腰椎術(shù)后鄰椎病發(fā)生的相關(guān)性研究進(jìn)展

曹鵬 向剛剛 高啟龍 黎太友 吳若冰 童猛 楊光 夏鴻 楊景帆 陳建琨 付義

【摘要】 鄰椎病是腰椎術(shù)后的一種常見的中遠(yuǎn)期并發(fā)癥，其發(fā)生可嚴(yán)重影響腰椎手術(shù)的療效，因而鄰椎病也越來越被更多臨床醫(yī)師所關(guān)注，為了減少本疾病對腰椎術(shù)后患者療效的影響，分析腰椎手術(shù)與鄰椎病之間的關(guān)系就顯得尤為重要。本文就對部分腰椎手術(shù)與鄰椎病的發(fā)生的相關(guān)性進(jìn)行論述，這不僅有助于認(rèn)識鄰椎病的部分發(fā)病機(jī)制，也能為臨床如何預(yù)防腰椎術(shù)后鄰椎病的發(fā)生提供更多證據(jù)和參考。

【關(guān)鍵詞】 鄰椎病 腰椎術(shù)后 發(fā)病機(jī)制

The Correlation Research Progress of the Occurrence of Adjacent Segment Disease after Lumbar Surgery/CAO Peng， XIANG Ganggang， GAO Qilong， LI Taiyou， WU Ruobing， TONG Meng， YANG Guang， XIA Hong， YANG Jingfan， CHEN Jiankun， FU Yi. //Medical Innovation of China， 2023， 20（11）： -188

[Abstract] Adjacent segment disease is a common long-term complication after lumbar surgery， and its occurrence can seriously affect the efficacy of lumbar surgery， so adjacent segment disease has been more and more clinical attention， in order to reduce the effect of this disease on the efficacy of patients after lumbar surgery， it is particularly important to clarify the relationship between lumbar surgery and adjacent segment disease. This article discusses the correlation between partial lumbar surgery and the occurrence of adjacent segment disease， which not only helps us to understand the partial pathogenesis of adjacent segment disease， but also provides more evidence and reference for clinical prevention of adjacent segment disease after lumbar surgery.

[Key words] Adjacent segment disease Lumbar surgery Pathogenesis

First-author's address： Kunming Chinese Medicine Hospital， Kunming 650011， China

doi：10.3969/j.issn.1674-4985.2023.11.043

鄰椎?。ˋSD）是發(fā)生于椎體鄰近節(jié)段的一種退行性病變，也叫鄰近節(jié)段病變，包括了鄰近節(jié)段椎間盤的退變、關(guān)節(jié)突關(guān)節(jié)的退變、椎體不穩(wěn)滑脫等病變，常常會導(dǎo)致神經(jīng)壓迫、脊髓損傷、椎體骨折等而出現(xiàn)腰痛、神經(jīng)放射痛、跛行等癥狀[1]。腰椎術(shù)后椎體周圍正常結(jié)構(gòu)改變，導(dǎo)致鄰近椎體的生物力學(xué)發(fā)生變化，從而引發(fā)ASD的發(fā)生。腰椎術(shù)后該病的發(fā)生將影響手術(shù)療效，目前ASD成了一個廣受關(guān)注的臨床問題，本文就腰椎手術(shù)與ASD發(fā)生的相關(guān)性作一篇綜述。

1 ASD及發(fā)病情況

ASD是發(fā)生于鄰近節(jié)段椎體之間的一種退行性病變，當(dāng)這種退行性病變未出現(xiàn)相關(guān)癥狀時，只有影像學(xué)改變?nèi)绻琴|(zhì)增生、椎體滑移、椎間隙改變等被稱為鄰近節(jié)段退變，不影響腰正常功能而不用相關(guān)治療。而當(dāng)出現(xiàn)腰痛、肌力減弱、下肢放射痛等相應(yīng)癥狀時就叫ASD，這會影響患者腰椎正常的生理功能[2]。關(guān)于ASD的發(fā)生，目前多數(shù)學(xué)者認(rèn)為由椎體生物力學(xué)改變引起。腰椎術(shù)后椎體的生物力學(xué)發(fā)生改變，繼而加速相鄰節(jié)段發(fā)生退行性改變。另外，腰椎術(shù)后其鄰近節(jié)段的椎間盤退行性變和周圍韌帶復(fù)合體損傷也是發(fā)生ASD的重要原因[3]。關(guān)于腰椎術(shù)后ASD的發(fā)生情況有學(xué)者做了相關(guān)研究，Sear等[4]研究了912例行后路腰椎融合術(shù)患者的ASD發(fā)病情況，發(fā)現(xiàn)平均年發(fā)病率為2.5%，5年發(fā)病率為13.6%，10年發(fā)病率為22.2%。Lawrence等[5]研究發(fā)現(xiàn)腰椎融合術(shù)后ASD平均年發(fā)生率為0.6%～3.9%。Hilibrand等[6]通過對374例脊柱融合術(shù)患者進(jìn)行21年的隨訪，發(fā)現(xiàn)ASD每年的發(fā)生率為2.9%，總發(fā)病率達(dá)14.2%。有研究發(fā)現(xiàn)經(jīng)皮椎體后凸成形術(shù)（PKP）后鄰近節(jié)段骨折病變率為9.47%～22.95%[7-9]。巫代友等[10]研究了82例老年腰椎退行性病變患者行椎弓根螺釘內(nèi)固定術(shù)后ASD發(fā)病情況，發(fā)現(xiàn)ASD的發(fā)病患者達(dá)20例，發(fā)病率為24.39%。Putzier等[11]對53例腰椎間盤置換術(shù)患者隨訪17年，發(fā)現(xiàn)17%的患者出現(xiàn)ASD征象。Bydon等[12]通過回顧分析了751例首次接受腰椎間盤切除術(shù)的患者ASD發(fā)病情況，再手術(shù)率為4%，累積再手術(shù)率為10.79%。盡管不同腰椎術(shù)后ASD的發(fā)病各不相同，但以上證據(jù)均可表明腰椎術(shù)后ASD的發(fā)病不可忽視。

2 腰椎融合術(shù)

對于腰椎融合術(shù)后ASD的發(fā)生，有學(xué)者指出腰椎融合術(shù)的融合節(jié)段的長度、椎板切除程度、懸浮融合、融合手術(shù)方式、內(nèi)固定等都可能增加ASD發(fā)生的風(fēng)險。

2.1 融合節(jié)段的長度 研究發(fā)現(xiàn)融合節(jié)段長度影響ASD的發(fā)生率。一項回顧性隊列研究表明，患者單級融合、二級融合、三級或四級融合后5年和10年ASD的發(fā)病率分別是9%和16%、17%和31%、29%和40%[4]?？梢娙诤瞎?jié)段數(shù)越多也就是融合節(jié)段越長，其患病率也隨之升高。在一項涉及117例經(jīng)融合術(shù)患者的隨訪研究報告中也表明多節(jié)段融合ASD發(fā)生率為21.4%，高于單節(jié)段的5.8%，差異有統(tǒng)計學(xué)意義[13]。另外，Ghiselli等[14]研究表明多節(jié)段融合患者ASD的風(fēng)險比單節(jié)段高3倍。Shono等[15]的一項腰椎融合術(shù)后的生物力學(xué)研究表明，融合的節(jié)段越多，鄰近節(jié)段的活動越大，椎間盤的壓力也隨之增大，也會更容易造成ASD。由此可見，融合節(jié)段的長度越長，其生物力學(xué)的改變越顯著，則ASD的發(fā)生風(fēng)險也會隨之增加。

2.2 融合手術(shù)方式 腰椎融合術(shù)可有不同術(shù)式，目前分為前入路腰椎間融合術(shù)（ALIF）、后入路腰椎間融合術(shù)（PLIF）、經(jīng)椎間孔腰椎間融合術(shù)（TLIF）、后外側(cè)腰椎融合術(shù)（PLF）、側(cè)方腰椎間融合術(shù)（LLIF）、斜方腰椎間融合術(shù)（OLIF）、360°腰椎融合術(shù)。一項腰椎融合術(shù)后隨訪研究發(fā)現(xiàn)PLIF、ALIF及LLIF患者ASD的患病率分別為64.5%、37.0%和41.7%，并且研究發(fā)現(xiàn)，ALIF組和LLIF組的椎間盤和椎間孔的高度比PLIF組顯著增加，ALIF組的脊柱前凸也有顯著改善[16]。李加寧等[17]研究發(fā)現(xiàn)PLF組和TLIF組術(shù)后患ASD的風(fēng)險是PLIF組的0.54倍和0.47倍。研究發(fā)現(xiàn)ALIF組患者ASD發(fā)生率為44%，PLIF組發(fā)病率為87%[18]。相比PLIF，ALIF、TLIF、LLIF及OLIF對于脊柱后方的結(jié)構(gòu)破壞更少，維持了脊柱生物力學(xué)的穩(wěn)定，對鄰近節(jié)段的影響小，從而ASD的發(fā)病率更低[19]。可見不同的手術(shù)入路對椎體的結(jié)構(gòu)破壞不一樣，使得ASD的發(fā)病率而具有差異，從而臨床上可綜合各種利弊來選擇最適合的手術(shù)入路。

2.3 內(nèi)固定 研究發(fā)現(xiàn)腰椎融合術(shù)是否使用內(nèi)固定與ASD的發(fā)生有一定聯(lián)系。行內(nèi)固定的患者比未行內(nèi)固定的患者提前發(fā)生ASD[20]，而生物力學(xué)方面的研究可能解釋該現(xiàn)象。Cunningham等[21]通過研究內(nèi)固定后椎間盤內(nèi)的壓力變化來反映內(nèi)固定對椎間壓的影響，結(jié)果提示經(jīng)器械內(nèi)固定后，椎間壓力增加了約45%，而又有研究提示壓力大小、持續(xù)時間與椎間盤細(xì)胞凋亡率呈正相關(guān)，是導(dǎo)致腰椎間盤退變、突出的重要因素[22]。從而可推知內(nèi)固定可能會通過改變椎體的生物力學(xué)而引發(fā)ASD，也就表明腰椎融合術(shù)使用內(nèi)固定可增加ASD的發(fā)生風(fēng)險。

2.4 椎板切除程度 椎板是脊椎骨上連接上下關(guān)節(jié)突、橫突及棘突之間的骨質(zhì)板。在部分經(jīng)椎體間融合術(shù)時常需切除部分骨組織與韌帶，而椎板切除后會導(dǎo)致融合的節(jié)段頭端的鄰近節(jié)段不穩(wěn)[23]，相鄰節(jié)段的活動度會相應(yīng)的增加。有限元分析顯示，保留腰椎后方韌帶等組織的半椎板切除與全椎板切除相比，其近端的所受應(yīng)力會更小[24]，這有利于減少ASD的發(fā)病。黃云鵬等[25]通過比較腰椎雙側(cè)小關(guān)節(jié)切除、半椎板切除及全椎板切除對手術(shù)后鄰近節(jié)段的生物力學(xué)影響，發(fā)現(xiàn)椎板切除范圍越大，對鄰近的節(jié)段產(chǎn)生的影響也越大，那么在融合術(shù)中相應(yīng)的減少對腰椎椎板的切除，盡可能保留其完整結(jié)構(gòu)，從而減少其生物力學(xué)的改變，就可能減少ASD的發(fā)生。

2.5 懸浮融合 懸浮融合是指融合的節(jié)段不包括骶椎和胸椎，有學(xué)者發(fā)現(xiàn)這種融合更容易導(dǎo)致ASD的發(fā)生。詹吉恒[26]的研究指出腰椎懸浮融合固定比腰骶部融合固定更容易發(fā)生ASD。有研究發(fā)現(xiàn)進(jìn)行懸浮融合的患者ASD的發(fā)生率為11.8%，而融合至S1的患病率為2%[13]。說明懸浮融合時，延伸至其他節(jié)段可減小ASD的發(fā)生。然而，是否進(jìn)行懸浮融合時就要延伸至其他節(jié)段還存在不同說法，有研究發(fā)現(xiàn)融合延伸至L5、S1時并不會減少ASD的發(fā)生[27]。因此在進(jìn)行懸浮融合時是否進(jìn)行延伸，目前還不是很明確，還要進(jìn)一步研究以明確懸浮融合時延伸至其他節(jié)段與不延伸的ASD發(fā)病情況。

2.6 手術(shù)損傷范圍 關(guān)于腰椎融合術(shù)的損傷范圍與ASD發(fā)生的關(guān)系，有學(xué)者進(jìn)行了相關(guān)研究。胡楓等[28]通過將115例腰椎疾病患者根據(jù)手術(shù)方式的不同分成微創(chuàng)組和開放組，術(shù)后患者均獲得隨訪，通過對臨床療效、影像學(xué)結(jié)果進(jìn)行評價。結(jié)果提示：（1）術(shù)后微創(chuàng)組的影像學(xué)退變發(fā)生率明顯降低；（2）微創(chuàng)組的椎間關(guān)節(jié)損傷發(fā)生率低于開放組，差異有統(tǒng)計學(xué)意義；（3）微創(chuàng)組上位鄰近節(jié)段椎間盤高度丟失量低于開放組，差異有統(tǒng)計學(xué)意義。從研究結(jié)果可知，微創(chuàng)手術(shù)后ASD的發(fā)病率低于開放式手術(shù)。一項關(guān)于微創(chuàng)與開放式手術(shù)腰椎融合術(shù)的Meta分析通過對9項試驗(yàn)和770例患者進(jìn)行分析，結(jié)果發(fā)現(xiàn)微創(chuàng)腰椎融合術(shù)與開放式手術(shù)相比，能降低術(shù)后ASD的發(fā)病率[29]。從以上研究可推測微創(chuàng)手術(shù)相對于開放式手術(shù)而言，對于脊柱旁的軟組織破壞較少，結(jié)構(gòu)改變也較少，從而椎體的生物力學(xué)改變也較少，所以微創(chuàng)手術(shù)術(shù)后ASD發(fā)生率更低。因而對于減少ASD的發(fā)生可從減少椎體周圍組織破壞的方向出發(fā)，比如采取微創(chuàng)經(jīng)椎間孔腰椎間融合術(shù)（MIS-TLIF）或者微創(chuàng)后入路腰椎間融合術(shù)（MIS-PLIF）的術(shù)式，而盡量避免傳統(tǒng)的開放式手術(shù)。

3 PKP

PKP是臨床中用于治療椎體壓縮性骨折的一種常見術(shù)式，然而部分患者在進(jìn)行PKP術(shù)治療后會再次出現(xiàn)鄰近椎體壓縮骨折的病變。由于ASD的影像學(xué)表現(xiàn)其中之一是壓縮性骨折[30]，這也表明PKP術(shù)后的再骨折也是腰椎術(shù)后ASD的一種情況。張慶富等[31]根據(jù)PKP術(shù)后再發(fā)骨折情況分為T3～T9組和T1～L4組，然后采用生物力學(xué)變化的模型對PKP術(shù)后鄰近椎體再骨折機(jī)制研究，通過有限元模型方法模擬PKP術(shù)后情況，量化分析發(fā)現(xiàn)PKP術(shù)后T10～L4組的所受應(yīng)力大于T3～T9組，T10～L4組患者再發(fā)骨折率也明顯高于T3～T9組。由于T10～L4屬于上身負(fù)重的應(yīng)力產(chǎn)生集中區(qū)，因此該部分所受應(yīng)力大于T3～T9部位，從而再發(fā)骨折率也較高。根據(jù)該結(jié)論可進(jìn)一步推知PKP術(shù)后鄰近節(jié)段所受應(yīng)力越大，ASD的發(fā)生率也越高。另外，PKP術(shù)中的骨水泥也是一個有關(guān)因素。雖然骨水泥注入量與術(shù)后疼痛緩解呈正相關(guān)[32]，但是有研究表明注入骨水泥的量與鄰近椎體骨折發(fā)生也相關(guān)。在金明等[33]研究中提示PKP術(shù)中骨水泥的注入量和骨折椎體前緣高度恢復(fù)及后期的骨折發(fā)生時間有相關(guān)性，注入骨水泥越多其鄰近椎體越容易發(fā)生術(shù)后骨折。有研究認(rèn)為注入骨水泥越多，椎體高度恢復(fù)越高，周圍軟組織也將越緊張，從而增大了周邊椎體的承載負(fù)荷而導(dǎo)致鄰近節(jié)段骨折發(fā)生[34]。也有研究認(rèn)為其注入較多量骨水泥導(dǎo)致該椎體的緩沖作用降低，鄰近椎體受到的應(yīng)力增大，鄰近節(jié)段骨折發(fā)生風(fēng)險也隨之增加[35]。Borensztein等[36]也指出過多骨水泥注入會改變椎體間的生物力學(xué)平衡，成為術(shù)后椎體再骨折的危險因素。

4 腰椎間盤置換術(shù)

腰椎間盤置換術(shù)是臨床中治療腰椎間盤退變性疾病常用的一種方式，有著維持椎間盤高度、恢復(fù)脊柱患病節(jié)段活動等良好的治療效果。有研究也指出腰椎間盤置換術(shù)能夠盡可能地保留脊柱的生物力學(xué)功能，比腰椎融合術(shù)更加減少了對鄰近節(jié)段椎體的應(yīng)力，因而能減少ASD發(fā)生[37]。盡管人工椎間盤假體可在一定程度上模擬人體椎間盤的部分功能，但實(shí)際上與人體椎間盤始終存在不同，目前仍然沒有可以完全模擬人體椎間盤的生物力學(xué)特征的假體[38]，因此椎間盤置換術(shù)還是會在一定范圍影響脊柱本身的正常生物力學(xué)[39]。研究認(rèn)為人工椎間盤可在一定程度上恢復(fù)椎體的穩(wěn)定性與活動，但并不能減緩ASD的發(fā)生[40]。因而腰椎間盤置換術(shù)是否能減少ASD發(fā)生也待進(jìn)一步的研究。

5 腰椎間盤摘除術(shù)

腰椎間盤突出癥是骨科常見的引發(fā)腰腿疼痛的疾病，治療上首選保守治療，然而保守治療無效時手術(shù)就成了重要的治療方式，而椎間孔鏡下腰椎間盤摘除術(shù)就是其中重要的一種手術(shù)方式，在臨床治療中得到了廣泛應(yīng)用[41]。葛磊等[42]觀察腰椎間盤切除前后相鄰運(yùn)動節(jié)段的載荷變化，發(fā)現(xiàn)腰椎間盤切除術(shù)后鄰近節(jié)段的壓力載荷增加（P<0.01），還發(fā)現(xiàn)腰椎間盤摘除后會通過“三關(guān)節(jié)復(fù)合體”“杠桿樣作用”“復(fù)合載荷間轉(zhuǎn)換”在局部進(jìn)一步增加壓力性負(fù)荷，這會導(dǎo)致?lián)p傷的節(jié)段失去穩(wěn)定，因而ASD的發(fā)生風(fēng)險會相應(yīng)增加。徐文強(qiáng)等[43]研究發(fā)現(xiàn)，在無ASD的椎間盤模型中，通過有限元分析得知腰椎側(cè)后路經(jīng)皮內(nèi)鏡下髓核摘除術(shù)后模型纖維環(huán)馮米塞斯應(yīng)力和椎間盤壓力絕大部分會出現(xiàn)輕度上升，少數(shù)情況下會有輕度下降，生物力學(xué)指標(biāo)變化不明顯。有鄰近節(jié)段退變的模型與之對比，其ASD發(fā)病風(fēng)險上升，因此椎間盤摘除術(shù)并不是引起ASD發(fā)病的直接原因，而是在某些情況下與一些危險因素協(xié)同增加ASD的發(fā)病。

6 總結(jié)

以上對腰椎術(shù)后ASD的發(fā)生進(jìn)行了討論，可知其與腰椎融合術(shù)的融合節(jié)段的長度、融合手術(shù)方式、椎板切除程度、內(nèi)固定、懸浮融合、損傷范圍等都密切相關(guān)。PKP術(shù)后ASD的發(fā)生則與術(shù)中骨水泥的注入量、椎體恢復(fù)高度有著一定聯(lián)系，因其可能引起鄰近椎體應(yīng)力發(fā)生變化而進(jìn)一步增加ASD的發(fā)生。對于椎弓根螺釘內(nèi)固定術(shù)，一方面能增加腰椎的穩(wěn)定性而減緩ASD發(fā)病，但是像老年患者不能抵抗該手術(shù)的一些力學(xué)變化反而有可能增加患ASD的風(fēng)險，因而椎弓根螺釘內(nèi)固定術(shù)與ASD發(fā)病的相關(guān)性還待進(jìn)一步具體研究；腰椎間盤置換術(shù)是否能夠減緩ASD發(fā)病目前來說還不是特別明確；腰椎間盤摘除術(shù)不與ASD發(fā)病直接相關(guān)，而是在某些風(fēng)險因素下能與該風(fēng)險因素起協(xié)同作用而增加ASD發(fā)病風(fēng)險。

總之，腰椎術(shù)后ASD的發(fā)病基本均與腰椎術(shù)是否導(dǎo)致腰椎生物力學(xué)發(fā)生改變有關(guān)，也與腰椎術(shù)對腰椎周圍肌肉、韌帶及骨的破壞程度有關(guān)。因而腰椎術(shù)中要注意盡可能保留腰椎正常的組織結(jié)構(gòu)，減少對韌帶復(fù)合體、椎板等的破壞，選取合適的手術(shù)方式，這樣有利于減少ASD的發(fā)生率，也能保證較好的療效。

另外，由于本文只是對部分腰椎術(shù)與ASD的發(fā)生進(jìn)行了相關(guān)討論，涉及的因素有限，實(shí)際上患者本身的因素、術(shù)后患者的生活狀態(tài)等都可能影響ASD的發(fā)生，因此對于其他因素如何影響腰椎術(shù)后ASD的發(fā)生還可以再進(jìn)一步的研究。

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（收稿日期：2022-10-13） （本文編輯：張明瀾）