術(shù)前頸椎椎體CT值與頸椎前路椎間盤切除融合術(shù)后鄰近椎間隙高度變化的相關(guān)性研究

凱依塞爾·阿布都克力木，李磊，楊曉凱，任軍，劉帥

1958年SMITH和ROBINSON首次提出了頸椎前路椎間盤切除融合術(shù)（anterior cervical discectomy and fusion，ACDF）[1]，現(xiàn)已逐漸成為治療多種頸椎退行性疾病的標(biāo)準(zhǔn)術(shù)式，其有效性及安全性得到了廣泛的認(rèn)可[2]。該術(shù)式是對(duì)被壓迫的脊髓、神經(jīng)根進(jìn)行減壓，恢復(fù)正常的椎間隙高度和生理曲度，使相應(yīng)的節(jié)段維持穩(wěn)定。鄰近節(jié)段退變（adjacent segment degeneration，ASD）是ACDF術(shù)后遠(yuǎn)期嚴(yán)重并發(fā)癥之一，主要表現(xiàn)為鄰近椎間隙退變，即椎間盤變形、突出，椎間隙變窄，骨贅形成，鄰近椎體的不穩(wěn)、滑移等[3-4]，部分有神經(jīng)功能障礙的ASD患者需再次行手術(shù)治療，嚴(yán)重影響ACDF 術(shù)后療效[2]。

骨密度是影響脊柱融合術(shù)后療效的重要因素之 一[5-6]。定量計(jì)算機(jī)斷層掃描（quality control technology，QCT）和雙能X射線吸收法（dual-emission X-ray absorptiometry，DXA）是目前測(cè)量骨密度的代表性方法。DXA最常用于髖部或腰椎骨密度的檢測(cè)[3-4]，但在椎體壓縮性骨折、血管鈣化、椎體退行性病變等患者中DXA誤差較大，其結(jié)果不如QCT可靠。由于QCT輻射量較大，臨床上實(shí)際應(yīng)用較少。頸椎椎體CT值與T值之間存在密切關(guān)系，可在一定程度上反映椎體骨密度。術(shù)前測(cè)量頸椎椎體CT值可能對(duì)患者術(shù)后鄰近椎間隙丟失有一定的預(yù)測(cè)作用。國內(nèi)外有關(guān)ACDF前頸椎椎體CT值與術(shù)后鄰近間隙高度關(guān)系的研究較少。本研究旨在探討ACDF術(shù)前頸椎椎體CT值與上鄰近椎間隙高度丟失之間的關(guān)系。

1 對(duì)象與方法

1.1 研究對(duì)象 選取2017年1月至2021年1月在新疆醫(yī)科大學(xué)第六附屬醫(yī)院脊柱外科明確診斷為脊髓型或神經(jīng)根型頸椎病，并接受單節(jié)段ACDF治療的86例患者為研究對(duì)象。納入標(biāo)準(zhǔn)：（1）明確診斷為脊髓型或神經(jīng)根型頸椎病并接受單節(jié)段ACDF前路鈦板固定；（2）既往無頸椎前路或后路手術(shù)史；（3）術(shù)前行三維CT掃描，隨訪資料齊全。排除標(biāo)準(zhǔn)：（1）患有頸椎感染、使用零切跡融合器、頸椎腫瘤、創(chuàng)傷、頸椎結(jié)核者；（2）術(shù)前診斷為骨質(zhì)疏松癥，并接受抗骨質(zhì)疏松藥物治療者；（3）術(shù)前鄰近間隙存在嚴(yán)重退行性改變的患者；（4）融合器或鈦板位置欠佳，術(shù)后有切口感染等嚴(yán)重并發(fā)癥者。

1.2 手術(shù)方法 患者均采用標(biāo)準(zhǔn)Smith-Robinson頸前入路術(shù)式，透視下確定責(zé)任間隙后進(jìn)行椎間盤切除術(shù)，通過切除后縱韌帶及增生的骨贅，使受壓的脊髓和神經(jīng)根獲得充分的減壓。去除椎間隙上、下的軟骨終板，選擇適合的椎間融合器，鈦板固定。透視確認(rèn)后，放置引流，無菌敷料包扎。并根據(jù)術(shù)后狀況，術(shù)后3 d佩戴頸托下床活動(dòng)。術(shù)后1周視切口狀況予以拆線。出院后定期門診復(fù)查。隨訪截至2022-02-01。

1.3 臨床資料 收集患者年齡、性別、隨訪時(shí)間和體質(zhì)指數(shù)（BMI），并測(cè)量術(shù)前頸椎椎體CT值和術(shù)后1周與末次隨訪時(shí)的上鄰近椎間隙高度，計(jì)算椎間隙高度丟失值?；颊咝g(shù)前CT資料均由新疆醫(yī)科大學(xué)第六附屬醫(yī)院影像中心CT設(shè)備（Definition Flash雙源CT，西門子，德國，管電壓 120 kVp）掃描獲得，采用 Senyint PACS workstation ver 2.0標(biāo)準(zhǔn)圖像存檔軟件〔心醫(yī)國際數(shù)字醫(yī)療系統(tǒng)（中國）有限公司〕測(cè)量每個(gè)椎體的上終板正下方（剛好不包括上終板的一層）、椎體中央、下終板正上方3個(gè)CT值，記錄每位患者上鄰近間隙頭側(cè)和尾側(cè)兩個(gè)椎體共6個(gè)CT值，并取其平均值作為術(shù)前頸椎椎體CT值。橫斷面松質(zhì)骨內(nèi)圈定的盡量大的橢圓形敏感區(qū)，不包括皮質(zhì)骨，以及骨島、空洞、靜脈竇等骨質(zhì)異常區(qū)（圖1）。采用側(cè)位X線測(cè)量融合節(jié)段上鄰近椎間隙的前、中、后高度（圖2）。上、下終板最前點(diǎn)間的距離為椎間隙前高度，上、下終板中點(diǎn)間的距離為椎間隙中高度，上、下終板最后點(diǎn)間的距離為椎間隙后高度。計(jì)算其平均值作為上鄰近椎間隙高度。

圖1 椎體CT值的測(cè)量Figure 1 The measurement of HU values

圖2 上鄰近間隙高度的測(cè)量Figure 2 Measurement of upper adjacent segment height

1.4 分組方法 將術(shù)后1周與末次隨訪時(shí)的側(cè)位X線進(jìn)行對(duì)比，測(cè)量融合節(jié)段上鄰近椎間隙高度。若末次隨訪的椎間隙高度丟失值＞術(shù)后1周時(shí)測(cè)量值的20%，則診斷為上鄰近椎間隙退變，納入A組，如果＜20%則納入B組。依據(jù)椎間隙高度丟失值計(jì)算結(jié)果，15例患者納入A組，71例患者納入B組。

1.5 統(tǒng)計(jì)學(xué)方法 采用SPSS 26.0統(tǒng)計(jì)學(xué)軟件分析數(shù)據(jù)，計(jì)量資料采用（±s）表示，兩組間比較采用獨(dú)立樣本t檢驗(yàn)，計(jì)數(shù)資料的分析采用χ2檢驗(yàn)。采用二元Logistic回歸分析探討上鄰近椎間隙退變的影響因素；術(shù)前頸椎椎體CT值與上鄰近節(jié)段高度丟失值的相關(guān)性分析采用Pearson相關(guān)分析；繪制術(shù)前頸椎椎體CT值預(yù)測(cè)患者術(shù)后上鄰近椎間隙丟失的受試者工作特征曲線（receiver operating characteristic curve，ROC）。 以P＜0.05為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

2 結(jié)果

2.1 兩組患者臨床資料 86例患者平均隨訪時(shí)間為（12.45±1.51）個(gè)月，A 組患者手術(shù)節(jié)段 C4～5，C5～6，C6～7分別為 3、8、4例，B 組患者手術(shù)節(jié)段為 C4～5，C5～6，C6～7分別為 9、37、25例。兩組患者年齡、性別、隨訪時(shí)間和BMI比較，差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＞0.05）；兩組患者術(shù)前頸椎椎體CT值、術(shù)前頸椎椎體CT值分布比較，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＜0.05），見表1。

表1 兩組患者臨床資料比較Table 1 Comparison of clinical data between two groups of patients

2.2 二元Logistic回歸分析 以上鄰近間隙退變?yōu)橐蜃兞浚ㄙx值：0=否，1=是），以年齡（賦值：實(shí)測(cè)值）、性別（賦值：0=女性，1=男性）、BMI（賦值：實(shí)測(cè)值）、術(shù)前頸椎椎體CT值（賦值：實(shí)測(cè)值）為自變量，納入二元Logistic回歸模型，結(jié)果顯示，術(shù)前頸椎椎體CT值較低是上鄰近椎間隙退變的危險(xiǎn)因素（P＜0.05），見表2。

表2 患者術(shù)后上鄰近間隙退變影響因素的二元Logistic回歸分析Table 2 Binary Logistic regression analysis of influencing factors of postoperative adjacent space degeneration

2.3 術(shù)前頸椎椎體CT值與椎間隙高度丟失值的相關(guān)性分析 患者術(shù)前頸椎椎體CT值為（343.18±33.76），術(shù)后上鄰近椎間隙高度丟失值為（0.66±0.31）mm。Pearson相關(guān)分析結(jié)果顯示，患者術(shù)前頸椎椎體CT值與術(shù)后上鄰近椎間隙高度丟失值呈負(fù)相關(guān)（r=-0.844，P=0.001）。

2.4 術(shù)前頸椎椎體CT值對(duì)患者術(shù)后上鄰近椎間隙退變的預(yù)測(cè)價(jià)值 ROC曲線結(jié)果顯示，術(shù)前頸椎椎體CT值預(yù)測(cè)患者術(shù)后上鄰近間隙退變的曲線下面積（AUC）為 0.830〔95%CI（0.732，0.928）〕，最佳截?cái)嘀禐?29.17，靈敏度為71.8%，特異度為86.7%，見圖3。

圖3 術(shù)前頸椎椎體CT值預(yù)測(cè)患者術(shù)后上鄰近間隙退變的ROC曲線Figure 3 ROC curve of preoperative vertebral CT values for predicting postoperative adjacent space degeneration

3 討論

有癥狀的ASD也稱鄰椎病，一項(xiàng)包括了34 716名脊柱融合術(shù)后患者有關(guān)ASD發(fā)病率的meta分析顯示，頸椎融合術(shù)后ASD和鄰椎病的發(fā)生率分別為32.8%和6.3%[6]。LEE等[5]報(bào)道，鄰椎病在頸椎融合術(shù)后5年的發(fā)病率可高達(dá)50%。目前，ASD的發(fā)病機(jī)制尚無定論。相關(guān)生物力學(xué)研究指出，融合節(jié)段的活動(dòng)度大幅度降低使鄰近節(jié)段的應(yīng)力過度集中，代償性增加了其活動(dòng)范圍，從而引起原有矢狀位平衡和生物力學(xué)的改變，這可能是ASD加速發(fā)生的重要原因[7-9]。也有研究者認(rèn)為，術(shù)后ASD是持續(xù)的自然退行性過程[10]。綜合現(xiàn)有的研究觀點(diǎn)，影響ASD發(fā)生的因素除了年齡、BMI、骨質(zhì)疏松、術(shù)前是否已有相鄰節(jié)段的退變、生理曲度異常（矢狀位平衡參數(shù)）等患者本身因素以外，還可能與術(shù)中操作不當(dāng)，如鄰椎解剖結(jié)構(gòu)的過度破壞、手術(shù)間隙撐開過大、鈦板位置欠佳（鈦板上或下緣距鄰近椎間盤的距離＜5 mm）和融合節(jié)段數(shù)量等有關(guān)[11-15]。

ASD的影像學(xué)評(píng)估目前仍無統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)，但大部分文獻(xiàn)除了參考頸椎X線外，還要評(píng)估頸椎磁共振成像（MRI）、頸椎動(dòng)力位X線檢查結(jié)果等。既往研究報(bào)道，MRI評(píng)估的早期頸椎間盤退變，即髓核信號(hào)強(qiáng)度的改變與X線下頸椎間盤高度的丟失有顯著的相關(guān)性，即對(duì)于尚未發(fā)生退變的鄰近間隙而言，椎間隙高度的丟失可在一定程度上準(zhǔn)確反映椎間盤的退變[14]?？紤]大多數(shù)患者隨訪時(shí)只復(fù)查X線，故本研究僅評(píng)估了X線下的鄰近間隙變窄程度，以反映椎間隙退變。

部分研究把鄰近椎間隙高度丟失值≥原高度的30%[15]或25%[16]作為影像學(xué)評(píng)估ASD的重要條件之一，而本研究把鄰近椎間隙高度丟失值是否大于原高度的20%作為分組標(biāo)準(zhǔn)，以確保有足夠的樣本量進(jìn)行對(duì)比，從而進(jìn)一步得出對(duì)ASD的進(jìn)展更為敏感的CT閾值。相關(guān)研究指出，融合術(shù)使鄰近節(jié)段的運(yùn)動(dòng)負(fù)荷增大，尤其是對(duì)上鄰近節(jié)段應(yīng)力作用更明顯，從而使ASD在上鄰近節(jié)段更容易發(fā)生[17-18]。此外，對(duì)于手術(shù)節(jié)段為C6～7的部分患者，X線檢查難以評(píng)估下鄰近間隙，為了減少測(cè)量誤差，本研究僅對(duì)上鄰近節(jié)段進(jìn)行了評(píng)估。

骨密度是影響脊柱融合術(shù)后的重要因素之一，KWOK等[19]的一項(xiàng)納入395例老年人的研究發(fā)現(xiàn)，腰椎骨密度越低，椎體和椎間盤體積下降趨勢(shì)更明顯。HARAD等[20]對(duì)86例絕經(jīng)后婦女影像學(xué)腰椎間盤退變程度與腰椎骨密度行相關(guān)性分析表明，骨密度與椎間盤退變程度呈負(fù)相關(guān)。DXA因具有結(jié)果可靠、使用簡便、輻射劑量低等優(yōu)點(diǎn)被認(rèn)為是診斷骨量減少或骨質(zhì)疏松的最佳方法，但其結(jié)果可能受到骨骼體積、BMI、血管鈣化、退行性改變和脊柱手術(shù)史等的影響，導(dǎo)致檢查結(jié)果與真實(shí)值存在一定的誤差[21，23]。然而DXA不是頸椎骨密度的常規(guī)檢測(cè)方法。使用DXA測(cè)量包括胸1在內(nèi)的整個(gè)頸椎在技術(shù)上具有一定的難度。此外頸椎目前尚無廣泛接受的骨密度閾值。相關(guān)研究表明，不僅是腰椎，頸椎椎體CT值與T值之間存在密切的關(guān)系[21-23]，即CT值在一定程度上可以準(zhǔn)確反映椎體骨密度。此外，CT在重度脊柱側(cè)彎患者中沒有禁忌證，不受椎體退行性變、壓縮性骨折、血管鈣化等病變的影響，并且CT值的獲取簡便，患者無需再進(jìn)行額外的檢查，因此可作為較好的替代檢查方法。由于CT值測(cè)量的數(shù)值范圍遠(yuǎn)大于DXA的T值范圍，因此可以更準(zhǔn)確地反映椎體骨密度。

然而CT值的標(biāo)準(zhǔn)測(cè)量目前仍沒有一個(gè)普遍接受的方法。SCHREIBER等[24]最先提出了腰椎CT值的測(cè)量方法，并指出觀察者的多次測(cè)量和單側(cè)測(cè)量的組內(nèi)相關(guān)系數(shù)（ICC）分別為0.964和0.975，說明一致性良好，且在別的研究中得到了證實(shí)[25-26]。其次，此方法操作相對(duì)簡便，而且椎體單個(gè)軸位測(cè)量的CT值與3個(gè)軸位上測(cè)量的平均CT值一樣可靠[27]。雖然頸椎體積比腰椎小，但并不影響多個(gè)不包括終板的平行軸位測(cè)量CT值。然而頸椎矢狀位、冠狀位重建面獲得的CT值可能包含終板在內(nèi)的硬化骨贅或Schmorl結(jié)節(jié)等結(jié)構(gòu)，這會(huì)錯(cuò)誤地抬高CT值。因此，為了盡量減少測(cè)量誤差，本研究選擇椎體矢狀面重建的3個(gè)橫斷面獲取CT值，取其平均值作為椎體的CT值。DEMIR等[28]對(duì)16例腰椎融合術(shù)后患者的術(shù)前與術(shù)后1年CT值進(jìn)行比較后發(fā)現(xiàn)，所有手術(shù)節(jié)段及鄰近節(jié)段椎體CT值呈持續(xù)下降，并提出鄰近節(jié)段椎體骨密度降低可能是ASD的主要誘發(fā)因素之一。WANG等[29]對(duì)91例接受單節(jié)段ACDF治療的患者術(shù)前CT值與1年后融合節(jié)段高度丟失的相關(guān)性進(jìn)行研究發(fā)現(xiàn)，融合節(jié)段上下椎體CT值＜343.7與融合器下沉有關(guān)。此外，本研究發(fā)現(xiàn)術(shù)前頸椎椎體CT值與術(shù)后上鄰近節(jié)段高度丟失值呈明顯負(fù)相關(guān)。

總之，單節(jié)段ACDF患者術(shù)前較低的椎體CT值與術(shù)后上鄰近節(jié)段高度丟失有關(guān)。測(cè)量術(shù)前頸椎椎體CT值可能有助于預(yù)測(cè)ACDF術(shù)后ASD等并發(fā)癥。術(shù)后上鄰近間隙高度丟失與術(shù)前頸椎椎體CT值相關(guān)。根據(jù)CT閾值大小，術(shù)前或術(shù)后給予抗骨質(zhì)疏松等治療可能有助于減少術(shù)后ASD等并發(fā)癥。

本研究存在以下局限性：為了正確評(píng)估鄰近椎間隙退變情況，長期的隨訪、MRI等檢查是必不可少的，本研究僅采用X線來評(píng)估椎間隙高度丟失可能不夠充分。此外，本研究僅對(duì)上鄰近椎間隙進(jìn)行了評(píng)估，椎間隙高度丟失病例較少，可能對(duì)結(jié)果產(chǎn)生影響。

作者貢獻(xiàn)：凱依塞爾·阿布都克力木、李磊負(fù)責(zé)文章的構(gòu)思、設(shè)計(jì)、實(shí)施、收集并整理數(shù)據(jù)、撰寫論文；楊曉凱進(jìn)行數(shù)據(jù)收集和統(tǒng)計(jì)學(xué)處理；任軍、劉帥負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)質(zhì)量控制；李磊負(fù)責(zé)論文的修訂、監(jiān)督管理，對(duì)文章整體負(fù)責(zé)。

本文無利益沖突。