唑来膦酸联合骨水泥钉道强化椎弓根螺钉用于骨质疏松腰椎融合术的疗效

盛珺，刘达，郑伟，周江军，伍红桦，徐伟，任亚明，陈莹

骨质疏松症是一种以骨量低下、骨微结构损坏导致的骨脆性增加，从而易发生骨折为特征的全身性骨病。随着人均寿命的增加，骨质疏松业已成为全球性的健康威胁因素，涉及人口超过2亿[1]。脊柱内固定融合术是目前治疗脊柱疾病最常用的手段之一[2]。文献报道，随着人口老龄化的加剧，接受脊柱内固定融合术的患者中14.5%的男性和51.3%的女性同时存在骨质疏松[3]。通常，骨质疏松是内固定手术的相对禁忌证。脊柱手术中使用的椎弓根螺钉在骨质疏松椎体中的把持力较差，容易发生螺钉的松动、切割，导致内固定最终失败[4-5]。为了解决该问题，我们通过体外实验探索了聚甲基丙烯酸甲酯骨水泥(poly methyl methacrylate，PMMA)强化钉道的最佳剂量[4]，并在临床工作中进行了初步应用，取得了良好的效果[5-7]。

双磷酸盐作为一种抗骨吸收药物，可降低骨转化率，增加骨矿含量，从而增加骨强度，降低脆性骨折的发生[8]。诸多动物实验和临床研究结果证明唑来膦酸并不会影响腰椎融合术后椎体融合率[9]。近年来我们针对需要行腰椎内固定融合术的骨质疏松患者采用了唑来膦酸联合骨水泥钉道强化椎弓根螺钉的治疗策略，取得了良好的疗效，现报告如下。

1 资料与方法

1.1 一般资料 2015年7月－2016年12月在解放军西部战区总医院骨科接受腰椎内固定融合术治疗的骨质疏松症患者56例，其中男17例，女39例，年龄51～70(62.1±4.7)岁，随机分为唑来膦酸治疗组和对照组(n=28)。治疗组男7例，女21例，年龄(60.7±6.2)岁，腰椎间盘突出伴不稳5例，腰椎滑脱症13例，腰椎管狭窄症10例，手术融合间隙36个。对照组男10例，女18例，年龄(63.1±4.9)岁，腰椎间盘突出伴不稳5例，腰椎滑脱15例，腰椎管狭窄症8例，手术融合间隙32个。

1.2 纳入及排除标准 纳入标准：①采用双能X线吸收法测定椎体或股骨颈骨密度减少2.5个标准差及以上(T值≤–2.5)，符合2014版《中国人骨质疏松症诊断标准专家共识》对原发性骨质疏松症的诊断；②术前影像学及症状符合如下诊断：腰椎间盘突出症伴失稳、腰椎滑脱症(退行性或峡部裂型)、腰椎管狭窄症；③保守治疗6个月以上无效需行腰椎内固定融合术治疗。排除标准：①各种原因引起的继发性骨质疏松症；既往进行过抗骨质疏松药物治疗者；②严重心、肝或肾功能不全，血钙浓度小于2.00mmol/L，肌酐清除率小于35ml/min；③脊柱手术史或脊柱肿瘤、感染、创伤患者；④不能耐受唑来膦酸治疗或不能配合手术治疗。

1.3 手术方法 两组手术均由同一组术者完成。全麻成功后，患者翻身取俯卧位，胸部、髂脊垫高，腹部悬空。C形臂X线和透视确定手术节段后，常规消毒铺单。以手术节段为中心取后正中切口，逐层切开皮肤、皮下组织，暴露手术节段棘突、椎板及双侧关节突关节。充分显露病变节段上下椎弓根进针点，常规方法制备钉道。球探及术中透视确定钉道位置及方向良好后，采用前文所述方法[5-7]进行钉道PMMA骨水泥强化。强化过程中严密监测患者生命体征。强化完毕后拧入长度合适的椎弓根螺钉。透视确定螺钉位置满意，骨水泥分布适当后，切除椎板和肥厚的黄韧带，充分减压神经根。处理椎间隙，刮除椎间盘纤维环、髓核及软骨终板，保留骨性终板。冲洗椎间隙后将咬下的自体骨修剪后植入椎间隙，部分填充于融合器(cage)内后植入。对于椎体滑脱者进行小心地提拉复位。取长度合适的连接棒，预弯后安装，椎间适当加压锁紧固定。剩余的自体骨粒植于后外侧。冲洗手术切口，放置引流，逐层缝合。

1.4 术后处理 术后使用头孢呋辛1.5g 2次/d预防感染，24h引流量小于50ml时拔除引流管，术后2d在床上进行下肢活动预防深静脉血栓。对照组与治疗组术后3d起每天口服碳酸钙D3片，600mg/次，2次/d，骨化三醇0.25µg/次，2次/d。治疗组术后7d通过静脉给予唑来膦酸5mg，滴注时间大于15min，滴注前给予地塞米松5mg静推，布洛芬缓释胶囊300mg口服，滴注前后充分水化。

1.5 观察指标 双能X线吸收法测量术前、术后12个月股骨颈骨密度值；使用Oswestry功能障碍指数(Oswestry disability index，ODI)评估记录术前、术后1、6和12个月两组的临床疗效；术后3、6和12个月通过腰椎X线平片和(或)CT扫描评估椎间融合，记录术后12个月Cage下沉的情况。将椎体间存在至少连接一个椎体的骨桥形成且动力位移动不超过5°定义为椎间融合[3]；将Cage移位超过2mm定义为Cage下沉。

1.6 统计学处理 采用SPSS 16.0进行统计学分析。计量资料以表示，两组间股骨颈骨密度比较采用成组t检验，在不同时间点两组患者ODI评分的均数比较采用重复测量设计方差分析，进一步两两比较采用LSD-t检验；计数资料以%表示，两组间比较采用Pearsonχ2检验。P<0.05为差异有统计学意义。

2 结 果

2.1 一般情况 由表1可见，两组在病种分布、融合间隙数量上差异均无统计学意义。术中未见明显的硬膜撕裂及神经损伤，无明显骨水泥渗漏，所有患者均获得随访，未见内固定松动、切割及相邻椎体骨折。

表1 两组骨质疏松腰椎融合术患者一般情况比较(例)Tab.1 Diseases diagnosed in two groups of patients (n)

2.2 股骨颈骨密度 对照组术前股骨颈骨密度为(0.531±0.068)g/cm2，术后12个月为(0.517±0.073)g/cm2，手术前后无统计学差异(P＞0.05)。治疗组术前股骨颈骨密度为(0.533±0.064)g/cm2，术后12个月为(0.590±0.084)g/cm2，术后较术前明显升高(P＜0.05)。术前两组间无明显差异(P＞0.05)，术后12个月治疗组明显高于对照组(P＜0.05)。

2.3 影像学评估 两组术后不同时间点的融合情况见表2，两组融合率均随着时间增加而增高，同组中术后6个月和12个月的融合率均明显高于术后3个月时点(P＜0.05)，而术后6个月和12个月差异无统计学意义(P＞0.05)。治疗组中术后3个月的融合率略高于对照组，术后6个月和12个月的融合率均低于对照组，但差异均无统计学意义(P＞0.05)。在术后12个月时点，对照组Cage下沉超过2mm者占46.88%(15/32)，治疗组Cage下沉者占22.22%(8/36)，治疗组中的Cage下沉率明显低于对照组(P＜0.05)。

表2 两组骨质疏松腰椎融合术不同时间点的椎间融合率[%(例)，n=36]Tab.2 The intervertebral fusion rate in two groups of patients at different time points [%(n), n=36]

2.4 临床疗效 两组患者ODI的评分比较见表3，术前两组间的ODI评分无统计学差异(P＞0.05)，同组中术后不同时间点的ODI均较术前明显降低(P＜0.05)，术后1个月两组间的ODI无统计学差异(P＞0.05)，术后6个月和12个月治疗组的ODI均明显低于对照组(P＜0.05)。

表3 两组骨质疏松腰椎融合术不同时间点ODI评分(±s)Tab.3 The ODI score of two groups at different time points (±s)

表3 两组骨质疏松腰椎融合术不同时间点ODI评分(±s)Tab.3 The ODI score of two groups at different time points (±s)

(1)P＜0.05 compared with before operation within the same group; (2)P＜0.05 compared with control group at the same time point

Group Before operation 1-month after operation 6-month after operation 12-month after operation Treatment group (n=28) 62.75±13.66 25.92±6.55(1) 12.76±2.63(1)(2) 11.33±4.64(1)(2)Control group (n=36) 61.89±14.16 27.82±7.12(1) 14.42±3.19(1) 17.93±4.73(1)

3 讨 论

对于合并骨质疏松症的患者而言，腰椎内固定融合术面临着巨大的挑战。生物力学研究表明，骨密度的降低导致椎弓根螺钉的扭力和拔出力大幅下降，直接威胁内固定的稳定性。不稳定的内固定必将导致融合率下降，进一步增加内固定松动、断裂的风险。同时，骨质疏松还会增加术后相邻椎体骨折、Cage下沉的风险，严重影响腰椎融合术的术后疗效。

通过向椎弓根螺钉钉道内注射PMMA强化螺钉是一种行之有效的解决方案，但目前针对中国人椎体骨水泥强化的方法和剂量尚无统一标准[10-11]。理论上，椎弓根螺钉强化的效果随着骨水泥强化剂量的增加而增加，但骨水泥剂量的增加伴随着渗漏的风险。我们通过前期的实验和临床研究证明了采用1.5ml剂量的PMMA强化螺钉一边注射一边往后退出推杆的强化方式，具有良好的强化效果和极低的渗漏风险[4-7]，长期随访也证实了该固定方式具备良好的远期稳定性。

双膦酸盐是目前抗骨质疏松治疗的一线药物，其特征是含有P-C-P基团。双膦酸盐可以特异性结合到骨转换活跃的骨骼位置，抑制破骨细胞的功能，从而抑制骨吸收。口服的双磷酸盐常常存在依从性较差和消化道反应大等问题[12-13]。唑来膦酸作为第三代双膦酸盐，抗骨吸收作用是阿仑膦酸的10倍[14]，且唑来膦酸作为静脉用药，1年仅使用一次，最大程度地保证了患者的依从性和持续性。

由于双膦酸盐的生物学效应可能会影响干扰脊柱融合的成骨过程，故脊柱融合术后对于双膦酸盐的使用一度存在争议。近年来，越来越多的实验和临床研究表明，双膦酸盐抗骨质疏松治疗可以为脊柱的融合过程提供良好的力学环境且不会影响融合率。Yalçin等[15]在兔动物模型中证实了唑来膦酸可以提高腰椎后路融合率；Kodera等[16]通过大鼠模型发现唑来膦酸可增加脊柱融合中骨形态发生蛋白介导的骨痂的强度；Ding等[17]发现唑来膦酸用于骨质疏松患者腰椎融合术可以促进脊柱融合，缩短融合时间，不改变融合率，减少邻近椎体压缩骨折和椎弓根螺钉松动率，提高临床疗效和生活质量。Chen等[9]的研究也获得了类似结果，但他们发现唑来膦酸可以提高融合率。

双膦酸盐可以增加骨质疏松长骨及椎体骨内螺钉的稳定性[18]。但由于采用了骨水泥强化钉道，治疗组与对照组均未发现螺钉松动的情况。术后随访发现，治疗组与对照组术后ODI均有所改善，但随着随访时间的延长，唑来膦酸治疗组显示出更好的临床疗效，可能是由于术后卧床时间增加、活动量减少和疼痛的相互作用所致。虽然对照组也补充了钙剂和维生素D，但在股骨颈骨密度上仍然较术前进一步降低，术后12个月随访时明显低于治疗组。末次随访治疗组Cage下沉率明显低于对照组，其原因从两组间骨密度的差异即可看出，治疗组骨密度明显高于对照组，据此不难推测：正是由于唑来膦酸改善了融合骨床质量，减少了Cage周围微小骨折，降低了下沉率，从而为脊柱融合提供了更加稳定的生物力学环境。从融合率来看，随着时间延长，两组的融合率逐渐增加。治疗组术后3个月略高于对照组，术后6个月和12个月融合率均低于对照组，但均无统计学差异。可能由于唑来膦酸主要作用于骨吸收活跃区域，而在腰椎融合部位分布较少，所以不会干扰融合过程中的骨重建。虽然利用动力位腰椎平片评估融合情况有可能高估融合率[19]，但我们对治疗组及对照组采用了同样的判断标准，所以两组具备可比性。

综上所述，本研究显示唑来膦酸联合骨水泥钉道强化椎弓根螺钉用于腰椎融合术可以提高患者骨密度，减少Cage下沉，改善患者术后生活质量，且并不会影响融合率。该方法具有良好的临床效果，值得临床推广应用。但是本研究的样本量较小，随访时间有限，仍有待进一步研究的结果予以证实。