2. 第二军医大学长海医院创伤骨科, 上海 200433;
3. 中韩生物医学工程中心, 上海 201802
2. Department of Orthopaedic Trauma, Changhai Hospital, Second Military Medical University, Shanghai 200433, China;
3. China-South Korea Biomedical Engineering Center, Shanghai 201802, China
胸腰椎骨折是临床常见的脊柱骨折类型,根据胸腰椎骨折发生的病因及生物力学因素可以选择保守治疗或手术治疗。后路脊柱椎弓根螺钉系统内固定矫形是不稳定型胸腰椎骨折最常用的手术方案,术中的即刻复位程度及矫形程度的保持是术后疗效的关注重点。不少研究发现虽然脊柱内固定手术术后即刻复位矫形效果满意,但是在随访的过程中会出现复位高度的丢失、脊柱椎弓根螺钉对椎体的切割、钉棒系统的松动,乃至出现断钉断棒、骨折内固定失败等严重并发症[1~3]。分析胸腰椎骨折内固定手术后的内固定相关并发症的原因,认为可能存在钉棒应力集中、椎体骨质疏松、生物力学因素、个体因素等诸多原因,在这些原因中,椎体骨折后骨质疏松因素可能是重要的诱因之一[4~5]。
双膦酸盐类药物目前已被广泛应用于治疗骨质疏松症,其主要作用机制是进入体内与羟基磷灰石结合,在破骨细胞周围释放后进入细胞内,抑制破骨细胞的分化、增殖及成熟,干扰破骨细胞的正常功能,促进其凋亡从而减少骨转化[6~8]。从药物作用机制上,可以发现双膦酸盐类药物在骨折愈合中能够发挥抗骨质疏松作用。本研究通过随机对照研究,观察在胸腰椎骨折内固定术后患者中采用双膦酸盐治疗骨折后骨质疏松、促进伤椎修复的临床疗效。
1 资料和方法 1.1 一般资料2014年6月至2015年6月,纳入南京军区南京总医院收治的按照美国TLICS评分标准>5分需要手术的胸腰椎骨折患者。纳入标准:(1) 外伤导致的胸腰椎单椎体闭合性骨折;(2) 美国TLICS评分标准>5分;(3) 术前检查排除病理性骨折、骨质疏松性骨折、脊柱具有解剖畸形等因素;(4) 脊柱骨折伴神经损伤,下肢肌力>4级,术后患者可主动下地活动。共84例患者纳入本研究。按照随机数字表法分为术后采用双膦酸盐药物治疗组和对照组,每组42例。
1.2 手术方案及术后处理所有患者均采用胸腰椎骨折后路矫形复位椎弓根螺钉内固定手术治疗,部分复位后不能缓解椎管内骨折压迫神经的患者予以减压处理。术中采用伤椎+邻近上下椎椎弓根螺钉内固定置入,固定以伤椎为中心的连续3个椎体。术中通过C形臂X线机透视了解骨折椎体高度恢复及椎管内骨折块减压处理情况。术后予以抗感染、止血、激素及神经营养治疗,引流量低于5 mL/d后拔出引流管。建议患者卧床休息为主,并定制背伸位矫形复位支具予以下地活动时外固定保护。两组患者除分别使用双膦酸盐制剂及安慰剂外,还予以常规抗骨质疏松药物包括骨化三醇、碳酸钙D3等序贯治疗。
1.3 双膦酸盐药物治疗方案治疗时间从术后1周开始。选择的双膦酸盐药物为默沙东公司生产的阿仑膦酸钠维D3片,为复方制剂,其组分为阿仑膦酸钠和维生素D3,每片含阿仑膦酸钠70 mg。使用方法为每周1片,晨起空腹服用,同时饮入250 mL水,坐立半小时后进餐。对照组使用默沙东公司提供的安慰剂空白药片。本研究方案通过南京军区南京总医院伦理委员会批准,治疗前患者均签署知情同意书。两组治疗采用双盲法,同组医师进行手术及随访。
1.4 监测指标及随访记录手术时间、出血量、住院时间,观察围手术期并发症的发生情况。随访时主要关注骨密度及内固定物的稳定情况。骨密度的测量:在术后患者出院前予以伤椎骨密度的监测并记录,并在术后1个月、3个月、6个月、1年随访时使用双能骨密度测量仪对患者伤椎的骨密度值进行检测并记录。测量时注意取椎体内非内固定螺钉区域的测量值,以减少内固定螺钉对骨密度的影响。
1.5 统计学处理采用SPSS 17.0软件进行统计分析。计量资料采用x±s表示,两组之间的比较采用独立样本t检验,同组样本不同时间点之间的比较采用重复测量资料的方差分析。检验水准 (α) 为0.05。
2 结果 2.1 基线资料本研究共纳入84例患者,双膦酸盐治疗组和对照组各42例。骨折分布情况:T12骨折30例,L1骨折50例,L2骨折4例;AO骨折分型:A2型骨折26例,A3型骨折46例,B1型骨折12例。两组患者的基线资料如表 1所示,经统计学分析差异无统计学意义,具有临床可比性。
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表 1 两组患者的基线资料及围手术期情况 |
2.2 围手术期情况
两组患者均顺利完成胸腰椎骨折后路矫形复位椎弓根螺钉内固定手术。两组患者术后均无硬脊膜漏、神经损伤加重、伤口感染、椎弓根螺钉断裂松动甚至骨折矫形复位失败等并发症发生。两组患者术前椎体前缘压缩程度均在30%~50%之间,术后椎体前缘高度恢复至85%~95%,可认为椎体复位满意、伤椎椎体内空腔形成。两组患者手术时间、平均出血量、平均住院时间差异无统计学意义 (表 1)。
2.3 随访情况两组患者均完成1年以上随访。表 2所示为两组患者不同时间点的伤椎骨密度值,术前两组患者骨密度值差异无统计学意义 (P>0.05),复位后即刻 (出院前测量值) 两组患者伤椎骨密度值均出现明显下降 (P < 0.05),与骨折复位后恢复椎体的高度和容积出现“蛋壳效应”相关,但组间差异无统计学意义 (P < 0.05)。在随访过程中,两组患者的骨密度值均不断增加,术后1个月和3个月时两组差异无统计学意义,至术后6个月进而1年时双膦酸盐治疗组明显优于对照组 (P < 0.05)。在末次随访时所有患者的内固定系统均在位有效,无断裂松动导致矫形失败、高度丢失。
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表 2 两组患者术前及术后不同时间点骨密度 (T值) 比较 |
3 讨论
胸腰椎骨折术后,临床上多选择后路矫形复位椎弓根螺钉内固定方案进行治疗,术后能够有效恢复椎体高度和椎体容积;部分存在严重骨缺损的患者可采取植骨的方法填充椎体的骨缺损,而多数椎体压缩性骨折患者复位后可通过自身的骨骼重塑来完成修复重建过程。对于无明显脊髓神经损伤的胸腰椎骨折,采取后路不必要的减压入路植入椎体间同种异体骨或自体髂骨并不为临床医师所推荐,并且植入时的神经牵拉可能会造成脊髓的二次损伤,所以采取后路矫形复位椎弓根螺钉内固定后,如果能够恢复椎体的高度和容积,尤其是经C形臂X线机透视确认后,多数临床医师会建议患者采取自体的椎体骨折修复重建过程。但是在手术即刻恢复椎体的高度和容积后,必然会带来所谓的“蛋壳效应”,虽然椎体在形态上类似于损伤前,但是实际上骨量由于骨折压缩丢失后形成了矫形后的局部骨质疏松效应[9~10]。加上内固定后在新骨形成修复重建过程中,钉棒系统会造成局部的应力屏蔽,使椎体骨折内固定术后的骨质疏松现象成为不可避免的临床问题[11~13]。这个问题直接关系到胸腰椎骨折复位手术的疗效及患者的长期预后。
我们的研究结果提示,在胸腰椎骨折后路矫形复位椎弓根螺钉内固定手术后,两组患者的骨密度在逐渐修复,在早期的1个月内可能属于改塑早期,所以骨密度值并无明显提高;随着时间的推移,骨密度呈现不同程度的增加,逐渐修复。双膦酸盐治疗组的修复速度与对照组相比明显加快,术后1年已修复到接近正常骨质骨密度。从临床研究的治疗效果上分析,后路内固定手术疗效是明确的,两组均无严重的术后不佳及并发症发生。本研究关注的主要是创伤所致的胸腰椎骨折修复过程中的伤椎骨密度变化情况,不同于传统研究的骨质疏松患者,对于创伤、矫形复位后,由于椎体骨量的丢失形成的复位后“蛋壳效应”的骨密度下降研究目前并不多。我们认为胸腰椎骨折内固定手术后,采用双膦酸盐辅助治疗,可以提高椎体骨修复的速度、减轻由于内固定因素造成应力屏蔽影响骨修复的效果、减轻局部的炎性骨质疏松因素[14~16],从而有益于骨折内固定的修复。
我们通过随机对照研究初步证实双膦酸盐药物能够从抗骨质疏松方面加速胸腰椎骨折内固定手术后患者伤椎的修复,后续还需要通过长期随访、多中心研究及相关的基础实验进一步证明双膦酸盐药物在胸腰椎骨折内固定术后抗骨质疏松的疗效和机制。
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