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【摘要】 目的：探討椎弓根植入异体骨与自体骨联合同种异体骨治疗胸腰椎爆裂骨折的疗效差异。方法：选取2016年1-12月本院新诊断胸腰椎爆裂骨折患者76例，按随机数字表法分为观察组和对照组，每组38例。观察组采用椎弓根植入自体骨联合同种异体骨治疗，对照组采用椎弓根植入异体骨治疗。观察并对比不同时期两组伤椎椎体前后缘相对高度、Cobb角、美国脊柱损伤委员会脊髓损伤神经学分类（american spinal injury association impairment scale，ASIA）得分和骨愈合率。结果：植骨前，两组伤椎椎体前后缘相对高度、Cobb角和ASIA得分比较，差异均无统计学意义（P>0.05）;植骨后3、12、24个月，观察组伤椎椎体前后缘相对高度、骨愈合率和ASIA得分均明显高于对照组，观察组Cobb角明显低于对照组，差异均有统计学意义（P<0.05）。结论：椎弓根植入异体骨或自体骨联合同种异体骨均可恢复椎体形态及重建椎体前中柱结构，使脊柱获得初始稳定性，改善脊髓神经功能。而椎弓根植入自体骨联合同种异体骨治疗使患者远期脊柱的稳定性更佳并促进植骨部位愈合。
【关键词】 胸腰椎爆裂骨折; 骨移植; 重建椎体; 自体骨
Clinical Research on Transpedicular Bone Grafting of Allogeneic Combined with Autogenous Bone in Treatment of Thoracolumbar Burst Fracture/XIONG Guang.//Medical Innovation of China，2019，16（18）：0-025
【Abstract】 Objective：To discuss the differences in clinical efficacy between transpedicular bone grafting of allogeneic bone and allogeneic combined with autogenous bone in treatment of thoracolumbar burst fracture.Method：76 patients thoracolumbar burst fracture were selected from January to December 2016 in our hospital，and they were according to the the random number table method divided into observation group and control group，38 cases in each group.The observation group was treated with transpedicular autogenous combined with allogenous bone grafting，while the control group was treated with transpedicular bone grafting of allogeneic bone alone.The relative height of injured vertebral body anterior and posterior edges，Cobb angle，american spinal injury association impairment scale（ASIA）score and bone healing rate of the two groups were observed and compared at different periods.Result：Before bone grafting，there were no statistically significant differences in the relative height of injured vertebral body anterior and posterior edges，Cobb Angle and scores of ASIA between two groups（P>0.05）.3，12，24 months after bone grafting，the relative height of injured vertebral body anterior and posterior edges，bone healing rate and scores of ASIA in the observation group were significantly higher than those of the control group，Cobb angle of the observation group was significantly lower than that of the control group，the differences were statistically significant（P<0.05）.Conclusion：Both transpedicular bone grafting of allogeneic bone and allogeneic combined with autogenous bone in treatment of thoracolumbar burst fracture can restore the shape of vertebral body and rebuild the anterior and middle column structure of vertebral body，so as to obtain the initial stability of the spine and improve the spinal nerve function.While the transpedicular bone grafting of allogeneic combined with autogenous bone has better long-term stability of the spine and promote the healing of the bone graft site. 【Key words】 Thoracolumbar burst fracture; Bone grafting; Reconstructed vertebral body; Autogenous bone
First-author’s address：Macheng People’s Hospital，Macheng 438300，China
doi：10.3969/j.issn.1674-4985.2019.18.006
随着影像学、临床医学及生物力学对胸腰椎爆裂骨折稳定性、损伤机理及病理变化等方面内容的不断深入，经椎弓根椎体内植骨预防经皮椎弓根螺钉内固定术后椎体及椎间隙高度丢失在恢复椎体形态、维持脊柱的稳定性及重新建立椎体前中柱结构的地位被临床重新确立[1-4]。此时，经椎弓根椎体内植骨治疗胸腰椎爆裂骨折有多种植骨材料可供选择，包括自体骨、异体骨、复合骨及同种异体骨等[5-7]。然而，椎弓根植入不同植骨材料治疗胸腰椎爆裂骨折对稳定性及脊髓神经功能的影响尚未明确，尽管大量动物实验及体外实验、少量回顾性队列研究对某种植骨材料治疗胸腰椎爆裂骨折的生物特性及应用效果进行了报道[8-11]。为此，本院开展本研究，旨在通过循证医学的研究方法探讨椎弓根植入异体骨与自体骨联合同种异体骨治疗胸腰椎爆裂骨折的疗效差异，为经椎弓根椎体内植骨胸腰椎爆裂骨折的植骨材料选择提供科学依据。现报道如下。
1 资料与方法
1.1 一般资料 根据意向性原则（Intention-To-Treat，ITT），选取2016年1-12月本院新诊断胸腰椎爆裂骨折患者76例。纳入标准：符合高巍[12]发表的《胸腰段脊椎爆裂骨折的CT诊断（附70例分析）》中胸腰椎爆裂骨折的诊断标准;具有明确致伤原因;新鲜单节段胸腰椎骨折者;近期未参加过其他临床研究;入选前未接受过其他正式治疗。排除标准：病理性骨折者;具有保守治疗指征者;双侧椎弓根骨折;多节段胸腰椎骨折者;陈旧性胸腰椎骨折者;除累及上终板外，其他部位爆裂骨折;4分<脊柱载荷分享评分≤7分。符合脱落、剔除、终止、中止和退出标准。按随机数字表法分为观察组和对照组，每组38例。所有患者及家属均知情同意并签署知情同意书，本研究已经医院伦理委员会批准。
1.2 方法 取患者髂骨或减压骨瓣作为自体骨;同种异体骨购自北京大清生物技术有限公司。取俯卧位，均给予全麻诱导插管。以骨折椎体为中心作后正中切口，暴露椎板及关节突。经邻近正常椎体的椎弓根双侧置入单轴向螺钉，经骨折较轻或无骨折一侧椎弓根置入单轴向螺钉。合并脊髓神经损伤患者行椎板减压术，椎管有骨块占位患者行椎管环形减压，神经根损伤患者行神经根通道扩大减压。将连接棒预弯，安装伤椎置钉椎弓根螺钉系统。在置钉椎体对侧经椎弓根建立植骨隧道，用带角度刮匙、髓核钳经植骨隧道对凹陷的終板进行复位，其内分别植入不同植骨材料，然后安装好植骨侧连接杆和横连。床旁X光机引导下检查植骨位置，无异行内固定，逐层缝合切口。
1.3 观察指标与判定标准 植骨前、植骨后3、12、24个月行多层螺旋CT检查和X射线检查。测量不同时期伤椎椎体前后缘相对高度、Cobb角，评价骨愈合情况[13-14]。伤椎椎体前后缘相对高度是指伤椎椎体前后缘高度的百分比/邻近椎体前后缘高度的百分比×100%，该指标反映了脊柱生理弯曲度。Cobb角是指上椎体上缘垂线至下椎体下缘垂线的夹角，该指标反映了椎体序列恢复情况。骨愈合为植骨区域的新生骨小梁排列紧密有序;骨未愈合为植骨区域无新生骨小梁，植骨区域呈骨吸收、低密度。骨愈合率=骨愈合例数/总例数×100%。治疗后3、12、24个月，采用《美国脊柱损伤委员会脊髓损伤神经学分类（american spinal injury association impairment scale，ASIA）》的评定标准评价胸腰椎爆裂骨折患者的脊髓神经功能[15]。A级记0分、B级记1分、C级记2分、D级记3分、E级记4分，总分0～4分，得分越高表示胸腰椎爆裂骨折患者的脊髓神经功能越良好，见表1。
1.4 统计学处理 采用SPSS 20.0软件对所得数据进行统计分析，计量资料用（x±s）表示，比较采用t检验;计数资料以率（%）表示，比较采用字2检验，P<0.05为差异有统计学意义。
2 结果
2.1 两组一般情况比较 观察组，男26例，女12例;年龄18～61周岁，平均（32.49±7.27）周岁;致伤原因：高空坠落伤23例，交通事故伤6例，重物砸压伤9例;骨折累及椎体：T11 9例，T12 11例，L1 10例，L2 8例;有无合并脊髓神经损伤：有22例，无16例。对照组，男25例，女13例;年龄20～64周岁，平均（32.61±6.39）周岁;致伤原因：高空坠落伤23例，交通事故伤7例，重物砸压伤8例;骨折累及椎体：T11 8例，T12 13例，L1 10例，L2 7例;有无合并脊髓神经损伤：有23例，无15例。两组一般资料比较，差异均无统计学意义（P>0.05），具有可比性。
2.2 试验完成情况 观察组和对照组中无一例剔除、脱落，因此76例纳入全分析集（Full Analysis Set，FAS），76例纳入符合方案集（Per Protocol Set，PPS）。
2.3 两组不同时期伤椎椎体前后缘相对高度比较 植骨前，两组伤椎椎体前后缘相对高度比较，差异无统计学意义（P>0.05）;植骨后3、12、24个月，观察组伤椎椎体前后缘相对高度均明显高于对照组，差异均有统计学意义（P<0.05）。见表2。
2.4 两组不同时期Cobb角比较 植骨前，两组Cobb角比较，差异无统计学意义（P>0.05）;植骨后3、12、24个月，观察组Cobb角均明显低于对照组，差异均有统计学意义（P<0.05）。见表3。 2.5 两组不同时期骨愈合率比较 植骨后3、12、24个月，观察组骨愈合率明显高于对照组，差异有统计学意义（P<0.05）。见表4。
2.6 两组不同时期ASIA得分比较 植骨前，两组ASIA得分比较，差异无统计学意义（P>0.05）;植骨后3、12、24个月，观察组ASIA得分均明显高于对照组，差异均有统计学意义（P<0.05）。见表5。
3 讨论
相关文献发现，成骨细胞和骨诱导活性细胞是促进植骨部位愈合的重要因子[16];宿主骨-移植物界面固定牢靠并保持稳定有利于骨愈合;移植物引起免疫反应会产生大量炎性因子，导致无菌性炎症和原因不明的骨吸收，使伤椎不能有效恢复椎體内压缩的骨小梁，最终导致伤椎椎体内骨缺损形成[17]。因而，理想的植骨材料具备与宿主骨相近的骨结构及生物特性。自体骨具有保留了骨结构、成骨细胞及骨诱导活性细胞且无移植排斥反应，但取骨量有限、导致二次创伤、有引起供骨区并发症的风险[18]。同种异体骨具有取材方便、取骨量大的优势，同样保留了骨结构，而不具备与宿主骨相近的生物特性。因此，椎弓根植入自体骨联合同种异体骨治疗胸腰椎爆裂骨折起到互相补充的作用，一方面保留部分成骨作用、促进植骨部位愈合，同时降低供骨区并发症的风险、避免自体骨骨量不足的窘况。
为了更客观地验证椎弓根植入异体骨与自体骨联合同种异体骨治疗胸腰椎爆裂骨折的疗效差异，本研究比较了不同时期两组伤椎椎体前后缘相对高度、Cobb角、ASIA得分和骨愈合率。结果显示，植骨前，两组伤椎椎体前后缘相对高度、Cobb角和ASIA得分比较，差异均无统计学意义（P>0.05）;植骨后3、12、24个月，观察组伤椎椎体前后缘相对高度、骨愈合率和ASIA得分均高于对照组，观察组Cobb角均低于对照组低（P<0.05）。提示，椎弓根植入异体骨或自体骨联合同种异体骨均可恢复椎体形态及重新建立椎体前中柱结构，使脊柱获得初始稳定性，改善脊髓神经功能;与单纯同种异体骨相比，椎弓根植入自体骨联合同种异体骨可减少伤椎椎体前后缘相对高度、Cobb角的丢失，后者远期脊柱的稳定性更佳;与单纯同种异体骨相比，椎弓根植入自体骨联合同种异体骨可增加成骨作用，促进植骨部位愈合。
综上所述，椎弓根植入异体骨或自体骨联合同种异体骨均可恢复椎体形态及重新建立椎体前中柱结构，使脊柱获得初始稳定性，改善脊髓神经功能;椎弓根植入自体骨联合同种异体骨治疗使患者远期脊柱的稳定性更佳并促进植骨部位愈合。
参考文献
[1]赵锐，史晓波，刘宏泽，等.胸腰椎爆裂性骨折的治疗新进展[J].现代生物医学进展，2014，14（27）：5391-5393，5400.
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[5]郭学德，梁西俊，刘向阳，等.经后路三柱重建治疗累及后柱的不稳定性胸腰椎爆裂骨折[J].中国骨伤，2014，27（1）：64-66.
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[8]何仁建，杨渠平，彭晓波.纳米羟基磷灰石/聚酰胺66复合生物活性人工椎体在骨质疏松性胸腰椎爆裂骨折前路手术中的应用[J].西部医学，2014，26（8）：1014-1017.
[9]何仁建，杨渠平，彭晓波.纳米羟基磷灰石/聚酰胺66复合生物活性人工椎体在骨质疏松性胸腰椎爆裂骨折前路手术中的临床体会[J].川北医学院学报，2014，29（1）：90-93.
[10]王展，张军，王登峰，等.重组人骨形态发生蛋白2复合骨在腰椎融合中的效果[J].中国组织工程研究，2015，19（25）：3957-3961.
[11]史晓林，刘清阁，张昊，等.不同植骨材料重建伤椎修复胸腰椎爆裂骨折：验证植骨愈合[J].中国组织工程研究，2014，18（39）：6233-6239.
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【关键词】 胸腰椎爆裂骨折; 骨移植; 重建椎体; 自体骨
Clinical Research on Transpedicular Bone Grafting of Allogeneic Combined with Autogenous Bone in Treatment of Thoracolumbar Burst Fracture/XIONG Guang.//Medical Innovation of China，2019，16（18）：0-025
【Abstract】 Objective：To discuss the differences in clinical efficacy between transpedicular bone grafting of allogeneic bone and allogeneic combined with autogenous bone in treatment of thoracolumbar burst fracture.Method：76 patients thoracolumbar burst fracture were selected from January to December 2016 in our hospital，and they were according to the the random number table method divided into observation group and control group，38 cases in each group.The observation group was treated with transpedicular autogenous combined with allogenous bone grafting，while the control group was treated with transpedicular bone grafting of allogeneic bone alone.The relative height of injured vertebral body anterior and posterior edges，Cobb angle，american spinal injury association impairment scale（ASIA）score and bone healing rate of the two groups were observed and compared at different periods.Result：Before bone grafting，there were no statistically significant differences in the relative height of injured vertebral body anterior and posterior edges，Cobb Angle and scores of ASIA between two groups（P>0.05）.3，12，24 months after bone grafting，the relative height of injured vertebral body anterior and posterior edges，bone healing rate and scores of ASIA in the observation group were significantly higher than those of the control group，Cobb angle of the observation group was significantly lower than that of the control group，the differences were statistically significant（P<0.05）.Conclusion：Both transpedicular bone grafting of allogeneic bone and allogeneic combined with autogenous bone in treatment of thoracolumbar burst fracture can restore the shape of vertebral body and rebuild the anterior and middle column structure of vertebral body，so as to obtain the initial stability of the spine and improve the spinal nerve function.While the transpedicular bone grafting of allogeneic combined with autogenous bone has better long-term stability of the spine and promote the healing of the bone graft site. 【Key words】 Thoracolumbar burst fracture; Bone grafting; Reconstructed vertebral body; Autogenous bone
First-author’s address：Macheng People’s Hospital，Macheng 438300，China
doi：10.3969/j.issn.1674-4985.2019.18.006
随着影像学、临床医学及生物力学对胸腰椎爆裂骨折稳定性、损伤机理及病理变化等方面内容的不断深入，经椎弓根椎体内植骨预防经皮椎弓根螺钉内固定术后椎体及椎间隙高度丢失在恢复椎体形态、维持脊柱的稳定性及重新建立椎体前中柱结构的地位被临床重新确立[1-4]。此时，经椎弓根椎体内植骨治疗胸腰椎爆裂骨折有多种植骨材料可供选择，包括自体骨、异体骨、复合骨及同种异体骨等[5-7]。然而，椎弓根植入不同植骨材料治疗胸腰椎爆裂骨折对稳定性及脊髓神经功能的影响尚未明确，尽管大量动物实验及体外实验、少量回顾性队列研究对某种植骨材料治疗胸腰椎爆裂骨折的生物特性及应用效果进行了报道[8-11]。为此，本院开展本研究，旨在通过循证医学的研究方法探讨椎弓根植入异体骨与自体骨联合同种异体骨治疗胸腰椎爆裂骨折的疗效差异，为经椎弓根椎体内植骨胸腰椎爆裂骨折的植骨材料选择提供科学依据。现报道如下。
1 资料与方法
1.1 一般资料 根据意向性原则（Intention-To-Treat，ITT），选取2016年1-12月本院新诊断胸腰椎爆裂骨折患者76例。纳入标准：符合高巍[12]发表的《胸腰段脊椎爆裂骨折的CT诊断（附70例分析）》中胸腰椎爆裂骨折的诊断标准;具有明确致伤原因;新鲜单节段胸腰椎骨折者;近期未参加过其他临床研究;入选前未接受过其他正式治疗。排除标准：病理性骨折者;具有保守治疗指征者;双侧椎弓根骨折;多节段胸腰椎骨折者;陈旧性胸腰椎骨折者;除累及上终板外，其他部位爆裂骨折;4分<脊柱载荷分享评分≤7分。符合脱落、剔除、终止、中止和退出标准。按随机数字表法分为观察组和对照组，每组38例。所有患者及家属均知情同意并签署知情同意书，本研究已经医院伦理委员会批准。
1.2 方法 取患者髂骨或减压骨瓣作为自体骨;同种异体骨购自北京大清生物技术有限公司。取俯卧位，均给予全麻诱导插管。以骨折椎体为中心作后正中切口，暴露椎板及关节突。经邻近正常椎体的椎弓根双侧置入单轴向螺钉，经骨折较轻或无骨折一侧椎弓根置入单轴向螺钉。合并脊髓神经损伤患者行椎板减压术，椎管有骨块占位患者行椎管环形减压，神经根损伤患者行神经根通道扩大减压。将连接棒预弯，安装伤椎置钉椎弓根螺钉系统。在置钉椎体对侧经椎弓根建立植骨隧道，用带角度刮匙、髓核钳经植骨隧道对凹陷的終板进行复位，其内分别植入不同植骨材料，然后安装好植骨侧连接杆和横连。床旁X光机引导下检查植骨位置，无异行内固定，逐层缝合切口。
1.3 观察指标与判定标准 植骨前、植骨后3、12、24个月行多层螺旋CT检查和X射线检查。测量不同时期伤椎椎体前后缘相对高度、Cobb角，评价骨愈合情况[13-14]。伤椎椎体前后缘相对高度是指伤椎椎体前后缘高度的百分比/邻近椎体前后缘高度的百分比×100%，该指标反映了脊柱生理弯曲度。Cobb角是指上椎体上缘垂线至下椎体下缘垂线的夹角，该指标反映了椎体序列恢复情况。骨愈合为植骨区域的新生骨小梁排列紧密有序;骨未愈合为植骨区域无新生骨小梁，植骨区域呈骨吸收、低密度。骨愈合率=骨愈合例数/总例数×100%。治疗后3、12、24个月，采用《美国脊柱损伤委员会脊髓损伤神经学分类（american spinal injury association impairment scale，ASIA）》的评定标准评价胸腰椎爆裂骨折患者的脊髓神经功能[15]。A级记0分、B级记1分、C级记2分、D级记3分、E级记4分，总分0～4分，得分越高表示胸腰椎爆裂骨折患者的脊髓神经功能越良好，见表1。
1.4 统计学处理 采用SPSS 20.0软件对所得数据进行统计分析，计量资料用（x±s）表示，比较采用t检验;计数资料以率（%）表示，比较采用字2检验，P<0.05为差异有统计学意义。
2 结果
2.1 两组一般情况比较 观察组，男26例，女12例;年龄18～61周岁，平均（32.49±7.27）周岁;致伤原因：高空坠落伤23例，交通事故伤6例，重物砸压伤9例;骨折累及椎体：T11 9例，T12 11例，L1 10例，L2 8例;有无合并脊髓神经损伤：有22例，无16例。对照组，男25例，女13例;年龄20～64周岁，平均（32.61±6.39）周岁;致伤原因：高空坠落伤23例，交通事故伤7例，重物砸压伤8例;骨折累及椎体：T11 8例，T12 13例，L1 10例，L2 7例;有无合并脊髓神经损伤：有23例，无15例。两组一般资料比较，差异均无统计学意义（P>0.05），具有可比性。
2.2 试验完成情况 观察组和对照组中无一例剔除、脱落，因此76例纳入全分析集（Full Analysis Set，FAS），76例纳入符合方案集（Per Protocol Set，PPS）。
2.3 两组不同时期伤椎椎体前后缘相对高度比较 植骨前，两组伤椎椎体前后缘相对高度比较，差异无统计学意义（P>0.05）;植骨后3、12、24个月，观察组伤椎椎体前后缘相对高度均明显高于对照组，差异均有统计学意义（P<0.05）。见表2。
2.4 两组不同时期Cobb角比较 植骨前，两组Cobb角比较，差异无统计学意义（P>0.05）;植骨后3、12、24个月，观察组Cobb角均明显低于对照组，差异均有统计学意义（P<0.05）。见表3。 2.5 两组不同时期骨愈合率比较 植骨后3、12、24个月，观察组骨愈合率明显高于对照组，差异有统计学意义（P<0.05）。见表4。
2.6 两组不同时期ASIA得分比较 植骨前，两组ASIA得分比较，差异无统计学意义（P>0.05）;植骨后3、12、24个月，观察组ASIA得分均明显高于对照组，差异均有统计学意义（P<0.05）。见表5。
3 讨论
相关文献发现，成骨细胞和骨诱导活性细胞是促进植骨部位愈合的重要因子[16];宿主骨-移植物界面固定牢靠并保持稳定有利于骨愈合;移植物引起免疫反应会产生大量炎性因子，导致无菌性炎症和原因不明的骨吸收，使伤椎不能有效恢复椎體内压缩的骨小梁，最终导致伤椎椎体内骨缺损形成[17]。因而，理想的植骨材料具备与宿主骨相近的骨结构及生物特性。自体骨具有保留了骨结构、成骨细胞及骨诱导活性细胞且无移植排斥反应，但取骨量有限、导致二次创伤、有引起供骨区并发症的风险[18]。同种异体骨具有取材方便、取骨量大的优势，同样保留了骨结构，而不具备与宿主骨相近的生物特性。因此，椎弓根植入自体骨联合同种异体骨治疗胸腰椎爆裂骨折起到互相补充的作用，一方面保留部分成骨作用、促进植骨部位愈合，同时降低供骨区并发症的风险、避免自体骨骨量不足的窘况。
为了更客观地验证椎弓根植入异体骨与自体骨联合同种异体骨治疗胸腰椎爆裂骨折的疗效差异，本研究比较了不同时期两组伤椎椎体前后缘相对高度、Cobb角、ASIA得分和骨愈合率。结果显示，植骨前，两组伤椎椎体前后缘相对高度、Cobb角和ASIA得分比较，差异均无统计学意义（P>0.05）;植骨后3、12、24个月，观察组伤椎椎体前后缘相对高度、骨愈合率和ASIA得分均高于对照组，观察组Cobb角均低于对照组低（P<0.05）。提示，椎弓根植入异体骨或自体骨联合同种异体骨均可恢复椎体形态及重新建立椎体前中柱结构，使脊柱获得初始稳定性，改善脊髓神经功能;与单纯同种异体骨相比，椎弓根植入自体骨联合同种异体骨可减少伤椎椎体前后缘相对高度、Cobb角的丢失，后者远期脊柱的稳定性更佳;与单纯同种异体骨相比，椎弓根植入自体骨联合同种异体骨可增加成骨作用，促进植骨部位愈合。
综上所述，椎弓根植入异体骨或自体骨联合同种异体骨均可恢复椎体形态及重新建立椎体前中柱结构，使脊柱获得初始稳定性，改善脊髓神经功能;椎弓根植入自体骨联合同种异体骨治疗使患者远期脊柱的稳定性更佳并促进植骨部位愈合。
参考文献
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