陳景泉，李念虎，徐展望

（1.山東中醫(yī)藥大學(xué)第一臨床學(xué)院，山東 濟(jì)南 250014；2.山東省警官醫(yī)院外一科，山東 濟(jì)南 250002；3.山東中醫(yī)藥大學(xué)附屬醫(yī)院脊柱骨科，山東 濟(jì)南 250014）

腰椎融合術(shù)后鄰近節(jié)段退化危險(xiǎn)因素的Cox回歸分析

陳景泉1，2，李念虎3，徐展望3

（1.山東中醫(yī)藥大學(xué)第一臨床學(xué)院，山東 濟(jì)南 250014；2.山東省警官醫(yī)院外一科，山東 濟(jì)南 250002；3.山東中醫(yī)藥大學(xué)附屬醫(yī)院脊柱骨科，山東 濟(jì)南 250014）

目的：探討腰椎融合術(shù)后鄰近節(jié)段退化（adjacent segment deterioration,ASDet）的危險(xiǎn)因素及相對(duì)風(fēng)險(xiǎn)度，以求降低患者術(shù)后發(fā)生ASDet的風(fēng)險(xiǎn)。方法：選擇山東中醫(yī)藥大學(xué)附屬醫(yī)院2010年9月至2014年7月行腰椎融合手術(shù)患者136例。應(yīng)用MRI評(píng)估患者術(shù)前椎間盤(pán)退變情況，應(yīng)用Cox比例風(fēng)險(xiǎn)回歸模型分析腰椎融合術(shù)后ASDet的發(fā)生與年齡、性別、骨質(zhì)疏松、術(shù)前鄰近節(jié)段椎間盤(pán)退變、椎板減壓術(shù)、融合節(jié)段數(shù)、椎間隙撐開(kāi)、使用內(nèi)固定、腰骶椎融合等9個(gè)因素的相關(guān)性和風(fēng)險(xiǎn)性。結(jié)果：術(shù)前椎間盤(pán)退變（RR=4.272，P＜0.01）和椎間隙撐開(kāi)（RR=2.022，P=0.024）與術(shù)后ASDet的發(fā)生呈顯著相關(guān)。結(jié)論：術(shù)前椎間盤(pán)退變及術(shù)中行椎間隙撐開(kāi)可增加術(shù)后發(fā)生ASDet的風(fēng)險(xiǎn)。

脊柱融合術(shù)；椎間盤(pán)退化；比例危險(xiǎn)度模型

脊柱內(nèi)固定融合術(shù)現(xiàn)已成為治療椎管狹窄、椎體滑脫、退變性椎間盤(pán)疾病及脊柱畸形等多種脊柱疾病的標(biāo)準(zhǔn)手術(shù)方法。但是融合術(shù)后出現(xiàn)的鄰近節(jié)段退化（adjacent segment deterioration，ASDet）越來(lái)越成為影響脊柱融合術(shù)后療效的重要因素。本研究通過(guò)對(duì)2010年9月至2014年7月在山東中醫(yī)藥大學(xué)附屬醫(yī)院脊柱骨科行腰椎融合術(shù)、且具有完整資料的患者進(jìn)行回顧性調(diào)查，探討可能導(dǎo)致ASDet發(fā)生的相關(guān)因素及其相對(duì)風(fēng)險(xiǎn)度。

1 資料與方法

1.1 一般資料 本研究共136例患者，男58例，女78例；年齡23～71歲，平均45.99歲；診斷為骨質(zhì)疏松的患者55例；術(shù)前存在椎間盤(pán)退變的患者91例；行椎板切除減壓術(shù)98例；行單節(jié)段融合107例，多節(jié)段融合29例；行椎間椎骨融合術(shù)95例，橫突間融合術(shù)41例；應(yīng)用內(nèi)固定者121例；行腰骶椎融合術(shù)68例；隨訪最短時(shí)間10個(gè)月，最長(zhǎng)時(shí)間40個(gè)月，平均20.66個(gè)月；確定為相鄰節(jié)段退變（adjacent segment degeneration，ASDeg）的患者99例，確定為相鄰節(jié)段病變（adjacent segment disease，ASDis）的患者2例，截尾數(shù)據(jù)35例，刪失率25.74%。

1.2 影像學(xué)評(píng)估方法 為了評(píng)估患者影像學(xué)資料中鄰近節(jié)段椎間盤(pán)的退變情況，我們采用Pfirrmann的椎間盤(pán)影像學(xué)分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)（表1）和Farfan測(cè)量法。參照Pfirrmann分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)，將椎間盤(pán)在矢狀位T2WI上按照椎間盤(pán)結(jié)構(gòu)、髓核與纖維環(huán)的分界、信號(hào)強(qiáng)度以及椎間隙變化的不同分為Ⅰ～Ⅴ級(jí)。

1.3 統(tǒng)計(jì)學(xué)方法 通過(guò)參考相關(guān)文獻(xiàn)［1-5］，將隨訪的病例資料分類整理，篩選出可能影響ASDet發(fā)生的9種因素（表2），進(jìn)行量化賦值后，應(yīng)用SPSS 18.0統(tǒng)計(jì)學(xué)軟件進(jìn)行多因素Cox比例風(fēng)險(xiǎn)回歸模型分析。以P＜0.05為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

隨訪時(shí)間自手術(shù)日起，以診斷ASDet時(shí)間或末次隨訪時(shí)間為終止日。以月為單位計(jì)算。死亡和失訪患者按照截尾數(shù)據(jù)處理。

表1 Pfirrmann分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)

2 結(jié)果

2.1 單因素分析 將隨訪觀察的X1（年齡）、X2（性別）、X3（骨質(zhì)疏松）、X4（術(shù)前椎間盤(pán)退變）、X5（椎板減壓術(shù)）、X6（融合節(jié)段數(shù)）、X7（椎間隙撐開(kāi)）、X8（使用內(nèi)固定）、X9（腰骶椎融合）等9個(gè)影響因素分別引入Cox回歸模型行單因素分析，結(jié)果顯示X4（術(shù)前椎間盤(pán)退變）及X7（椎間隙撐開(kāi)）對(duì)腰椎融合術(shù)后ASDet的發(fā)生有影響（P＜0.05）（表3）。

2.2 多因素分析 將9個(gè)影響因素一并引入Cox回歸模型行多因素分析，結(jié)果顯示只有X4（術(shù)前椎間盤(pán)退變）及X7（椎間隙撐開(kāi)）對(duì)腰椎融合術(shù)后ASDet的發(fā)生有影響（P＜0.05）（表4）。

表2 腰椎融合術(shù)后鄰近節(jié)段退化相關(guān)因素量化賦值表

表3 Cox回歸模型單因素分析篩選的危險(xiǎn)因素及參數(shù)估計(jì)

表4 Cox回歸模型多因素分析篩選的危險(xiǎn)因素及參數(shù)估計(jì)

3 討論

到目前為止，對(duì)腰椎融合術(shù)后ASDet發(fā)生的相關(guān)危險(xiǎn)因素的報(bào)道很多，且結(jié)論不盡相同，但歸納起來(lái)，可分為兩大類。一類是手術(shù)相關(guān)因素，包括融合方式、融合節(jié)段、手術(shù)對(duì)脊柱結(jié)構(gòu)的損傷、矢狀面曲度改變、內(nèi)固定的使用等，其中很大一部分可以減少甚至完全避免。另一類是患者的個(gè)體因素，包括年齡、骨質(zhì)疏松、女性絕經(jīng)狀態(tài)、術(shù)前脊柱退變程度等，這些因素大多難以改變。本節(jié)著重討論與手術(shù)相關(guān)的因素。

3.1 術(shù)前椎間盤(pán)退變 部分學(xué)者認(rèn)為患者術(shù)前鄰近節(jié)段存在的退行性改變對(duì)術(shù)后ASDet發(fā)生的影響超過(guò)融合術(shù)本身。Anandjiwala等［6］依據(jù)Pfirrmann標(biāo)準(zhǔn)分析患者的MRI資料后發(fā)現(xiàn)鄰近節(jié)段椎間盤(pán)術(shù)前存在的退變與術(shù)后ASDet的發(fā)生具有很強(qiáng)的相關(guān)性。有研究者［2］同樣應(yīng)用MRI進(jìn)行對(duì)照研究顯示術(shù)前鄰近節(jié)段小關(guān)節(jié)退變也是ASDeg的危險(xiǎn)因素之一。

3.2 椎間隙過(guò)度撐開(kāi) Kaito等［7］對(duì)腰椎后路椎間融合并行椎弓根螺釘固定者進(jìn)行的隨訪研究發(fā)現(xiàn)，術(shù)后發(fā)生ASDet患者的融合節(jié)段椎間隙高度明顯大于無(wú)ASDet患者。之后，他通過(guò)分析使用允許椎間融合器下沉的棘突鋼板以及使用椎弓根螺釘固定的腰椎后路椎間融合患者的影像資料［8］，比較融合節(jié)段椎間隙高度與術(shù)后ASDet的發(fā)生情況，發(fā)現(xiàn)了椎間隙高度較低的棘突鋼板固定組其ASDeg和ASDis的發(fā)病率均明顯低于椎弓根螺釘固定組。據(jù)此提出過(guò)度撐開(kāi)椎間隙是ASDet發(fā)生的危險(xiǎn)因素之一。

正常人的腰椎從上至下各運(yùn)動(dòng)節(jié)段存在著12°～20°的活動(dòng)度，而腰椎融合術(shù)損害了融合節(jié)段正常的運(yùn)動(dòng)功能，使腰椎的運(yùn)動(dòng)方式發(fā)生顯著變化。由于融合節(jié)段的活動(dòng)度明顯減小或消失，腰椎的活動(dòng)度被重新分配，融合節(jié)段的活動(dòng)度被迫轉(zhuǎn)移至其余的運(yùn)動(dòng)節(jié)段。這增大了鄰近節(jié)段的活動(dòng)度，其中近側(cè)節(jié)段活動(dòng)度的增大通常更顯著［9］。目前，腰椎融合術(shù)后鄰近節(jié)段椎體的生物力學(xué)改變已被大多數(shù)學(xué)者公認(rèn)是導(dǎo)致ASDet最主要的機(jī)制，主要有3個(gè)方面：

①腰椎固定融合術(shù)導(dǎo)致鄰近椎體應(yīng)力集中［10］，其活動(dòng)度增大；這增加了椎間盤(pán)內(nèi)壓力，增大了椎體的單位面積載荷，使得鄰近椎體和椎間盤(pán)的退變明顯加速［11-12］。鄰近節(jié)段的可變形體單位面積上承受了超負(fù)荷應(yīng)力；這種應(yīng)力的反復(fù)作用則會(huì)加速ASDet的進(jìn)程。

②腰椎固定融合會(huì)改變鄰近節(jié)段活動(dòng)時(shí)的瞬時(shí)旋轉(zhuǎn)中心及其運(yùn)動(dòng)軌跡［1］。融合術(shù)后當(dāng)脊柱沿冠狀軸進(jìn)行屈伸運(yùn)動(dòng)時(shí)，鄰近節(jié)段椎體的瞬時(shí)旋轉(zhuǎn)中心將后移，使其活動(dòng)應(yīng)力向椎間盤(pán)和小關(guān)節(jié)集中。這種超負(fù)荷應(yīng)力的累積作用可能引起小關(guān)節(jié)局部發(fā)生應(yīng)力性骨折，進(jìn)一步出現(xiàn)小關(guān)節(jié)退變?cè)錾?、椎間高度降低、黃韌帶肥厚、退變性骨贅形成及脊柱失穩(wěn)等ASDeg表現(xiàn)，最終導(dǎo)致繼發(fā)性椎管狹窄［13］。

③腰椎融合術(shù)后脊柱矢狀位及冠狀位的失平衡對(duì)ASDet的發(fā)生也有重要影響。固定融合術(shù)會(huì)導(dǎo)致腰椎生理性前凸丟失，機(jī)體為代償腰椎矢狀位排列順序的改變及維持重心的穩(wěn)定，使鄰近椎體的活動(dòng)范圍增大，從而使其承受了額外載荷［10］。通過(guò)分析腰椎融合術(shù)患者的影像學(xué)資料，Kumar等［14］指出手術(shù)所造成的腰椎生理性前凸的丟失，會(huì)在術(shù)后通過(guò)骶椎傾斜角度的減小而得到部分代償。這一變化迫使患者站立時(shí)髖關(guān)節(jié)相對(duì)屈曲，此時(shí)對(duì)股骨干的牽張力將部分轉(zhuǎn)移至腰椎，使得融合椎體的鄰近節(jié)段受到非生理性載荷。此外，腰椎術(shù)后下腰痛與骶椎傾斜角度減小的相關(guān)性也已被證實(shí)［15］。

現(xiàn)有研究已經(jīng)證實(shí)，腰椎固定融合術(shù)后剩余運(yùn)動(dòng)的改變不可避免；這種改變將加劇患者術(shù)前腰椎間盤(pán)MRI可見(jiàn)的退行性變或?qū)е滦g(shù)后ASDet的發(fā)生。但是由于現(xiàn)有研究的對(duì)象、方法、可信度不盡相同，且缺少前瞻性的臨床實(shí)驗(yàn)研究，因此融合以后生物力學(xué)的改變?cè)贏SDet的發(fā)生中所起作用的確切程度還不十分清楚。

本研究的病例資料中具有多個(gè)相關(guān)因素，互相影響，不適宜進(jìn)行線性回歸分析。Cox比例風(fēng)險(xiǎn)回歸模型作為多因素分析工具，不僅能夠有效地控制混雜因素，而且能分析相關(guān)因素共同作用時(shí)的作用強(qiáng)度及其相對(duì)危險(xiǎn)度。本研究所得的結(jié)論對(duì)臨床實(shí)踐工作應(yīng)有一定的指導(dǎo)作用。但本研究?jī)H為在前輩研究成果的基礎(chǔ)上進(jìn)行的初步探討，存在著病例較少、隨訪時(shí)間較短等缺陷，對(duì)于ASDet發(fā)病機(jī)制及相關(guān)影響因素的研究，還有待日后更大樣本數(shù)量和更長(zhǎng)隨訪周期的回顧性研究。以對(duì)更多可疑危險(xiǎn)因素進(jìn)一步分層，并且需要有多中心大規(guī)模隨機(jī)的前瞻性臨床研究來(lái)進(jìn)一步證實(shí)。

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Cox regression analysis of risk factors of adjacent segment deterioration after lumbar fusion

CHEN Jingquan，LI Nian-

hu，XU Zhanwang*.*Department of Spinal Bone，the Affiliate Hospital of Shandong University of TCM，Jinan，250014，China.

Objective：To investigate the risk factors and the relative degree of postoperative occurrence of adjacent segment deterioration(ASDet)after lumbar fusion.To reduce the occurrence of ASDet，improve the clinical efficacy of surgical treatment of lumbar fusion.M ethods：136 cases who had been performed lumbar fusion were selected.All cases underwent MRI for evaluating intervertebral disc degeneration.Cox proportional hazards regression model was used to analyze the correlation and the relative risk degree from the occurrence of ASDet and 9 related factors which included age，sex，osteoporosis，intervertebral disc degeneration，laminectomy，range of lumbar fusion，intervertebral disc space distraction，internal fixation，lumbosacral fusion.Result：Multivariate Cox regression analysis showed that intervertebral disc degeneration（RR=4.272，P=0.000）and intervertebral disc space distraction（RR=2.022，P=0.024）were significant correlated with the occurrence of ASDet.Conclusion：To choose operation reasonably for the patients with intervertebral disc degeneration and not to distract the intervertebral disc space overmuch could reduce the occurrence of ASDet.

Spinal fusion；Intervertebral disk degeneration；Proportional hazards models

2014-08-26）

10.3969/j.issn.1672-0512.2015.01.007

山東省自然科學(xué)基金（Y2008C147）。

徐展望，E-mail：xzw6001@163.com。