脊柱矯形術(shù)后近端交界性后凸的研究現(xiàn)狀

王耀輝 張延斌 肖斌

隨著脊柱矯形理念與技術(shù)的更新迭代，脊柱矢狀面平衡越來(lái)越受到脊柱外科醫(yī)生的重視。早在1989年，Bernhart等［1］就提出了在正常情況下，脊柱矢狀面上單個(gè)節(jié)段的后凸角度不應(yīng)大于5 °。近年來(lái)，在矢狀面參數(shù)的相關(guān)研究中，矯形術(shù)后近端交界性后凸（proximal junctional kyphosis，PJK）引起了廣泛關(guān)注。PJK的定義最早由Glattes等［2］提出，近端交界區(qū)域位于近端固定椎（upper instrumented vertebra，UIV）的下終板與其頭端第二個(gè)椎體（UIV+2）的上終板之間，二者間在矢狀面上的成角為近端交界角（proximal junctional angle，PJA），同時(shí)滿(mǎn)足PJA≥10 °且與術(shù)前相比進(jìn)展至少10 °即可診斷為PJK。PJK在成人脊柱側(cè)凸術(shù)后的發(fā)生率可高達(dá)61.7%，而目前發(fā)生率集中在17%～46%之間，嚴(yán)重的PJK可導(dǎo)致患者出現(xiàn)脊柱骨性、韌帶等軟組織或內(nèi)固定結(jié)構(gòu)失效和機(jī)械不穩(wěn)定，導(dǎo)致局部疼痛或下肢神經(jīng)癥狀，甚至需接受手術(shù)治療［2-8］。目前，關(guān)于PJK發(fā)生機(jī)制的研究不在少數(shù)，其發(fā)生的危險(xiǎn)因素大致包括年齡、骨密度、體質(zhì)量指數(shù)、胸后凸、骨盆投射角（pelvic incidence，PI）等患者相關(guān)因素，以及手術(shù)入路、近遠(yuǎn)端固定椎位置、連接棒材料等手術(shù)相關(guān)因素［9-13］。

一、PJK及近段交界性失敗

1.PJK定義的爭(zhēng)論：隨著近年來(lái)對(duì)脊柱矢狀位平衡研究的深入，部分學(xué)者對(duì)PJK定義提出了質(zhì)疑。Helgeson等［14］研究了283例接受矯形手術(shù)的青少年特發(fā)性脊柱側(cè)凸（adolescent idiopathic scoliosis，AIS）患者，提出PJK應(yīng)該定義為術(shù)后交界區(qū)域后凸≥15 °。Hostin等［15］基于一項(xiàng)成人脊柱畸形手術(shù)的多中心回顧性研究結(jié)果也提出了相似的觀點(diǎn)。Bridwell等［16］發(fā)現(xiàn)在接受矯形手術(shù)的成人脊柱側(cè)凸患者中，當(dāng)將PJK角度定義為≥20 °時(shí)，PJK的其發(fā)生風(fēng)險(xiǎn)與高齡、融合至下胸椎（T8及以下）、肥胖和融合至骶骨等因素顯著相關(guān)。Kim等［17］發(fā)現(xiàn)PJK > 20 °的患者脊柱側(cè)凸研究學(xué)會(huì)（scoliosis research society，SRS）-22評(píng)分量表中自我形象部分改善部分的打分明顯低于PJK < 10 °組。Scheer等［18］對(duì)226位脊柱外科醫(yī)生進(jìn)行調(diào)查后發(fā)現(xiàn)，86.2%的醫(yī)生認(rèn)為UIV與其頭側(cè)2個(gè)椎體之間的后凸角度≥20 °作為成人脊柱畸形術(shù)后PJK的角度更加合理。

2.PJK臨床癥狀：雖然多項(xiàng)研究提示PJK患者和非PJK患者在術(shù)前術(shù)后SRS或功能障礙（Oswestry disability index，ODI）評(píng)分的改善方面差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義，但仍有部分PJK患者腰背疼痛、神經(jīng)功能損傷以及外觀異常等癥狀嚴(yán)重影響生活質(zhì)量，需要接受翻修手術(shù)［11，14，16-17，19-20］。Hart等［21］提出行多節(jié)段腰椎融合后應(yīng)預(yù)防近端交界區(qū)域急性塌陷現(xiàn)象的出現(xiàn)，后提出近端交界區(qū)失?。╬roximal junctional failure，PJF），并將其定義為：PJA≥10 °，且至少包含下列表現(xiàn)之一：UIV或UIV+1（UIV頭側(cè)第一個(gè)椎體）椎體的骨折、后方韌帶損傷、UIV的內(nèi)固定脫出［22］。Yagi等［23］將PJF定義為有臨床癥狀且需要接受手術(shù)治療的PJK，在其報(bào)道的1 668例接受手術(shù)治療的成人脊柱畸形患者中，PJK的發(fā)生率為22%，而1.4%的患者因疼痛、神經(jīng)功能損傷或頭下垂等原因接受了手術(shù)治療，即發(fā)生了PJF。Lau等［24］指出PJF是PJK中的一個(gè)特殊部分，它包括后凸與椎體或后方韌帶的結(jié)構(gòu)性破壞，并發(fā)現(xiàn)PJF的患者會(huì)有疼痛、神經(jīng)功能缺損、行動(dòng)困難、社會(huì)隔絕或水平凝視困難等表現(xiàn)。某電子問(wèn)卷調(diào)查顯示，90.7%的參與者認(rèn)為導(dǎo)致神經(jīng)功能損傷、疼痛、PJK、內(nèi)固定拔出或其他需要手術(shù)翻修的融合節(jié)段上端發(fā)生的失敗最符合PJF的定義［18］。在目前關(guān)于PJK的報(bào)道中，其發(fā)生率由于PJK的定義以及隨訪時(shí)間的不同存在較大的差異，絕大多數(shù)集中在17%至46%之間［2，11，15-16，20，24-26］。PJK發(fā)生的危險(xiǎn)因素主要包括兩大方面：患者相關(guān)危險(xiǎn)因素和手術(shù)相關(guān)危險(xiǎn)因素。

二、PJK相關(guān)危險(xiǎn)因素

1.與患者相關(guān)的危險(xiǎn)因素：與患者自身相關(guān)的危險(xiǎn)因素主要包括年齡、骨密度（bone marrow density，BMD）以及體質(zhì)量指數(shù)（body mass index，BMI）等。研究發(fā)現(xiàn)年齡大于55歲者，脊柱術(shù)后PJK的發(fā)生率較高，且風(fēng)險(xiǎn)隨年齡增長(zhǎng)而增加；隨年齡變化的椎間盤(pán)、退變的小關(guān)節(jié)以及背伸肌肉力量減弱可能是高齡促進(jìn)PJK發(fā)生的原因［17］。Yagi等［27］發(fā)現(xiàn)在年齡、BMI、椎體融合數(shù)量、PI與腰前凸（lumbar lordosis，LL）匹配程度、脊柱矢狀位軸（sagittal vertebral axis，SVA）等指標(biāo)相似的情況下，BMD檢查T(mén)值 < -1.5的患者PJF的發(fā)生率顯著增高。除骨量減少外，肌肉減少癥也被認(rèn)為是導(dǎo)致退行性腰椎手術(shù)術(shù)后鄰近節(jié)段疾病發(fā)生的獨(dú)立危險(xiǎn)因素［28］。Hyun等［3］發(fā)現(xiàn)，更低的BMD，以及T10-L2節(jié)段較低的肌肉含量和較高的脂肪退變均為PJK發(fā)生的危險(xiǎn)因素。Helgeson等［14］發(fā)現(xiàn)在隨訪的283例行后路脊柱融合的特發(fā)性脊柱側(cè)凸患者中，PJK組（PJK≥15 °）患者BMI明顯高于非PJK組。肥胖和體重增加也可導(dǎo)致交界區(qū)域應(yīng)力增大進(jìn)而增加發(fā)生PJK的風(fēng)險(xiǎn)［29］。

2.與手術(shù)相關(guān)的危險(xiǎn)因素：脊柱矯形患者的手術(shù)入路，固定節(jié)段及UIV和遠(yuǎn)端固定椎（lower instrumented vertebra，LIV）的選擇，矢狀位序列的矯正情況和內(nèi)固定裝置的選擇等均被證實(shí)與PJK的發(fā)生率相關(guān)。（1）手術(shù)入路：Kim等［30］對(duì)193例行后路節(jié)段性脊柱固定的青少年特發(fā)性脊柱側(cè)凸患者進(jìn)行研究，經(jīng)過(guò)平均7.3年隨訪，發(fā)現(xiàn)PJK的發(fā)生率是26%（50例），且在術(shù)后2年內(nèi)無(wú)明顯進(jìn)展。PJK發(fā)生危險(xiǎn)因素包括：胸廓成形術(shù)、術(shù)前過(guò)度胸椎后凸畸形（T5-T12 > 40 °）以及釘鉤混合系統(tǒng)（近端鉤聯(lián)合遠(yuǎn)端椎弓根螺釘，相對(duì)于單純?nèi)^系統(tǒng)）的應(yīng)用。胸廓成形術(shù)可能會(huì)影響脊柱-胸廓整體的穩(wěn)定性，進(jìn)而對(duì)固定節(jié)段產(chǎn)生更多壓力。Kim等［26］在納入242例青少年或成人特發(fā)性脊柱側(cè)凸患者的回顧性研究中發(fā)現(xiàn)，前后路聯(lián)合脊柱融合術(shù)（相對(duì)于單純后路而言）是術(shù)后PJK發(fā)生的最大危險(xiǎn)因素。另一組研究團(tuán)隊(duì)對(duì)161例行后路長(zhǎng)節(jié)段融合的成人脊柱畸形患者進(jìn)行研究，同樣認(rèn)為前后路聯(lián)合脊柱融合術(shù)（相對(duì)于單純后路而言）是PJK發(fā)生的危險(xiǎn)因素［17］。有趣的是，Yagi等［19］的研究結(jié)果與之恰恰相反，即單純后路固定相較于單純前路固定以及前后路聯(lián)合固定術(shù)后發(fā)生PJK風(fēng)險(xiǎn)更高，這可能與具體后路手術(shù)方式（如對(duì)脊柱后方韌帶、關(guān)節(jié)囊、肌肉等結(jié)構(gòu)的保留程度）存在差異有關(guān)。（2）UIV及LIV的選擇：同樣存在較大爭(zhēng)議的是對(duì)于UIV的選擇。Wang等［25］報(bào)道后路融合至上胸椎（T4及以上）術(shù)后1.5年P(guān)JK發(fā)生風(fēng)險(xiǎn)增加。Kim等［26］也認(rèn)為融合至T1-T3術(shù)后PJK發(fā)生的可能性較高。然而，Smith等［31］發(fā)現(xiàn)，融合至下胸椎相對(duì)于融合至上胸椎和腰椎術(shù)后出現(xiàn)早期近端交界性失敗（early proximal junctional failure，EPJF）的現(xiàn)象更普遍。同樣支持類(lèi)似結(jié)論的還有其他研究。選擇更靠近頭端的椎體作為UIV能夠減少PJK的發(fā)生，其中UIV位于T2椎體尾端更容易出現(xiàn)PJK［32-33］。一項(xiàng)薈萃分析指出，在接受長(zhǎng)節(jié)段融合的成人退行性脊柱側(cè)凸患者中，手術(shù)選擇上胸椎作為UIV可顯著降低PJK的發(fā)生率，然而手術(shù)時(shí)間、術(shù)中出血量均會(huì)相應(yīng)增高［34］。在LIV的選擇方面，長(zhǎng)節(jié)段固定遠(yuǎn)端融合至骶骨是術(shù)后PJK發(fā)生的獨(dú)立危險(xiǎn)因素［35］。Yagi等［19］回顧性分析了157例行后路長(zhǎng)節(jié)段融合的成人脊柱畸形患者，經(jīng)過(guò)平均4.3年隨訪，PJK發(fā)生率為20%。融合至骶骨雖然會(huì)顯著增加PJK發(fā)生的風(fēng)險(xiǎn)，但有助于避免L5/S1間盤(pán)退變和矢狀面失代償，且考慮到大部分PJK并無(wú)明顯臨床癥狀，所以仍建議融合至骶骨以保持正常矢狀面序列。（3）內(nèi)固定系統(tǒng)的選擇：內(nèi)固定系統(tǒng)的選擇同樣可能影響術(shù)后PJK的發(fā)生。Helgeson等［14］對(duì)283例行后路脊柱融合的特發(fā)性脊柱側(cè)凸患者進(jìn)行分析，發(fā)現(xiàn)與混合系統(tǒng)和全鉤系統(tǒng)相比，全釘系統(tǒng)中PJK發(fā)生風(fēng)險(xiǎn)明顯升高；全釘系統(tǒng)會(huì)使胸后凸（T5-T12）減低幅度較大，脊柱試圖代償整個(gè)矢狀面發(fā)生的變化進(jìn)而導(dǎo)致PJK的發(fā)生。近期的一項(xiàng)研究通過(guò)有限元分析的方法比較不同內(nèi)固定裝置對(duì)UIV椎體的負(fù)荷、拔出力以及UIV/UIV+1椎間盤(pán)負(fù)荷的大小，發(fā)現(xiàn)椎弓根螺釘系統(tǒng)對(duì)UIV的負(fù)荷最大，拔出力最高，UIV/UIV+1椎間盤(pán)負(fù)荷最小，而橫突鉤固定系統(tǒng)對(duì)UIV的負(fù)荷最小，拔出力最小，UIV/UIV+1椎間盤(pán)負(fù)荷最大，皮質(zhì)骨螺釘?shù)母黜?xiàng)數(shù)值介于兩者之間［36］。UIV內(nèi)固定剛性程度降低可使交界區(qū)域機(jī)械應(yīng)力的過(guò)渡更為平緩，能一定程度上避免PJK的發(fā)生［37］。研究表明，使用鈷鉻合金多棒內(nèi)固定物（cobalt chrome multiple-rod constructs，CoCr MRCs）的患者術(shù)后發(fā)生PJK的概率是使用鈦合金雙棒內(nèi)固定物（titanium alloy two-rod constructs，Ti TRCs）的兩倍［38］。而在使用椎弓根螺釘?shù)冉饘賰?nèi)植物固定物的UIV頭端一到兩個(gè)椎體添加聚酯纖維成分的椎體栓系系統(tǒng)（vertebral body tethering，VBT）作為橋接，可以使金屬內(nèi)固定的負(fù)荷更平緩的過(guò)渡到臨近階段，進(jìn)而減少PJK的發(fā)生［39-40］。此外，在脊柱長(zhǎng)節(jié)段矯形內(nèi)固定手術(shù)中，預(yù)防性使用骨水泥進(jìn)行椎體成型術(shù)加固UIV和UIV+1被認(rèn)為可以有效的降低PJK和PJF的發(fā)生率［41-42］。

3.非融合手術(shù)與PJK：上述研究均為一次性融合手術(shù)，且研究對(duì)象多為青少年特發(fā)性脊柱側(cè)凸或成人脊柱畸形患者，El-Hawary等［13］研究了40例早發(fā)性脊柱側(cè)凸患兒，包括先天性、特發(fā)性、神經(jīng)肌肉型和綜合征型等，行后路非融合手術(shù)（26例行肋骨間撐開(kāi)，16例行脊柱撐開(kāi)，撐開(kāi)間隔不詳），經(jīng)至少2年以上隨訪，發(fā)現(xiàn)PJK發(fā)生率為27.5%（11例）。其根據(jù)內(nèi)固定方式的不同將患者分為兩組：肋骨間撐開(kāi)組與脊柱撐開(kāi)組，發(fā)現(xiàn)無(wú)論在術(shù)后還是在末次隨訪時(shí)兩組間PJK發(fā)生率無(wú)明顯差別。內(nèi)固定撐開(kāi)術(shù)后PJK組的患者較非PJK組有以下特點(diǎn)：初次手術(shù)時(shí)較高的年齡（PJK組7.1歲，非PJK組5.0歲）、術(shù)前較大的胸后凸、較高的PI、術(shù)后較大的頸前凸等。Watanabe等［43］對(duì)88例接受后路雙側(cè)撐開(kāi)生長(zhǎng)棒矯形手術(shù)的早發(fā)性脊柱側(cè)凸患者進(jìn)行研究，經(jīng)過(guò)3.9年的平均隨訪后，PJK的發(fā)生率為26%（23例），危險(xiǎn)因素包括遠(yuǎn)端固定椎位于或高于L3、上胸彎≥40 °、胸后凸≥60 °等。

三、PJK的預(yù)防和手術(shù)干預(yù)指征

預(yù)防PJK并減少PJF的發(fā)生是脊柱外科醫(yī)師在實(shí)施脊柱矯形手術(shù)時(shí)應(yīng)當(dāng)關(guān)注的重點(diǎn)。針對(duì)上述所提到的PJK相關(guān)危險(xiǎn)因素，術(shù)者可有針對(duì)性的進(jìn)行患者術(shù)前準(zhǔn)備并制定相應(yīng)的手術(shù)方案。SRS成人脊柱畸形委員會(huì)針對(duì)減少術(shù)后PJK的發(fā)生提出了以下幾點(diǎn)建議［44］：（1）盡可能的在術(shù)前改善患者的BMD（6個(gè)月的治療）；（2）矢狀位序列的手術(shù)目標(biāo)應(yīng)充分考慮患者年齡因素（比如在老年患者中，SVA接近40 mm而非0 mm，LL接近于PI-10 °而非PI+10 °）；（3）對(duì)于術(shù)前胸后凸 > 40 °或SVA > 50 mm的患者，更傾向于選擇上胸椎作為UIV；（4）在近端交接區(qū)形成“軟著陸”結(jié)構(gòu)，可選擇椎板/橫突鉤代替椎弓根螺釘或選擇直徑較小的過(guò)渡連接棒；（5）在交界區(qū)一端將連接棒預(yù)彎出合適的后凸曲度；（6）可考慮預(yù)防性使用骨水泥加固UIV和UIV+1，特別是對(duì)于合并骨量減少或骨質(zhì)疏松且UIV位于胸腰段脊柱（T9-L2）的患者；（7）注意軟組織保護(hù)，盡量避免破壞交界區(qū)域脊柱后方韌帶復(fù)合體、關(guān)節(jié)突關(guān)節(jié)以及椎旁肌的正常結(jié)構(gòu)；（8）交接區(qū)韌帶加固可能會(huì)減少PJK的發(fā)生，但目前缺乏長(zhǎng)期研究結(jié)果的證實(shí)。疼痛、脊柱不穩(wěn)、神經(jīng)損傷等，往往是PJK的手術(shù)翻修適應(yīng)證［11，17，45］。既往關(guān)于PJK手術(shù)干預(yù)指征報(bào)道相對(duì)較少，Scheer等［18］發(fā)現(xiàn)神經(jīng)功能受損、嚴(yán)重的局部疼痛和骨折伴移位或半脫位是普遍認(rèn)可的最重要的三個(gè)翻修指征，此外還包括后凸增加超過(guò)30 °、Chance骨折、椎體滑脫超過(guò)6 mm和內(nèi)固定突出或外露等。

綜上所述，PJK最常用的定義是指近段交界區(qū)域矢狀面Cobb角≥10 °且與術(shù)前相比進(jìn)展至少10 °，但近幾年關(guān)于其定義的爭(zhēng)議較多。由于研究群體、病例數(shù)量以及定義等不同，PJK發(fā)生率和危險(xiǎn)因素的相關(guān)報(bào)道的結(jié)果差異較大。應(yīng)當(dāng)詳細(xì)的評(píng)估患者，做好充分的術(shù)前準(zhǔn)備，在術(shù)中恰當(dāng)操作避免副損傷，并在術(shù)后對(duì)患者進(jìn)行嚴(yán)密的長(zhǎng)期隨訪，這對(duì)預(yù)防并早期處理脊柱矯形術(shù)后PJK十分重要。進(jìn)一步深入探尋PJK的發(fā)病機(jī)制，創(chuàng)立并發(fā)展更加科學(xué)、合理的分型系統(tǒng)以便指導(dǎo)臨床治療，需要眾多學(xué)者的共同努力。