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不同类型腰骶椎结核手术治疗方式的有效性和

本文原载于《中华骨科杂志》年第11期

腰骶椎结核约占脊柱结核2%~3%,严重病变可导致神经功能障碍、腰骶椎畸形。腰骶段前方解剖结构复杂、位置深在,特别是髂血管和骶丛神经,手术治疗有一定难度,文献报道较少。在结核感染影响下,前路手术易导致致命性血管损伤(发生率高达1.2%~15.6%)[1,2]。L5S1是活动度较大的腰椎前凸与无活动骶椎后凸的转折部位,躯干重量集中,对稳定性要求较高。在腰骶椎结核中椎间盘组织、椎体骨质破坏、塌陷,腰骶角变小,术中病灶清除、椎间植骨需将椎间盘组织切除,L5S1的剪切应力主要由后方小关节突对抗。因此,腰骶椎结核的治疗目标是恢复椎体高度,椎间植骨融合对抗局部剪切应力和轴向应力,维护和早期重建脊柱稳定性尤为重要。采用单纯后路手术视野有限,难以有效显露和清除前方的病灶,目前多采用前方病灶清除、后路内固定的联合手术,又导致了后路结构破坏、增加了手术创伤、失血[3]。

每一种术式均有各自不同的适应证和优、缺点,对于病变特点不同的腰骶椎结核,哪一种术式是最优选择是进行个体化手术决策时需要考虑的问题。我们采用回顾性研究,总结分析年7月至年6月手术治疗的79例腰骶椎结核,单纯病灶清除6例,一期前后联合入路手术18例,一期后路手术10例,一期前路手术45例,通过定期随访观察临床表现及影像学表现,评价临床疗效和并发症情况,目的在于:①对腰骶椎结核进行初步临床分型,对应不同的术式选择;②回顾性分析不同术式的有效性和安全性,进一步明确腰骶椎结核临床分型及对应手术方式选择的合理性;③探讨不同术式的不足[3,4,5]。

资料与方法

一、纳入及排除标准

纳入标准:①年龄15岁以上(排除儿童脊柱生长对后凸畸形的影响),男女不限;②病灶累及部位限于腰骶椎,主要病变为L5S1,也包含累及L4、S2的病例;③经CR、CT、MRI联合诊断,或CT引导下穿刺活检病理学诊断确诊为脊柱结核,红细胞沉降率20mm/1h;④明显骨质破坏(1/3椎体高度)、明显后凸畸形、神经功能障碍(ASIA分级D级以下)、明显椎间不稳、较大脓肿等具有绝对手术指征。

排除标准:①椎体骨质破坏较轻(1/3椎体高度),椎旁脓肿较小(椎旁脓肿不超过邻近椎体,无流注脓肿),无神经功能障碍,无明显后凸畸形,无明显椎间失稳的活动期脊柱结核;②合并椎管或脊柱其他病变,如椎管内肿瘤、椎体转移瘤等;③明显的精神障碍,服药依从性差者;④孕妇及体质极差、肝功能严重受损不能耐受化疗者;⑤怀疑结核行诊断性治疗者[6,7]。

二、一般资料

年7月至年6月我科收治腰骶椎结核94例,7例保守治疗,手术治疗87例;按上述纳入及排除标准共79例纳入本研究。男39例,女40例;年龄10~72岁,平均35.3岁;病史6个月~2年,平均11个月。

临床表现为下腰痛65例(82.3%);伴有下肢放射痛23例(29.1%);下肢肌力、痛触觉减退10例(12.7%),按AISA分级均为D级;7例伴有窦道(8.9%)。各组患者的临床表现分布见表1。术前红细胞沉降率为35~55mm/1h,平均(46±14)mm/1h。

表例腰骶椎结核患者的临床表现及分布(例,%)

术前常规进行X线片、CT、MR检查,影像学表现均有L5S1骨质破坏,椎间隙变窄;63例(79.7%)有骶前脓肿形成,19例(24.1%)伴有腰大肌脓肿,13例(16.5%)为多椎体结核,4例(5.1%)合并肺结核,3例(3.8%)合并骶髂关节结核,2例(2.5%)合并泌尿系结核。术前四组患者腰骶角测量结果见表2。各组患者的影像学表现分布见表2。

表例腰骶椎结核患者影像学表现及分布(例,%)

三、术前准备

术前常规四联或五联抗结核药物治疗2周以上,加强营养支持。腰骶椎摄正、侧位X线片,三维CT重建、MR(含冠状面以明确脓肿情况)检查,另需行髂血管CTA,同时显示动、静脉,明确髂血管分叉情况。清洁灌肠2次。

四、手术方式的选择原则

1.单纯病灶清除术指征:

病变以脓肿为主,少量死骨,腰骶椎骨桥形成的病例。

2.一期前路病灶清除植骨、后路内固定术指征:

L5、S1椎体骨质破坏严重、无足够的前路螺钉植入空间,髂血管分叉低、无足够的安全前路手术空间,骶前大脓肿、腰大肌脓肿。

3.一期后路病灶清除植骨内固定术指征:

病变局限,脓肿少,中、后柱破坏为主的病例。

4.一期前路病灶清除植骨内固定术指征:

病椎高度1/3、具有足够的前路螺钉植入空间,髂血管分叉较高、有足够的安全操作窗口,骶前脓肿、腰大肌脓肿。

五、手术方法

(一)单纯病灶清除术

全麻,仰卧位,腹膜外入路,钝性分离,暴露腰大肌脓肿和(或)腰骶椎前部脓肿,彻底清除脓肿,注意保护骨桥,安放引流,常规关闭切口。共6例。

(二)一期前后联合入路手术

腹膜外入路,在前路腰大肌和(或)骶前脓肿清除的基础上,彻底清除L5S1椎间死骨、肉芽组织、干酪样组织,平行植入2块自体或同种异体髂骨块,安放引流,常规缝合切口;变换为俯卧位,常规后路显露,L5S1植入4枚椎弓根螺钉,必要时固定至L4,椎间加压锁定。共18例。

(三)一期后路手术

俯卧位,常规后路显露,L5S1植入4枚椎弓根螺钉,安放2根预弯钛棒临时椎间撑开。经椎间孔入路自后向前行椎间病灶清除,彻底刮除椎间死骨、肉芽组织、干酪样组织,骶前脓肿以尿管冲洗为主。植入合适大小的髂骨块或钛网,椎间加压锁定。共10例。

(四)一期前路手术

常规经腹膜腔入路或腹膜外入路,暴露腰骶椎前部,确认腹主动脉、下腔静脉及其分叉,特别是左髂总静脉及右髂总动脉的行走路径。以骶岬为中心沿中线纵行切开后腹膜即可显露病灶。彻底清除脓液、干酪样组织、肉芽组织、死骨和坏死的椎间盘,带三面皮质骨的同种异体髂骨块或自体髂骨,行椎间植骨融合,选择腰骶椎前路自锁钛钢板(PACH,通用公司)或解剖型腰骶椎前路多向锁定钉板(ARCH,康辉公司)进行L5S1前方内固定。共45例。

六、术后处理及化疗

所有患者安置负压引流管者术后48~72h拔管(如引流量50ml/d则适当延长引流管放置时间);术后采用标准化疗方案:异烟肼(6mg/kg,最大剂量mg/d)、利福平(15mg/kg,最大剂量mg/d)、吡嗪酰胺(25mg/kg,最大剂量mg/d),乙胺丁醇(25mg/kg,最大剂量mg/d)或链霉素(mg/d),组成4联或5联方案强化3个月,异烟肼、利福平、吡嗪酰胺继续巩固9~15个月;若药敏试验结果为耐药结核,则依据药敏试验结果及既往抗结核化疗史调整化疗方案[8]。

七、随访及评价标准

(一)定期随访安排

①定期(1、3、6、9、12个月,以后每6个月1次)门诊随访,观察临床症状、体征的改善情况;②每月门诊监测肝功能、红细胞沉降率等;③定期(1、3、6、9、12个月,以后每6个月1次)门诊观察影像学表现(X线片、CT、MRI),评价后凸畸形变化情况、病变愈合情况、愈合时间。

(二)临床评价标准

临床治愈标准:①随访18月以上;②全身情况良好,体温正常,食欲好,红细胞沉降率正常;③局部无明显症状,无脓肿或窦道;④X线片显示脓肿消失或钙化,无死骨或已被吸收、替代,骨质疏松好转,病灶边缘界限清晰或关节已融合。

植骨融合情况评价采用Bridwell标准[9]。Ⅰ级:骨性融合伴骨小梁重建;Ⅱ级:移植骨完好,未完全融合重建,但无透光交界区;Ⅲ级:移植骨完好,出现透光交界区;Ⅳ级:骨块未融合,伴有塌陷和吸收。采用疼痛视觉模拟评分(visualanaloguescale,VAS)评价患者术前及术后的疼痛程度,Oswestry功能障碍指数(Oswestrydisabilityindex,ODI)评价患者的功能障碍情况。

八、统计学分析

采用SPSS22.0(SPSS公司,美国)统计软件包进行数据分析,计量资料采用(±s)表示,组间比较采用方差分析或配对t检验,组间两两比较采用LSD-t检验,检验水准α值取0.05。

结果

一、一般情况

全部79例患者术后2周内切口均一期愈合。一期前路组的手术时间、出血量及住院时间与一期前后联合入路组、一期后路组比较,差异均有统计学意义(P0.01),一期前路组手术用时及住院时间均明显缩短,出血量显著减少(手术时间和出血量仅为其他两组的1/3左右)。一期前后联合入路组与一期后路组比较,手术时间和住院时间的差异均有统计学意义(P0.01),出血量的差异无统计学意义,即一期前后路联合组用时和住院时间明显增多,出血量没有明显增多。单纯病灶清除组因手术创伤小、操作简单,故手术用时间最短,出血量最少,但住院时间无明显缩短。

二、结核转归

术后3个月,除一期后路组1例红细胞沉降率为23mm/1h,切口发生破溃;一期前路组1例为34mm/1h,腹股沟处出现窦道;其余患者均恢复正常。至末次随访时所有患者的红细胞沉降率均恢复正常(表3)。随访期间均未出现低热、盗汗等结核中毒症状。

表3四组患者手术时间、出血量、住院时间、红细胞沉降率经比较(±s)

三、临床功能评价

随访时间18~42个月,平均23个月。末次随访时患者的腰部疼痛症状消失,23例下肢放射痛症状均消失。9例下肢肌力、痛触觉减退患者(ASIA分级D级)末次随访时均恢复为E级。

一期前路组末次随访时平均VAS评分为(0.97±0.69)分,一期前后联合入路组为(0.89±0.68)分,一期后路组为(0.90±0.74)分,单纯病灶清除组为(1.00±0.63)分(图1)。与术前比较,差异均有统计学意义(P0.05,表4)。表明4种手术方式均能明显改善患者的疼痛。

表44组患者术前与末次随访时疼痛视觉模拟评分(VAS)、Oswestry功能障碍指数(ODI)比较(±s)

图1四组患者手术前后疼痛视觉模拟评分(VAS)比较,表明术后疼痛均得到明显缓解

一期前路组末次随访时ODI为5.09%±3.59%,一期前后联合入路组为4.78%±3.78%,一期后路组为4.80±3.39%,单纯病灶清除组为4.00%±1.18%(图2)。与术前比较差异均有统计学意义(P0.05,表4),表明4种手术方式均能明显改善患者的功能障碍。

图2四组患者手术前后Oswestry功能障碍指数(ODI)比较,表明术后腰椎功能均得到明显改善

四、腰骶部生理曲度

一期前路组术后腰骶角平均为27.17°±3.66°、末次随访时为23.89°±3.12°,一期前后联合入路组分别为30.56°±5.31°、27.00°±5.46°,一期后路组分别为32.10°±4.01°、29.00°±4.85°,单纯病灶清除组分别为24.83°±2.32°、23.33°±2.50°(图3)。

图3四组患者术前、术后及末次随访时腰骶角的比较,表明一期前路手术、一期前后联合入路手术和一期后路手术均可明显恢复腰骶角生理曲度,而单纯病灶清除术不能恢复;仅一期前路手术对长期维持腰骶角生理曲度有明显作用,余三种术式丢失明显

一期前路组手术前后腰骶角的差异有统计学意义(t=-7.,P0.05),即采用一期前路组手术可明显恢复腰骶角生理曲度,治疗效果显著;术后与末次随访比较差异有统计学意义(t=4.,P0.05),即一期前路手术对长期维持腰骶角生理曲度有明显作用,随访期间腰骶角丢失较少(表5,图4)。

表54组患者手术前后及末次随访时腰骶角比较(±s,°)

图4男,35岁,L5S1结核 A~C 术前侧位X线片,CT冠状位、矢状位重建示L5、S1椎体严重骨质破坏,椎间隙狭窄 D 术前CT血管造影示髂血管分叉较高,适合行前路内固定术 E MRIT2加权像示L5、S1椎体骨质破坏,骶前寒性脓肿形成 F 一期前路病灶清除植骨、解剖型腰骶椎前路多向锁定钉板(ARCH)固定术,术后正位X线片示前路内固定物位置良好 G 术后12个月,CT矢状位重建示内固定在位,无断钉现象,L5S1椎体间骨性融合,椎间高度及腰骶角满意H术后12个月,三维CT示L5S1椎体间骨性融合

一期前后联合入路组手术前后腰骶角的差异有统计学意义(t=-3.,P0.05),即采用一期前后联合入路手术方式可明显恢复腰骶角生理曲度;术后与末次随访比较差异无统计学意义(t=1.,P0.05),即一期前后联合入路手术对长期维持腰骶角生理曲度的效果不明显,腰骶角易丢失,至末次随访时已与治疗前相似(表5,图5)。

图5男,25岁,L5S1结核 A 术前侧位X线片示L5S1椎体骨质破坏,椎间隙狭窄,腰骶角变小 B,C 术前CT冠状位、矢状位重建示L5、S1椎体骨质破坏,椎间隙狭窄,左侧腰大肌脓肿 D 术前MRIT1加权像示L5、S1椎体骨质破坏,骶前脓肿 E,F 一期前路病灶清除植骨融合、后路内固定术,术后正、侧X线片示钛网、内固定物在位,位置良好 G,H 术后36个月,正、侧位X线片示植骨融合良好,内固定在位

一期后路组手术前后腰骶角的差异有统计学意义(t=-3.,P0.05),即采用一期后路组的手术可明显恢复腰骶角生理曲度;术后与末次随访比较差异无统计学意义(t=1.,P0.05),即一期后路组手术对长期维持腰骶角生理曲度的效果不明显,易发生腰骶角丢失(表5,图6)。

图6女,32岁,L5S1结核 A 术前侧位X线片示L5、S1椎体骨质破坏,椎间隙狭窄 B,C 术前CT冠状位、矢状位重建示L5、S1椎体严重骨质破坏,椎体前柱、中柱骨质破坏,椎间隙狭窄 D 术前MRIT2加权像示L5、S1椎体骨质破坏,椎间隙狭窄,骶前脓肿 E,F 一期后路病灶清除植骨融合内固定术后,正、侧位X线片示内固定在位,位置良好 G,H 术后18个月,正、侧位X线片示内固定在位,植骨达到Ⅰ级骨愈合

单纯病灶清除组手术前后腰骶角的差异无统计学意义(t=-1.,P0.05),即采用单纯病灶清除组不能恢复腰骶角生理曲度;术后与末次随访比较差异无统计学意义(t=1.,P0.05),至末次随访时腰骶角亦无明显变化(表5)。

五、植骨融合

术后3个月随访,X线片可见骨块与椎体界面模糊,未见植骨块上缘或下缘吸收,无假关节形成。MRI可见患者骶前脓肿逐渐吸收、无局部结核复发。术后6个月随访,Ⅰ级骨愈合49例;Ⅱ级骨愈合24例,余6例为行单纯病灶清除术的患者。末次随访时,73例患者均达到Ⅰ级骨愈合,余6例为行单纯病灶清除术的患者。骨愈合时间6~12个月。

六、并发症

术中均未出现大血管、神经、输尿管损伤,无硬膜损伤;术后切口愈合良好,无伤口感染;男性患者无阳萎、逆行射精。

一期后路组1例54岁男性患者,L5S1结核(以中柱破坏为主,少量骶前脓肿)术后3个月发生切口破溃,再次行病灶清除术,术中见切口内、骶棘肌与椎板之间有脓液及干酪样组织,彻底清除病灶、脉冲冲洗,术后引流5d,继续抗结核治疗后愈合。

一期前路组1例27岁男性,腰椎结核伴脓肿,术后3个月腹股沟处出现窦道,采集脓液行药敏试验,提示异烟肼耐药,根据药敏试验结果调整化疗方案(利福平、吡嗪酰胺、乙胺丁醇、司帕沙星),窦道经换药后愈合,并延长支具保护时间至术后9个月。随访至24个月,患者结核症状消失,全身状况良好,红细胞沉降率维持正常,MRI提示脓肿消失。

讨论

一、腰骶椎结核初步临床分型

通常我们参考的脊柱结核绝对手术指征为[10]:椎体破坏导致的椎间失稳;脊柱严重或进行性后凸畸形;化疗过程中持续进展的神经功能障碍。具体到腰骶椎结核,手术指征主要包括:①椎体骨质破坏严重,需行稳定性重建者;②神经功能障碍。而对于骨质破坏较轻(1/3椎体高度),椎旁脓肿较小(椎旁脓肿不超过邻近椎体),无神经功能障碍,无明显后凸畸形,无明显椎间失稳的病例,则归类为轻型脊柱结核,首选保守治疗。对于骶前脓肿和(或)腰大肌脓肿为主、椎体破坏较轻的病例,则以CT引导下穿刺引流局部化疗为主[6]。

目前腰骶椎结核术式选择缺乏规范、标准,现有的脊柱结核临床分型标准都显得局限,分类尺度不统一,不能全面、系统地评估脊柱结核病变,难以有效指导临床治疗方案的制定。我们根据腰骶椎结核椎体破坏程度、部位、脓肿大小、髂血管特点将其分为四型,分别对应相应的术式选择:①以脓肿为主,少量死骨,腰骶椎骨桥形成的病例;②L5S1椎体骨质破坏严重、无足够的前路螺钉植入空间,髂血管分叉低、无足够的安全前路手术空间,骶前大脓肿、腰大肌脓肿;③病变局限,脓肿少,中、后柱破坏为主的病例;④病椎高度1/3、具有足够的前路螺钉植入空间,髂血管分叉较高、有足够的安全操作窗口,骶前脓肿、腰大肌脓肿[6,11,12]。

二、不同术式的有效性和安全性

该腰骶椎结核分型是否合理?用于指导选择个体化手术方式是否有合理性?我们通过回顾性分析不同术式的有效性和安全性,进一步明确。

单纯病灶清除术作为经典术式,对于以脓肿为主,少量死骨,腰骶椎骨桥形成的病例,仍简单实用,可以减轻结核中毒症状、降低细菌负担,促进恢复,术中注意保护骨桥,维持局部稳定,腰骶角通常不会有明显变化。前路病灶清除植骨术承受的压缩力矩增大,植骨块易发生塌陷和吸收,稳定性差,术后需长期卧床,植骨块可因腰骶部过伸或扭转而移位,因此通常需要使用内固定增强节段稳定性。

文献报道前路手术双钉-棒系统可对不同角度和平面固定[13]。一些研究表明由于髂血管及其分支结构的阻挡,腰骶椎前路的实际手术操作空间有限,可能发生大血管损伤,限制了经前路腰骶椎融合术的开展和相关内固定物的研发,加之侧前方入路有髂骨遮挡,内固定困难[11,12]。因此,目前学者多倾向于一期前路病灶清除植骨、后路椎弓根钉-棒系统内固定[14,15]。其优点为视野清楚,前路病灶清除彻底;椎弓根螺钉三柱固定,矫形力强大,利于稳定、融合;后路内固定重建腰骶椎稳定性较安全;但也存在一定缺点:二个切口,创伤大,手术时间明显延长,出血量较其他术式明显增多;需变换体位,可导致植骨块移位或植入困难;破坏附件、韧带等结构,影响局部稳定性。本研究中一期前后联合入路手术指征:L5S1椎体骨质破坏严重,骶前大脓肿、腰大肌脓肿;与其余3种术式比较,手术时间长、出血量多,但腰骶角重建无明显差异。

另外,也有学者对腰骶椎结核行后路病灶清除植骨内固定术,取得了一定的疗效[15,16]。但在腰骶椎结核中,病变主要发生在椎体和椎间盘,即脊柱前、中柱,而且腰骶椎结核病灶一般较为广泛,且常伴有腰大肌或骶前脓肿,经后路难以彻底清除病灶,容易复发。本研究中一期后路手术指征:病变局限,脓肿少,中、后柱破坏为主。该术式的优点包括后路技术脊柱外科医生较熟悉,容易掌握,稳定性重建可靠。缺点为视野狭窄,骶前脓肿、腰大肌脓肿清除可能不彻底;植骨接触面积不如前路手术;后柱医源性破坏,影响稳定;理论上有结核病变播散至后方正常组织的风险。本组有1例即是如此,术后病变由前方病灶扩散至原本正常的后柱结构,经再次病灶清除后愈合。

一期前路病灶清除、植骨融合内固定术可在同一切口内完成,手术时间相对缩短、出血少[5]。前路手术直接显露病变部位,容易彻底清除病灶或致压物,最大可能减少了结核复发风险,疗效更加稳定可控。影响腰骶段前路内固定开展的主要困难为术中血管损伤的风险,通过术前CTA评估操作窗口,最大程度地减少了该并发症的发生率[17]。

现有的腰骶段前路内固定装置,如Synthes开发的SynFix-LR,Zimmer开发的TrinicaAnteriorLumbarPlateSystem,SOFAMOR开发的PYRAMIDAnteriorLumbarPlate等均为针对终板完整的退变患者,结核患者存在骨质破坏的问题,往往不能适用。我们根据国人数据研发了解剖型腰骶段专用钉板[18];发明了多向自锁装置,在保留螺纹锁定的角度稳定性同时可根据术中需要在一定范围内任意改变置钉方向,克服了通用PACH钢板稳定性欠佳、容错性不足、操作繁琐等不足,降低了内固定失败和不融合风险。解剖学研究和临床应用证实80%以上的腰骶椎结核患者具有安全的内植物应用空间。

该术式优点是视野清楚,病灶清除彻底;双髂骨平行植骨可提供充分的植骨面积;与后路、前后联合入路手术相比,手术时间短,创伤小,出血明显减少,可能节约1个融合节段;避免损伤后柱结构,利于稳定。缺点为腰骶椎前路手术是脊柱外科的复杂高危手术,具有髂血管和骶丛损伤的风险,需要有经验的专科医生来完成手术。

随访结果提示,四种手术方式均能明显缓解下腰疼痛,明显改善功能障碍,提高患者生活质量。对四种手术方式术前和末次随访时腰骶角进行分析,一期前路组差异有统计学意义,其余三组差异无统计学意义。考虑在重建腰骶角解剖方面,一期前路手术具有视野暴露清晰、彻底清除病灶,通过体位调整和椎间撑开,可以有效地平行植入2个结构性骨块,对恢复腰骶角更有效。一期前后联合入路手术和一期后路手术有助于重建脊柱稳定性,而腰骶角解剖结构恢复不明显,可能是因为植骨块高度不足,也可能与病例数少有关。

三、本研究的局限性

本研究为回顾性研究,病例数量不足,具体到每一类型则数量更少,年龄跨度大,时间跨度长,均影响研究结果的可靠性。另外因本课题组研发了解剖型腰骶椎前路钉-板系统,在术式选择上可能具有倾向性,并非平行对照研究。

综上所述,需根据不同类型的结核病变制定个体化的手术计划,与前后联合入路手术相比,一期前路手术可减少手术创伤,缩短手术时间,不破坏后柱稳定,可有效重建腰骶椎的稳定性;单纯病灶清除术对以脓肿为主、稳定性良好的腰骶椎结核是简单有效的术式;一期后路手术主要适合于中、后柱病变为主,脓肿少的病例;对骨质破坏严重、病椎高度1/3,血管分叉低的患者,前后联合入路手术仍是不可缺少的补充。

参考文献略









































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