腰椎滑脫癥融合術后脊柱矢狀面平衡改變與療效的關系

葉林輝，劉 蔚，倪 婷，凡 進，殷國勇，鄒月芬，蔡衛華*

1.南京醫科大學第一附屬醫院骨科，江蘇 210029

2.南京市溧水區人民醫院骨科，江蘇 211200

3.南京醫科大學第一附屬醫院放射科，江蘇 210029

退行性腰椎滑脫癥可導致脊柱不穩伴/不伴椎管狹窄［1］。脊柱矢狀面失衡是出現腰椎滑脫癥的危險因素，適當的矢狀面平衡使人體以最小的肌肉力量來維持機體直立，如果失衡，則會導致疼痛和生活質量下降［2］。目前，治療腰椎滑脫癥的金標準是椎間融合術，特別是經椎間孔腰椎椎間融合術（TLIF），不僅能提供更大的骨性融合界面，還能改善脊柱前凸［3］，且具有術中醫源性神經損傷發生率較低的優點［4-5］。但是，不同節段固定對退行性腰椎滑脫癥術后矢狀面平衡的影響及其與療效的關系目前尚不十分清楚。本研究通過回顧性分析南京醫科大學第一附屬醫院手術治療的Ⅰ/Ⅱ度退行性腰椎滑脫癥患者的臨床及影像學資料，探討手術固定節段對脊柱矢狀面平衡的影響及其與療效的關系。

1　資料與方法

1.1　臨床資料

納入標準：①L4，5單/雙節段退行性腰椎滑脫，相鄰節段穩定；② L4滑脫伴L5不穩或椎間盤突出癥；L5滑脫伴L4不穩或椎間盤突出癥；③滑脫＞3 mm和/或角度＞15°；④存在機械性腰痛和/或下肢放射性疼痛，間歇性跛行，非手術治療＞ 3個月無效；⑤臨床隨訪及影像學資料完整。

排除標準：①合并脊柱其他疾病，如骨折、腫瘤、峽部裂性腰椎滑脫、結核、感染、代謝性骨病、脊柱隱裂、后凸或側凸畸形等；②既往有脊柱手術史；③患有神經或精神性疾病；④存在骨盆、髖關節及下肢骨骼肌肉等病變；⑤X線片拍攝姿勢不標準或模糊不清，難以獲得準確的矢狀位參數數據；⑥單純退行性脊柱滑脫合并椎管狹窄，無不穩定；⑦＞ 70歲，無腰椎不穩。

2016年3月—2016年10月，根據以上標準共44例退行性腰椎滑脫癥患者納入研究，男15例，女29例；年齡46 ～ 82（60.6±10.1）歲；病程6 ～ 240個月，平均34個月。腰椎滑脫Meyerding分度［6］：Ⅰ度32例，Ⅱ度12例。單節段固定（單節段組）29例，雙節段固定（雙節段組）15例。術前均攝腰椎正側位、過伸過屈位X線片，站立位全脊柱正側位X線片（包含T12～ S1及雙側股骨頭），腰椎CT及MRI，以確認滑脫程度及腰椎穩定情況。

1.2　治療方法

術前對所有患者均詳細制定TLIF手術方案，由同一組醫師完成。術中對腰椎生理前彎頂點以上節段進行固定時，建議固定棒的弧度在20°左右［7］；確定下腰椎固定棒預彎弧度時需根據骨盆入射角度（PI）的大小，預彎弧度需＞1/2 PI，且融合術后腰椎弧度有可能丟失，必要時預彎弧度可至2/3 PI［8］。采用同一廠家提供的內固定及聚醚醚酮（PEEK）椎間融合器（威高醫療器械有限公司，山東），融合器規格根據術中試模決定，常用8/22、8/26、10/22、10/26、12/22及12/26。

1.3　影像學測量及隨訪指標

分別于術前及術后6個月隨訪時，在醫院影像中心通過PACS系統測量全脊柱側位X線片矢狀位參數（圖1）。①脊柱骶骨角（SSA），C7中點和骶骨終板中點連線與骶骨終板間的夾角；②T1骨盆角（TPA），T1上終板中點和股骨頭中點連線與股骨頭中點和S1上終板中點連線間的夾角；③腰椎前凸（LL）：L1椎體上終板切線與S1椎體上終板切線之間的角度；④PI：S1上終板中點和股骨頭中心連線與過S1上終板且垂直于S1上終板的直線之間的夾角（若雙側股骨頭不重合則取2個股骨頭中心連線的中點）；⑤骨盆傾斜（PT）：S1上終板中點和雙側股骨頭中心的連線（當雙側股骨頭重合時取其中心，當雙側股骨頭不重合時取雙側股骨頭中心連線的中點）與通過S1上終板垂線間的夾角；⑥骶骨傾斜（SS）：S1上終板與水平線間的夾角。影像學參數值均由2名脊柱外科醫師及1名影像科醫師分別測量取平均值，并計算術后6個月隨訪時與術前各指標的差值。

圖1　矢狀面參數測量Fig. 1 Measurement of sagittal parameters

術前及術后6個月隨訪時，采用日本骨科學會（JOA）評分［9］及Oswestry功能障礙指數（ODI）［10］評價療效。由于腰椎滑脫癥患者就診一般是因為腰痛和下肢神經功能障礙，Weisz等［11］研究提示腰椎滑脫等退行性疾病的進展和下腰痛等與矢狀面失衡相關，且為主要原因，故本研究還對腰痛進行視覺模擬量表（VAS）評分［12］。

1.4　統計學處理

采用SPSS 20.0軟件對數據進行統計學分析。計量資料以表示，組內比較采用配對t檢驗，組間比較采用獨立樣本t檢驗。采用Pearson相關分析研究各脊柱矢狀面參數手術前后差值與ODI、JOA評分及VAS評分手術前后差值之間的關系。以P＜ 0.05為差異有統計學意義。

2　結　果

2.1　總體情況

所有患者術后切口均一期愈合，且均獲隨訪，隨訪時間3 ～ 10個月，平均6個月。隨訪期間拍攝的站立位腰椎正側位X線片及全脊柱正側位X線片上均未見內置物松動、斷裂，末次隨訪時植骨均融合，未出現假關節等并發癥。患者腰腿痛等臨床癥狀及體征較術前均有不同程度改善。

2.2　術后療效及脊柱矢狀面參數的變化

2組患者術后SSA、TPA、LL、SS均較術前增大，PT則減小，差異均有統計學意義（P＜ 0.05，表1）；PI與術前比較差異無統計學意義（P＞ 0.05）；VAS評分、JOA評分、ODI與術前比較均明顯改善，差異有統計學意義（P＜ 0.05，表1）。

表1　手術前后各矢狀面參數Tab. 1 Sagittal parameters of pre- and post-operation

2組 手 術 前 后SSA、TPA、LL、PT、SS及VAS評分、JOA評分、ODI的差值進行組間比較，僅LL差值、ODI差值的差異有統計學意義（P＜ 0.05，表2）。

表2　手術前后各矢狀面參數差值Tab. 2 Sagittal parameter differences between pre- and post-operation

2.3　脊柱矢狀面參數與療效的相關性分析

Pearson相關分析結果顯示，單節段組和雙節段組LL差值與ODI差值均相關；SSA差值在雙節段組與VAS評分差值相關，但在單節段組無明顯相關；其余各參數差值均與VAS評分、JOA評分及ODI差值無明顯相關性。

3　討　論

有研究證實，退行性腰椎滑脫對矢狀面平衡影響確切，矢狀面平衡與PI、SS及LL有明顯相關性，特別是LL，其減少可能使脊柱矢狀面失衡［13］。腰背部肌肉、韌帶對維持腰椎的生理性前彎非常重要，當腰椎生理性前彎減少時，后方肌肉韌帶處于拉伸狀態，時間過長可出現腰背肌肉及韌帶疲勞，肌肉力量及反應性減弱，前彎進一步減小，導致脊柱矢狀面失衡；脊柱矢狀面失衡又增加后方肌肉、韌帶應力，增加肌肉、韌帶疲勞程度，加重疼痛，形成惡性循環［14］。退行性腰椎滑脫矢狀面失衡后通過代償機制來抵抗人體重心向前或向后平移，這些機制通常從改變水平柔性部分開始，向遠側進展到髖部和下肢。首先，通過矯正胸腰椎曲度來進行代償，這也導致胸腰背部肌肉勞損，出現疼痛；最后，這些代償機制使骨盆旋轉和平移，以及膝關節、踝關節出現屈曲。經過長時間代償，人體達到一個新的平衡。外科手術干預是通過打破目前的矢狀面平衡［15-16］，重建新的平衡。長節段矯正固定或截骨矯形術一般用于矢狀面畸形和失衡嚴重的病例［17］。退行性腰椎滑脫所致矢狀面失衡是一個緩慢進展的過程，是否能通過短節段手術來糾正矢狀面的失衡，是本研究要闡述的問題。

在本研究中，SSA用來反映骶骨平臺的方向及全脊柱后凸程度。Mac-Thiong等［18］研究發現，SSA正常值為130.4°±8.1°，且SSA變小與年齡增大及脊柱疾病有關。本組患者術前SSA較正常值小，術后有明顯改善，接近正常值。TPA用來反映脊柱矢狀面平衡的整體變化，邱勇［19］研究發現，TPA可以很好地反映脊柱整體平衡。本組病例術后TPA較術前改善。SSA及TPA的變化均提示腰椎滑脫經手術治療后脊柱矢狀面平衡得以重建。

TLIF用于退行性腰椎滑脫的手術治療，已被證實可影響脊柱矢狀面參數的變化和術后療效［20］。從本組結果可見，所有患者術后SSA、TPA、LL及SS均較術前增大，PT值較術前減小，ODI、VAS評分及JOA評分均明顯改善。PI=SS+PT，PI術前術后無明顯變化，符合PI值為脊柱矢狀面參數恒定值的報道［18］。

TLIF主要通過椎體復位、椎間隙加壓或撐開等操作來復位固定椎體，從而糾正LL；此外，通過預彎固定棒也可以糾正LL。Roussouly等［7］發現，腰椎正常的生理曲度等于SS+20°，而SS隨PT變化，可通過預估的術后PT和SS，獲得LL。當進行腰椎生理前彎頂點以上節段固定時，建議固定棒的弧度在20°左右。本組術后LL與術前相比明顯改善，說明手術能通過增加術后LL，改善脊柱矢狀面參數。但是本組數據不存在LL=SS+20°的關系，可能與退行性腰椎滑脫后LL普遍偏小有關。吳清濤［8］的研究認為，需根據PI值估計固定棒預彎角度，且預彎角度需＞1/2 PI，因為融合術后腰椎弧度可能丟失，必要時可達2/3 PI。

在本研究中，根據固定節段的不同將患者分為單節段組和雙節段組并進行比較，發現單節段組術后LL和ODI改善更為明顯；相關性分析顯示，2組LL差值均與ODI差值相關，即LL的變化影響ODI的改善。上述結果說明，單節段固定及雙節段固定都能有效改善LL，且單節段固定的改善效果更明顯。單節段固定后，脊柱可以通過未固定的節段進行調整，從而使脊柱獲得新的矢狀面平衡；而雙節段固定，因腰椎的活動和代償能力差，調整能力也較單節段差。恢復正常LL是重建矢狀面平衡的關鍵，而單節段固定對于脊柱矢狀面參數的影響更小；因此，在進行退行性腰椎滑脫手術時，需考慮到固定節段對脊柱矢狀面平衡的影響，以及利用預估的術后LL來進行固定棒的預彎，為制定更完善的手術方案提供參考。

本研究尚有一定不足之處。首先，退行性腰椎滑脫的矢狀面失衡是一個緩慢的進展過程，如汪勇剛等［21］研究提示，同一參數在術后不同時間段的比較差異無統計學意義，Smith等［22］研究提示，術后3 ～ 6個月頸椎矢狀面平衡可自行獲得改善；因此，腰椎術后的矢狀面是否具有同樣的改善時間，仍需要更長時間的隨訪來證實。其次，本研究僅納入了Ⅰ/Ⅱ度腰椎滑脫患者，結果不一定適用于嚴重滑脫。最后，盡管本研究發現SSA差值僅在雙節段組與VAS評分差值相關，在單節段組則無明顯相關，但其確切關系及臨床意義如何尚需進一步研究。