引用本文: 李庆达, 陈浩, 刘团江, 何立民, 刘鹏, 赵元廷, 都金鹏, 邹鹏, 张正平, 贺宝荣, 杨俊松, 郝定均. 骨水泥强化椎弓根螺钉内固定治疗老年胸腰椎结核合并重度骨质疏松. 中国修复重建外科杂志, 2020, 34(12): 1526-1532. doi: 10.7507/1002-1892.202006014 复制
据世界卫生组织(WHO)统计,中国是世界第二大结核病流行国,仅次于印度,每年新增结核病病例超过 130 万例[1]。骨关节结核是最常见的肺外继发性结核,其中脊柱结核约占所有骨关节结核的 50%[2]。老年人免疫力低下,为脊柱结核的高发人群,由于发病缓慢、症状隐匿,就医时病情往往较严重,多合并不同程度腰背部疼痛和/或神经功能障碍。根据 2017 年的一项流行病学调查显示,在美国 2002 年—2011 年诊断的 2 789 例脊柱结核患者中,约 25% 为 65 岁以上老年患者[3]。老年患者通常营养状况差且多数合并不同程度骨质疏松骨折,给患者家庭和社会医疗保健系统带来沉重的经济负担[4]。同时,由于椎体骨转换加速和骨量丢失不能给内固定物提供牢固的锚着点或骨支持,术后很容易发生内固定物松动和失效[5-7]。近年来也有研究指出结核感染是继发性骨质疏松的高危因素[8]。因此,对于老年脊柱结核合并骨质疏松患者,抗骨质疏松是治疗过程中不容忽视的问题。
已有研究证实骨水泥强化椎弓根螺钉(polymethylmethacrylate-augmented screw fixation,PASF)在椎体内的生物力学稳定性,且成功用于治疗老年骨质疏松性退行性胸腰椎疾病,并获得满意的临床疗效[9-11]。但对于脊柱结核,以往的病例报道认为此类患者椎体内注射骨水泥后会发生结核感染的扩散[12-14]。因此,PASF 对于胸腰椎脊柱结核合并重度骨质疏松老年患者的安全性及有效性尚不明确。本研究通过回顾分析,评价 PASF 治疗老年胸腰椎脊柱结核合并重度骨质疏松的安全性及有效性。报告如下。
1 临床资料
1.1 患者选择标准
纳入标准:① 明确的胸腰椎脊柱结核伴严重背痛[疼痛视觉模拟评分(VAS)>6 分]或存在神经功能障碍[美国脊髓损伤协会(ASIA)分级为 A~D 级];② 年龄≥60 岁,术前腰椎骨密度 T 值≤−3.5;③ 术前 CT 和/或 MRI 检查示骨质破坏和椎旁脓肿;④ 术前穿刺和/或术后病理检查结果证实结核分支杆菌感染;⑤ 接受前路或后路病灶清除植骨+PASF 治疗。排除标准:① 活动性肺结核;② 恶性疾病,如多发性骨髓瘤和转移性骨肿瘤;③ 随访时间<2 年;④ 标准抗骨质疏松治疗不足 2 年和/或标准抗结核治疗不足 1 年。2012 年 12 月—2014 年 12 月共 20 例患者符合选择标准纳入研究。
1.2 一般资料
本组男 8 例,女 12 例;年龄 65~72 岁,平均 68.5 岁。骨密度 T 值−4.2~−3.6,平均−3.9。病变部位:胸椎 12 例,胸腰椎 3 例,腰椎 5 例。病变节段累及 T3~L4,其中单节段病变 11 例,双节段病变 6 例,多节段病变 3 例。病程 3~9 个月,平均 6 个月。脊髓神经功能 ASIA 分级:A 级 2 例,B 级 5 例,C 级 6 例,D 级 4 例,E 级 3 例。
1.3 手术方法
对于合并椎旁巨大流注脓肿的单节段病变,采用单纯前路病灶清除+植骨固定(本组 11 例);若脓肿仅局限于上下椎体平面内,则采用单纯后路病灶清除+植骨固定(本组 6 例)。而对于病变累及 2 个及以上节段的患者,在前路或后路行病灶清除+自体植骨后,采用后路内固定(本组 3 例)。采用前路手术者,根据病变部位选择不同手术入路;胸椎结核采用胸膜外入路,胸腰椎结核采用胸腹联合入路,腰椎结核采用腹膜外入路。手术切口通常选择在左侧或椎体塌陷严重、脓液积聚较多侧。彻底清除病灶后,用双氧水、10% 聚维酮碘溶液、生理盐水依次冲洗脓腔。用刮匙刮除病椎硬化骨,使其表面渗血,将自体髂骨修剪成 3 块大小合适的皮质骨块,嵌入缺损处植骨融合,局部喷洒 1 g 链霉素。仅在病变邻近椎体且 MRI 的 T2WI 像及压脂像上无明显高信号的椎体内进行骨水泥强化,使用空心侧孔椎弓根螺钉推注拉丝期骨水泥,在 C 臂 X 线机监视下向椎体内各注入 1.5 mL 骨水泥进行强化。透视确认内固定物及植骨块位置满意后,留置引流管,逐层缝合切口。
1.4 术后处理
术后引流量<50 mL/24 h 时拔除引流管。术后 1 周内卧床,术后 3 个月内行支具固定。术后建议患者行 2 年以上标准化抗骨质疏松治疗(联合钙剂、维生素 D 和双磷酸盐类药物)。采用四联疗法(异烟肼、利福平、链霉素、乙胺丁醇或吡嗪酰胺)抗结核治疗 3 个月,待红细胞沉降率(erythrocyte sedimentation rate,ESR)、C 反应蛋白(C-reactive protein,CRP)等炎症指标恢复正常后,再行异烟肼和利福平维持治疗至少 9 个月。可根据药敏试验及肝肾功能情况调整用药方案,停药指征:结核中毒症状消失,ESR、CRP 趋于正常化,影像学检查椎旁脓肿明显吸收。
1.5 疗效评价指标
术后 1、3、12 个月及之后每年 1 次定期随访。行胸腰椎 X 线片、CT 及 MRI 检查,评价植骨融合和椎旁脓肿吸收;测量节段 Cobb 角以评价脊柱后凸改善情况。同时术前、术后 1 个月及末次随访时,以 ESR、CRP、VAS 评分、Oswestry 功能障碍指数(ODI)和 ASIA 分级评价临床疗效。结核临床治愈标准[15]:无结核中毒症状及腰痛;营养状况良好,无低蛋白血症及贫血;X 线片检查示脓肿消失,植骨融合满意;ESR、CRP 水平恢复正常。
1.6 统计学方法
采用 SPSS18.0 统计软件进行分析。计量资料以均数±标准差表示,手术前后各时间点间比较采用重复测量方差分析,两两比较采用 SNK 检验;等级资料比较采用秩和检验;检验水准α=0.05。
2 结果
患者均顺利完成手术,手术时间 154~250 min,平均 202 min;术中失血量 368~656 mL,平均 512 mL。术后病理检查结果支持脊柱结核的诊断。20 例患者均获随访,随访时间 18~42 个月,平均 26.8 个月。患者术后疼痛及结核中毒症状均改善,椎旁脓肿吸收,达到脊柱结核临床治愈标准。术后 1 年内均获满意植骨融合。术后仅 1 例发生无症状骨水泥渗漏至椎旁静脉,其余患者均未发生椎管内骨水泥渗漏和肺栓塞。末次随访时脊髓神经功能较术前显著改善,其中 ASIA 分级为 C 级 7 例、D 级 8 例、E 级 5 例,与术前比较差异有统计学意义(Z=2.139,P=0.000)。术后 1 个月及末次随访时 VAS 评分、ODI 评分、节段 Cobb 角、ESR 和 CRP 均较术前显著改善,差异有统计学意义(P<0.05);术后 1 个月和末次随访间差异无统计学意义(P>0.05)。见表 1。随访期间无结核复发、内植物固定失败以及近端交界性后凸等并发症发生。见图 1。




a、b. 术前 CT 示 T9~12 椎体骨质破坏;c. 术前 MRI T2WI 像示 T9~12 椎体混杂高信号,椎旁脓肿形成;d. 术后即刻 CT;e、f. 术后 1 个月正侧位 X 线片示内固定物位置良好;g、h. 术后 1 年正侧位 X 线片示螺钉无松动、断裂
Figure1. A 65-year-old female patient with thoracic tuberculosis combined with severe osteoporosis, whose T-value of bone mineral density was −4.0a, b. Preoperative CT showed T9-12 vertebral bone destruction; c. Preoperative MRI T2WI showed T9-12 vertebral body mixed high signal and paravertebral abscess formation; d. Postoperative CT at immediate; e, f. Anteroposterior and lateral X-ray films showed good position of internal fixator at 1 month after operation; g, h. Anteroposterior and lateral X-ray films showed no screw loosening or fracture at 1 year after operation
3 讨论
脊柱结核是造成非创伤性截瘫的主要原因,而老年人是感染该病的高危人群[16]。老年人大多有合并症,如高血压、糖尿病、冠状动脉粥样硬化性心脏病、骨质疏松等,临床上处理老年脊柱结核风险较大。老年脊柱结核患者通常具有以下特点:① 由于腰背痛或神经功能障碍,老年患者更倾向于卧床休息,长期卧床及肌肉减少可引发严重废用性骨质疏松症[17]。② 老年患者营养状况有时较差,而营养不良与结核病的发生密切相关[18]。老年结核患者因蛋白摄入不足或发热致代谢增加,多数合并低蛋白血症。Okamura 等[19]研究发现入院时的低蛋白血症和淋巴细胞减少是结核病患者住院死亡的危险因素。③ 老年患者骨矿物质含量降低致骨脆性增加,易发生骨质疏松性椎体压缩骨折与脊柱结核并存。④ 老年患者免疫功能低下,对系统抗结核治疗依从性较差,多数合并巨大脓肿、窦道、死骨形成,保守治疗价值有限。
文献报道,超过 80% 脊柱结核患者在就诊时有一定程度脊柱后凸畸形[20]。脊柱结核手术治疗主要目的是彻底清除结核病灶,解除脊髓压迫,重建脊柱稳定性,恢复脊髓的神经功能,缩短疗程,提高患者生活质量[21]。脊柱结核合并骨质疏松的患者由于骨密度降低、骨小梁减少以及骨皮质变薄,若采用常规椎弓根螺钉固定,难以提供足够的把持力,极易发生螺钉松动和拔出,增加内固定术后骨不连和后凸畸形发生率[5-6]。Galbusera 等[6]通过对合并骨质疏松患者术后随访研究发现,常规椎弓根螺钉固定术后松动发生率高达 60%。增加螺钉把持力的方法有很多,如增加椎弓根螺钉的长度和直径[22]、改进螺钉设计[23]、使用可膨胀式椎弓根螺钉[24]或骨水泥强化螺钉[25-26]等。但植钉过深或增加椎弓根螺钉长度可能会增加损伤前部重要血管和内脏的风险,使用直径较大的螺钉可能导致椎弓根爆裂引起神经不可逆损伤。由于骨质疏松患者骨质条件差,改进椎弓根螺钉设计对提高其稳定性效果不明显。可膨胀式椎弓根螺钉设计要求严格,成本较高,且强度低于骨水泥强化螺钉,在临床应用较为有限[27]。对于同时患有骨质疏松和退行性脊柱疾病的老年患者,使用骨水泥强化椎弓根螺钉固定能获得满意临床效果[9-11]。相关研究证明骨水泥加强固定在生物力学方面有明显优势,尤其对骨质疏松患者,能明显提高椎弓根螺钉的轴向抗拔出力和抗疲劳能力[28-31]。有研究表明[32],将 2.5 mL 骨水泥注入正常和骨质疏松椎骨,螺钉拔出力可分别增加约 120% 和 156%。Choma 等[33]认为注入 2 mL 骨水泥强化椎弓根螺钉的把持力是普通椎弓根螺钉的 5 倍。Moon 等[34]曾对 37 例伴有骨质疏松的胸腰椎退行性疾病患者随访 3 年,发现骨水泥强化效果良好,其中 34 例植骨融合满意。Lin 等[35]在老年胸腰椎骨质疏松性压缩骨折患者中使用 PASF,在平均 95 个月随访期间未发现内固定物松动或 Cobb 角增加等并发症。Hu 等[36]发现骨水泥强化能明显提高脊柱内固定的刚度和强度,有利于脊柱稳定性的维持,促进植骨融合,是决定远期临床疗效的关键因素之一。
对于脊柱结核合并骨质疏松患者,如何选择安全椎体进行骨水泥强化是目前研究难点。将骨水泥注入感染或疑似感染椎体内结局令人担忧。既往报道认为在脊柱结核患者椎体内注射骨水泥后会发生结核感染扩散[12-14]。但目前尚无评价 PASF 治疗伴严重骨质疏松的老年胸腰椎结核患者安全性和有效性的研究。本研究中首次提出,在病变邻近椎体且 MRI T2WI 像及压脂像上无明显高信号的椎体内进行骨水泥强化安全有效。
对于老年重度骨质疏松患者,椎体内注入骨水泥是否会增加骨水泥渗漏风险,是否会对结核治疗产生影响,是本研究的另一个重点。在 Martín-Fernández 等[37]、Paré等[38]和 Guo 等[39]的研究中,骨水泥渗漏多为无症状的血管渗漏,我们的研究与上述研究结果相似。我们认为骨水泥渗漏与骨水泥黏度、注射量、分布位置、患者骨密度、强化方式以及注入时间相关。低黏度、过度注射骨水泥以及骨水泥分布于椎体后部时,会增加症状性骨水泥渗漏的风险,易引起脊髓压迫。当患者骨密度<0.6 g/cm2时,大量骨水泥在稀疏的骨小梁间隙移动而发生渗漏[36]。钉道骨水泥强化由于椎弓根螺钉植入使骨水泥重新分布,比空心侧孔椎弓根更易发生渗漏[40]。聚甲基丙烯酸甲酯骨水泥黏度随时间增加而增加,早期推注时流动性较大,其渗漏风险高于晚期注入。Liu 等[41]认为将骨水泥注射量控制在 1.5~3.0 mL 是安全有效的。本研究首选在骨水泥拉丝期使用空心侧孔椎弓根螺钉推注,注入量控制在 1.5 mL 以内,无椎管内骨水泥渗漏或骨水泥肺栓塞严重并发症发生。
对于脊柱结核的治疗,手术只是彻底清除病灶加速患者康复,药物治疗是治愈脊柱结核的基础和关键。我们建议至少进行 1 年的抗结核治疗,直至符合停药指征。Watanabe 等[42]通过研究 10 例接受脊柱内固定的患者,发现高龄、骨质疏松、术前合并症和严重全矢状面不平衡是内固定术后出现邻近椎体新发骨折的危险因素。本组随访期内均未发生近端交界性后凸,分析除全程抗结核治疗外,可能与患者术后进行了 3 个月的支具固定和规范化抗骨质疏松治疗有关。此外,由于本组胸腰段固定患者较少,仍需更大样本量的随访研究。
本组所有患者术后疗效满意,椎旁脓肿吸收良好;末次随访时患者 Cobb 角、VAS 评分、ODI 评分和 ASIA 分级均较术前明显改善;术后均未出现椎管内骨水泥渗漏、肺栓塞、神经血管损伤等严重并发症;远期随访也未发生内固定物失败、近端交界性后凸并发症或结核复发等。综上述,对于胸腰椎脊柱结核合并重度骨质疏松的老年患者,经前路或后路病灶清除植骨术后,行 PASF 治疗是安全有效的。但本研究为单中心、小样本病例研究,该结论仍需通过前瞻性随机对照研究进一步验证。
作者贡献:郝定均、杨俊松负责实验设计;李庆达负责文章撰写;刘团江、贺宝荣、何立民负责实验实施;陈浩、邹鹏、赵元廷、都金鹏负责数据收集整理及统计分析;刘鹏、张正平对文章的知识性内容作批评性审阅。
利益冲突:所有作者声明,在课题研究和文章撰写过程中不存在利益冲突。课题经费支持没有影响文章观点和对研究数据客观结果的统计分析及其报道。
机构伦理问题:研究方案经西安交通大学附属红会医院医学伦理学委员会批准(20120183)。
据世界卫生组织(WHO)统计,中国是世界第二大结核病流行国,仅次于印度,每年新增结核病病例超过 130 万例[1]。骨关节结核是最常见的肺外继发性结核,其中脊柱结核约占所有骨关节结核的 50%[2]。老年人免疫力低下,为脊柱结核的高发人群,由于发病缓慢、症状隐匿,就医时病情往往较严重,多合并不同程度腰背部疼痛和/或神经功能障碍。根据 2017 年的一项流行病学调查显示,在美国 2002 年—2011 年诊断的 2 789 例脊柱结核患者中,约 25% 为 65 岁以上老年患者[3]。老年患者通常营养状况差且多数合并不同程度骨质疏松骨折,给患者家庭和社会医疗保健系统带来沉重的经济负担[4]。同时,由于椎体骨转换加速和骨量丢失不能给内固定物提供牢固的锚着点或骨支持,术后很容易发生内固定物松动和失效[5-7]。近年来也有研究指出结核感染是继发性骨质疏松的高危因素[8]。因此,对于老年脊柱结核合并骨质疏松患者,抗骨质疏松是治疗过程中不容忽视的问题。
已有研究证实骨水泥强化椎弓根螺钉(polymethylmethacrylate-augmented screw fixation,PASF)在椎体内的生物力学稳定性,且成功用于治疗老年骨质疏松性退行性胸腰椎疾病,并获得满意的临床疗效[9-11]。但对于脊柱结核,以往的病例报道认为此类患者椎体内注射骨水泥后会发生结核感染的扩散[12-14]。因此,PASF 对于胸腰椎脊柱结核合并重度骨质疏松老年患者的安全性及有效性尚不明确。本研究通过回顾分析,评价 PASF 治疗老年胸腰椎脊柱结核合并重度骨质疏松的安全性及有效性。报告如下。
1 临床资料
1.1 患者选择标准
纳入标准:① 明确的胸腰椎脊柱结核伴严重背痛[疼痛视觉模拟评分(VAS)>6 分]或存在神经功能障碍[美国脊髓损伤协会(ASIA)分级为 A~D 级];② 年龄≥60 岁,术前腰椎骨密度 T 值≤−3.5;③ 术前 CT 和/或 MRI 检查示骨质破坏和椎旁脓肿;④ 术前穿刺和/或术后病理检查结果证实结核分支杆菌感染;⑤ 接受前路或后路病灶清除植骨+PASF 治疗。排除标准:① 活动性肺结核;② 恶性疾病,如多发性骨髓瘤和转移性骨肿瘤;③ 随访时间<2 年;④ 标准抗骨质疏松治疗不足 2 年和/或标准抗结核治疗不足 1 年。2012 年 12 月—2014 年 12 月共 20 例患者符合选择标准纳入研究。
1.2 一般资料
本组男 8 例,女 12 例;年龄 65~72 岁,平均 68.5 岁。骨密度 T 值−4.2~−3.6,平均−3.9。病变部位:胸椎 12 例,胸腰椎 3 例,腰椎 5 例。病变节段累及 T3~L4,其中单节段病变 11 例,双节段病变 6 例,多节段病变 3 例。病程 3~9 个月,平均 6 个月。脊髓神经功能 ASIA 分级:A 级 2 例,B 级 5 例,C 级 6 例,D 级 4 例,E 级 3 例。
1.3 手术方法
对于合并椎旁巨大流注脓肿的单节段病变,采用单纯前路病灶清除+植骨固定(本组 11 例);若脓肿仅局限于上下椎体平面内,则采用单纯后路病灶清除+植骨固定(本组 6 例)。而对于病变累及 2 个及以上节段的患者,在前路或后路行病灶清除+自体植骨后,采用后路内固定(本组 3 例)。采用前路手术者,根据病变部位选择不同手术入路;胸椎结核采用胸膜外入路,胸腰椎结核采用胸腹联合入路,腰椎结核采用腹膜外入路。手术切口通常选择在左侧或椎体塌陷严重、脓液积聚较多侧。彻底清除病灶后,用双氧水、10% 聚维酮碘溶液、生理盐水依次冲洗脓腔。用刮匙刮除病椎硬化骨,使其表面渗血,将自体髂骨修剪成 3 块大小合适的皮质骨块,嵌入缺损处植骨融合,局部喷洒 1 g 链霉素。仅在病变邻近椎体且 MRI 的 T2WI 像及压脂像上无明显高信号的椎体内进行骨水泥强化,使用空心侧孔椎弓根螺钉推注拉丝期骨水泥,在 C 臂 X 线机监视下向椎体内各注入 1.5 mL 骨水泥进行强化。透视确认内固定物及植骨块位置满意后,留置引流管,逐层缝合切口。
1.4 术后处理
术后引流量<50 mL/24 h 时拔除引流管。术后 1 周内卧床,术后 3 个月内行支具固定。术后建议患者行 2 年以上标准化抗骨质疏松治疗(联合钙剂、维生素 D 和双磷酸盐类药物)。采用四联疗法(异烟肼、利福平、链霉素、乙胺丁醇或吡嗪酰胺)抗结核治疗 3 个月,待红细胞沉降率(erythrocyte sedimentation rate,ESR)、C 反应蛋白(C-reactive protein,CRP)等炎症指标恢复正常后,再行异烟肼和利福平维持治疗至少 9 个月。可根据药敏试验及肝肾功能情况调整用药方案,停药指征:结核中毒症状消失,ESR、CRP 趋于正常化,影像学检查椎旁脓肿明显吸收。
1.5 疗效评价指标
术后 1、3、12 个月及之后每年 1 次定期随访。行胸腰椎 X 线片、CT 及 MRI 检查,评价植骨融合和椎旁脓肿吸收;测量节段 Cobb 角以评价脊柱后凸改善情况。同时术前、术后 1 个月及末次随访时,以 ESR、CRP、VAS 评分、Oswestry 功能障碍指数(ODI)和 ASIA 分级评价临床疗效。结核临床治愈标准[15]:无结核中毒症状及腰痛;营养状况良好,无低蛋白血症及贫血;X 线片检查示脓肿消失,植骨融合满意;ESR、CRP 水平恢复正常。
1.6 统计学方法
采用 SPSS18.0 统计软件进行分析。计量资料以均数±标准差表示,手术前后各时间点间比较采用重复测量方差分析,两两比较采用 SNK 检验;等级资料比较采用秩和检验;检验水准α=0.05。
2 结果
患者均顺利完成手术,手术时间 154~250 min,平均 202 min;术中失血量 368~656 mL,平均 512 mL。术后病理检查结果支持脊柱结核的诊断。20 例患者均获随访,随访时间 18~42 个月,平均 26.8 个月。患者术后疼痛及结核中毒症状均改善,椎旁脓肿吸收,达到脊柱结核临床治愈标准。术后 1 年内均获满意植骨融合。术后仅 1 例发生无症状骨水泥渗漏至椎旁静脉,其余患者均未发生椎管内骨水泥渗漏和肺栓塞。末次随访时脊髓神经功能较术前显著改善,其中 ASIA 分级为 C 级 7 例、D 级 8 例、E 级 5 例,与术前比较差异有统计学意义(Z=2.139,P=0.000)。术后 1 个月及末次随访时 VAS 评分、ODI 评分、节段 Cobb 角、ESR 和 CRP 均较术前显著改善,差异有统计学意义(P<0.05);术后 1 个月和末次随访间差异无统计学意义(P>0.05)。见表 1。随访期间无结核复发、内植物固定失败以及近端交界性后凸等并发症发生。见图 1。




a、b. 术前 CT 示 T9~12 椎体骨质破坏;c. 术前 MRI T2WI 像示 T9~12 椎体混杂高信号,椎旁脓肿形成;d. 术后即刻 CT;e、f. 术后 1 个月正侧位 X 线片示内固定物位置良好;g、h. 术后 1 年正侧位 X 线片示螺钉无松动、断裂
Figure1. A 65-year-old female patient with thoracic tuberculosis combined with severe osteoporosis, whose T-value of bone mineral density was −4.0a, b. Preoperative CT showed T9-12 vertebral bone destruction; c. Preoperative MRI T2WI showed T9-12 vertebral body mixed high signal and paravertebral abscess formation; d. Postoperative CT at immediate; e, f. Anteroposterior and lateral X-ray films showed good position of internal fixator at 1 month after operation; g, h. Anteroposterior and lateral X-ray films showed no screw loosening or fracture at 1 year after operation
3 讨论
脊柱结核是造成非创伤性截瘫的主要原因,而老年人是感染该病的高危人群[16]。老年人大多有合并症,如高血压、糖尿病、冠状动脉粥样硬化性心脏病、骨质疏松等,临床上处理老年脊柱结核风险较大。老年脊柱结核患者通常具有以下特点:① 由于腰背痛或神经功能障碍,老年患者更倾向于卧床休息,长期卧床及肌肉减少可引发严重废用性骨质疏松症[17]。② 老年患者营养状况有时较差,而营养不良与结核病的发生密切相关[18]。老年结核患者因蛋白摄入不足或发热致代谢增加,多数合并低蛋白血症。Okamura 等[19]研究发现入院时的低蛋白血症和淋巴细胞减少是结核病患者住院死亡的危险因素。③ 老年患者骨矿物质含量降低致骨脆性增加,易发生骨质疏松性椎体压缩骨折与脊柱结核并存。④ 老年患者免疫功能低下,对系统抗结核治疗依从性较差,多数合并巨大脓肿、窦道、死骨形成,保守治疗价值有限。
文献报道,超过 80% 脊柱结核患者在就诊时有一定程度脊柱后凸畸形[20]。脊柱结核手术治疗主要目的是彻底清除结核病灶,解除脊髓压迫,重建脊柱稳定性,恢复脊髓的神经功能,缩短疗程,提高患者生活质量[21]。脊柱结核合并骨质疏松的患者由于骨密度降低、骨小梁减少以及骨皮质变薄,若采用常规椎弓根螺钉固定,难以提供足够的把持力,极易发生螺钉松动和拔出,增加内固定术后骨不连和后凸畸形发生率[5-6]。Galbusera 等[6]通过对合并骨质疏松患者术后随访研究发现,常规椎弓根螺钉固定术后松动发生率高达 60%。增加螺钉把持力的方法有很多,如增加椎弓根螺钉的长度和直径[22]、改进螺钉设计[23]、使用可膨胀式椎弓根螺钉[24]或骨水泥强化螺钉[25-26]等。但植钉过深或增加椎弓根螺钉长度可能会增加损伤前部重要血管和内脏的风险,使用直径较大的螺钉可能导致椎弓根爆裂引起神经不可逆损伤。由于骨质疏松患者骨质条件差,改进椎弓根螺钉设计对提高其稳定性效果不明显。可膨胀式椎弓根螺钉设计要求严格,成本较高,且强度低于骨水泥强化螺钉,在临床应用较为有限[27]。对于同时患有骨质疏松和退行性脊柱疾病的老年患者,使用骨水泥强化椎弓根螺钉固定能获得满意临床效果[9-11]。相关研究证明骨水泥加强固定在生物力学方面有明显优势,尤其对骨质疏松患者,能明显提高椎弓根螺钉的轴向抗拔出力和抗疲劳能力[28-31]。有研究表明[32],将 2.5 mL 骨水泥注入正常和骨质疏松椎骨,螺钉拔出力可分别增加约 120% 和 156%。Choma 等[33]认为注入 2 mL 骨水泥强化椎弓根螺钉的把持力是普通椎弓根螺钉的 5 倍。Moon 等[34]曾对 37 例伴有骨质疏松的胸腰椎退行性疾病患者随访 3 年,发现骨水泥强化效果良好,其中 34 例植骨融合满意。Lin 等[35]在老年胸腰椎骨质疏松性压缩骨折患者中使用 PASF,在平均 95 个月随访期间未发现内固定物松动或 Cobb 角增加等并发症。Hu 等[36]发现骨水泥强化能明显提高脊柱内固定的刚度和强度,有利于脊柱稳定性的维持,促进植骨融合,是决定远期临床疗效的关键因素之一。
对于脊柱结核合并骨质疏松患者,如何选择安全椎体进行骨水泥强化是目前研究难点。将骨水泥注入感染或疑似感染椎体内结局令人担忧。既往报道认为在脊柱结核患者椎体内注射骨水泥后会发生结核感染扩散[12-14]。但目前尚无评价 PASF 治疗伴严重骨质疏松的老年胸腰椎结核患者安全性和有效性的研究。本研究中首次提出,在病变邻近椎体且 MRI T2WI 像及压脂像上无明显高信号的椎体内进行骨水泥强化安全有效。
对于老年重度骨质疏松患者,椎体内注入骨水泥是否会增加骨水泥渗漏风险,是否会对结核治疗产生影响,是本研究的另一个重点。在 Martín-Fernández 等[37]、Paré等[38]和 Guo 等[39]的研究中,骨水泥渗漏多为无症状的血管渗漏,我们的研究与上述研究结果相似。我们认为骨水泥渗漏与骨水泥黏度、注射量、分布位置、患者骨密度、强化方式以及注入时间相关。低黏度、过度注射骨水泥以及骨水泥分布于椎体后部时,会增加症状性骨水泥渗漏的风险,易引起脊髓压迫。当患者骨密度<0.6 g/cm2时,大量骨水泥在稀疏的骨小梁间隙移动而发生渗漏[36]。钉道骨水泥强化由于椎弓根螺钉植入使骨水泥重新分布,比空心侧孔椎弓根更易发生渗漏[40]。聚甲基丙烯酸甲酯骨水泥黏度随时间增加而增加,早期推注时流动性较大,其渗漏风险高于晚期注入。Liu 等[41]认为将骨水泥注射量控制在 1.5~3.0 mL 是安全有效的。本研究首选在骨水泥拉丝期使用空心侧孔椎弓根螺钉推注,注入量控制在 1.5 mL 以内,无椎管内骨水泥渗漏或骨水泥肺栓塞严重并发症发生。
对于脊柱结核的治疗,手术只是彻底清除病灶加速患者康复,药物治疗是治愈脊柱结核的基础和关键。我们建议至少进行 1 年的抗结核治疗,直至符合停药指征。Watanabe 等[42]通过研究 10 例接受脊柱内固定的患者,发现高龄、骨质疏松、术前合并症和严重全矢状面不平衡是内固定术后出现邻近椎体新发骨折的危险因素。本组随访期内均未发生近端交界性后凸,分析除全程抗结核治疗外,可能与患者术后进行了 3 个月的支具固定和规范化抗骨质疏松治疗有关。此外,由于本组胸腰段固定患者较少,仍需更大样本量的随访研究。
本组所有患者术后疗效满意,椎旁脓肿吸收良好;末次随访时患者 Cobb 角、VAS 评分、ODI 评分和 ASIA 分级均较术前明显改善;术后均未出现椎管内骨水泥渗漏、肺栓塞、神经血管损伤等严重并发症;远期随访也未发生内固定物失败、近端交界性后凸并发症或结核复发等。综上述,对于胸腰椎脊柱结核合并重度骨质疏松的老年患者,经前路或后路病灶清除植骨术后,行 PASF 治疗是安全有效的。但本研究为单中心、小样本病例研究,该结论仍需通过前瞻性随机对照研究进一步验证。
作者贡献:郝定均、杨俊松负责实验设计;李庆达负责文章撰写;刘团江、贺宝荣、何立民负责实验实施;陈浩、邹鹏、赵元廷、都金鹏负责数据收集整理及统计分析;刘鹏、张正平对文章的知识性内容作批评性审阅。
利益冲突:所有作者声明,在课题研究和文章撰写过程中不存在利益冲突。课题经费支持没有影响文章观点和对研究数据客观结果的统计分析及其报道。
机构伦理问题:研究方案经西安交通大学附属红会医院医学伦理学委员会批准(20120183)。