单纯后路、单纯前路或前后联合入路治疗成人胸椎结核的中期疗效分析

2016-09-29   文章来源:中南大学湘雅医院脊柱外科 张宏其 王龙杰 唐明星 高琪乐 刘金洋 吴建煌 胡建中 王锡阳    点击量:1676 我要说

结核病是第二大致死性感染性疾病。世界卫生组织(WHO)在《2015年全球结核报告》中公布:2014年世界范围内新发结核患者约960万,导致约150万人死亡。脊柱结核是常见的一种肺外结核,约占骨结核的50%。随着人类免疫缺陷病毒(hu-man immunodeficiency virus,HIV)感染率和耐药菌株的增加,脊柱结核发病率逐年上升。

成人脊柱结核主要以边缘性结核多见,以胸腰段为好发部位,病灶主要累及脊柱前、中柱。胸椎椎管容积小,椎管储备间隙小(横径约比脊髓宽6mm,矢状径比脊髓长仅不足2mm),且胸髓血供较差;硬膜外脓肿、结核坏死组织、死骨、干酪样肉芽组织等压迫脊髓,可导致患者神经功能障碍及瘫痪,预后极差。

对于此类胸椎结核患者通常需要在全身规范抗结核药物治疗的基础上辅以手术治疗,因胸椎局部解剖结构的特殊性和复杂性,目前尚缺乏统一的标准术式,如何选择手术方式仍存在争议。

传统的单纯前路病灶清除、椎间植骨融合内固定术能够在直视下进行病灶清除和植骨重建,不破坏脊柱后柱结构,对稳定性影响相对较小,可一期完成病灶清除和重建稳定性,曾在临床中广泛应用;其缺点是:①前路解剖结构复杂,手术入路风险较大,导致病灶清除和脊柱稳定性重建困难;②前方矫形效果差,不能很好地维持脊柱稳定性。

随着椎弓根螺钉技术的发展,经后路内固定、同期或分期行前路病灶清除、植骨融合术逐渐获得应用,较好地弥补了前路手术置钉困难、矫形效果差的缺点,但同时为了维持脊柱稳定性和后凸矫形的效果,此种术式大大地增加了手术创伤、患者感染的风险及并发症发生率,延长了住院时间,增加了手术费用。

为克服上述两种手术入路的缺点,又能有效地保留传统术式的各自优点,2008年,张宏其等在国内外首次报告了一组单纯后路病灶清除、椎体间植骨融合内固定术治疗高胸段脊柱结核的临床疗效,该术式仅从后路正中切口即可达到相对完全的病灶清除、避开了前方复杂的解剖结构,同时进行椎管减压及矫形,具有创伤小、矫形效果好、住院费用低、疗效好等优点。

本研究回顾性对比分析单纯后路、单纯前路及前后联合入路治疗胸椎结核患者的5年以上随访资料,目的在于:①对比单纯后路、前后路联合及单纯前路手术治疗胸椎结核的中期疗效;②为单纯后路术式进一步的推广提供更多循证医学的证据。

资料与方法

一、纳入及排除标准

纳入标准:①胸椎结核病灶累及单个运动单元,椎旁脓肿不大,估计能彻底清除;或累及多个椎体时仅1个椎体明显骨质破坏、塌陷,其余受累椎体骨质破坏不明显,估计术中无需特殊处理;②骨质破坏造成椎体塌陷、不稳;③形成明显后凸畸形或畸形进行性加重;④脓肿、坏死物质等压迫脊髓,神经损害症状较明显或进行性加重;⑤形成空洞、明显死骨;⑥随访资料完整的患者。

排除标准:①多节段胸椎结核;②合并巨大流注脓肿,椎旁脓肿;③合并活动性肺结核患者,或合并其他结核;④既往有上胸椎手术史者;⑤合并其他胸椎疾病,如黄韧带钙化、椎间盘突出症等;⑥多器官功能障碍,难以耐受手术;⑦随访期间死亡,随访时间不足5年的患者。

二、一般资料

2003年1月至2010年11月期间,我科收治胸椎结核患者267例,按上述纳入及排除标准共184例(68.9%)纳入本研究。男101例,女83例;年龄21~62岁,平均(39.3±14.3)岁;病程4~18个月,平均(9.6±5.0)个月。病灶累及节段:T2,3 3例,T3,4 6例,T4,5 15例,T5,6 23例,T6,7 7例,T7,8 25例,T8,9 14例,T9,10 21例,T10,11 12例,T11,12 58例。病灶累及节段的性别分布见图1。

主要症状为不同程度的午后潮热、消瘦、乏力及胸背部疼痛,不同程度的感觉障碍、肌力减退等。184例患者均有胸背部疼痛,伴消瘦、乏力。58例(31.5%)有低热,74例(40.2%)合并不同程度的肌力减退、感觉障碍等神经功能损害,ASIA分级A级2例、B级8例、C级10例、D级54例。

影像学检查(X线、CT及MRI)显示典型的椎体破坏或塌陷,后凸畸形,死骨形成,硬膜外、椎旁脓肿形成,椎间隙变窄。121例(65.8%)椎体骨质破坏,死骨形成。69例(37.5%)伴有椎旁脓肿及椎管内脓肿。

本研究中184例按手术方式进行分组,62例行单纯后路病灶清除、椎体间植骨融合、钉棒内固定术,即单纯后路组;65例行一期或分期后路内固定,前路病灶清除、椎间植骨融合术,即前后联合入路组;57例行单纯前路病灶清除,椎间植骨融合钉棒或板内固定术,即单纯前路组。三组患者一般资料见表1,病变累及节段见图2,神经功能分级见表2。

三、术前准备

患者术前常规检查,给予正规四联抗结核药物化疗,术前抗结核治疗2~4周,同时给予护肝治疗,给予全身营养支持。定期复查肝、肾功能,炎性指标。当结核中毒症状改善或消失后可进行手术。如抗结核期间出现急性瘫疾或者神经功能损害进行性加重,红细胞沉降率即使下降不明显,也可考虑手术。

四、手术方法

(一)单纯后路组

后路正中切口,经椎弓根螺钉固定;以骨质破坏较多侧作为病灶清除侧、其对侧先行临时棒固定,切除入路侧关节突关节、横突、肋横突及小段肋骨,行病灶清除;局部放置异烟肼、链霉素;取相应大小的同种异体骨块或钛网,植入并适当抱紧锁定入路侧连接棒,放置引流管一根,逐层关闭切口。

(二)前后路联合组

行一期或分期手术,根据术前脓肿压迫情况决定先行前路或先行后路手术。后路内固定置入方法同单纯后路组,但不行经后路病灶清除, 保留相应脊柱附件结构,仅做椎板植骨融合;前路手术:破坏严重侧或有肋骨受累的一侧在上,行病灶清除及植骨。

(三)单纯前路组

经胸腔或胸膜外入路,行病灶清除,植入自体骨、异体骨或钛网,置入钉棒/板系统;局部置入异烟肼、链霉素;放置引流管,逐层关闭切口。

五、术后处理

术后预防性应用抗生素,当引流量<20ml/d时拔除引流管,鼓励患者尽早支具保护下床活动,避免负重。术后继续原方案抗结核治疗18个月。每月复查肝、肾功能,监测红细胞沉降率、C反应蛋白,并给予护肝药物。

六、随访及评价指标

术后第1年每3个月随访1次,术后第2年每6个月随访1次,以后每年1次。

随访项目包括血液指标(如肝、肾功能,红细胞沉降率、C反应蛋白);影像学观察患者植骨愈合情况;合并脊髓神经功能障碍者进行ASIA评分;合并后凸畸形者测量节段后凸Cobb角,计算节段后凸角矫正率和丢失度数。

(一)术后即刻指标

术中记录三组患者手术时间、术中出血量、术后卧床时间、神经功能恢复情况、红细胞沉降率、C反应蛋白以及节段后凸Cobb角。

(二)中期随访指标

记录节段后凸Cobb角、骨性融合时间、神经功能恢复情况、VAS评分及并发症发生情况。

3.并发症:详细记录术中术后及随访期间出现的并发症。

七、统计学处理

采用SPSS17.0(SPSS公司,美国)统计软件包进行统计分析,计量资料均以()表示;患者年龄、病程、VAS评分、手术时间、出血量、卧床时间,节段后凸Cobb角及矫正率等进行方差齐性分析后进行方差分析,当P<0.05时再进一步两两比较采用SNK⁃q检验;患者性别、病灶累及节段、并发症发生率等采用卡方检验,当P0.05时再进一步两两比较采用SNK-q检验;检验水准α值取双侧0.05。

结果

一、三种术式的可比性分析

三组患者的性别、年龄、病程,术前红细胞沉降率、C反应蛋白、疼痛视觉模拟评分(visual analogue scale,VAS)及节段后凸Cobb角等比较,差异无统计学意义(P>0.05),表明三组患者的资料具有可比性(表1,图1)。

二、术后即刻疗效比较

单纯后路组手术平均时间(260.05±30.75)min,出血量(735.95±161.43)ml,卧床时间(8.20±1.40)d;术后节段后凸Cobb角为6.78°±1.13°,矫正率72.48%±12.97%(表3,图3)。术后2例由ASIA B级恢复至C级,2例由C级恢复至D级,14例由D级恢复至正常(表2)。术后3个月红细胞沉降率、C反应蛋白恢复至正常。

前后联合入路组手术平均时间(411.65±55.61)min,出血量(1178.65±184.50)ml,卧床时间(12.50±1.63)d;术后节段后凸Cobb角为6.97°±1.05°,矫正率73.10%±11.42%(表3,图4)。术后2例由ASIA B级恢复至C级,1例由C级恢复至D级,14例由D级恢复至正常(表2)。术后3个月红细胞沉降率、C反应蛋白恢复至正常。

单纯前路组手术平均时间(343.65±24.74)min,出血量(965.35±122.59)ml,卧床时间(8.15±1.23)d;术后节段后凸Cobb角为13.98° ±1.73°,矫正率44.95%±16.84%(表3,图5)。术后1例由ASIA B级恢复至C级,2例由C级恢复至D级,12例由D级恢复至正常(表2)。术后3个月红细胞沉降率、C反应蛋白恢复至正常。

三组手术时间、出血量、节段后凸Cobb角矫正度数及矫正率、卧床时间比较,差异有统计学意义(表3);进一步两两比较,结果显示单纯后路组手术时间、出血量优于前后联合入路组和单纯前路组,单纯后路组和前后联合入路组节段后凸Cobb角矫正度数及后凸角矫正率优于单纯前路组。单纯后路组和单纯前路组卧床时间较前后联合入路组短。

三、中期随访结果比较

单纯后路组随访时间(72.7±3.8)个月,骨性融合时间(7.45±1.10)个月,末次随访时VAS评分(0.70±0.73)分,末次随访时节段后凸Cobb角8.56°±1.09°,较术后即刻丢失1.89°±1.41°(表4,图3)。至末次随访时神经功能改善率为92.59%(表2)。

前后联合入路组随访时间(74.3±4.2)个月,骨性融合时间(7.32±1.23)个月,末次随访时VAS评分(0.83±0.60)分,节段后凸Cobb角8.55°±1.65°,较术后即刻丢失1.63°±1.11°(表4,图4)。至末次随访时,神经功能改善率为91.67%(表2)。

单纯前路组随访时间(73.6±4.5)个月,骨性融合时间(7.73±1.02)个月,末次随访时VAS评分(0.95±0.68)分,节段后凸Cobb角16.39°±1.59°,较术后即刻丢失2.80°±1.29°(表4,图5)。至末次随访时神经功能改善率为91.3%(表2)。

三组末次随访时节段后凸Cobb角及丢失角度比较,差异有统计学意义(表4);进一步两两比较,结果显示单纯后路组和前后联合入路组优于单纯前路组。而三组骨融合时间、末次随访时VAS评分的差异均无统计学意义(表4)。

四、并发症

单纯后路手术组术中2例脑脊液漏,予以修补。术后发生2例浅表感染,2例水电解质紊乱,给予对症处理后症状缓解。中期随访期间1例患者由于未遵医嘱过早去除支具负重导致断钉,翻修手术后骨性融合;1例出现顽固性胸痛,给予非甾体类抗炎药后好转。并发症发生率为12.90%(表5)。

前后联合入路组术中前路暴露过程中发生3例血管损伤,2例脑脊液漏,予以修补。术后发生5例浅表感染,5例水电解质紊乱,3例气胸,3例胸腔积液,给予对症处理和胸腔闭式引流后症状缓解。中期随访期间2例结核复发脓肿形成,经再次手术,改变化疗方案后未见复发;3例结核复发窦道形成,再次清创后愈合。并发症发生率40.0%(表5)。

单纯前路组术中前路暴露过程中发生2例血管损伤,2例脑脊液漏,予以修补。术后发生1例浅表感染,3例水电解质紊乱,2例气胸,2例胸腔积液,给予对症处理和胸腔闭式引流后症状缓解。中期随访期间2例出现断钉,翻修手术后达到骨性融合;2例出现结核复发脓肿形成,经再次手术,改变化疗方案后未见复发。并发症发生率28.07%(表5)。

三组并发症发生率的差异有统计学意义(χ2=11.807,P=0.003);两两比较结果显示,单纯后路组并发症发生率低于前后联合入路组(χ2=11.885,P=0.001),低于单纯前路组(χ2=4.243,P=0.039),前后联合入路组与单纯前路组的差异无统计学意义(χ2=1.915,P=0.166)。

讨论

一、单纯后路、前后联合入路及单纯前路手术治疗胸椎结核的中期疗效对比

尽管部分脊柱结核患者可通过保守治疗达到痊愈,但仍有相当多的患者对化疗药物不敏感、和(或)合并后凸畸形及神经功能障碍,需行手术治疗。

目前胸椎结核的手术方式有单纯前路病灶清除、椎间植骨融合钉棒/板内固定术,一期或分期后路内固定、前路病灶清除、椎体间植骨融合术,及近几年逐渐获得认可的单纯后路病灶清除、椎体间植骨融合钉棒内固定术。

我们的研究结果显示:单纯后路组术后即刻指标和中期随访指标均优于单纯前路组,在中期随访过程中,有效的三柱植骨使该组病人与前后路联合组在矫形率,丢失角度,神经功能恢复等无明显统计学差异,但术后即刻指标,并发症等优于前后路联合组,由此可见,相对于传统术式,单纯后路术式有诸多优点。

(一)单纯后路组与单纯前路组的疗效对比

本研究中手术即刻指标显示:单纯前路手术组卧床时间与单纯后路组无明显差别,手术时间、出血量、后凸Cobb角矫正率等指标均差于单纯后路组;中期随访指标显示:单纯前路手术组骨性融合时间、神经功能恢复、VAS评分等与其他两组无明显差别,而节段后凸Cobb角丢失角度等指标较单纯后路组差。

并发症中血管损伤,术后断钉、断棒及相关肺部并发症明显增多,我们分析有以下两点原因:

①解剖学因素。虽然脊柱结核多累及前、中柱,单纯前路可以较为彻底地清除病灶、减压及植骨,但由于前方手术入路的限制,前方解剖结构复杂(丰富的血管和神经,复杂的解剖结构及狭窄的操作空间),特别是上胸椎(T4以上),椎体被肩胛骨、胸骨、肋骨及肺脏所遮挡,导致了手术空间狭小,操作困难,入路风险较大,暴露时间长,出血量多。有报道显示前路手术暴露过程中,血管损伤率高达11%,其中重要血管损伤占1.9%,导致严重后果;Ikard报告胸椎前路手术主要并发症与暴露时的复杂解剖结构相关,多见静脉血管损伤及肺部并发症。

②生物力学因素。研究显示椎体松质骨仅能够提供15%~20%的把持力,而椎弓根可以提供至少60%的纵向把持力和80%的横向把持力,由于前路松质骨把持力较差,导致后凸矫形效果并不理想;同时结核脓肿的形成导致邻近椎体侵蚀,椎体质量较差,进一步加大了术后螺钉脱出的风险。

(二)单纯后路组与前后路联合组的疗效对比

本研究中手术即刻指标结果显示:前后路联合手术组矫正率与单纯后路组无明显差别,而手术时间、出血量、卧床时间等指标均差于单纯后路组。

中期随访指标显示:骨性融合时间、神经功能恢复、节段后凸Cobb角丢失角度、VAS评分等指标较单纯后路组无明显差别。并发症中前后联合入路组并发症发生率达到了40%,在三组之间最高,电解质紊乱、窦道形成、浅表感染明显增多。我们分析有以下两点原因:

①前后联合入路手术通过后路椎弓根螺钉固定,前路直视下清除脓肿、减压及植骨,病灶清除与内固定手术入路分开, 理论上减少了结核杆菌扩散的概率,强大的后路内固定系统为脊柱提供了稳定性,弥补了近期的丢失,且矫形效果较好,因此术后即刻的矫形率较高,中期的随访丢失角度较小;

②但前后联合入路不仅没有避免前路暴露过程中所面临的解剖学问题,同时为了克服前路手术矫形效果差、丢失角度大等问题,在后方增加了一个切口,甚至术中可能改变患者体位,延长了手术时间,增加了感染机会,较大的手术创伤引发了更多的并发症,如水电解质紊乱、浅表感染等,导致患者术后卧床时间、恢复时间、手术费用、感染率等均相应增加。

二、单纯后路病灶清除、椎体间植骨融合内固定术的安全性及可行性

外科手术的目的是清除结核脓肿、坏死组织、重建脊柱稳定性、神经减压及后凸矫正。胸椎结核手术方式的选择主要需要考虑两方面因素:①如何能够在创伤最小的情况下达到相对彻底的清除病灶?②如何重建脊柱稳定性?

部分学者担心,经后方健康的后柱不仅无法彻底清除脓肿,还会造成结核的复发和播散。我们的研究结果显示:一方面,单纯后路手术是经硬膜外操作,不会将结核分支杆菌带入脊髓内,造成结核性脑脊髓膜炎等并发症;另一方面,即使再“彻底的”病灶清除,往往也是“相对性的”;戈朝晖等研究表明,脊柱结核患者抗结核药物浓度在患椎存在明显的组织分布差异:在硬化壁外,亚正常骨可达有效杀菌浓度,在硬化壁则浓度较低。单纯后路手术可以从后方清除至亚正常骨,联合规范的化疗,5年以上的中期随访期间未出现结核复发的病例,说明单纯后路手术清除范围足够,能够在创伤较小的情况下相对彻底的清除病灶。

对于切除关节突,破坏后柱导致脊柱稳定性丢失的问题,中期随访表明单纯后路手术可以达到前后路联合手术的维持效果,丢失角度小,植骨融合率100%。我们认为与以下因素有关:

①胸椎经肋骨和前方胸骨相连,活动性较小,有胸廓的保护;②相关文献显示胸椎关节突部分切除与完全切除在生物力学方面无明显的改变,胸椎稳定性并不随关节突切除多少而明显减少;③强大的椎弓根螺钉系统为后路手术提供了可靠保证,弥补了近期的丢失;④单纯后路手术是前、中、后三柱植骨,且可以按照病灶缺损情况对骨块或钛网进行修整。这些均说明了单纯后路手术安全,可行。

三、本研究的局限性

本研究是一项回顾性病例对照研究,已有5年以上的中期随访,若能进行长期的随访研究,将对单纯后路病灶清除、椎体间植骨融合术的进一步完善、广泛推广和应用、减少此类患者的致残率、提高其手术疗效等均有重要的现实意义。

综上所述,通过5年以上随访结果显示:在规范化抗结核的基础上,对于单节段的胸椎结核,单纯后路病灶清除、椎体间植骨融合术,可以达到与传统前后路联合术式及单纯前路术式相同的临床疗效,且具有手术创伤小、恢复快、并发症少、后凸矫形效果好等优点,是一种符合“微创”理念的、安全、有效的治疗方式。

参考文献 略

作者简介:

张宏其

医学博士、一级主任医师、教授、博士生导师。现任湘雅医院脊柱外科主任、享受国务院政府特殊津贴、芙蓉学者特聘教授。

中国医师协会骨科医师分会首届、第二届副会长,中华医学会结核病学分会骨科专业委员会副主任委员,美国脊柱侧凸研究学会资深会员,《中国矫形外科杂志》副总编辑,中华医学会骨科学分会脊柱学组委员,湖南省高层次卫生人才“225”工程-首批学科领军人才(骨科学)。

长期从事脊柱外科临床工作,在各种脊柱疾病的外科治疗方面,积累了丰富经验,尤其在脊柱侧弯、脊柱结核的外科治疗领域有很深的造诣。2004年始,牵头创建湘雅医院脊柱外科并任首任科主任;累计主刀成功完成各类复杂脊柱手术4300余例,完成的1296例脊柱侧弯手术。迄今为止,仍保持着该病种“零瘫痪、零死亡”的纪录(即尚无永久性神经、脊髓损害的病例),据文献检索居国内领先水平、与国际先进水平同步。

主持国家级、省部级课题5项,以第一作者或通讯作者发表学术论文179篇,其中:SCI论文45篇 ;作为第一完成人,先后获:湖南省科技进步奖一等奖、二等奖、三等奖各1项;主编《脊柱畸形手术学》和《脊柱结核手术学》各1部,培养已毕业及在读硕、博士研究生62人。先后6次,应邀在国际学术会议作大会发言。

主攻方向:脊柱侧弯、脊柱畸形、颈椎病、颈肩痛、腰腿痛、脊柱结核、脊柱肿瘤、人工椎间盘置换、微创手术、枕颈部畸形、椎体成形术。

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