引用本文: 周晶, 周蕾, 劉超, 袁超, 王建. 椎體CT值預測單純斜外側腰椎間融合術后融合器下沉. 中國修復重建外科雜志, 2021, 35(11): 1449-1456. doi: 10.7507/1002-1892.202105058 復制
近年來,斜外側腰椎間融合術(oblique lumbar interbody fusion,OLIF)提供了新的微創腰椎融合選擇[1-2],通過前方大血管和腰大肌解剖間隙充分切除椎間盤和放置更大融合器,獲得間接減壓,促進椎間融合。日益增多的臨床報道提示該術式可廣泛用于退變性腰椎疾病治療及術后翻修,能取得良好的近期臨床結果[3]。盡管OLIF輔助雙側椎弓根螺釘固定提供了可靠的手術節段穩定性,有利于早期康復和椎間融合,但是單純OLIF治療腰椎退變性疾病也可獲得良好結果[4-7]。同時,與輔助單/雙側椎弓根螺釘固定、側方釘板/釘棒固定比較,單純OLIF可減少手術時間、手術創傷、內植物相關并發癥和治療費用。在正確掌握適應證前提下,單純OLIF可通過撐開恢復椎間隙高度,實現間接減壓、復位輕度滑脫椎體、穩定及融合手術節段。融合器下沉是腰椎間融合術后并發癥之一,是單純OLIF手術面臨的重要問題。融合器下沉受多因素影響,包括椎間隙過度撐開、融合器偏小、輔助固定、終板損傷等[8-9]。椎體骨質量被認為是影響腰椎間融合術后融合器下沉的最重要因素。
雙能X線吸收測定法(dual-energy X-ray absorptiometry,DXA)是目前測量骨密度 T 值和診斷骨質疏松的金標準,但是該方法在腰椎骨密度測量中存在一些缺陷和限制。而基于 CT 的CT值測量,通過醫院放射科PACS系統現有設備和軟件即可完成,同時可有效避免基于DXA測量椎體骨密度T值的誤差,通過針對性選擇測量部位,提供位點特異性椎體骨密度 CT 值,有利于指導手術計劃。迄今,尚未見評價椎體骨密度與單純OLIF術后融合器下沉的相關性研究。本研究擬通過測量基于術前腰椎CT的CT值,分析骨密度對單純OLIF術后融合器下沉的影響,判斷椎體CT值是否可作為融合器下沉的危險預測因子。報告如下。
1 臨床資料
1.1 患者選擇標準
納入標準:① Meyerding分度為Ⅰ度的退變性腰椎滑脫、腰椎不穩、椎間盤源性腰痛、鄰椎病,輕度成人退變性脊柱側凸并且無冠狀位及矢狀位失穩和手術節段椎體骨質疏松;② 患者因腰痛和/或下肢疼痛接受至少6周保守治療無效;③ 單純行OLIF治療,術中未發生終板骨折;④ 臨床資料完整,包括神經功能和影像學檢查(腰椎正側位、雙斜位和動力位X線片,MRI和CT掃描)。排除標準:① 腰椎峽部裂、腰椎感染、腰椎創傷、腰椎腫瘤;② L5、S1節段病變。2016年2月?2018年10月共35例患者符合選擇標準納入研究。
1.2 一般資料
本組男15例,女20例;年齡29~81歲,中位年齡 58 歲。身體質量指數(body mass index,BMI)19.9~31.9 kg/m2,平均25.3 kg/m2。其中退變性腰椎滑脫17例,腰椎不穩8例,鄰椎病6例,成人退變性脊柱側凸2例,椎間盤源性腰痛2例。所有患者均訴腰痛,20例患者有不同程度下肢神經根性癥狀或間隙性跛行。手術節段共39個,其中單節段32例,雙節段2例,三節段1例。
1.3 椎體CT值及最低T值測量
由于腰椎終板呈現不規則結構,在 CT 值測量中準確劃定終板興趣區存在困難和誤差,故按照Schreiber等[10]的方法,采用PACS系統軟件對術前腰椎CT進行CT值測量。在腰椎軸位和矢狀位上劃選橢圓形興趣區,囊括最大范圍松質骨而避開皮質骨邊緣、骨贅、骨硬化等異常結構。在椎體軸位測量3個部位CT值,分別為緊鄰終板下方避開椎間隙結構選定的2處興趣區和椎體中線興趣區;該椎體軸位CT值定義為上述3個測量值的平均值。在椎體矢狀位劃定興趣區測量矢狀位CT值。分別測量記錄L1椎體軸位CT值、L1~4椎體軸位和矢狀位CT值、手術融合節段及上下椎體軸位CT值。
由于DXA診斷骨質疏松癥的標準為:測量腰椎和髖部2個部位,共選擇L1~4椎體、髖部的股骨頸和全髖3個興趣區,以3個興趣區中最低的T值進行判斷。所以本研究記錄以上 3 個興趣區中的最低T值進行分析。
1.4 手術方法
患者于全麻下取右側臥位,術中無神經電生理監測。使用可擴張工作通道(美敦力OLIF 25系統;美敦力公司,美國)、同種異體骨(山西奧瑞生物材料有限公司)和融合器(美敦力Clydesdale融合器;美敦力公司,美國),按照沈俊宏等[11]報道的方法行單純OLIF治療,注意不損傷終板,選擇適當大小融合器橫跨雙側骺環。術后患者佩戴支具3個月以上。
1.5 臨床和影像學評價指標
記錄術前和末次隨訪時疼痛視覺模擬評分(VAS)和Oswestry功能障礙指數(ODI)評分;ODI評分中,考慮到中國患者對性問題持忌諱態度,刪除該項評分,總分按45分計算。
末次隨訪時采用腰椎側位X線片測量融合器下沉,考慮到融合器可能非平行于椎間隙進入終板,因此將融合器下沉定義為融合器移位進入頭側或尾側終板的最大距離。如果頭尾側終板均發生融合器下沉,兩者相加計算融合器下沉。根據融合器是否下沉,將患者分為下沉組和非下沉組。
末次隨訪時通過腰椎正側位和動力位X線片評價腰椎間融合,椎間活動度>3°和位移>3 mm判定為未融合。
1.6 統計學方法
采用SPSS23.0統計軟件進行分析。計量資料符合正態分布時以均數±標準差表示,組間比較采用獨立樣本t檢驗,組內手術前后比較采用配對t檢驗;不符合正態分布時以中位數(四分位數間距)表示,組間比較采用Mann-Whitney U檢驗。計數資料組間比較采用Fisher確切概率法。對年齡、性別、BMI、最低T值、椎體CT值、疾病類型、手術節段進行單因素分析,初步篩選融合器下沉的影響因素;進一步采用logistic回歸進行多因素分析,篩選融合器下沉的獨立危險因素。采用 ROC 曲線和曲線下面積(area under curve,AUC)分析椎體CT值和最低T值預測融合器下沉。采用Spearman相關分析判斷融合器下沉與臨床結果相關性。檢驗水準取雙側α=0.05。
2 結果
2.1 總體療效評價
本組患者均獲隨訪,隨訪時間27~58個月,平均38.7個月。末次隨訪時,患者VAS評分和ODI評分分別由術前(5.4±1.0)、(28.7±4.9)分下降至(1.3±0.7)、(12.2±2.7)分,差異均有統計學意義(t=32.850,P=0.000;t=31.731,P=0.000)。無下肢神經癥狀復發患者,無1例患者行翻修手術。
35例患者中27例(77.1%)未發生融合器下沉(非下沉組);8例(22.9%)發生融合器下沉(下沉組),融合器下沉1.1~4.2 mm,平均2.2 mm。末次隨訪時非下沉組和下沉組VAS評分分別為1.0(1.0,2.0)、1.5(1.0,2.0)分,ODI評分分別為(12.0±2.8)、(12.9±2.7)分,比較差異均無統計學意義(Z=?1.155,P=0.248;t=?0.792,P=0.434)。下沉組患者中,3例術后腰痛程度較重,持續時間較久;6例出現術后左側腹股溝和/或大腿前方疼痛麻木,經對癥處理后1個月內癥狀消失。融合器下沉程度與腰痛VAS評分(rs=?0.220,P=0.601)和ODI評分(rs=0.525,P=0.182)無相關性。
末次隨訪時,有2例腰椎間未融合,其中下沉組1例(融合器下沉3.6 mm)、非下沉組1例。總融合率為94.3%(33/35);非下沉組為96.3%(26/27)、下沉組為87.5%(7/8),兩組比較差異無統計學意義(P=0.410)。見圖1、2。

a、b. 術前正側位片;c、d. 術前動力位片;e、f. 術后12個月正側位片未見融合器下沉
Figure1. X-ray films of a 51-year-old female patient with L4 instability in nonsubsidence groupa, b. Preoperative anteroposterior and lateral views; c, d. Preoperative lumbar dynamic position views; e, f. No Cage subsidence was found at 12 months after operation

a、b. 術前正側位片;c、d. 術前動力位片;e、f. 術后12個月正側位片見融合器下沉
Figure2. X-ray films of a 66-year-old female patient with L4 spondylolisthesis (Meyerding type Ⅰ)a, b. Preoperative anteroposterior and lateral views; c, d. Preoperative lumbar dynamic position views; e, f. Cage subsidence was observed at 12 months after operation
2.2 椎體CT值預測融合器下沉
單因素分析顯示,椎體CT值(L1 軸位、L1~4 軸位和矢狀位、手術節段及上下椎體軸位)和最低T值是融合器下沉的影響因素(P<0.05)。見表1。根據ROC曲線分析,最低T值及椎體CT值均可預測融合器下沉,但與最低T值AUC [0.738,95%CI(0.540,0.936)]相比,L1~4軸位CT值的AUC為0.850 [95%CI(0.715,0.984)],可更加有效預測融合器下沉。以L1~4軸位CT值116.1 HU作為臨界值預測融合器下沉的敏感性為87.5%,特異性74.1%;以最低T值?2.55為臨界值預測融合器下沉的敏感性為87.5%,特異性63.0%。見表2,圖3、4。



將表1中兩組間比較P<0.1的相關因素作為可能的融合器下沉影響因素納入logistic回歸分析,包括年齡、最低T值和椎體CT值。由于L1 軸位、L1~4矢狀位、手術節段及上下椎體軸位CT值與L1~4軸位CT值的AUC高度一致,而后者AUC值最大,所以僅選擇L1~4軸位CT值進行分析。多因素分析顯示,L1~4軸位CT值是融合器下沉的獨立危險因素(P<0.05)。見表3。


下沉組中融合器下沉<2 mm 5例,≥2 mm 3例。融合器下沉≥2 mm者L1~4軸位CT值為 63.4(63.3,73.5)HU,顯著低于融合器下沉<2 mm者112.1(106.4,113.5)HU,差異有統計學意義(Z=?2.236,P=0.000)。
3 討論
腰椎融合術是治療腰椎退變性疾病的重要方法,傳統開放腰椎融合技術包括腰椎后外側融合術、后方腰椎椎間融合術和經椎間孔腰椎椎間融合術(transforaminal lumbar interbody fusion,TLIF)。近二十年來,微創TLIF獲得良好臨床結果,推動了微創腰椎融合技術的發展。OLIF治療腰椎退變性疾病可取得良好近期療效,日益受到研究者重視。但目前對于OLIF手術適應證以及行單純OLIF還是輔助固定 OLIF 仍然存在爭議。與后路腰椎融合術比較,OLIF通過撐開椎間隙完成間接減壓,顯著降低了硬膜囊和神經損傷風險;同時經由腰大肌和大血管自然解剖間隙入路,顯著減少了組織創傷、手術出血、感染和切口并發癥;由于不破壞腰椎后方重要結構,可減輕術后腰痛,促進早期康復。與輔助固定OLIF比較,單純OLIF可減少組織創傷、手術出血、手術時間、材料費用以及內固定物相關并發癥的發生,具備更加突出的微創技術優勢。
本組臨床觀察發現,融合器下沉是OLIF術后常見并發癥之一。目前少見針對OLIF術后融合器下沉的研究報道,在融合器下沉危險因素、影像學和臨床結果隨訪觀察及防治措施等方面需要進一步研究。OLIF與側方腰椎椎間融合術(lateral lumbar interbody fusion,LLIF)同屬腰椎前方入路技術,Le等[8]報道LLIF術后融合器下沉發生率為14.3%,Marchi等[9]報道為10%~30%,且下沉與融合器大小相關。融合器下沉與多種因素相關,手術相關因素包括椎間隙過度撐開、融合器偏小、側方釘板固定和終板損傷等,應該引起術者高度重視[8-9,12-14]。目前認為無論采用單純OLIF還是輔助固定OLIF治療腰椎退變性疾病,術后融合器下沉都與術中終板損傷、終板強度和椎體骨質疏松等有關。當適應證選擇恰當時,單純OLIF可以獲得與輔助不同固定方式OLIF相似的臨床結果,并且可減少手術出血、手術時間和醫療費用。但是,一旦發生融合器下沉,可能加重術后腰痛和復發下肢神經癥狀,導致間接減壓和融合失敗。融合器大小決定其與椎體終板間接觸面積,影響融合器下沉,大融合器下沉風險降低。因此,一般認為單純OLIF宜選擇較大融合器,以增加節段穩定和減少下沉風險。
研究發現骨質疏松是腰椎間融合術融合器下沉的主要危險因素之一,對于骨質疏松患者應該在實施LLIF時考慮輔助后方固定[15]。低骨密度也是OLIF術后融合器下沉的重要原因,骨質疏松/骨量減少可能對單純OLIF術后融合器下沉具有重要影響。因此,針對單純OLIF術前患者的椎體骨質量評價必不可少。DXA是評價骨密度的金標準,廣泛用于骨量減少和骨質疏松臨床診斷。然而,研究發現DXA評價骨密度并不準確和完善,腰椎骨贅和病變、血管鈣化、腸內容物、肥胖和金屬材料等均可造成測量誤差。有研究報道了用于脊柱融合患者的術前骨質量評價替代方法[10,16-18]。2011年,Schreiber等[10]報道了基于CT掃描檢查的椎體CT值作為評價骨密度和骨質疏松的指標,與DXA比較,可減少皮質骨、血管鈣化和椎體退變等不利影響;并且該方法可選擇性測量特殊部位骨密度,如椎弓根和椎體終板[19]。另外,腰椎CT是腰椎融合術前常規檢查,基于該CT圖像和PACS軟件系統的CT值測量并不增加額外費用和輻射暴露。
以終板骨密度判斷局部骨質量具有高度可靠性,可用于預測椎體骨折和融合器下沉[20]。伴隨高CT值的Modic征改變和終板硬化有利于防止融合器下沉發生,因此,Modic征或終板硬化患者可能是行單純OLIF治療的恰當指征[21]。伴隨2型Modic征的微結構改變不受終板局部骨密度影響,可能防止單純LLIF術后融合器下沉發生[22]。Zou等[23]報道了253例腰椎退變性疾病接受腰椎后外側融合術和后方腰椎椎間融合術后結果,發現與DXA測量T值比較,CT值可以更好預測術后椎弓根螺釘松動發生。由于在單純OLIF術中不使用輔助固定,術后更加可能發生融合器下沉,從而導致椎間隙和椎間孔高度下降、神經再次受壓和間接減壓失敗,因此,觀察椎體骨密度具有突出研究價值。椎體終板形態不規則,在CT值測量中準確劃定終板興趣區存在困難和誤差,目前尚缺乏標準方法。因此,本研究參考相關文獻,將椎體上下終板鄰近區域和椎體中份3個部位興趣區CT值的平均值作為該椎體CT值,用CT值代替T值評估椎體骨密度,分析CT值與融合器下沉的關系。
一項針對融合器下沉的綜述報道了1 362例LLIF術后患者中,有141例(10.3%)發生融合器下沉[24]。本組融合器下沉發生率為22.9%,高于上述文獻報道結果,接近于Abe等[25]報道的18.7%。本研究發現腰椎椎體低CT值與融合器下沉存在明顯相關性,以L1~4軸位CT值116.1 HU作為臨界值,其敏感性和特異性分別為87.5%和74.1%,提示椎體CT值低于116 HU時,實施單純OLIF將顯著增加融合器下沉風險。結合文獻[23],建議在計劃行單純OLIF術前測量椎體CT值,選擇 CT值>110 HU者實施手術以降低融合器下沉風險。
考慮到融合器可能發生與椎間隙不平行一致的下沉,所以存在融合器下沉距離較大而椎間隙高度下降不顯著的可能,尤其是下沉距離小時。本組融合器下沉距離為 1.1~4.2 mm,平均 2.2 mm,所以本研究未采用 Marchi 等[9]介紹的融合器下沉分級方法。結果顯示,與融合器下沉<2 mm 者比較,融合器下沉≥2 mm 者腰椎椎體 CT 值顯著更低(Z=?2.236,P=0.000),與Oh等[26]報道結論一致。
盡管本研究融合器下沉發生率高達22.9%,但下沉組和非下沉組臨床結果相似,融合器下沉并未顯著影響VAS評分和ODI評分改善程度,且35例患者中無復發下肢疼痛和翻修手術者。根據文獻報道,融合器下沉通常發生于術后3個月內,因此建議患者佩戴腰部支具3個月以上。對于已發生融合器下沉的患者,支具佩戴時間需延長并嚴密隨訪。關于融合器下沉程度是否存在顯著臨床意義,目前尚存在爭議,Cho等[27]認為融合器下沉并不顯著影響臨床結果;而 Tempel等[28]的研究結果不同于上述結論,認為單純LLIF術后融合器顯著下沉與再次手術密切相關。本研究中融合器下沉最大為4.2 mm,結果顯示下沉程度與臨床結果無關。
本研究體會:① 單純OLIF適應證包括Meyerding分度為Ⅰ度的退變性腰椎滑脫、腰椎不穩、椎間盤源性腰痛、鄰椎病、輕度成人退變性脊柱側凸且無冠狀位及矢狀位失穩;② 融合節段腰椎椎體骨密度正常可顯著降低融合器下沉風險;③ 手術節段椎體HU值低于110為單純OLIF手術禁忌證;④ 終板硬化提示局部骨密度增加,可顯著降低融合器下沉風險;⑤ 避免術中終板損傷是防止融合器下沉的重要前提,應強調規范處理終板軟骨、正確選擇和放置融合器;⑥ 單純OLIF術后佩戴支具3個月以上,針對融合器下沉患者酌情延長支具佩戴時間;⑦ 早期隨訪提示融合器下沉未影響良好的臨床結果,但需要中長期隨訪進一步評價。
本研究局限性:① 本組患者僅包括退變性腰椎滑脫、腰椎不穩、成人退變性側凸、鄰椎病和椎間盤源性腰痛,存在病例異質性。② 病例數相對較少,隨訪時間短,為回顧性研究,缺乏前瞻性大樣本長期隨訪研究。③ 采用腰椎側位攝片而非CT測量融合器下沉有誤差可能。④ 雖然將術中明確發生終板骨折的病例排除研究,但是無法可靠識別終板處理和融合器置入過程中終板損傷發生情況。⑤ 本組未探討融合器大小、放置部位、椎間隙高度改變與下沉間的關系,上述諸多因素可能導致椎體終板與融合器之間不匹配,由此導致融合器下沉。
綜上述,單純OLIF治療退變性腰椎疾病具有一些優點,但也存在融合器下沉風險。椎體CT值是評價骨密度的簡捷可靠方法,可有效預測單純OLIF術后融合器下沉風險。盡管融合器下沉程度是否存在顯著臨床意義目前尚存在爭議,本研究融合器下沉未導致不良臨床結果,但仍然建議選擇椎體 CT 值>110 HU 的患者實施單純OLIF手術。
作者貢獻:周晶負責數據收集整理、統計分析、起草文章;周蕾負責隨訪、數據收集整理;劉超、袁超參與手術實施及對文章進行審閱;王建負責研究設計、手術實施、門診隨訪和文章審核質控。
利益沖突:所有作者聲明,在課題研究和文章撰寫過程中不存在利益沖突。
機構倫理問題:研究方案經中國人民解放軍陸軍軍醫大學第二附屬醫院倫理委員會批準。
近年來,斜外側腰椎間融合術(oblique lumbar interbody fusion,OLIF)提供了新的微創腰椎融合選擇[1-2],通過前方大血管和腰大肌解剖間隙充分切除椎間盤和放置更大融合器,獲得間接減壓,促進椎間融合。日益增多的臨床報道提示該術式可廣泛用于退變性腰椎疾病治療及術后翻修,能取得良好的近期臨床結果[3]。盡管OLIF輔助雙側椎弓根螺釘固定提供了可靠的手術節段穩定性,有利于早期康復和椎間融合,但是單純OLIF治療腰椎退變性疾病也可獲得良好結果[4-7]。同時,與輔助單/雙側椎弓根螺釘固定、側方釘板/釘棒固定比較,單純OLIF可減少手術時間、手術創傷、內植物相關并發癥和治療費用。在正確掌握適應證前提下,單純OLIF可通過撐開恢復椎間隙高度,實現間接減壓、復位輕度滑脫椎體、穩定及融合手術節段。融合器下沉是腰椎間融合術后并發癥之一,是單純OLIF手術面臨的重要問題。融合器下沉受多因素影響,包括椎間隙過度撐開、融合器偏小、輔助固定、終板損傷等[8-9]。椎體骨質量被認為是影響腰椎間融合術后融合器下沉的最重要因素。
雙能X線吸收測定法(dual-energy X-ray absorptiometry,DXA)是目前測量骨密度 T 值和診斷骨質疏松的金標準,但是該方法在腰椎骨密度測量中存在一些缺陷和限制。而基于 CT 的CT值測量,通過醫院放射科PACS系統現有設備和軟件即可完成,同時可有效避免基于DXA測量椎體骨密度T值的誤差,通過針對性選擇測量部位,提供位點特異性椎體骨密度 CT 值,有利于指導手術計劃。迄今,尚未見評價椎體骨密度與單純OLIF術后融合器下沉的相關性研究。本研究擬通過測量基于術前腰椎CT的CT值,分析骨密度對單純OLIF術后融合器下沉的影響,判斷椎體CT值是否可作為融合器下沉的危險預測因子。報告如下。
1 臨床資料
1.1 患者選擇標準
納入標準:① Meyerding分度為Ⅰ度的退變性腰椎滑脫、腰椎不穩、椎間盤源性腰痛、鄰椎病,輕度成人退變性脊柱側凸并且無冠狀位及矢狀位失穩和手術節段椎體骨質疏松;② 患者因腰痛和/或下肢疼痛接受至少6周保守治療無效;③ 單純行OLIF治療,術中未發生終板骨折;④ 臨床資料完整,包括神經功能和影像學檢查(腰椎正側位、雙斜位和動力位X線片,MRI和CT掃描)。排除標準:① 腰椎峽部裂、腰椎感染、腰椎創傷、腰椎腫瘤;② L5、S1節段病變。2016年2月?2018年10月共35例患者符合選擇標準納入研究。
1.2 一般資料
本組男15例,女20例;年齡29~81歲,中位年齡 58 歲。身體質量指數(body mass index,BMI)19.9~31.9 kg/m2,平均25.3 kg/m2。其中退變性腰椎滑脫17例,腰椎不穩8例,鄰椎病6例,成人退變性脊柱側凸2例,椎間盤源性腰痛2例。所有患者均訴腰痛,20例患者有不同程度下肢神經根性癥狀或間隙性跛行。手術節段共39個,其中單節段32例,雙節段2例,三節段1例。
1.3 椎體CT值及最低T值測量
由于腰椎終板呈現不規則結構,在 CT 值測量中準確劃定終板興趣區存在困難和誤差,故按照Schreiber等[10]的方法,采用PACS系統軟件對術前腰椎CT進行CT值測量。在腰椎軸位和矢狀位上劃選橢圓形興趣區,囊括最大范圍松質骨而避開皮質骨邊緣、骨贅、骨硬化等異常結構。在椎體軸位測量3個部位CT值,分別為緊鄰終板下方避開椎間隙結構選定的2處興趣區和椎體中線興趣區;該椎體軸位CT值定義為上述3個測量值的平均值。在椎體矢狀位劃定興趣區測量矢狀位CT值。分別測量記錄L1椎體軸位CT值、L1~4椎體軸位和矢狀位CT值、手術融合節段及上下椎體軸位CT值。
由于DXA診斷骨質疏松癥的標準為:測量腰椎和髖部2個部位,共選擇L1~4椎體、髖部的股骨頸和全髖3個興趣區,以3個興趣區中最低的T值進行判斷。所以本研究記錄以上 3 個興趣區中的最低T值進行分析。
1.4 手術方法
患者于全麻下取右側臥位,術中無神經電生理監測。使用可擴張工作通道(美敦力OLIF 25系統;美敦力公司,美國)、同種異體骨(山西奧瑞生物材料有限公司)和融合器(美敦力Clydesdale融合器;美敦力公司,美國),按照沈俊宏等[11]報道的方法行單純OLIF治療,注意不損傷終板,選擇適當大小融合器橫跨雙側骺環。術后患者佩戴支具3個月以上。
1.5 臨床和影像學評價指標
記錄術前和末次隨訪時疼痛視覺模擬評分(VAS)和Oswestry功能障礙指數(ODI)評分;ODI評分中,考慮到中國患者對性問題持忌諱態度,刪除該項評分,總分按45分計算。
末次隨訪時采用腰椎側位X線片測量融合器下沉,考慮到融合器可能非平行于椎間隙進入終板,因此將融合器下沉定義為融合器移位進入頭側或尾側終板的最大距離。如果頭尾側終板均發生融合器下沉,兩者相加計算融合器下沉。根據融合器是否下沉,將患者分為下沉組和非下沉組。
末次隨訪時通過腰椎正側位和動力位X線片評價腰椎間融合,椎間活動度>3°和位移>3 mm判定為未融合。
1.6 統計學方法
采用SPSS23.0統計軟件進行分析。計量資料符合正態分布時以均數±標準差表示,組間比較采用獨立樣本t檢驗,組內手術前后比較采用配對t檢驗;不符合正態分布時以中位數(四分位數間距)表示,組間比較采用Mann-Whitney U檢驗。計數資料組間比較采用Fisher確切概率法。對年齡、性別、BMI、最低T值、椎體CT值、疾病類型、手術節段進行單因素分析,初步篩選融合器下沉的影響因素;進一步采用logistic回歸進行多因素分析,篩選融合器下沉的獨立危險因素。采用 ROC 曲線和曲線下面積(area under curve,AUC)分析椎體CT值和最低T值預測融合器下沉。采用Spearman相關分析判斷融合器下沉與臨床結果相關性。檢驗水準取雙側α=0.05。
2 結果
2.1 總體療效評價
本組患者均獲隨訪,隨訪時間27~58個月,平均38.7個月。末次隨訪時,患者VAS評分和ODI評分分別由術前(5.4±1.0)、(28.7±4.9)分下降至(1.3±0.7)、(12.2±2.7)分,差異均有統計學意義(t=32.850,P=0.000;t=31.731,P=0.000)。無下肢神經癥狀復發患者,無1例患者行翻修手術。
35例患者中27例(77.1%)未發生融合器下沉(非下沉組);8例(22.9%)發生融合器下沉(下沉組),融合器下沉1.1~4.2 mm,平均2.2 mm。末次隨訪時非下沉組和下沉組VAS評分分別為1.0(1.0,2.0)、1.5(1.0,2.0)分,ODI評分分別為(12.0±2.8)、(12.9±2.7)分,比較差異均無統計學意義(Z=?1.155,P=0.248;t=?0.792,P=0.434)。下沉組患者中,3例術后腰痛程度較重,持續時間較久;6例出現術后左側腹股溝和/或大腿前方疼痛麻木,經對癥處理后1個月內癥狀消失。融合器下沉程度與腰痛VAS評分(rs=?0.220,P=0.601)和ODI評分(rs=0.525,P=0.182)無相關性。
末次隨訪時,有2例腰椎間未融合,其中下沉組1例(融合器下沉3.6 mm)、非下沉組1例。總融合率為94.3%(33/35);非下沉組為96.3%(26/27)、下沉組為87.5%(7/8),兩組比較差異無統計學意義(P=0.410)。見圖1、2。

a、b. 術前正側位片;c、d. 術前動力位片;e、f. 術后12個月正側位片未見融合器下沉
Figure1. X-ray films of a 51-year-old female patient with L4 instability in nonsubsidence groupa, b. Preoperative anteroposterior and lateral views; c, d. Preoperative lumbar dynamic position views; e, f. No Cage subsidence was found at 12 months after operation

a、b. 術前正側位片;c、d. 術前動力位片;e、f. 術后12個月正側位片見融合器下沉
Figure2. X-ray films of a 66-year-old female patient with L4 spondylolisthesis (Meyerding type Ⅰ)a, b. Preoperative anteroposterior and lateral views; c, d. Preoperative lumbar dynamic position views; e, f. Cage subsidence was observed at 12 months after operation
2.2 椎體CT值預測融合器下沉
單因素分析顯示,椎體CT值(L1 軸位、L1~4 軸位和矢狀位、手術節段及上下椎體軸位)和最低T值是融合器下沉的影響因素(P<0.05)。見表1。根據ROC曲線分析,最低T值及椎體CT值均可預測融合器下沉,但與最低T值AUC [0.738,95%CI(0.540,0.936)]相比,L1~4軸位CT值的AUC為0.850 [95%CI(0.715,0.984)],可更加有效預測融合器下沉。以L1~4軸位CT值116.1 HU作為臨界值預測融合器下沉的敏感性為87.5%,特異性74.1%;以最低T值?2.55為臨界值預測融合器下沉的敏感性為87.5%,特異性63.0%。見表2,圖3、4。



將表1中兩組間比較P<0.1的相關因素作為可能的融合器下沉影響因素納入logistic回歸分析,包括年齡、最低T值和椎體CT值。由于L1 軸位、L1~4矢狀位、手術節段及上下椎體軸位CT值與L1~4軸位CT值的AUC高度一致,而后者AUC值最大,所以僅選擇L1~4軸位CT值進行分析。多因素分析顯示,L1~4軸位CT值是融合器下沉的獨立危險因素(P<0.05)。見表3。


下沉組中融合器下沉<2 mm 5例,≥2 mm 3例。融合器下沉≥2 mm者L1~4軸位CT值為 63.4(63.3,73.5)HU,顯著低于融合器下沉<2 mm者112.1(106.4,113.5)HU,差異有統計學意義(Z=?2.236,P=0.000)。
3 討論
腰椎融合術是治療腰椎退變性疾病的重要方法,傳統開放腰椎融合技術包括腰椎后外側融合術、后方腰椎椎間融合術和經椎間孔腰椎椎間融合術(transforaminal lumbar interbody fusion,TLIF)。近二十年來,微創TLIF獲得良好臨床結果,推動了微創腰椎融合技術的發展。OLIF治療腰椎退變性疾病可取得良好近期療效,日益受到研究者重視。但目前對于OLIF手術適應證以及行單純OLIF還是輔助固定 OLIF 仍然存在爭議。與后路腰椎融合術比較,OLIF通過撐開椎間隙完成間接減壓,顯著降低了硬膜囊和神經損傷風險;同時經由腰大肌和大血管自然解剖間隙入路,顯著減少了組織創傷、手術出血、感染和切口并發癥;由于不破壞腰椎后方重要結構,可減輕術后腰痛,促進早期康復。與輔助固定OLIF比較,單純OLIF可減少組織創傷、手術出血、手術時間、材料費用以及內固定物相關并發癥的發生,具備更加突出的微創技術優勢。
本組臨床觀察發現,融合器下沉是OLIF術后常見并發癥之一。目前少見針對OLIF術后融合器下沉的研究報道,在融合器下沉危險因素、影像學和臨床結果隨訪觀察及防治措施等方面需要進一步研究。OLIF與側方腰椎椎間融合術(lateral lumbar interbody fusion,LLIF)同屬腰椎前方入路技術,Le等[8]報道LLIF術后融合器下沉發生率為14.3%,Marchi等[9]報道為10%~30%,且下沉與融合器大小相關。融合器下沉與多種因素相關,手術相關因素包括椎間隙過度撐開、融合器偏小、側方釘板固定和終板損傷等,應該引起術者高度重視[8-9,12-14]。目前認為無論采用單純OLIF還是輔助固定OLIF治療腰椎退變性疾病,術后融合器下沉都與術中終板損傷、終板強度和椎體骨質疏松等有關。當適應證選擇恰當時,單純OLIF可以獲得與輔助不同固定方式OLIF相似的臨床結果,并且可減少手術出血、手術時間和醫療費用。但是,一旦發生融合器下沉,可能加重術后腰痛和復發下肢神經癥狀,導致間接減壓和融合失敗。融合器大小決定其與椎體終板間接觸面積,影響融合器下沉,大融合器下沉風險降低。因此,一般認為單純OLIF宜選擇較大融合器,以增加節段穩定和減少下沉風險。
研究發現骨質疏松是腰椎間融合術融合器下沉的主要危險因素之一,對于骨質疏松患者應該在實施LLIF時考慮輔助后方固定[15]。低骨密度也是OLIF術后融合器下沉的重要原因,骨質疏松/骨量減少可能對單純OLIF術后融合器下沉具有重要影響。因此,針對單純OLIF術前患者的椎體骨質量評價必不可少。DXA是評價骨密度的金標準,廣泛用于骨量減少和骨質疏松臨床診斷。然而,研究發現DXA評價骨密度并不準確和完善,腰椎骨贅和病變、血管鈣化、腸內容物、肥胖和金屬材料等均可造成測量誤差。有研究報道了用于脊柱融合患者的術前骨質量評價替代方法[10,16-18]。2011年,Schreiber等[10]報道了基于CT掃描檢查的椎體CT值作為評價骨密度和骨質疏松的指標,與DXA比較,可減少皮質骨、血管鈣化和椎體退變等不利影響;并且該方法可選擇性測量特殊部位骨密度,如椎弓根和椎體終板[19]。另外,腰椎CT是腰椎融合術前常規檢查,基于該CT圖像和PACS軟件系統的CT值測量并不增加額外費用和輻射暴露。
以終板骨密度判斷局部骨質量具有高度可靠性,可用于預測椎體骨折和融合器下沉[20]。伴隨高CT值的Modic征改變和終板硬化有利于防止融合器下沉發生,因此,Modic征或終板硬化患者可能是行單純OLIF治療的恰當指征[21]。伴隨2型Modic征的微結構改變不受終板局部骨密度影響,可能防止單純LLIF術后融合器下沉發生[22]。Zou等[23]報道了253例腰椎退變性疾病接受腰椎后外側融合術和后方腰椎椎間融合術后結果,發現與DXA測量T值比較,CT值可以更好預測術后椎弓根螺釘松動發生。由于在單純OLIF術中不使用輔助固定,術后更加可能發生融合器下沉,從而導致椎間隙和椎間孔高度下降、神經再次受壓和間接減壓失敗,因此,觀察椎體骨密度具有突出研究價值。椎體終板形態不規則,在CT值測量中準確劃定終板興趣區存在困難和誤差,目前尚缺乏標準方法。因此,本研究參考相關文獻,將椎體上下終板鄰近區域和椎體中份3個部位興趣區CT值的平均值作為該椎體CT值,用CT值代替T值評估椎體骨密度,分析CT值與融合器下沉的關系。
一項針對融合器下沉的綜述報道了1 362例LLIF術后患者中,有141例(10.3%)發生融合器下沉[24]。本組融合器下沉發生率為22.9%,高于上述文獻報道結果,接近于Abe等[25]報道的18.7%。本研究發現腰椎椎體低CT值與融合器下沉存在明顯相關性,以L1~4軸位CT值116.1 HU作為臨界值,其敏感性和特異性分別為87.5%和74.1%,提示椎體CT值低于116 HU時,實施單純OLIF將顯著增加融合器下沉風險。結合文獻[23],建議在計劃行單純OLIF術前測量椎體CT值,選擇 CT值>110 HU者實施手術以降低融合器下沉風險。
考慮到融合器可能發生與椎間隙不平行一致的下沉,所以存在融合器下沉距離較大而椎間隙高度下降不顯著的可能,尤其是下沉距離小時。本組融合器下沉距離為 1.1~4.2 mm,平均 2.2 mm,所以本研究未采用 Marchi 等[9]介紹的融合器下沉分級方法。結果顯示,與融合器下沉<2 mm 者比較,融合器下沉≥2 mm 者腰椎椎體 CT 值顯著更低(Z=?2.236,P=0.000),與Oh等[26]報道結論一致。
盡管本研究融合器下沉發生率高達22.9%,但下沉組和非下沉組臨床結果相似,融合器下沉并未顯著影響VAS評分和ODI評分改善程度,且35例患者中無復發下肢疼痛和翻修手術者。根據文獻報道,融合器下沉通常發生于術后3個月內,因此建議患者佩戴腰部支具3個月以上。對于已發生融合器下沉的患者,支具佩戴時間需延長并嚴密隨訪。關于融合器下沉程度是否存在顯著臨床意義,目前尚存在爭議,Cho等[27]認為融合器下沉并不顯著影響臨床結果;而 Tempel等[28]的研究結果不同于上述結論,認為單純LLIF術后融合器顯著下沉與再次手術密切相關。本研究中融合器下沉最大為4.2 mm,結果顯示下沉程度與臨床結果無關。
本研究體會:① 單純OLIF適應證包括Meyerding分度為Ⅰ度的退變性腰椎滑脫、腰椎不穩、椎間盤源性腰痛、鄰椎病、輕度成人退變性脊柱側凸且無冠狀位及矢狀位失穩;② 融合節段腰椎椎體骨密度正常可顯著降低融合器下沉風險;③ 手術節段椎體HU值低于110為單純OLIF手術禁忌證;④ 終板硬化提示局部骨密度增加,可顯著降低融合器下沉風險;⑤ 避免術中終板損傷是防止融合器下沉的重要前提,應強調規范處理終板軟骨、正確選擇和放置融合器;⑥ 單純OLIF術后佩戴支具3個月以上,針對融合器下沉患者酌情延長支具佩戴時間;⑦ 早期隨訪提示融合器下沉未影響良好的臨床結果,但需要中長期隨訪進一步評價。
本研究局限性:① 本組患者僅包括退變性腰椎滑脫、腰椎不穩、成人退變性側凸、鄰椎病和椎間盤源性腰痛,存在病例異質性。② 病例數相對較少,隨訪時間短,為回顧性研究,缺乏前瞻性大樣本長期隨訪研究。③ 采用腰椎側位攝片而非CT測量融合器下沉有誤差可能。④ 雖然將術中明確發生終板骨折的病例排除研究,但是無法可靠識別終板處理和融合器置入過程中終板損傷發生情況。⑤ 本組未探討融合器大小、放置部位、椎間隙高度改變與下沉間的關系,上述諸多因素可能導致椎體終板與融合器之間不匹配,由此導致融合器下沉。
綜上述,單純OLIF治療退變性腰椎疾病具有一些優點,但也存在融合器下沉風險。椎體CT值是評價骨密度的簡捷可靠方法,可有效預測單純OLIF術后融合器下沉風險。盡管融合器下沉程度是否存在顯著臨床意義目前尚存在爭議,本研究融合器下沉未導致不良臨床結果,但仍然建議選擇椎體 CT 值>110 HU 的患者實施單純OLIF手術。
作者貢獻:周晶負責數據收集整理、統計分析、起草文章;周蕾負責隨訪、數據收集整理;劉超、袁超參與手術實施及對文章進行審閱;王建負責研究設計、手術實施、門診隨訪和文章審核質控。
利益沖突:所有作者聲明,在課題研究和文章撰寫過程中不存在利益沖突。
機構倫理問題:研究方案經中國人民解放軍陸軍軍醫大學第二附屬醫院倫理委員會批準。