椎體CT參數(shù)對TLIF術后早期融合器沉降的預測價值

摘要：目的 探討椎體CT參數(shù)對經椎間孔腰椎椎體間融合術（TLIF）術后早期融合器沉降的預測價值。方法 選取178例經TLIF手術治療的腰椎退行性病變患者的臨床及影像學資料，根據(jù)患者術后3個月融合器沉降情況分為沉降組（n＝57）及無沉降組（n＝121），比較兩組一般資料及CT影像參數(shù)結果，采用多因素Logistic回歸分析早期融合器沉降的危險因素，并進行預測效能分析。結果 早期融合器沉降發(fā)生率為32.0%。與無沉降組比較，沉降組年齡≥60歲、骨質疏松癥、手術節(jié)段L5—S1占比及椎間隙高度較高，融合器接觸面積、節(jié)段性前凸角較大，腰椎CT值較低（P＜0.05）；Logistic回歸分析顯示，年齡≥60歲、手術節(jié)段L5—S1、椎間隙高度高、節(jié)段性前凸角大是融合器沉降的獨立危險因素，腰椎CT值偏高則是保護因素（P＜0.05）；受試者工作特征曲線顯示，腰椎CT值、椎間隙高度、節(jié)段性前凸角聯(lián)合預測TLIF術后早期融合器沉降的曲線下面積（AUC）高于年齡≥60歲、手術節(jié)段L5—S1、腰椎CT值、椎間隙高度、節(jié)段性前凸角單獨應用（P＜0.05）。結論 椎體CT參數(shù)腰椎CT值、椎間隙高度和節(jié)段性前凸角對TLIF術后早期融合器沉降的預測價值較高，且3個參數(shù)聯(lián)合的預測價值更高。

關鍵詞：椎間盤退行性變；椎體；體層攝影術，X線計算機；經椎間孔腰椎椎體間融合術；融合器沉降

中圖分類號：R681.5 文獻標志碼：A DOI：10.11958/20241833

Predictive value of vertebral CT parameters for early fusion sink after TLIF

LI Xiaoshuo1， HAN Zixu2， LI Yang2， LI Mengning3△

1 Department of Imaging， 2 Department of Radiology， Tangshan No.2 Hospital， Tangshan 063000， China;

3 Department of MRI， Kailuan General Hospital， Tangshan

△Corresponding Author E-mail： limengning119@163.com

Abstract： Objective To investigate the prognostic value of vertebral CT parameters for early fusion sink after transforaminal lumbar interbody fusion （TLIF）. Methods The clinical and imaging data of 178 patients with lumbar degenerative diseases treated by TLIF were retrospectively studied. The patients were divided into the sedimentation group （n＝57） and the non-sedimentation （n＝57） group according to the patient's fusion device settlement 3 months after surgery. The results of general data and CT image parameters were compared between the two groups. Multivariate Logistic regression was used to analyze risk factors of early fusion subsidence， and the prediction efficiency was analyzed. Results The incidence of the early fusion sink was 32.0%. Compared with the non-sedimentation group， the sedimentation group had a higher proportion of patients aged ≥60 years， osteoporosis， L5-S1 and intervertebral space height， larger fusion contact area and segmental lordosis angle and lower lumbar CT value （P＜0.05）. Logistic regression analysis showed that age ≥60 years old， surgical level L5-S1， high intervertebral height and large segmental lordosis angle were independent risk factors for the early fusion after TLIF， while high lumbar CT value was protective factor （P＜0.05）. Subject working characteristic curves showed that the area under the curve （AUC） of lumbar CT value， intervertebral height， segmental lordosis angle combined with AUC were higher than those of patients aged ≥60 years， surgical segment L5-S1， lumbar CT value， intervertebral height， segmental lordosis angle applied alone （P＜0.05）. Conclusion Vertebral CT parameters of lumbar CT value， intervertebral height and segmental lordosis angle have higher predictive value for the early fusion after TLIF， and the combined prediction value of the three parameters is higher.

Key words： intervertebral disc degeneration; vertebral body; tomography， X-ray computed; transforaminal lumbar interbody fusion; cage subsidence

腰椎退行性病變的發(fā)病因素主要是與腰椎的承受壓力過大和平衡失調有關，臨床表現(xiàn)主要包括腰痛、下肢麻木、間歇性跛行等，通常需要保守治療，保守治療無效則選擇手術治療［1］。經椎間孔腰椎椎體間融合術（transforarminal lumbar interbody fusion，TLIF）是治療腰椎退行性病變的有效手術方法，TLIF可切除退變的椎間盤、恢復椎間高度、充分減壓神經等［2］。研究發(fā)現(xiàn)部分患者術后會發(fā)生融合器沉降，即腰椎融合術后融合器嵌入上或下終板，導致椎間高度丟失的現(xiàn)象，往往給患者造成較大影響，甚至需要再次手術［3-4］。融合器沉降會加速鄰近節(jié)段退變疾病的發(fā)生，嚴重影響患者腰椎活動度及腰椎穩(wěn)定性［5］。因此，有效預測術后早期融合器沉降的發(fā)生對于TLIF術后患者意義重大。目前，臨床中關于TLIF術后早期融合器沉降發(fā)生率的報道存在一定差異，且多局限于患者自身因素及手術因素［6］。CT掃描是評價骨密度的一種可行的方法，可通過針對性選擇測量部位，避開可能影響骨密度測量的相關區(qū)域，不僅可減少輻射暴露，還可減少患者花費及節(jié)省醫(yī)療資源，技術方法易掌握［7］。采用椎體CT參數(shù)預測TLIF術后融合器沉降的研究已有報道，但尚無確切結論，且利用椎體CT參數(shù)與臨床危險因素共同構建TLIF術后融合器沉降預測模型的研究較少。本研究對是否發(fā)生融合器沉降患者的錐體CT參數(shù)進行比較，并采用Logistic回歸模型分析TLIF術后早期融合器沉降的影響因素，以期為TLIF手術提供參考。

1 對象與方法

1.1 研究對象 選取2021年4月—2023年5月我院收治并接受TLIF手術治療的178例腰椎退行性病變患者臨床及影像學資料。納入標準：（1）年齡＞18歲。（2）接受單節(jié)段TLIF手術。（3）術前經影像學檢查確診為腰椎管狹窄、腰椎滑脫或腰椎間盤突出癥。（4）患者臨床及影像學資料完整。排除標準：（1）嚴重心、肺功能障礙。（2）多節(jié)段病變及合并脊柱腫瘤或結核等疾病。（3）既往有脊柱手術、感染者。（4）存在認知功能障礙。本研究已獲得醫(yī)院倫理委員會批準（倫理號：202448）。

1.2 方法

1.2.1 腰椎CT掃描 術前、術后2 d應用GE light speed VCT（GE Revolution ES及Philip Ingenuity CT）進行檢查，患者取仰臥位，掃描范圍包括病變椎體及相鄰上、下3個椎體的椎弓根。掃描參數(shù)：管電壓120 kV，管電流300 mA，轉速1 r/s，層厚/層間距0.625 mm。掃描結束后，將數(shù)據(jù)傳輸至AW4.3工作站，采用多層螺旋CT多平面成像技術（multiplanar reconstruction，MPR）、容積再現(xiàn)技術（volume rendering，VR）進行多角度重建。由2位具有5年以上工作經驗的脊柱外科醫(yī)師進行影像學參數(shù)測量（測量3次后取均值），2位醫(yī)師測量的最終結果再取平均值作為最終數(shù)據(jù)。

影像學參數(shù)包括椎間隙高度（椎間隙前緣高度與后緣高度的平均值）、節(jié)段性前凸角（融合節(jié)段上終板與下終板夾角）、腰椎前凸角（L1終板上緣與S1椎體上終板角度）、骨盆入射角（S1上終板垂線的中點與股骨頭中心點的角度）、骨盆傾斜角（S1上終板中點與股骨頭和水平垂線中點的角度）、螺釘內傾角（椎弓根橫截面上螺釘與椎體中垂線的夾角）、螺釘尾傾角（選取螺釘軌跡層面，矢狀面上椎弓根螺釘與水平線的夾角），見圖1。

1.2.2 融合器沉降評估及分組 術后隨訪3個月，患者均入院復查并進行CT掃描，以術后椎間隙高度為基準進行評估［8］，將融合器沉降分為4級。0級：0＜椎間隙高度下降＜25.0%。1級：25.0%≤椎間隙高度下降＜50.0%。2級：50.0%≤椎間隙高度下降＜75.0%。3級：75.0%≤椎間隙高度下降＜100.0%。其中0級為無沉降，納入無沉降組，1—3級分別為輕、中、重度沉降，納入沉降組。

1.2.3 資料收集 收集所有研究對象的一般及臨床資料，包括年齡，性別，身體質量指數(shù)（BMI），病程，合并癥（高血壓、糖尿病、高血脂），疾病類型（腰椎間盤突出癥、腰椎滑脫、腰椎管狹窄），記錄術中融合器長度，融合器高度，融合器接觸面積，手術節(jié)段（L2—3、L3—4、L4—5、L5—S1），手術時間，術中出血量。

1.3 統(tǒng)計學方法 采用SPSS 23.0統(tǒng)計學軟件分析數(shù)據(jù)。計數(shù)資料以例（%）表示，組間比較采用χ2檢驗；對計量資料數(shù)據(jù)利用偏度和峰度進行正態(tài)性檢驗，符合正態(tài)分布計量資料以[x]±s]表示，組間比較采用t檢驗；采用多因素Logistic回歸分析早期融合器沉降的危險因素；繪制受試者工作特征（ROC）曲線并計算曲線下面積（AUC）評估椎體CT參數(shù)對術后融合器沉降的預測價值。以P＜0.05為差異有統(tǒng)計學意義。

2 結果

2.1 術后早期融合器沉降發(fā)生情況 根據(jù)椎體CT參數(shù)評估TLIF術后早期融合器沉降情況，178例行TLIF的腰椎退行性病變患者中發(fā)生融合器沉降共57例，發(fā)生率為32.0%，其中輕度沉降35例，中度沉降17例，重度沉降5例。

2.2 沉降組與無沉降組一般資料比較 沉降組（n＝57）與無沉降組（n＝121）性別、BMI、病程、疾病類型、融合器長度、融合器高度、手術時間、術中出血量及手術節(jié)段L4—5占比比較差異無統(tǒng)計學意義（P＞0.05）；沉降組年齡≥60歲占比、骨質疏松癥占比、手術節(jié)段L4—5占比、融合器接觸面積均大于無沉降組，手術節(jié)段L2—3、L3—4占比低于無沉降組（P＜0.05），見表1。

2.3 2組TLIF術后CT影像參數(shù)比較 與無沉降組比較，沉降組椎間隙高度較高、節(jié)段性前凸角較大，腰椎CT值則偏低（P＜0.05），見表2。術后早期融合器沉降典型病例，見圖2。

2.4 TLIF術后早期融合器沉降影響因素分析 將TLIF術后早期融合器沉降情況（沉降=1，無沉降=0）作為因變量，沉降組與無沉降組差異有統(tǒng)計學意義的參數(shù)作為自變量，納入多因素Logistic回歸分析模型。自變量賦值方法：年齡（≥60歲＝1，＜60歲＝0）、手術節(jié)段（L5—S1＝1，非L5—S1＝0）、骨質疏松癥（是＝1，否＝0），融合器接觸面積、椎間隙高度、節(jié)段性前凸角、腰椎CT值（連續(xù)變量實測值輸入）。結果顯示，年齡≥60歲、手術節(jié)段L5—S1、椎間隙高度偏高、節(jié)段性前凸角偏大是TLIF術后早期發(fā)生融合器沉降的獨立危險因素，腰椎CT值偏高則是保護因素（P＜0.05），見表3。

2.5 臨床因素及椎體CT參數(shù)對TLIF術后早期融合器沉降的預測價值 ROC曲線分析結果顯示，椎體CT參數(shù)腰椎CT值、椎間隙高度和節(jié)段性前凸角相較于臨床因素年齡≥60歲和手術節(jié)段L5—S1對TLIF術后早期融合器沉降的預測價值較高，且3個CT參數(shù)聯(lián)合的預測價值較3指標單獨預測的價值更高，見表4、圖3。

3 討論

隨著TLIF手術病例的增多，術后融合器沉降逐漸受到脊柱外科學者的重視。TLIF因操作相對簡單、安全性高和對脊柱穩(wěn)定性影響小的優(yōu)勢在腰椎退行性病變中廣泛應用，但也存在一些并發(fā)癥，其中融合器沉降即是術后常見并發(fā)癥之一［9-10］。當融合器沉降后，椎間孔高度降低，前柱支撐減弱，韌帶結構再次松弛肥厚，減弱了手術的減壓效果［11-12］，進而造成雙側椎間孔再次狹窄，導致神經癥狀再次出現(xiàn)，加速鄰近節(jié)段退變等疾病的發(fā)生。目前，多數(shù)研究者認為融合器沉降與融合器大小、融合器位置等有關［13］。近年來研究發(fā)現(xiàn)，椎體CT參數(shù)與融合器沉降的發(fā)生有著密切聯(lián)系［14］。本研究旨在通過椎體CT參數(shù)預測TLIF早期融合器沉降的相關因素，為提高手術融合效果提供參考。

本研究顯示，年齡≥60歲、手術節(jié)段為L5—S1是TLIF術后早期發(fā)生融合器沉降的獨立危險因素。年齡≥60歲提示高齡與融合器沉降有關，隨著年齡增長，體內激素發(fā)生變化，骨密度下降，當椎體骨密度下降后，其抗壓縮能力下降，可降低終板負荷，從而增加融合器下沉風險［15-16］。由于L5椎板及關節(jié)突關節(jié)更傾向于冠狀位，因此冠狀面與關節(jié)突關節(jié)面的夾角減小，置釘時易損傷椎體終板，終板損傷使椎間融合器沉降的發(fā)生率明顯增高。另外，患者在日常生活中做彎腰等動作會增加融合器與椎體之間的應力，L5—S1作為脊柱骨盆連接處，承受的應力進一步加大，進而增加融合器沉降的風險［17］。

本研究對是否發(fā)生融合器沉降患者的CT影像學參數(shù)進行對比，結果顯示，沉降組術后腰椎CT值偏低，椎間隙高度較高、節(jié)段性前凸角較大，進一步經Logistic回歸分析發(fā)現(xiàn)椎間隙高度高及節(jié)段性前凸角大是TLIF術后早期發(fā)生融合器沉降的獨立危險因素，腰椎CT值偏高則是保護因素。腰椎CT值在判斷終板骨密度及局部骨質量中具有高度可靠性，可預測椎體骨質和融合器下沉。骨密度被認為是影響椎體終板生物學性能的重要因素。Jones等［18］研究顯示，骨密度降低會導致椎體終板的破壞、載荷降低，進而增加腰椎椎間融合術后融合器沉降風險。Huang等［19］指出，骨密度與經側方入路腰椎間融合術術后椎間隙融合器沉降有關。腰椎CT值在一定程度上反映了腰椎骨密度，當骨密度較低時，可逐漸發(fā)展為骨質疏松，引起椎弓螺釘松動，進而發(fā)生融合器沉降［20］。Yao等［21］研究指出，腰椎CT值可以更好地預測術后椎弓根螺釘松動發(fā)生，腰椎CT值高提示融合器沉降風險較低。Wu等［22］研究顯示，椎間隙高度較高是發(fā)生融合器沉降的危險因素，椎間隙高度較高使椎間隙后部空虛，融合器的受力點較少，正常的椎間隙高度能夠容納并包裹著融合器，使融合器更加穩(wěn)定。節(jié)段性前凸角過大可導致生物力學不平衡，造成融合器下沉。袁照等［23］研究表明，節(jié)段性前凸角是后路腰椎椎間融合術融合器下沉的危險因素，節(jié)段性前凸角過大使終板與融合器之間受力不均，可增加術后融合器下沉的風險。由此可知，腰椎CT值過低、椎間隙高度過高和節(jié)段性前凸角過大能夠增加融合器沉降的風險，其可能機制為腰椎骨密度低導致椎體骨的支撐度下降，椎間隙高度和節(jié)段性前凸角偏高使融合器-終極板界面應力升高，從而加速沉降的發(fā)生。本研究采用ROC曲線分析顯示，腰椎CT值預測術后融合器沉降的AUC高于椎間隙高度和節(jié)段性前凸角，較臨床因素年齡≥60歲、手術節(jié)段L5—S1的預測效能更高，提示術后腰椎CT值有助于臨床盡早預測TLIF術后融合器沉降風險，且除對腰椎CT值偏低的患者需要重點關注外，對于椎間隙高度較高、節(jié)段性前凸角較大的患者也需要高度關注，及時給予針對性干預以改善術后結局。

綜上所述，TLIF術后椎體CT參數(shù)提示椎間隙高度較大、節(jié)段性前凸角大是影響術后早期融合器沉降的危險因素，腰椎CT值偏高則是保護因素，3個椎體CT參數(shù)聯(lián)合的預測價值更高。本研究也存在樣本量偏少，對TLIF術后早期融合器沉降的危險因素分析不夠全面等不足，后期會增加樣本量、延長隨訪時間，從多個角度、多個方面進行分析，為預防TILF術后融合器沉降并發(fā)癥的發(fā)生提供更多的參考依據(jù)。

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（2024-11-13收稿 2024-12-30修回）

（本文編輯 李國琪）

基金項目：河北省醫(yī)學科學研究課題計劃（20251182）

作者單位：1唐山市第二醫(yī)院影像科（郵編063000），2放射科；3唐山市開灤總醫(yī)院磁共振室

作者簡介：李小碩（1987），男，主治醫(yī)師，主要從事影像學方面研究。E-mail：lixiaoshuo1987@163.com

△通信作者 E-mail：limengning119@163.com

引用本文：李小碩，韓子旭，李洋，等. 椎體CT參數(shù)對TLIF術后早期融合器沉降的預測價值［J］. 天津醫(yī)藥，2025，53（3）：301-306. LI X S， HAN Z X， LI Y，et al. Predictive value of vertebral CT parameters for early fusion sink after TLIF［J］. Tianjin Med J，2025，53（3）：301-306. doi：10.11958/20241833.