什么样的脊柱外科医生是好的脊柱外科医生，钉子位置漂亮固然很重要，但是脊柱融合的患者，能在预期的时间内达到脊柱的节段间融合才是更重要的事。很多脊柱外科医生在临床实践中非常关注腰椎椎弓根螺钉的置钉位置是否漂亮，整齐，却忽略了脊柱融合术最终极的目标：脊柱节段间融合。脊柱是否融合，除去患者本身的影响因素之外，手术医生对融合的相关知识储备也非常重要。脊柱外科学界大牛级人物Charla R. Fischer近期在JAAOS上撰文，就脊柱后路融合术的相关问题进行了阐述，现将中文版译文发布如下，供各位脊柱外科医生参考。
摘要：目前腰椎后路融合手术的选择方式和其辅助技术方法较多，给临床上的治疗选择带来了困难。目前关于保留运动节段的椎间盘置换术和腰椎融合术在治疗腰椎疾病方面的效果仍存在较多争议。而在腰椎后路手术中，行内固定或者不行内固定两者间是否有效果差异目前也不清楚。腰椎活动度的增加会导致椎间融合失败，假关节形成。目前认为，腰椎术后使用NSAID类止痛药物已有动物学研究，结果发现NSAID类药物是腰椎椎间融合失败的危险因素，尽管上述结论并没有得到临床证据的支持。在动物和III期临床研究中发现，吸烟是假关节形成的危险因素。近期对腰椎融合和假关节形成的长时间随访研究发现，尽管目前影响学评估脊柱融合仍存在一定的困难，术中是否内固定的手术入路，生物辅助融合因子的选择等仍存在较大的争议，但是对上述所有因子的审慎选择可以为脊柱后路融合术提供良好的长期功能预后，减少后期脊柱假关节形成的翻修率。
目前有效的腰椎后路融合术的手术方式较多。甚至有学者基于腰椎后路融合术后假关节形成而无症状这个基本的事实，对腰椎后路是否需要坚强融合提出了质疑。本文就腰椎后路融合术和假关节形成的临床预后进行比较，以明确腰椎术后融合的优势，并评估腰椎后路融合的方法，目前的策略，假关节形成的危险因素及后路融合辅助措施等。
坚强融合
有些学者建议，在手术治疗过程中有“尝试融合脊柱”比获得真正的脊柱融合更为重要，该观点基于多个短期随访研究结论，即对腰椎融合术后的患者，短期的临床随访发现，脊柱坚强融合的患者和脊柱融合失败，假关节形成的患者，两者的临床疗效基本类似。1991年Herkowitz等人发表了在脊柱外科史上里程碑式的研究结论，他们对脊柱滑移手术治疗的患者进行随访发现，行椎板切除+脊柱融合（部分患者有假关节形成）的患者，术后的临床效果好于单纯的椎板切除术患者。上述结论同时也带来一个更加有趣的问题：临床上后路融合术后假关节形成的患者，其获得的临床收益可能并不比成功的脊柱融合术少，对这个结论最直观的解读是，只要在腰椎后路融合术后有尝试融合的企图，即便脊柱融合不成功而假关节形成，患者的临床功能预后也可以很好。而在2004年，Kornblum等人对1991年研究的患者人群进行了更长时间的随访对此问题提出了挑战，文中结论强调了后路达到坚强融合的的重要性。对这类患者长时间随访（5-14年，平均7.7年，病例数47例）的研究发现，假关节形成的患者后期出现症状复发或加重的概率显著高于脊柱坚强融合的患者。脊柱坚强融合的患者术后临床功能评分良好的比例为86%，而假关节形成的患者，术后评分良好的比例仅为56%（p=0.01）。
手术技术
内固定融合VS 非内固定融合
现代的生物力学研究表明，椎弓根+钉棒固定可以在脊柱后路手术中提供坚强和稳定的固定。尽管如此，很多学者对后路融合术中的内固定作用持保留态度，特别是对老年患者，他们建议采用非内固定后外侧融合术。很多研究结果证实，单纯后外侧融合而不固定可以节约手术时间，并减少术中失血量。而早先的研究发现，腰椎后路融合术中使用内固定或不使用内固定在临床功能预后方面无显著差异。Bjarke等人在研究中发现，使用内固定组再手术率更高，但是该研究中的患者数量较少，所得出的概率可能存在较大的误差。Gibson等人在99年发表的一篇系统综述文章发现，目前有A级强度的证据支持融合内固定组有更高的融合率。
较新的一些研究评估了其他一些临床功能预后指标，包括疼痛及生活质量。近期来源于瑞士脊柱注册系统的研究评估1310例腰椎退行性病变融合术后患者的生活质量。发现无内固定组（115例），内固定后外侧融合组（620例）和内固定椎间融合组（575例）在生活质量方面无显著差异。但是无内固定组患者的疼痛视觉模拟评分更高，83%的患者需要使用止痛药物，而内固定组仅68%的患者需要使用止痛药物。
在本文的作者看来，无法对腰椎融合术后失败假关节形成的患者预测其是否会出现症状。因此，对腰椎疾病的患者，无论年龄，单纯性减压而不做融合是不合适的，而做脊柱融合时，加做内固定可以提高脊柱的融合率，并改善患者的长期功能预后。
椎间融合
行腰椎椎间融合术是近些年出现一项新方法，可以有效的预防假关节的形成。可通过PLIF或者TLIF来达到椎间融合，同时可以联合后外侧融合来达到脊柱的坚强融合。前路或侧方入路的腰椎椎间融合术也可以达到脊柱的椎间融合，但是不在本文的讨论范围内。
Ito等人对106例后路腰椎椎间融合的患者进行研究发现，使用碳材质cage填充自体髂骨在影像学上可达到96.3%的融合率，而使用自身的局部骨做融合则可达到98.3%的融合率。Lee等人近期完成的一项系统回顾发现，仅有中等强度的证据支持腰椎椎间融合率和腰椎后外侧融合率相似。此外，现仅有有限证据支持，后路椎间融合术联合后外侧融合的效果和单纯的后外侧融合术的效果相似。
假关节形成的危险因素
目前已经有关于脊柱后路融合术后的假关节形成危险因素的动物学研究。多个动物学研究发现，当在试验动物体内注入尼古丁类物质时，患者的血管生成和融合强度下降。高运动量也会造成融合部位的失败概率升高。此外，NSAIDs类药物使用会增加小鼠模型的假关节形成概率，原因是NSAIDs类药物会抑制骨折修复过程中的骨重建。
近期的研究发现了一些和假关节形成相关的文献因素。吸烟是假关节形成的一个危险因素。一项对两节段椎板切除融合术患者的研究发现，假关节形成率在吸烟的患者中占40%，而在非吸烟患者中仅为8%。Andersen等人进行一项系统评价发现，术前吸烟大于10根/天的患者，术后单节段腰椎融合术的假关节形成OR值为2，而双节段的OR值为3。
一项可能的假关节形成危险因素糖尿病，但现有的研究发现糖尿病并不增加患者的假关节形成率。Bendo等人糖尿病腰椎融合术后2年患者的随访研究发现，在术后5月脊柱的总体融合率在91%左右，上述结果和非糖尿病患者的假关节形成率相似，提示糖尿病可能不是腰椎融合术后假关节形成的危险因素。
辅助融合的生物学方法
近期在骨替代物研究方面已经有显著进展，其种类多样，包括：尸体骨，动物骨及合成骨。依据现有的知识点，骨替代物应该具有的特性包括：1.生物相容性，即骨替代物在置入人体时不会出现明显的免疫排斥反应；2.生物重塑性，即骨替代物在人体骨骼的重塑过程中可以和自身的骨组织进行整合；3.骨传导性，即为体内成骨细胞的粘附，血管神经的重建等提供骨架；4.骨诱导性，即可以诱导前成骨细胞迁移，进入植骨部位；5.易获取和使用；6.性价比较好。自体髂骨仍是目前植骨的最佳选择，其符合上述所有标准。尽管使用自体髂骨存在供体部位疼痛，畸形，失血增多，手术时间延长，住院周期延长等缺点，但其在脊柱融合术中优良的效果仍使得其成为骨科医生做脊柱融合术的一个首选。
每种骨移植材料尤其自身的优点和缺点，选择何种植骨材料需充分权衡患者个体的危险-收益比。
金标准：自体髂骨
Bono等人完成的一项系统评价发现，使用自体髂骨的脊柱后外侧融合率在40-85%之间。Dimar等人的研究发现，单阶段后外侧脊柱内固定融合术的融合率在83.9-89.3%之间。近期的一项SPORT数据研究发现，使用自体髂骨的患者和使用非自体髂骨的患者在脊柱融合率方面无显著差异，但使用自体髂骨组的多节段融合的患者数量更多。目前文献报道自体髂骨行脊柱融合的融合率不同原因是不同术者的手术技术，内固定使用，单节段和双节段选择，融合方式的确定等均有不同。
椎板减压骨
目前临床上常将椎板减压后获得去局部骨块作为椎间融合的骨材料。Kho等人发现，约94.9%的腰椎脊柱滑移患者单独使用椎板减压获得的骨块进行椎间融合时可以获得坚强的脊柱间融合。椎板骨骨皮质多的特性决定了其骨小梁较少，其内含有的成骨细胞较少。Niu等人对43例行椎板骨椎间植骨融合联合骨髓穿吸融合率的研究发现，其获得的椎间融合率和自体髂骨类似（85.7% vs 90.5%）。椎板切除术后的骨块可以作为自体髂骨植骨块的补充，行后外侧植骨融合。
异体骨
目前现存的异体骨结构有两种，分别为结构骨和颗粒骨。使用颗粒骨松质进行后外侧腰椎融合术的融合率文献报道变化较多。Gibson等人对69例使用异体冰冻股骨头和自体髂骨进行腰椎后外侧融合的研究中发现，在术后1年时，5/30例患者出现自体髂骨取骨部位的疼痛。但在超过6年的随访中，其临床预后显著好于异体颗粒骨植骨融合的患者。An等人完成对20例患者的一项前瞻性比较研究发现，自体植骨融合率最高，其次是自体骨和异体骨混合，新鲜冰冻异体骨，和干燥冰冻异体骨。比较自体骨和异体骨疗效的文章如表1所示。
去矿化骨基质（DBM）
DBM中的骨形态发生蛋白（BMP）可以为有骨传导活性的异体骨再增加骨诱导活性。但是在DBM中，BMP的浓度很小，不同DBM材料中BMP的浓度变化很大。2010年Bae等人的研究发现，不同工厂生产的DBM中的BMP浓度差异很大。其中可能的一个原因不同的DBM标本来源于不同的个体。
目前的研究证据无法证实DBM和自体髂骨在脊柱后外侧融合术有相同的效果。Kang等人的研究发现，使用DBM基质+椎板切除骨的融合率为86%，而自体髂骨+椎板切除骨的融合率为92%。Schizas等人的研究发现，DBM组的脊柱融合率和自体髂骨的融合率基本相似，并且不能改善ODI和VAS评分。
骨形态发生蛋白（BMP）
目前临床上报道BMP在脊柱融合术中应用的结果不一。在美国FDA批准前路腰椎融合术中使用BMP之后有较多文献报道了BMP在颈椎前路手术及腰椎后外侧融合，椎间植骨融合等中应用可以增加脊柱融合率。文献报道腰椎融合术的融合率在88%-100%。结合目前的文献报道结果，BMP已经确切证明可以在脊柱融合术中提高脊柱融合率。但早前较为独立的研究发现，在颈椎前路手术使用BMP可以导致软组织肿胀，而在腰椎TLIF手术中使用BMP可以导致神经根炎。
目前临床上对BMP的使用存在很多不规范的情况，有关BMP临床中使用的相关问题和现状在丁香园骨科频道中已经有大量的译文报道，如果各位感兴趣，可以在骨科频道内检索相关信息。现阶段BMP在临床中很多都是超适应症外使用，10年前BMP最初由美国FDA批准应用腰椎前路手术中，但是现今情况是，在脊柱后外侧融合术，颈椎前路手术等均有BMP的使用。目前对BMP在临床中使用安全性的主要争议点在于使用BMP是否会增加逆行性射精发生率及生产BMP公司在临床研究中是否扮演了不光彩的角色。
近期，BMP-2相关肿瘤危险因素增高得到了广大医生的关注。部分研究发现肿瘤升高和BMP的使用无显著相关性，但更权威和中立的美国FDA报道使用RhBMP-2的患者出现恶性肿瘤的概率较正常人群升高4倍。但他们同时也指出，上述患者使用的剂量较大，小剂量的BMP可能是相对安全的，但此结论仍需要后期更多的研究支持。
近期美国耶鲁大学开放数据中心（YODA）等将该中心的BMP研究相关数据提供给相关的统计学研究者，通过Meta分析发现，使用BMP组在术后6月内的疼痛评分有所升高，可能和BMP组术后6月内的并发症升高有关。术后2年，使用BMP联合ICBG融合的患者较单独ICBG融合率增高12%以上。此外，研究并没有发现BMP的使用会增加患者肿瘤的发生风险。
钙产品
早期的基础研究发现，钙类物质具有促进骨形成（osteopromotive response）的潜能。动物体内研究发现，尽管钙物质并没有天生的促骨形成活性，但其可诱导体内的骨形成反应。但其他的动物学研究发现，钙产物需联合骨诱导物质后才能形成较为坚强的融合，由此促进骨形成活性概念废止。在多个动物学研究中发现，B-TCP(β-磷酸三钙)和骨髓细胞联合使用可以作为腰椎后路融合术中自体骨移植的一种替代方式。
临床研究发现，当钙物质在脊柱后外侧融合术中作为骨移植的补充物时可以获得较好的临床效果，其融合率在82-90%之间。Chen等人报道椎板骨+硫酸钙的融合率在87.2%，而使用椎板骨+ICBG做单节段融合的融合率在89.7%。多节段融合术的融合率在分别为82.9%和85.7%。
其他钙类产品包括，β-磷酸三钙，羟磷灰石，焦磷酸钙等。其中焦磷酸钙为近期新研发的产品，β磷酸三钙的融合应用效果较好，但羟磷灰石应用效果不一。
血小板凝胶
早前的动物临床实验证实，血小板凝胶具有骨诱导活性。Siebrecht等人的研究发现，在血小板凝胶下，鼠的骨骼生长更快，在羊的模型中，该结果得到重复。但基础研究转化为临床后的效果仍不确定。Weiner等人的研究发现，血小板凝胶在腰椎后路融合术的患者中联合ICBG使用并不能增加脊柱融合率；相反，其降低了ICBG脊柱融合率。该研究结果提示血小板凝胶可能会阻碍融合骨的骨形成。Castro等人的研究也发现，当在脊柱TLIF手术中使用血小板凝胶进行加强融合时，融合率降低19%。
电刺激
骨的电刺激是临床上一种融合的辅助手段。通过需融合部位的电刺激，可以招募血液和周围组织中的纤维细胞和胶原纤维形成。同时，在接受电刺激的部位，可以形成氧化还原反应，导致局部的低PH坏境，而低PH环境对骨形成是有利的。
电刺激有三种方法：直流电刺激，脉冲电磁场，双相电容点刺激。文献报道上述三种电刺激的优缺点不一。临床医生使用上述措施时需持谨慎态度。
