張濤　王弘　徐宏光　趙泉來

241001　安徽蕪湖，　　皖南醫(yī)學(xué)院附屬弋磯山醫(yī)院脊柱外科

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腰椎融合術(shù)后鄰近節(jié)段病變研究進(jìn)展

張濤王弘徐宏光趙泉來

241001安徽蕪湖，皖南醫(yī)學(xué)院附屬弋磯山醫(yī)院脊柱外科

摘要腰椎融合術(shù)后鄰近節(jié)段病變(ASD)目前尚無明確定義，MRI檢查等可顯示椎間盤病變，其影像學(xué)表現(xiàn)與臨床癥狀相關(guān)。ASD病因包括術(shù)前既存鄰近節(jié)段退變、椎體矢狀位失衡、后方復(fù)合體損傷、生物力學(xué)影響等。針對(duì)這些原因，臨床運(yùn)用腰椎間盤置換術(shù)、動(dòng)態(tài)固定、經(jīng)皮椎弓根螺釘固定等技術(shù)進(jìn)行防治，但均缺乏長期隨訪結(jié)果。該文就腰椎融合術(shù)后ASD定義、影像學(xué)評(píng)價(jià)、發(fā)生率、發(fā)病機(jī)制等研究進(jìn)展作一綜述。

關(guān)鍵詞腰椎；鄰近節(jié)段病變；融合術(shù)

作為治療退行性腰椎疾病的經(jīng)典術(shù)式，腰椎融合術(shù)具有良好的融合率和臨床癥狀緩解率，用于治療脊柱相關(guān)疾病已有100多年歷史[1-2]。隨著實(shí)施腰椎融合術(shù)患者的增多，術(shù)后并發(fā)癥也越來越受到關(guān)注，其中最主要的并發(fā)癥為腰椎融合術(shù)后鄰近節(jié)段病變(ASD)。

1ASD定義

ASD包括鄰近節(jié)段退變(ASDeg)和鄰近節(jié)段疾病(ASDis)。當(dāng)前研究主要從以下4個(gè)方面對(duì)ASD進(jìn)行定義：①解剖結(jié)構(gòu)，包括骨贅形成、椎間隙高度丟失、椎管狹窄、椎體退變等；②生物力學(xué)，包括椎體滑移、不穩(wěn)，后凸Cobb角增大等；③臨床癥狀，即術(shù)后再次出現(xiàn)腰背部疼痛，伴或不伴活動(dòng)障礙，癥狀嚴(yán)重者常需再次手術(shù)；④臨床嚴(yán)重程度，Hilibrand退變分級(jí)≥Ⅱ級(jí)，Park鄰近節(jié)段骨化程度分級(jí)≥1級(jí)等[3-4]。目前廣泛認(rèn)同的ASD定義為：ASDeg指成功腰椎融合術(shù)后至少6個(gè)月，僅有影像學(xué)改變而無新的臨床癥狀出現(xiàn)；ASDis指成功腰椎融合術(shù)后至少6個(gè)月，手術(shù)鄰近節(jié)段出現(xiàn)發(fā)作至少2次且需治療的新癥狀，與影像學(xué)改變相符，不包括軸向痛、肌肉痙攣、麻木等[5-6]。然而，目前尚缺乏ASD病理變化定義和嚴(yán)重程度評(píng)估系統(tǒng)。

2ASDeg影像學(xué)評(píng)價(jià)

腰椎融合術(shù)后ASDeg的臨床癥狀與影像學(xué)表現(xiàn)不符，影像學(xué)表現(xiàn)甚至無法解釋臨床癥狀。Lundine等[7]研究認(rèn)為，X線檢查不能有效評(píng)估腰椎融合術(shù)后ASDeg，原因?yàn)閄線檢查不能評(píng)估椎管狹窄。一項(xiàng)前瞻性研究[8]發(fā)現(xiàn)，雖然腰椎融合術(shù)后鄰近節(jié)段在MRI影像上有異常表現(xiàn)患者5年內(nèi)退變可能發(fā)生進(jìn)展，但與臨床癥狀關(guān)系甚微，推測(cè)患者活動(dòng)強(qiáng)度和職業(yè)對(duì)腰痛發(fā)生的預(yù)測(cè)更有幫助。Ract等[9]研究認(rèn)為，腰椎融合術(shù)后ASDeg影像學(xué)表現(xiàn)與臨床癥狀不符。 Blumenkrantz等[10]研究認(rèn)為，MRI技術(shù)如T2 Mapping、T1 rho等可顯示椎間盤病變，有助于早期發(fā)現(xiàn)椎間盤退變，且有證據(jù)表明這些病變與臨床癥狀相關(guān)。

3ASD發(fā)生率

由于缺乏統(tǒng)一定義、有效的影像學(xué)評(píng)估方法，以及樣本含量、隨訪時(shí)間等的不同，關(guān)于ASD發(fā)生率的報(bào)道各有千秋，但總體認(rèn)為腰椎融合術(shù)加劇了ASDeg。近年來，出現(xiàn)較多關(guān)于腰椎融合術(shù)后ASDis和二次手術(shù)的報(bào)道。Lawrence等[11]研究發(fā)現(xiàn)，ASDis平均年發(fā)生率為0.6%～3.9%。Sears等[12]對(duì)912例患者進(jìn)行1 000次后路腰椎融合術(shù)，其中130次(13%)為二次手術(shù)，ASD平均年發(fā)生率為2.5%，5年和10年發(fā)生率分別為13.6%和22.2%。有學(xué)者[13]對(duì)101例腰椎融合術(shù)患者平均隨訪至少10年(10～17年)，發(fā)現(xiàn)二次手術(shù)10例(9.9%)，其中8例為鄰近上節(jié)段，2例為鄰近下節(jié)段，發(fā)病時(shí)間為首次手術(shù)后(7.1±2.8)年(1～12年)，其中80%的二次手術(shù)發(fā)生于術(shù)后5年。

4ASD發(fā)病機(jī)制

4.1術(shù)前既存ASDeg

術(shù)前既存ASDeg可對(duì)鄰近節(jié)段的生物力學(xué)產(chǎn)生影響并加速其退變。Ruberte等[14]利用有限元模型進(jìn)行實(shí)驗(yàn)研究，結(jié)果發(fā)現(xiàn)節(jié)段退變會(huì)使鄰近節(jié)段更易受傷。Kim等[15]將單節(jié)段退變患者分成A、B兩組進(jìn)行研究，A組為椎弓峽部崩裂性前滑脫患者，B組為退變性前滑脫患者，結(jié)果發(fā)現(xiàn)B組患者ASDis發(fā)生率較高，而A組患者無癥狀時(shí)期較長(平均61.1個(gè)月)。Ahn等[16]研究發(fā)現(xiàn)，術(shù)前存在ASDeg(尤其是上位節(jié)段)患者較無ASDeg患者發(fā)生ASDis的風(fēng)險(xiǎn)高3倍。Lee等[17]進(jìn)一步研究發(fā)現(xiàn)，上、下位節(jié)段術(shù)前存在ASDeg患者較無ASDeg患者發(fā)生ASDis的風(fēng)險(xiǎn)高2倍，但兩者差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義；上位椎體小關(guān)節(jié)退變患者與無退變者ASDis發(fā)生率(73.3% vs 26.7%)差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。Ghiselli等[18]對(duì)215例后路腰椎融合術(shù)患者進(jìn)行研究，平均隨訪6.7年后發(fā)現(xiàn)，患者術(shù)前存在ASDeg與術(shù)后ASDis發(fā)生不相關(guān),原因可能與離群個(gè)體(如患者初次手術(shù)與術(shù)后隨訪不在同一醫(yī)院)的存在有關(guān)。

4.2生物力學(xué)影響

融合節(jié)段的制動(dòng)可使鄰近節(jié)段壓力負(fù)荷代償性增加。Lee等[17]對(duì)16具尸體標(biāo)本腰椎施加垂直負(fù)荷及彎曲負(fù)荷，結(jié)果發(fā)現(xiàn)鄰近未融合節(jié)段的應(yīng)力及相關(guān)關(guān)節(jié)突關(guān)節(jié)的負(fù)荷均有所增加。Chen 等[19]利用有限元模型進(jìn)行研究，結(jié)果發(fā)現(xiàn)腰椎融合術(shù)后鄰近椎間盤應(yīng)力增加，且上位椎間盤應(yīng)力增加較下位椎間盤多。近年來，相關(guān)細(xì)胞分子生物學(xué)的研究逐漸成為新焦點(diǎn)。Yurube等[20]研究發(fā)現(xiàn)，壓力誘導(dǎo)下纖維環(huán)及髓核細(xì)胞、脊索細(xì)胞數(shù)目均有所減少。

融合節(jié)段的制動(dòng)也可使鄰近節(jié)段活動(dòng)度增加。融合節(jié)段以上椎體活動(dòng)度增加可導(dǎo)致ASDeg和鄰近節(jié)段滑移，引起關(guān)節(jié)突肥大及黃韌帶增厚，最終導(dǎo)致椎間盤破裂。Imagama等[21]研究認(rèn)為，行L4～5融合術(shù)后鄰近節(jié)段活動(dòng)范圍有所增加。Liu等[22]將120例腰椎融合術(shù)患者隨機(jī)分成3組，每組40例，進(jìn)行隊(duì)列研究，發(fā)現(xiàn)術(shù)后3個(gè)月每組鄰近節(jié)段活動(dòng)度均較術(shù)前有所提高。

Hoogendoorn等[23]對(duì)13只正常脊柱的山羊進(jìn)行腰椎融合術(shù)，6只不做處理，通過MRI檢查及組織學(xué)檢查來分析椎間盤退變情況，隨訪3、6個(gè)月后發(fā)現(xiàn)腰椎融合術(shù)后無ASDeg，但距離融合節(jié)段L3～4下2個(gè)節(jié)段的椎間盤出現(xiàn)嚴(yán)重退變，此現(xiàn)象在術(shù)后6個(gè)月時(shí)尤為明顯。椎間盤退變?cè)谝欢ǔ潭壬先Q于腰椎融合術(shù)后鄰近節(jié)段生物力學(xué)的改變，但上述實(shí)驗(yàn)鄰近節(jié)段生物力學(xué)卻無改變，產(chǎn)生這一結(jié)果的原因可能與物種差別有關(guān)。

4.3脊柱后方復(fù)合體破壞

脊柱后方復(fù)合體可承擔(dān)部分壓力負(fù)荷，限制脊柱前屈，防止椎間盤過度旋轉(zhuǎn)等，起到張力帶的作用，當(dāng)手術(shù)破壞這些結(jié)構(gòu)后，脊柱穩(wěn)定性丟失及相鄰節(jié)段負(fù)荷增加，加劇了ASDeg。因此，腰椎融合術(shù)對(duì)脊柱后方復(fù)合體的損傷越來越受到關(guān)注。

4.3.1關(guān)節(jié)突破壞

關(guān)節(jié)突可承擔(dān)部分壓力負(fù)荷，且能防止椎間盤過度旋轉(zhuǎn)等，關(guān)節(jié)突損傷后ASDeg發(fā)生率明顯增高。Kim等[24]在ASD定義為腰椎正側(cè)位X線片上椎體滑移≥4 cm,或椎體成角≥10°，或UCLA肩關(guān)節(jié)評(píng)分≥2級(jí)條件下對(duì)194例腰椎融合術(shù)患者平均隨訪至少10年，將患者分為A組(經(jīng)單側(cè)椎弓根螺釘固定)和B組(經(jīng)雙側(cè)椎弓根螺釘固定)，發(fā)現(xiàn)兩組靠近融合節(jié)段的上、下2個(gè)節(jié)段ASD發(fā)生率無統(tǒng)計(jì)學(xué)差異，但兩組手術(shù)節(jié)段相鄰的第2個(gè)上、下節(jié)段ASD發(fā)生率有明顯統(tǒng)計(jì)學(xué)差異(A組48.9%,B組25.4%)。

研究[25-26]表明，關(guān)節(jié)突損傷多源于椎弓根螺釘置入，以頭端關(guān)節(jié)突損傷多見，發(fā)生率為7%～100%，多見于腰椎滑脫患者。對(duì)神經(jīng)根進(jìn)行充分減壓時(shí)往往需要咬除部分下關(guān)節(jié)突，存在關(guān)節(jié)突內(nèi)聚的老年患者關(guān)節(jié)突關(guān)節(jié)更易受損，從而影響上位相鄰節(jié)段的穩(wěn)定性，導(dǎo)致ASD發(fā)生。

4.3.2椎板破壞

椎板為棘突、關(guān)節(jié)突等的支撐結(jié)構(gòu)，椎板遭到過度破壞后，關(guān)節(jié)突及棘突等功能受限，鄰近節(jié)段功能代償性增加，從而加劇ASD。Liu等[22]研究發(fā)現(xiàn)，相比于全椎板切除術(shù)患者，半椎板或關(guān)節(jié)突切除術(shù)聯(lián)合腰椎融合術(shù)患者術(shù)后ASDeg發(fā)生率明顯較低，提示在后路腰椎融合術(shù)中保持后方復(fù)合體完整非常重要。

4.3.3手術(shù)路徑

后方復(fù)合體可限制脊柱前屈，減少前屈時(shí)對(duì)脊柱的壓力，也能起到張力帶的作用，且是韌帶等的附著點(diǎn)。Videbaek等[27]在一項(xiàng)隨機(jī)對(duì)照研究中發(fā)現(xiàn)，前路腰椎融合術(shù)聯(lián)合后外側(cè)腰椎融合術(shù)或單純后外側(cè)腰椎融合術(shù)均不會(huì)增加發(fā)生ASDeg的可能。另一項(xiàng)研究[28]發(fā)現(xiàn)，與前路腰椎融合術(shù)相比，后路腰椎融合術(shù)可增加鄰近節(jié)段椎間盤壓力。

4.4術(shù)后矢狀位失衡

目前認(rèn)為腰椎融合術(shù)中應(yīng)盡量恢復(fù)患者術(shù)前既有的骨盆過度后傾，這有助于改善患者術(shù)后髖關(guān)節(jié)活動(dòng)度，提高生活質(zhì)量；恢復(fù)適當(dāng)?shù)难登巴菇嵌?，從而緩解脊柱后方肌肉韌帶緊張，減少ASDeg發(fā)生，有效減少術(shù)后慢性疼痛的發(fā)生[13]。Kim 等[24]研究指出，雖然術(shù)前預(yù)測(cè)患者腰椎融合術(shù)后最適合的腰椎前凸角度目前仍存在困難，但只需保證術(shù)后腰椎前凸角度超過胸椎后凸角度20°以上，即可獲得理想的術(shù)后脊柱矢狀位平衡。Hresko 等[29]研究發(fā)現(xiàn)，部分成年患者腰骶椎融合術(shù)后骨盆入射角(PI)較術(shù)前明顯增加，表明腰骶椎融合術(shù)可能對(duì)骶髂關(guān)節(jié)形態(tài)產(chǎn)生影響，進(jìn)而使PI角發(fā)生變化。

5ASD防治

通過腰椎間盤置換術(shù)、動(dòng)態(tài)固定等改變鄰近節(jié)段生物力學(xué)，或通過減少軟組織損傷的方式如經(jīng)皮椎弓根螺釘固定、單側(cè)椎弓根螺釘固定聯(lián)合經(jīng)皮椎弓根螺釘固定等可減少ASD的發(fā)生,并取得良好效果[30-32],但上述方法均缺乏長期隨訪數(shù)據(jù)。因ASD病因尚未闡明，目前還無法通過單一控制來達(dá)到預(yù)期目的。

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(收稿：2015-04-27；修回：2015-11-17)

(本文編輯：李圓圓)

DOI：10.3969/j.issn.1673-7083.2016.02.004

通信作者：王弘E-mail： hwh111@126.com

基金項(xiàng)目：國家自然科學(xué)基金(81272048)、安徽省教育廳重點(diǎn)項(xiàng)目(KJ2013A253)