朱家佳 王源基 祝怡飞 张明生

郑州大学第二附属医院（郑州450014）

由于工作压力增高和生活习惯改变，腰椎间盘突出症合并腰椎不稳发病率逐年增高，且有年轻化趋势，已成为脊柱外科常见的疾病。由于腰椎间盘突出部位和压迫神经根不同导致临床症状不尽相同，其中最常见症状为腰腿痛，可合并椎管狭窄、腰椎滑脱或脊柱侧弯等情况，严重者可表现为间歇性跛行或大小便障碍。

椎弓根螺钉系统结合椎间融合手术能有效缓解腰椎退变引起的疼痛，是目前治疗是治疗腰椎间盘突出合并腰椎失稳的有效方案［1］，但在融合方式及材料的选择上仍有一些争议。尽管有一些学者论证过两种融合方式的差异，但对术后脊柱生物力学及远期稳定等方面涉及较少。本研究回顾性分析了自2015年4月至2018年4月期间我院行两种不同植骨方式治疗的85例腰椎间盘突出并腰椎失稳症患者，从更多方面评估两种方式的临床疗效差异，现报告如下。

1 资料与方法

1.1一般资料将所有的患者按手术方式不同分为A、B两组，从我科同一组医师行该两种术式的所有患者里以病历尾号等比（1/3）随机选取确定A、B两组例数。选取我院在2015年4月至2018年4月行手术治疗并取得随访的患者85例，其中行单纯自体骨环形植骨者25例作为对照组（A组），行椎间融合器（Cage）植骨融合者60例作为观察组（B组）。两组患者均有不同程度的腰痛或下肢痛，临床症状符合腰椎间盘突出症诊断标准［2］。A组男13例，女12例，平均年龄为（59.04± 12.96）岁，症状为腰腿痛合并间歇性跛行者6例、合并下肢感觉障碍者4例、合并腰椎滑脱4例，单纯腰痛伴下肢放射痛者11例；病变节段为L3-4水平6例，L4-5水平12例，L5-S1水平7例。B组男32例，女28例，平均年龄为（56.82±12.16）岁，症状为腰腿痛合并间歇性跛行者12例、合并下肢感觉障碍者15例、合并腰椎滑脱9例，单纯腰痛伴下肢放射痛者24例，病变节段为L3-4水平12例，L4-5水平32例，L5-S1水平16例。

1.2纳入与排除标准纳入标准：（1）术前影像学及临床症状诊断明确，X线及MRI显示腰椎管狭窄、腰椎滑脱、及小关节突增生等，且均为腰椎单节段病变；（2）保守治疗无效，长期腰痛及神经根性症状持续不缓解；（3）无明显手术及麻醉禁忌症者，术前ASA评分≤3级；（4）自愿参与，签署知情同意书；（5）研究方案已通过医院的医学伦理委员会批准。排除标准：（1）腰椎外伤及既往手术史者；（2）其他部位有急性性感染者；（3）精神异常或精神疾病家族史者；（4）随访资料不全者。比较两组患者在年龄、性别、术前JOA评分［3］、术前相同椎间角度等资料，无统计学差异（P＞0.05），具有可比性。见表1、2。

表1 两组患者术前一般情况比较Tab.1 Comparison of preoperative general conditions between the two groups of patients ± s

表1 两组患者术前一般情况比较Tab.1 Comparison of preoperative general conditions between the two groups of patients ± s

组别A组B组t/χ2值P值例数25 60年龄（岁）59.04±12.96 56.82±12.16 0.753＞0.05术前JOA 13.80±2.66 14.40±2.59 0.965＞0.05性别男13 32 χ2=0.013＞0.05女12 28

表2 A、B两组在3种腰椎节段下不同时间点的椎间成角Tab.2 Intervertebral angles at different time points in the three lumbar segments of groups A and B ± s，°

表2 A、B两组在3种腰椎节段下不同时间点的椎间成角Tab.2 Intervertebral angles at different time points in the three lumbar segments of groups A and B ± s，°

注：与A组相比，aP＞0.05；与术前相比，bP＜0.05；与A组相比cP＞0.05；与A组相比，dP＜0.05

节段 组别 术前 术后首次 术后3个月 末次随访L3-4 L4-5 L5-1 A组B组A组B组A组B组8.76±1.19 8.94±0.60a 10.48±1.33 10.74±1.08a 10.88±1.96 10.56±1.16a 10.22±0.70b 9.97±0.61b 11.72±1.12b 11.87±1.05b 13.01±1.47b 11.69±1.10b 10.11±0.69 9.86±0.62c 11.63±1.12 11.68±1.01c 11.82±1.36 11.50±1.09c 8.82±0.88 9.60±0.61d 10.62±1.37 11.40±1.01d 10.07±1.26 11.33±1.08d

1.3手术方法A组患者取俯卧位，C臂定位，麻醉后常规消毒铺巾，后正中切口，显露棘突、椎板及关节突关节，准确定位后置入椎弓根螺钉。去除病变椎体棘突、椎板及黄韧带，使硬膜囊充分减压。将硬脊膜及神经根向突出间盘对侧牵拉，摘除突出间盘，用刮匙处理终板软骨床，将去除的棘突与椎板修剪出一较大骨块，其余制成较B组稍大的碎骨粒，置入椎间隙，最后大骨块放入椎间隙后端，充分夯实，使其稍低于椎间隙后缘。咬除关节突关节外侧面骨皮质呈凹槽状，将小骨粒置入，用明胶海绵覆盖。B组在摘除突出间盘前与观察组一致，而在刮匙处理终板后，将去除的棘突与椎板制成小骨粒，置入椎间隙前段，用试模调整至大小及松紧度适中，将充满椎体颗粒的Cage置入椎间隙。安装连接棒、横梁及顶丝，术中C臂透视内固定物及椎间融合物位置良好，拧紧顶丝，冲洗后放置引流管，缝合伤口。术前30 min及术后1 d常规应用抗生素。术后引流液24 h＜50 mL时拔出引流管，同时复查腰椎X线片。术后7～10 d佩戴腰围下地活动。

1.4观察指标、术后随访及疗效评价比较两组术前与术后JOA评分（出院前）、椎间隙高度（结合腰椎侧位片和MRI图像，椎间隙前、中、后三处高度之和取均值）（图1）、相同融合节段椎体成角（取腰椎侧位片和MRI图像中上位椎体下缘与下位椎体上缘延长线所成夹角的均值）（图2）及脊柱的稳定性［通过检测脊柱前屈-后伸、左右侧弯的平均运动范围评估，测量值为三维运动角度（ROM）表示］［4］。对比两组间手术时间、术中出血量、手术费用、术后融合率（SUK标准［5］）、相对椎间隙高度及骨量丢失百分比等情况。其中末次随访时间为术后15～18个月（所有测量数据均来自同一X线及MRI仪器）。

图1 术前L4-5椎间隙高度（mm）Fig.1 Preoperative L4-5intervertebral space height（mm）

1.5统计学方法运用SPSS 23.0软件统计数据，计量资料以均数±标准差表示，组间数据对比采用独立资料t检验；计数资料组间比较采用χ2检验，均以P＜0.05代表差异有统计学意义。

图2 术前L4-5椎体成角（°）Fig.2 Preoperative L4-5vertebral body angle（°）

2 结果

2.1手术时间、出血量、手术费用两组患者在手术时间及出血量上无明显统计学差异（P＞0.05）；但在手术费用方面，A组明显少于B组，差异有统计学意义（P＜0.05）。见表3。

表3 两组在手术阶段不同情况的对比Tab.3 Comparison of the two groups in different stages of surgery ± s

表3 两组在手术阶段不同情况的对比Tab.3 Comparison of the two groups in different stages of surgery ± s

组别A组B组t值P值手术时间（min）227.40±41.09 226.58±46.17 0.076＞0.05出血量（mL）276.00±86.75 305.83±78.70 1.545＞0.05手术费用(元)24 515.40±3 241.12 32 581.25±5 422.12 6.857＜0.05

2.2术后疗效评估

2.2.1JOA评分、椎间隙高度两组患者术前与术后JOA评分、椎间隙高度明显改变，差异有统计学意义（P＜0.05）；术后1个月B组JOA评分更高（P＜0.05），而末次随访时两组JOA评分无明显差异（P＞0.05）。末次随访，两组椎间隙高度比术后均有降低，但A组骨量丢失更多［骨丢失量=（术后首次测量高度-末次随访高度）/首次测量高度*100%］差异有统计学意义（P＜0.05）。见表4、表5。

2.2.2融合节段成角、融合优良率两组患者术前与术后融合节段成角明显改变，差异有统计学意义（P＜0.05）；术后3个月，两组融合节段成角无明显差异（P＞0.05），但A组融合优良率较高（P＜0.05）；末次随访，A组融合节段成角更小，而两组融合优良率无明显差异（P＞0.05）。见表2、6。

表4 两组术前与术后情况比较Tab.4 Comparison of preoperative and postoperative conditions between the two groups ±s

表4 两组术前与术后情况比较Tab.4 Comparison of preoperative and postoperative conditions between the two groups ±s

术前术后首次t值P值A组JOA 13.8±2.66 21.88±0.83 14.487＜0.05椎间隙高度（mm）9.82±1.35 11.58±1.44 4.461＜0.05 B组JOA 14.40±2.59 22.25±1.26 21.107＜0.05椎间隙高度（mm）9.78±1.77 11.88±1.87 6.353＜0.05

表5 两组术后恢复情况比较Tab.5 Comparison of postoperative recovery in both groups x±s

表6 两组术前与术后融合情况比较Tab.6 Comparison of preoperative and postoperative fusion between the two groups

2.2.3脊柱的稳定性（ROM）术后1个月，B组ROM值小于A组（图3），有明显差异（P＜0.05）；术后3个月，B组ROM值小于A组（图4），B组脊柱稳定性更好（P＜0.05）；末次随访，两组ROM值均无明显统计学差异（P＞0.05）。见图5。

图3 术后1个月腰椎活动范围（°）Fig.3 Lumbar motion range 1 month after surgery（°）

2.3并发症末次随访时，所有患者均未出现椎弓根钉断裂情况。其中A组出现1例术后神经功能恢复较差者，考虑为突出的椎间盘压迫神经根时间较长，使神经根受到器质性损伤所致。B组出现2例融合器轻度后移情况，但未引起临床症状，1例融合器塌陷，考虑可能与其从事体力工作致使融合器负荷过大有关。因并发症例数较少，未做详细分析。

图4 术后3个月腰椎活动度范围（°）Fig.4 Range of lumbar motion for 3 months after surgery（°）

图5 末次随访腰椎活动度范围（°）Fig.5 The range of lumbar motion range at the last follow-up（°）

3 讨论

腰椎间盘突出症是一种腰椎常见的退变性疾病，椎间盘的退变是其发病基础。由于日常生活和体力劳动等因素，导致腰椎间盘反复承受挤压、旋转等应力，易使纤维环由内向外出现损伤。长期累积之下，导致受力最大的纤维环后部出现破裂，椎间盘向后凸出压迫神经根引起下肢痛，继而脊柱失去正常的稳定性，出现腰椎管狭窄或腰椎滑脱。刘磊等［6］认为随着椎间盘退变加重，腰椎不稳发生的概率逐渐增加。

目前手术治疗腰椎间盘突出合并腰椎不稳已成为大多数学者的公认，手术目的是解除对神经根的压迫，重新构建脊柱的生理力学结构［7］。早期临床上常采用去除相应椎板减压，置入椎弓根钉棒系统结合后外侧植骨来减轻疼痛和稳定后柱结构。有学者认为，应用钉棒系统结合后外侧植骨融合虽然能使脊柱达到即刻稳定，但长期随访发现部分患者出现骨丢失，个别甚至出现椎弓根螺钉松动或断裂［8］。张振军等［9］研究表明，脊柱的前柱在机体承受压缩及旋转应力时起主要作用，因此前凸型融合器可以获得更大的椎间接触面积，并进一步减小沉降风险。但因此前柱也更容易发生骨吸收情况，而本研究所测得的融合节段椎间角度变化也证实其研究结果。见表2。

顾祖超等［10］认为针对退行性变所致的腰椎不稳患者，其治疗最主要在于通过融合重建腰椎的稳定性。而椎间融合结合椎弓根钉棒系统可以使脊柱获得更大的稳定性，增加了植骨融合率，使患者获得较好的临床疗效，但在植骨材料的选择上，目前学者们的观点并未统一。传统的椎间融合材料为去除的椎板和棘突制成的碎骨粒，将其置入椎体间隙，由于自体骨良好的传导性和再生性，且机体不产生排异反应，具有较高的融合率，同时与两侧小关节处植骨形成环形结构，在维持椎间隙高度和脊椎稳定性上比单纯椎间植骨较好。而近年来随着生物材料的发展，使用填充了部分自体骨的Cage作为椎间融合材料逐渐开始在临床上应用。相对于自体骨环行植骨，Cage作为新型椎间融合材料有其特有的优点，首先，它比自体骨具有更坚强的支撑作用，术后可以使患者能尽早下地活动，长期来看能有效的防止骨吸收，可较稳定的维持椎间隙高度。本研究从术后随访情况可以看出，术后1个月时，B组患者JOA评分更高，其功能恢复程度较A组更好，术后3个月，B组ROM值更小，可认为Cage融合对脊柱的稳定性更好，提供的支撑作用更强。术后3个月时，A组患者融合优良率为60%，较B组更高，而末次随访两组无明显区别，钟伟斌等［11］认为术后早期自体骨融合率高于Cage组融合率，而远期融合率则无明显差异，这与本研究所得结果一致。WANG等［12］报道了自体骨与Cage融合联合椎弓根系统在尸体标本腰椎间隙的屈伸、侧弯和旋转状态的活动度（ROM）值及刚度值无明显差异，这也与本研究腰椎屈伸与侧弯运动范围的末次随访结果基本一致。

但是两种植骨方式又各有其的弊端，自体环形植骨时碎骨粒与上下椎体软骨终板接触过程中会发生不同程度的骨吸收。王建华等［13］研究发现，自体骨植入后会发生爬行替代过程，而在该过程中若腰椎前柱的压力过大则会出现植骨块的塌陷。其次，尽管在置入碎骨粒后，会在椎间隙后端放入一较大骨块夯实，但由于术后早期椎间隙稳定性较差，患者卧床时间会有一定程度的延长。而且，在两侧小关节处植骨有形成假关节的风险。此外还有部分学者认为自体棘突及椎板骨量略有不足，可能需要取部分髂骨，增加了创伤，但根据笔者经验，去除的棘突和椎板制成的骨粒足够融合使用［14］。相应的Cage融合虽然由于其高强度可使患者早期下地活动，但黄诚谦等［15］回顾性分析了83例行Cage融合治疗腰椎退行性疾病的患者，提出终板中央区骨小梁分布较边缘区低，其抗压能力较边缘区弱。因此当融合器的位置接近终板中央区时，发生沉降的几率更高，可引起局部椎间角度和椎间隙高度的降低，这与本研究的结果一致。

此外，随着治疗理念的改变，微创、精准、快速康复等已成为越来越多的专家和学者关注的方向。DING等［16］认为传统后路手术损伤较大，可行经椎间孔融合单侧椎弓根钉内固定术治疗偏向一侧的腰椎间盘突出症，疗效较椎间融合并双侧固定相似，并且更为经济。此外，小切口椎板开窗髓核摘除同样可治疗腰椎间盘突出症，创伤进一步减小［17］。随着微创领域的发展，TECER等［18］认为在局麻下进行的经皮椎间孔镜技术比传统术式床上创伤更小，且患者在整个手术过程中神志清醒，可通过询问患者的疼痛感受及时调整操作避免损伤神经根，安全性更高。但是笔者也应该清楚认识到，微创手术有其严格的适应症，也存在着如减压不彻底、术后复发率高等缺点。而且对于伴有腰椎滑脱或严重腰椎狭窄的患者，此类微创手术并不能有效解决神经根及椎管压迫问题。因此，本研究在临床实践中存在一定的指导意义。

本研究仍存在一些不足之处。首先，笔者采用的是回顾性研究，对于腰椎手术植骨方式的差异对比已经有一些学者进行过研究，因此在创新性上有所欠缺。其次，因客观因素所限，本研究未进行术后腰椎旋转的运动角度，且末次随访时间不是确定的时间点，而是术后的某个时间段，这会造成一定的统计结果误差。而且两组患者病例数差异较大，虽然分析了术前两组数据的正态分布与方差齐性，且采用了合适的统计学方法，但仍会出现一些偏差。本研究旨在探讨针对保守治疗无效的腰椎间盘突出合并腰椎不稳的患者采取两种不同的植骨融合方式优缺点和临床疗效分析。其创新与实用之处在于不仅从手术情况、术后功能恢复等方面分析了两种融合方式在术后不同时间的优缺点，更通过椎间隙高度、融合节段运动范围、椎间成角等多种指标的演变精确分析椎间融合及骨吸收的情况，将两种融合方式的优缺点进一步量化分析，为临床医师及患者在手术方式的选择上提供更多的参考指标。此外，目前一些学者多是在动物或尸体标本上进行腰椎的运动试验，而在临床疗效分析上较少涉及。本研究详细分析了术后不同时间、不同融合节段的椎间成角及运动范围变化，其结果与动物标本实验基本一致，也从侧面论证本研究的正确性。

本研究发现，A组患者在手术时间、术中出血量等方面与B组相比差异较小（P＞0.05）；两组患者在术后JOA评分、椎间成角及椎间隙高度较术前有明显改善（P＜0.05）。术后1个月B组功能恢复较A组更好（P＜0.05），且早期B组ROM值更小，脊柱稳定性更好；术后3个月，A组融合情况较好（P＜0.05）；而末次随访，两组融合率无明显差异（P＞0.05），但A组骨丢失量占比为（10.69±1.99）%，较B组（9.07±2.26）%多（P＜0.05），且A组椎体成角较B组小，考虑因自体骨骨吸收较强所致；末次随访时，两组JOA评分及ROM值无明显差异（P＞0.05），但A组与B组相比手术费用明显降低（P＜0.05）。

综上所述，环行植骨与Cage植骨融合结合椎弓根螺钉系统在治疗腰椎间盘突出并腰椎失稳时均能有效缓解腰痛、下肢痛或下肢感觉障碍，术后椎间隙高度明显改善，腰椎功能恢复较好。环形植骨早期椎间融合率更好，且经济成本相对更低，但其负重强度较差，且易因骨吸收造成椎间隙高度丢失，适用于年龄较大，活动强度较低的中老年人。而Cage植入则更适合于青壮年人群，早期即可进行功能锻炼，可承担较高强度的腰椎负荷，提供更高的生活质量。因此，两种术式均可在临床推广使用，需根据不同人群选择合适的手术方式。