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【摘要】 目的］评价在脊柱结核病灶清除植骨融合并内固定术中，应用医用硫酸钙（Osteoset）人工骨与自体骨混合植骨的安全性和临床效果。［方法］自2004年4月～2006年5月间，对24例胸腰椎结核患者行一期前路病灶消除、Osteoset人工骨加自体骨植骨并内固定术。观察患者局部伤口情况，有无不良反应及脊髓神经功能恢复情况。定期影像学检查（脊柱X线片和CT扫描），对植骨融合和后凸畸形矫正的情况进行评定和分析。［结果］所有患者术后伤口均一期愈合，未见不良全身反应。随访6～24个月，平均15个月。影像学检查显示内固定位置良好，无松动；结核病灶均无复发，脊柱后凸畸形平均矫正15.2°±6.7°，末次随访畸形矫正角度未见明显丢失。术后3个月融合率达95.8%，术后6个月24例患者植骨部位均获骨性融合。［结论］Osteoset人工骨在脊柱结核手术治疗中可以补充植骨量，具有可靠的安全性和满意的临床效果，是一种优良的骨移植替代材料。
【关键词】 脊柱结核； 骨移植替代材料； 自体骨移植； Osteoset
在脊柱结核的手术治疗中，取患者自体骨进行植骨融合的方法已在临床上广泛应用并取得较好的效果。但其来源有限，且取自体骨会带来手术出血增多、供骨区长时间疼痛、感觉异常等并发症，并增加感染机会，给患者带来痛苦。因此为了减少手术时间和创伤，避免供骨区并发症，尤其当患者植骨需求量大而自体骨量不足时，就需要考虑另外的补充植骨途径。作为一种骨移植替代材料，医用硫酸钙（Osteoset）人工骨在临床上也得到了较多应用。本科自2004年4月以来使用Osteoset人工骨对部分胸、腰椎结核患者行前路一期病灶清除、植骨融合并内固定术，共有24例患者经过6～24个月的临床随访，现报告如下。
1 资料与方法
1.1 一般资料
本组共24例脊柱结核患者，其中男性14例，女性10例;年龄21～52岁，平均34岁。病史6～2年，平均15个月。包括胸椎结核10例，胸腰段结核4例，腰椎结核7例，腰骶段结核3例。术前后凸畸形Cobbs角10°～45°，平均32.7°，术前依据ASIA（美国脊柱创伤协会）神经功能分级标准：A级1例，B级2例，C级4例，D级11例，E级6例。所有患者均遵循如下手术指征：（1）成人脊柱结核，无严重脊柱外结核病损；（2）较大的死骨、冷脓肿，经久不愈的窦道；（3）椎体破坏继发脊柱不稳；（4）脊髓压迫或并发截瘫;（5）严重的或渐进加重的后凸畸形。
1.2 植骨替代材料
Osteoset人工骨是由美国瑞特（Wright）医疗技术公司生产的骨移植替代材料。产品主要分4类：（1）Osteoset颗粒；（2）OsteosetT（含妥布霉素）颗粒;（3）Osteoset DBM（含骨形态生发蛋白BMP）颗粒；（4）MIIG115注射胶质。本组中所使用的为OsteosetT人工替代骨，由手术级硫酸钙加入约4%的硫酸妥布霉素制成。颗粒为圆柱状，直径4.8 mm，高3.3 mm，每粒重100 mg，含妥布霉素4 mg。随着人工骨的降解和重吸收，硫酸妥布霉素在局部被逐渐释放〔8〕。
1.3 术前准备
患者均常规摄胸片排除粟粒性肺结核，术前痰涂片及培养排除开放性肺结核。常规接受2～3周的抗结核药物化疗，一般为3联或4联，包括异烟肼、利福平、链霉素和／或吡嗪酰胺，每周复查红细胞沉降率（ESR）。患者结核中毒症状改善、病变局限及ESR呈现下降趋势后即进行手术治疗。
1.4 手术方法
根据病变累及的节段选择入路：胸椎结核采用经胸入路；胸腰段结核采用侧前方胸膜腹膜外入路；腰椎结核采用“倒八字”切口腹膜外入路。根据椎体破坏的部位及结核坏死组织突入椎管内占位的情况决定采用左侧或右侧入路。本组中右侧入路15例，左侧入路9例。
手术均按以下步骤进行：
1.4.1 清除病灶
彻底清除所有坏死组织，包括脓液、干酪样组织、结核肉芽组织、死骨和坏死的椎间盘，充分解除脊髓压迫。用生理盐水、庆大霉素盐水和乙胺丁醇盐水反复冲洗切口及创面，显露椎体的病变部位及上下方正常的椎体，结扎、处理病变节段的血管后，在病变椎体上下方正常椎体内置入螺钉。
1.4.2 植骨材料的准备
胸椎和胸腰椎植骨时，将局部切除的肋骨与Osteoset人工骨均匀混合；腰椎和腰骶段植骨时，取自体髂骨与Osteoset人工骨均匀混合（图1）。
1.4.3 矫形及内固定
安装连接棒或连接板，通过器械撑开器撑开矫正后凸畸形后，植入混合好的Osteoset人工骨和自体骨（图2）。止血、冲洗创面，病灶处放入链霉素粉剂1 g和异烟肼0.4 g。
1.4.4 安装胸腔闭式引流管或血浆引流管，关闭切口。
图1Osteoset人工骨与自体骨均匀混合（略）
图2在手术节段Osteoset人工骨和自体骨混合植骨融合并内固定（略）
1.5 术后处理
术后24～48 h拔出引流管。鼓励患者加强四肢功能锻炼，卧床休息1个月后，可在支具保护下下床活动。佩戴支具保护至术后6个月，并持续规范化抗结核治疗（口服异烟肼0.3 g／d，利福平0.45 g／d、乙胺丁醇0.75 g／d）18个月。出院后每月复查肝功、肾功、ESR，门诊随访观察患者局部伤口情况、有无不良反应及脊髓神经功能恢复情况。定期复查脊柱X线片和CT平扫及三维重建（出院后3、6、12个月以后每半年1次），对植骨融合和后凸畸形矫正的情况进行评定和分析。同时结合电话访问和信访。
2 结果
2.1 一般情况
本组24例患者均获得6～24个月的随访，平均随访时间15个月。术后均未出现神经、血管损伤，大出血，胸腔或切口感染等并发症。患者平均住院天数24.5 d（12～40 d）。所有患者术后伤口均一期愈合，无全身症状，术后1周平均白细胞计数8.2×109。患者术后复查ESR值均在2～7 mm／h之间，肝、肾功均正常。影像学资料提示内固定器械位置良好，固定牢靠未见松动、断裂；结核病灶均无复发，同时CT显示椎管减压彻底。
2.2 神经功能改善情况
依据ASIA（美国脊柱创伤协会）神经功能分级标准，患者术后脊髓神经功能得到明显恢复（表1）。
表1 术前术后神经功能ASIA分级（略）
2.3 植骨融合情况
术后X线及CT显示：Osteoset人工骨和自体骨逐渐降解吸收，并被新生的骨组织替代。新生骨组织随时间逐渐成熟，骨小梁逐渐增粗，与正常骨小梁形态相似。术后3个月时23例患者获骨性愈合（骨融合率95.8%），Osteoset人工骨完全降解吸收，术后6个月时24例患者植骨部位均获骨性融合（图3～5）。
2.4 后凸畸形矫正情况
术后X线片示所有患者的后凸畸形均得到部分矫正，无后凸畸形加重、假关节形成。脊柱后凸畸形Cobbs角平均矫正（15.2°±6.7°），末次随访后凸角度畸形矫正角度均未见明显丢失。
3 讨论
脊柱结核常导致椎体破坏、塌陷，形成椎前或椎旁脓肿，从而导致脊髓受压和脊柱后凸畸形等严重并发症。脊柱结核的治疗仍存在许多争议，目前抗结核药物治疗仍是主要的治疗手段，而手术是一种选择性的措施，当椎体严重破坏，患者出现神经功能的损伤或损伤加重，或有持续的神经功能损伤、脊柱不稳、严重疼痛与附件骨质受累等情况时采用手术治疗。脊柱结核手术治疗的目的是彻底清除病灶、充分解除压迫、矫正后凸畸形和重建脊柱稳定性。结核病灶的静止、直至骨性融合是脊柱结核最终治愈的标志。
图3术前X线片和CT扫描显示L1椎体结核（略）
图4术后即刻X线片和CT扫描显示Osteoset人工骨加自体骨植入（略）
图5术后3个月X线片和CT扫描显示Osteoset人工骨和自体骨基本吸收，植骨部位骨性愈合（略）
前路手术促进植骨融合和防止脊柱后凸畸形的治疗效果，与植骨融合材料的质量有密切关系〔1、2〕。理想的植骨材料应具有骨形成、诱导和传导，提供一定形状结构和承受载荷的能力。目前临床应用的植骨材料包括自体骨、同种异体骨，以及人工合成的骨移植替代材料。自体骨移植是骨移植的“金标准”，它具有成骨诱导能力、不发生免疫反应，10年随访骨融合率可达95%以上，并且纠正脊柱后凸畸形的长期随访效果也甚佳。但自体骨在获取和应用方面存在诸多不利和限制因素：取自体骨不仅需要进行额外的手术操作，增加手术时间和住院时间，而且取骨手术相关并发症的发生率可达到30%左右，获取骨量也不足〔3〕。同种异体骨提供了植骨处的支架，是良好的骨传导性材料，已被广泛应用于临床。虽然其来源较广泛，但其植入后新骨的爬行替代过程缓慢，骨不愈合率相对较高，且还有可能传播疾病，引起宿主反应〔4〕。
人工骨移植替代物由于避免了自体骨和异体骨的一些缺点，近年来在临床上被越来越多的医师所接受。医用硫酸钙骨（Osteoset）就是其中的一种，它由美国Wright医疗技术公司于20世纪90年代开发研制，1996年6月获得FDA（美国食品及药物管理局）的认证，并在同年获得欧洲CE标志。目前已广泛应用于骨科和口腔颌面外科等领域并取得了良好临床效果〔5、6〕。硫酸钙在无骨或骨膜存在的条件下不能刺激骨生成，而在骨或骨膜存在的情况下，能促进骨再生。除此之外，体外研究表明，成骨细胞可附着于硫酸钙，在此基础上成骨，而破骨细胞吸收硫酸钙，形成生物降解。Osteoset在骨缺损区作为空隙的填充物，形成微酸环境有利于血管和成骨细胞的长入，提供了骨形成所需的基质，并阻止软组织长入。Osteoset人工骨最重要的优点是，通过控制硫酸钙半水化合物晶体的形状和大小，来调节降解速率，使其自然吸收速度与新骨形成速度相当。随着Osteoset的吸收，新骨长入，原有骨缺损部位逐渐恢复解剖性质及结构特点。
近年来许多学者对Osteoset人工骨在脊柱融合术中的应用进行了研究〔7〕。2001年David I Alexander等进行了一项前瞻性的随机临床研究，对所有病例施行了椎管减压、腰椎和腰骶椎后外侧融合术，把减压骨与Osteoset人工骨等体积混合植入一侧做为实验侧，另一侧植入与实验侧植入物等量的自体髂骨作为对照侧。融合术后6、12个月，其实验侧与对照侧均见明显的新骨生长，植骨融合率的差异无统计学意义。作者认为医用硫酸钙与减压骨混合物可以做为新鲜髂骨的替代物应用于脊柱融合术中。2002年Wen Jer Chen等比较了Osteoset人工骨和减压骨混合物植骨与新鲜髂骨植骨在1、2个节段后外侧腰椎和腰骶椎脊柱融合术中的作用。把减压骨与医用硫酸钙等体积混合植入一侧做为实验侧，另一侧植入与实验侧植入物等量的自体髂骨做为对照侧，结果显示两组之间无显著差异。最后认为Osteoset人工骨颗粒与减压骨混合物在后外侧脊柱融合术中有着与自体骨移植同样的效果，且可以避免获取自体骨过程中发生的并发症。
尽管Osteoset人工骨在修复四肢骨缺损及在脊柱融合中的应用已比较广泛，效果也较为肯定，但目前有关人工骨在脊柱结核手术中应用的报道较少，对于在结核病灶内使用人工骨和内固定物是否有激活病灶和使感染扩散的危险，仍有许多不同的意见。本组研究的初步临床结果显示，在脊柱结核病灶清除、植骨融合并内固定术中，应用Osteoset人工骨与自体骨混合植骨具有可靠的安全性和良好的临床效果。在规范的抗结核药物治疗的前提下，未观察到植入结核病灶内的Osteoset人工骨有促使结核复发和感染扩散的情况，且该材料仍具有良好的生物相容性、骨传导性和可降解性，无患者出现排斥、过敏和毒性反应。
综上所述，作者们认为Osteoset人工骨是一种可应用于脊柱结核手术治疗的安全可靠的骨移植替代材料，其与自体骨混合植骨具有以下优点：（1）人工骨弥补了自体骨量的不足，提供了一条可靠的补充植骨途径；（2）减少手术时间和创伤，一定程度上避免了供骨区相关并发症；（3）硫酸钙和自体骨混合应用具有间接和BMP复合的性质，提高了骨的诱导能力，其协同作用所形成的骨量比单独使用其中一种更多。这些特点使Osteoset人工骨在脊柱结核的外科治疗中有着广泛的临床应用前景。
【参考文献】
〔1〕 BoachicAdjei O,Squillante RG.Tuberculosis of the spine［J］.Orthop Clin North Am,1996,27（1）:95102.
〔2〕 Govender S,Parbhoo AH.Support of the anterior column with allografts in tuberculosis of the spine［J］.J Bone Joint Surg（Br),1999,81（1）:106109.
〔3〕 刘彬，林月秋，汤逊.异种骨移植及骨诱导研究现状及进展［J］.中国矫形外科杂志，2005，13（12）：929931.
〔4〕 衷鸿宾，侯树勋，姚长海，等.冷冻干燥同种骨临床应用的初步报告［J］.中国矫形外科杂志，2003，11（16）：10931095.
〔5〕 Kelly CM,Wilkins RM,Gitelis S,et al.The use of a surgical grade calcium sulfate as a bone graft substitute:results of a multicenter trial［J］.Clin Ortho Relat Res,2001,（382）:4250.
〔6〕 Watson TJ.The use of an injectable bone graft substitute in tibial metaphyseal fractures［J］.Orthopedics,2004,27:103107.
〔7〕 宋元进，朱晓东，李明.生物植骨材料在脊柱融合术中的应用［J］.中国矫形外科杂志，2005，13（22）：17421744.
作者单位：四川大学华西医院骨科，成都 610041