骨融合是怎麼發生的？
脊椎融合手術中，醫師植入的骨頭需要在移植部位進行廣泛的骨吸收、形成和重塑，最後身體才會長出一個牢固且生物力學穩定的骨性融合。這在X光片或電腦斷層上定義為在相鄰椎體之間雙側可見的椎體之間的骨橋接。這重塑過程是兩個細胞協力做工產生的結果。
然而，骨質疏鬆症中存在的代謝失衡對於達成成功的融合構成了重大挑戰。破骨細胞與成骨細胞以及骨細胞。
破骨細胞主要功能為清除的角色：去礦化和吸收松質骨
成骨細胞和骨細胞主要功能為成骨的角色，產生骨細胞後礦化他形成新的骨基質。
然而，骨質疏鬆是由於成骨細胞的能力下降，但破骨細胞的功能卻持續活躍。導致骨頭不斷被掏空流失。而骨質疏鬆是系統性的問題，當然也包含了脊椎手術融合的部位。過去動物實驗研究顯示骨質疏鬆的大鼠在腰椎後外側融合（PLLF）手術後幾乎普遍獲得較差的融合率和較少的新骨形成。
由於老年人骨質疏鬆症的普遍性，除了以不同手術工法來加強螺釘與脊椎骨之間的穩固強度以被提出。(如使用骨鬆釘、骨水泥、掛勾、綁線、各種五花八門的方式…)然而，若融合持續的不發生，那不管使用何種工法，鬆動終將必然發生。
也因此鑑於骨質疏鬆症增加了不良併發症的風險，已有多種藥物被提議在圍手術期和術後期使用以減少這些風險。
雙磷酸鹽對於骨質疏鬆的機轉
雙磷酸鹽是一類抗骨吸收藥物，主要通過以下機制來治療骨質疏鬆症：
- 抑制破骨細胞活性：雙磷酸鹽阻斷破骨細胞在羥基磷灰石上的結合位點，從而抑制破骨細胞的功能和前體發育。
- 促進破骨細胞凋亡：這類藥物增加破骨細胞的凋亡率，進一步減少骨質吸收。
- 減少骨重塑：通過減少破骨細胞的活動，雙磷酸鹽減緩了骨重塑過程，從而減少了骨質流失。
雙磷酸鹽在脊椎融合手術的角色
- 融合率：研究顯示雙磷酸鹽不會妨礙骨質疏鬆症患者的融合率，但也沒有顯著證據顯示它們可以增強這些結果。
- 融合塊質量：在某些研究中，雙磷酸鹽增加了融合塊的體積、密度和生物力學強度。
雙磷酸鹽預防的併發症
雙磷酸鹽在大部分文獻中主要強調有效於預防以下併發症：
- 植入物下沉：減少了椎間融合器械的下沉。
- 螺釘鬆動：降低了椎弓根螺釘鬆動的發生率。
- 椎體壓縮性骨折：減少了融合手術後新發椎體壓縮性骨折的風險。
- 骨礦物密度的降低：有助於維持術後患者的骨密度，尤其是在術後不活動期間。
支持使用雙磷酸鹽的研究原因
- 融合質量的改善：有些研究發現雙磷酸鹽提高了融合率和融合塊的質量。
- 降低併發症：減少了植入物下沉、螺釘鬆動和椎體壓縮性骨折的發生率
- 臨床結果的改善：患者疼痛和功能改善，表現為疼痛指數量表和腰椎生活功能評分量表分數的提高。
不支持使用雙磷酸鹽的研究原因
- 融合率無顯著差異：融合塊質量增加並不等於提高融合率，同樣有些研究指出發現雙磷酸鹽並未顯著提高融合率。
- 骨質可能變差：長期使用可能導致骨質的微結構變差，包括編織骨比例增加和骨髓空間減少。
- 骨轉換減少：雙磷酸鹽抑制破骨細胞活性可能最終抑制成骨細胞骨形成，影響骨質和骨轉換。
雙磷酸鹽的優點
- 減少骨吸收：有效減慢骨質疏鬆症患者的骨吸收速度。
- 併發症風險降低：有助於減少術後併發症，特別是植入物相關的問題。
- 安全性高：通常認為雙磷酸鹽具有良好的安全性，可以在術後持續使用。
雙磷酸鹽的缺點
- 融合質量問題：可能導致融合塊中骨質較差，影響長期結果。
- 骨轉換降低：可能抑制正常的骨重塑過程，導致骨質微結構變差。
- 臨床效果不一：對融合率和融合速度的正面影響在不同研究中結果不一致。
雙磷酸鹽的禁忌症
- 低鈣血症：使用雙磷酸鹽前必須糾正低鈣血症。
- 腎功能不全：對於腎功能嚴重受損的患者應謹慎使用，因為雙磷酸鹽可由腎臟排泄。
- 食道問題：口服雙磷酸鹽可能導致食道炎或食道潰瘍，對有食道疾病的患者應避免使用。
總結來說，雙磷酸鹽在腰椎融合手術中作為一種輔助治療，可以減少一些併發症，但其對融合率和融合質量的正面影響尚未得到絕對充分的證實。在使用這類藥物時，需要權衡其優點和潛在的缺點，並注意相關禁忌症。
