前路病灶清除、异体骨植骨融合、钛板内固定治疗下颈椎感染

2017-06-28 15:20王振斌涂来勇卡哈尔艾肯木楚戈赵疆
实用骨科杂志 2017年6期
关键词:异体前路结核性

王振斌,涂来勇,卡哈尔·艾肯木,楚戈,赵疆

(新疆医科大学附属第四医院脊柱一科,新疆 乌鲁木齐 830000)



临床论著

前路病灶清除、异体骨植骨融合、钛板内固定治疗下颈椎感染

王振斌,涂来勇,卡哈尔·艾肯木,楚戈,赵疆*

(新疆医科大学附属第四医院脊柱一科,新疆 乌鲁木齐 830000)

目的 探讨前路病灶清除、异体骨植骨融合、钛板内固定治疗下颈椎感染的临床疗效。方法 2011年4月至2015年6月我院采用前路病灶清除、异体骨植骨融合、钛板内固定治疗下颈椎感染患者57例,其中结核性感染(A组)36例,布氏杆菌性感染(B组)13例,化脓性感染(C组)8例。男32例,女25例,平均(53.1±7.95)岁。术后严格随访至少12个月,现对已收集的临床资料进行回顾性分析。根据临床表现、实验室和影像学检查结果探讨3种颈椎感染的临床特点。采用颈痛VAS评分、颈椎JOA评分、脊髓损伤Frankle分级以及颈椎Cobb角评价手术疗效,并根据Bridwell融合标准评价异体骨植骨融合效果。结果 所有患者均顺利完成手术,无脊髓、神经、血管损伤相关并发症。平均手术时间(102.5±28.8)min,平均出血量(112.2±48.7)mL。所有患者均获得随访,平均随访时间(22.7±8.1)个月。末次随访时,颈痛VAS评分从术前(6.43±1.64)分改善至(0.81±0.74)分,改善率87.4%;根据颈椎JOA评分进行疗效评价,优42例(73.7%),良11例(19.3%),中3例(5.2%),差1例(1.8%),优良率为93%;Bridwell融合标准:52例达到Ⅰ级融合,总的有效融合率达到91%;脊髓损伤Frankle分级:术前34例(59.6%)合并神经功能障碍,其中A组23例(63.9%),B组6例(46.2%),C组5例(62.5%),末次随访时除了3例Frankle分级D级外,其余均恢复正常。结核性感染组中,2例因假关节形成、1例因后凸畸形伴神经功能障碍进行二次手术。随访中,所有患者未发生切口感染,内固定或植骨块脱出及感染复发。结论 对于结核性、布氏杆菌性及化脓性下颈椎感染性疾病,采用前路手术可达到彻底病灶清除,椎管减压的目的。术中植入异体骨和钛板等内置物安全、可靠,且能提高手术疗效。

下颈椎感染;前路手术;异体骨植骨融合;钛板内固定

颈椎感染发病率低,仅占脊柱感染的6%,但与胸、腰椎感染相比,更容易引起脊髓损伤、四肢瘫等严重并发症,是一种罕见而最具危险性的脊柱感染性疾病[1-2]。颈椎感染可分为结核性和非结核性感染,非结核性感染主要包括化脓性和布氏杆菌性感染[3],因非特异性临床表现,不同类型之间进行鉴别诊断较困难[4]。随着老龄化和免疫缺陷患者的增多,颈椎感染的发病率呈上升趋势。颈椎感染致残致死率较高,早期诊断并采用针对性药物治疗至关重要[5]。但有不少患者因误诊或药物治疗失败等原因,可能发生病情加重[6],当出现神经功能障碍、脓肿、颈椎不稳或后凸畸形时,需要采取手术治疗[7-8]。目前,颈椎感染治疗方法的选择仍存在争议,争议焦点主要是融合、内固定材料应用的安全性问题[9-10]。我院采用前路病灶清除、异体骨植骨融合、钛板内固定治疗下颈椎感染57例,现对其临床疗效进行回顾性分析。

1 资料与方法

1.1 一般资料 2011年4月至2015年6月,我院采用前路病灶清除、异体骨植骨融合、钛板内固定治疗下颈椎感染患者57例,男32例,女25例;年龄37~69岁,平均(53.1±7.95)岁。结核性感染36例(A组),布氏杆菌性感染13例(B组),化脓性感染8例。其中A组病变累及单节段31例,C2~32例,C3~46例,C4~55例,C5~610例,C6~78例,双节段5例,C3~51例,C4~62例,C5~72例;B组和C组患者均为单节段病变,其中B组C3~41例,C4~53例,C5~65例,C6~74例,C组C3~41例,C4~52例,C5~63例,C6~72例。

1.2 临床表现 在病程中,所有患者均有颈部疼痛症状,活动时加重,病程1~16个月,平均(4.6±3.7)个月。三组患者主要临床表现如表1所示。

表1 结核性、布氏杆菌性、化脓性颈椎感染患者临床表现(例,%)

1.3 影像学和实验室检查 所有患者入院后行MRI检查发现,43例颈椎病变周围脓肿形成,其中A组31例,B组4例,C组3例。A组中8例患者椎旁有大量脓肿形成,伴有明显吞咽困难。37例患者椎管内脓肿、肉芽组织等病变严重压迫脊髓,而3例以神经根受压为主。三组患者神经功能Frankle分级如表2所示。

表2 结核性、布氏杆菌性、化脓性颈椎感染患者Frankle分级(例,%)

X线、CT平扫+三维重建等影像学检查发现,A组患者中32例椎体破坏严重,其中26例伴有不同程度的后凸畸形。B组中椎体破坏者3例,但所有患者椎体结构完整,未发现伴有后凸畸形者。C组有4例椎体破坏,其中1例椎体塌陷伴有后凸畸形。入院后完善红细胞沉降率(erythrocyte sedimentation rate,ESR)、C-反应蛋白(C-Reactive protein,CRP)等实验室检查,A组中34例ESR增快,28例CRP升高。B组中ESR增快10例,CRP升高9例,该组13例患者血清虎红平板凝集试验均为阳性,12例试管凝集试验≥1︰100,1例试管凝集试验≥1︰50。C组患者ESR、CRP均升高,血培养中培养出金黄色葡萄球菌3例,大肠埃希菌2例,另3例未培养出细菌。

1.4 手术治疗 全身麻醉、气管插管后取仰卧位,作右侧胸锁乳突肌前缘横行切口,切开颈阔肌后沿内脏和血管鞘间隙进入,清除脓液后充分暴露病灶,以枪钳及刮匙进一步清除病灶内脓液、干酪样物质、肉芽组织、死骨、硬化骨等,充分解除脊髓压迫。上下正常椎体上放置椎体撑开器并给予适当撑开,矫正颈椎后凸畸形,恢复生理弧度,测量椎体骨缺损的长度,大量生理盐水反复冲洗后截取合适同种异体骨,嵌入椎体骨缺损处,选择合适长度钛板行内固定。C型臂X线机透视确认内固定、植骨位置满意,颈椎曲度恢复良好后根据感染类型局部放置万古霉素或链霉素并用明胶海绵封闭术区,放置引流管,逐层缝合切口。

1.5 术后处理 术后密切观察生命体征以及双下肢活动情况,常规抗感染治疗3~5 d,其后给予针对性抗菌药物治疗。术后5~7 d复查颈椎X线片,内固定和植骨位置满意后嘱患者佩戴支具下地活动。常规支具保护2~3个月。

1.6 随访和观察指标 要求所有患者出院后每隔3个月来院随访、复查。每次复查时,通过检测ESR、CRP水平,评价感染控制情况。拍摄X线片,必要时行CT检查,评估植骨区融合程度、颈椎曲度及内固定位置,并按照Bridwell标准评价融合效果。分别在术前、术后及末次随访时,测量颈椎Cobb角。根据术前和末次随访时颈部及上肢疼痛VAS评分、颈椎JOA评分、脊髓功能Frankle分级评价临床疗效。

2 结 果

2.1 手术情况 平均手术时间(102.5±28.8)min,平均出血量(112.2±48.7)mL。A组中11例采用椎间隙病灶清除术,18例采用1个椎体次全切除术,7例采用2个椎体次全切除术。B组均采取椎间隙病灶清除术。C组2例采用1个椎体次全切除术,其余均采用椎间隙病灶清除术。

2.2 并发症及其处理 所有患者均顺利完成手术,无神经、血管及食管损伤等手术并发症。术后近期随访中发现1例化脓性感染患者异体骨吸收、假关节形成。该患者出院后未规律口服抗菌药,考虑感染复发行返修手术,二次术中取自体髂骨植骨并更换内固定。术后静脉抗菌药物治疗2周,口服抗菌药1个月。6个月随访时发现植骨区骨性愈合。另1例结核性感染患者术后5个月时出现颈部持续性疼痛,轻度吞咽困难,复查X线片发现内固定脱出,假关节形成,立即行翻修手术,术中取自体髂骨植骨支撑,最终获得骨性融合。中、远期随访时发现5例结核性感染患者出现不同程度的颈椎后凸畸形,其中1例因颈椎管狭窄、脊髓受压,进行后路椎管扩大、后凸畸形矫正术。

2.3 临床疗效 术后3个月首次随访时,所有患者上肢疼痛及全身中毒症状明显缓解,体温恢复正常。A组中6例患者ESR增快,4例CRP升高,但均明显低于术前。B组和C组患者ESR、CRP均恢复正常。末次随访时,除了A组中1例术前脊髓损伤Frankle分级B级患者改善至D级,2例C级改善至D级外,其余患者均恢复正常。根据Bridwell融合标准,A组32例Ⅰ级融合,4例Ⅱ级融合,融合率为89%。B组12例Ⅰ级融合,1例Ⅱ级融合,融合率为92.3%。C组所有患者基本达到Ⅰ级融合。术前和末次随访时VAS评分和颈椎JOA评分情况见表3。根据颈椎JOA评分进行疗效评价,优42例(73.7%),良11例(19.3%),中3例(5.2%),差1例(1.8%),优良率为93%。

2.4 典型病例 a)64岁女性患者,颈部疼痛伴四肢无力3个月入院,Frankel D级,诊断为C3~5结核,采取颈前路病灶清除植骨融合内固定术治疗,末次随访Frankel分级改善至E级。手术前后影像学资料见图1~4。b)48岁男性患者,颈部疼痛伴双上肢疼痛、麻木1个月入院,Frankle D级,VAS评分8分,诊断为C6~7椎体化脓性感染,采取颈前路病灶清除植骨融合内固定术治疗。末次随访Frankle 改善至E级,VAS评分改善至0分。手术前后影像学资料见图5~8。

表3 手术前后VAS评分和颈椎JOA评分比较±s,分)

表4 术前、术后及末次随访时颈椎Cobb角

图4 末次随访颈椎侧位X线片示内固定及异体骨位置良好,植骨块与上下椎骨得到骨性融合,手术区塑形良好

3 讨 论

3.1 颈椎感染的分类及特点 颈椎感染主要包括结核性、布氏杆菌性和化脓性感染[11],在我国结核性感染最常见。本组研究中,3种颈椎感染分别占63.2%、22.8%、14%。大多数颈椎感染因其病因不同在临床上有其各自特点,但也有少数患者在发病早期由于无特异性临床表现或特异性不明显,诊断时往往被混淆,尤其在结核病高发地区,布氏杆菌性和化脓性感染常被误诊为“脊柱结核”。本组研究中,7例布氏杆菌性感染和3例化脓性感染患者初诊时被误诊为结核性感染,从而耽误了药物治疗的最佳时机,最终均“被手术”。可见,早期明确诊断并准确用药对颈椎感染患者至关重要。

结核性感染起病缓慢,病程较长,常伴随食欲减退、体重下降。发烧少见,仅30%的患者伴有午后低热,通常不伴高热。与其他感染相比,结核性感染患者更容易出现神经功能障碍,而且更严重[12]。病椎周围较大脓肿形成,严重的椎体破坏、塌陷,后凸畸形及多节段病变等多见于结核性感染。

化脓性感染病程短,起病较急,发烧常见,急性期60%~70%的患者伴有持续性高烧。通常发病后2~8周出现影像学改变,影像学可见椎间隙变窄,邻近椎体广泛的炎性浸润性改变,局限于终板附近的骨质破坏,椎旁及椎管内可见局限性脓肿或肉芽肿,10~12周后病变椎体骨质硬化,表现为“象牙椎”[13]。

图7 术前颈椎MRI示炎性病变侵犯周围软组织,病变椎体T1加权像呈低信号,T2加权像呈高信号

图8 末次随访颈椎侧位X线片示内固定及异体骨位置良好,植骨块与上下椎骨得到骨性融合,后凸畸形矫正满意

布氏杆菌性感染起病隐匿,大多数患者有明确的带菌动物接触史,常伴有发烧、乏力、肝脾肿大,发烧呈波浪状。布氏杆菌性感染主要累及椎间隙和相邻椎体的上、下终板。影像学多表现为椎间隙狭窄,终板破坏、硬化,椎体边缘增生形成“鹦鹉”样骨桥。然而,椎体破坏、塌陷及后凸畸形少见,仅有20%的患者椎旁形成少量的脓肿。虎红平板凝集试验阳性及试管凝集试验大于等于1︰100有助于明确诊断[14]。

3.2 颈椎前路手术的特点 颈椎感染未经有效药物治疗或药物治疗失败时,椎体和椎间盘破坏进一步加重,从而导致颈椎不稳及后凸畸形。另外,脓肿、破坏的椎间盘或炎性组织突入椎管压迫脊髓,导致神经损伤及残疾,若治疗不及时,可能导致永久性瘫痪,甚至影响患者生命[15]。因此,争取在发生截瘫之前手术,对于发生截瘫患者应尽快实施手术。颈椎感染的手术适应证包括:a)椎旁或椎管内脓肿形成,保守治疗无效;b)椎体破坏导致颈椎不稳定;c)病灶内有较大死骨和死腔;d)颈脊髓受压,伴有神经功能障碍;e)合并后凸畸形或畸形进行性加重。颈椎感染手术目的是彻底清除病灶内脓液、干酪样物质、肉芽组织、死骨、硬化骨质,充分减压脊髓,重建颈椎正常序列和稳定性,防止或纠正颈椎畸形及保护神经功能。

由于感染主要累及颈椎前、中柱,椎管内脓肿或炎性组织局限在脊髓腹侧,采取前路手术能够直接显露病变椎体,不仅可以完成彻底病灶清除,充分减压脊髓,还可以在缺损区植入结构性大块骨,有效重建颈椎结构[16]。但颈椎周围重要的解剖结构较多,当颈椎感染时,炎性组织常引起病变周围组织器官的黏连,进一步增大手术难度,采取前路手术容易损伤颈动静脉、食道、颈脊髓及咽喉。因此,术前仔细评估影像学结果,充分了解炎性组织浸润部位和解剖特点,术中小心剥离,避免损伤重要组织器官。对于颈椎前方较大脓肿形成者,先用吸引器或注射器洗净脓液,防止污染周围正常组织。本组中所有患者均顺利完成手术,无脊髓、血管、食道损伤相关并发症。术后短期内颈部及上肢痛症状明显缓解。末次随访时除3例脊髓损伤Frankle分级D级外,其余患者脊髓功能均恢复正常。颈椎JOA评分从术前(11.7±2.4)分改善至(16.2±0.9)分。

3.3 异体骨植骨融合的效果 外源性融合材料在脊柱感染的应用一直备受争议,争议焦点除了融合率低、假关节形成外,还有异物给残留细菌提供较好的生长环境,增加复发及切口感染等并发症。Muzii等[17]采用微创技术对8例颈椎感染伴椎旁脓肿患者进行单纯病灶清除术,节段间未进行植骨支撑,并报道获得良好的疗效。但多数学者更倾向于病灶清除后节段间植骨支撑。植骨支撑不仅增加脊柱稳定性,还有助于后凸畸形的矫正和脊柱正常序列的重建。对于脊柱感染性病变,自体骨被公认为是最安全的支撑植骨材料。但由于自体骨来源有限,易碎、易骨折,支撑作用差及取骨相关并发症等,不少学者尝试以外源性融合器材料替代自体骨。Ozdemir等[18]采用同种异体骨支撑植骨治疗26例脊柱结核患者,在至少3年的随访中未发现与异体骨相关并发症,且融合率达到96%。Lu[19]等进一步研究证实异体骨或钛笼等内置物在脊柱感染性疾病(包括化脓性和结核性)中的应用不会增加脊柱感染复发风险。近期Shiban等[20]研究报道PEEK融合器材料在化脓性脊柱炎的应用是安全可行的。根据上述理论基础及临床经验,我们认为异体骨对颈椎感染是一种可选择的植骨材料。此外,颈椎血运较丰富,而且经前路手术可以建立较大的植骨床,为异体骨与健康骨组织提供良好的接触面,有利于提高融合率。本组对3种下颈椎感染均采取了异体骨植骨融合,随访中发现,仅2例假关节形成,无植骨快塌陷、脱落者。末次随访时,52例达到I级融合,总的有效融合率达到91%。

3.4 钛板内固定的安全性 颈椎前路单纯融合手术缺乏可靠的稳定性,自1986年Morscher等首次报道带锁钢板应用于颈椎前路手术以来,颈椎内固定材料不断改进。颈前路钛板诞生后,由于其能有效提高固定节段的稳定性,有利于植骨融合,且有良好的组织相容性及安全性,已被广泛应用于颈椎病、颈椎骨折等的治疗,但其在颈椎感染方面的应用报道较少,主要因为既往实验研究发现普通细菌可以在金属上形成一层保护膜,抵抗机体的反应和抗生素。但近期有不少学者陆续报道,金属内固定材料的应用可有效提高脊柱感染性疾病的手术疗效,结果表明脊柱感染并不是应用金属内植物的禁忌。Heyde等[21]在颈椎感染患者的手术治疗中应用了钛合金内固定材料,包括椎弓根螺钉和钛板,从结果来看是安全、可靠的。本组研究均采取钛板内固定术,随访中未发现内固定脱出、切口感染及颈椎感染复发者。

综上所述,颈椎感染是一种罕见而危险的脊柱感染性疾病,极易导致脊髓损伤、四肢瘫等严重并发症。经前路手术能够彻底病灶清除,充分减压脊髓,大幅度缩短疗程,并促进脊髓功能恢复。缺损区植入结构性异体骨能有效纠正后凸畸形并重建颈椎正常序列。通过颈前路钛板固定可进一步加强颈椎稳定性。异体骨和钛板在颈椎感染手术中的应用安全、可靠,可有效提高手术疗效。

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Anterior Debridement,Allogeneic Bone Grafting and Titanium Plate Instrumentation for Lower Cervical Spondylodiscitis

Wang Zhenbin,Tu Laiyong,Cajal·Aikenmu,et al

(Fourth Clinical Hospital Affiliated to Xinjiang Medical University,Urumqi 830000,China)

Objective To discuss the clinical efficacy of anterior debridement,allografting and titanium plate instrumentation for lower cervical spondylodiscitis.Methods 57 patients with lower cervical spondylodiscitis treated by anterior debridement,allografting and titanium plate instrumentation in our hospital from April 2011 to June 2015,including 36 cases of tuberculosis (A group),13 cases of brucellosis (group B),8 cases of pyogenic infections (group C).There were 32 males and 25 females,with a mean age of (53.1±7.95) years.All of the patients were followed-up at least 12 months.Now we retrospectively analyzed the collected clinical data.Clinical features of 3 kinds of cervical spondylodiscitis were discussed according to clinical manifestations,laboratory and imaging findings.Efficacy of surgery was evaluated using pre-operative and last follow-up neck pain VAS score,JOA score,Frankel grade and Cobb angle,and allogeneic bone fusion was evaluated according to Bridwell standard as well.Results All patients were successfully operated without the surgical related complications like spinal cord,nerve,blood vessel damage.The mean operative time was (102.5±28.8)min,mean blood loss was (112.2±48.7) mL,the average follow-up period was (22.7±8.1) months.At last follow-up,neck pain VAS score improved from preoperative (6.43±1.64) to (0.81±0.74),with a improvement rate of 87.4%.Cervical JOA score improvement was excellent in 42 cases (73.7%),good in 11 cases (19.3%),3 cases (5.2%),and poor in 1 (1.8%),showing a fine rate of 93%.52 cases of fusion reached level Ⅰ according to the Bridwell fusion standard,the total effective fusion rate was 91%;Frankle grade showed that 34 cases (59.6%) combined with neurological dysfunction preoperative,including 23 cases (63.9%) in group A,6 cases (46.2%) in group B,5 cases (62.5%) in group C,at the last follow-up except 3 cases` Frankle grade improved to grade D,the other patients were back to normal.3 cases of tuberculosis group were re-operated,2 cases were due to pseudarthrosis,1 patient was due to kyphosis related neurological disorders.During the follow-up period,no one patient occurred wound infection,internal fixation or allogenic bone graft prolapse and recurrence.Conclusion For tuberculous,brucellar and pyogenic lower cervical spondylodiscitis,anterior surgery can obtain complete debridement and spinal cord decompression.The application of allogeneic bone graft and titanium plate is safe and reliable,and can improve the clinical efficacy.

lower cervical spondylodiscitis;anterior approach;allogeneic bone grafting;titanium plate instrumentation

1008-5572(2017)06-0481-06

R681.5+5

B

2017-01-09

王振斌(1980- ),男,主治医师,新疆医科大学附属第四医院脊柱一科,830000。

王振斌,涂来勇,卡哈尔·艾肯木,等.前路病灶清除、异体骨植骨融合、钛板内固定治疗下颈椎感染[J].实用骨科杂志,2017,23(6):481-486.

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