腰椎融合術前鄰近節段退變對術后ASD 影響的研究現狀與進展

李傳鴻 趙赫 王逢賢 俞興

腰椎融合術經過百余年發展，逐漸成為治療腰椎退行性疾病的標準術式[1-2]。1956 年Anderson[3]首先提出腰椎融合術后鄰近節段退變（adjacent segment degeneration，ASD）的概念，隨著融合術的普及與隨訪時間的延長，ASD 逐漸成為各國學者關注的焦點，ASD 影響術后中遠期療效[4-5]，嚴重者需再次手術干預[6]。術后ASD 主要指脊柱融合術后，融合節段上方或下方出現椎間盤或關節突關節等的退變[7]，其病理改變主要包括關節突肥大性骨關節炎、椎管狹窄、節段性不穩、椎間盤嚴重退變或椎間盤突出、退行性脊椎滑脫等[8]，可分為影像學ASD（adjacentsegmentdegeneration，ASDeg）及臨床癥狀ASD（adjacentsegmentdisease，ASDis）[9]。腰椎融合術后ASDeg 的發病率為8%～100%，ASDis 的發病率為5.2%～18.5%[10-11]。術后ASD 發生的危險因素眾多，患者的個體因素（年齡、性別、體重指數、術前鄰近節段退變情況、手術節段原發病等）及手術相關因素（融合方式、融合長度、融合節段、術中損傷、內固定的使用、術后脊柱骨盆矢狀位序列失衡等）均被認為與術后ASD 的發生關系密切[10,12]。術前已經存在的鄰近節段退變（椎間盤退變、關節突關節退變以及退變性腰椎管狹窄等）可加速融合術后ASD 的發生發展，但兩者之間確切的關系仍存在一定爭議。筆者對相關研究文獻進行綜述，希望利于脊柱外科醫生術前全面評估鄰椎已存退變的情況，合理選擇手術方式，減緩術后ASD 的發生。

1 融合術前鄰近節段椎間盤退變與術后ASD 的關系

目前大多數學者認為融合術前鄰近節段椎間盤退變可加速術后ASD 的發生，已退變的椎間盤存在結構性薄弱，對融合術后增加的應力負荷的耐受力較正常椎間盤差，融合術后鄰近椎間盤的活動及應力增加，加速該椎間盤的退變或導致纖維環進一步破裂、髓核疝出。

Li 等[13]對102 例腰椎后外側融合術（lumbar posterior lateral fusion，PLF）患者5 年隨訪，結果顯示術前無退變和已存在退變的相鄰節段椎間盤末次隨訪時兩組進一步退變的發生率存在顯著差異（分別為13.5%與35.7%，＜0.05）。劉則征等[14]采用UCLA（University of California at Los Angeles Grading Scale）分級量表評價術前鄰椎間盤已存退變的程度，通過147 例腰椎融合內固定術后3 年隨訪，發現術后ASD的發生率與術前間盤退變程度存在相關性。Wang 等[15]應用MRI 評估鄰近椎間盤的退變，237 例腰椎后路椎間融合術(posterior lumbar interbody fusion，PLIF)和椎間孔腰椎間融合術(transforaminal lumbar interbody fusion，TLIF)術后2 年隨訪結果分析，術前腰椎MRI 可見的鄰近節段椎間盤退變與術后ASD 發生相關，筆者認為對術前已存鄰近節段椎間盤退變的患者，要充分告知術后發生ASD 的風險。

一些有限元分析及動物實驗也支持術前已存在的鄰近椎間盤退變可加速術后ASD 的發生。Kim 等[16]通過有限元分析構建L2-5椎間盤三種不同程度退變（正常、輕度、中度）的腰椎模型，L2終板施加前屈、后伸、側曲、旋轉應力，實驗組（L3/4融合）與對照組（L3/4未融合）L2/3與L4/5椎間盤纖維環壓力隨著椎間盤退變程度的增加而增加，統計學分析發現，兩組鄰近椎間盤內應力增加的程度存在差異。Olsewski等[17]將狗的L2/3椎間盤纖維環破壞后，進行L3-7融合內固定，6 月后MRI 發現實驗組L2/3有75%發展為髓核疝出而對照組（單純融合組）未發現明顯變化，從動物實驗證實了術前鄰近椎間盤退變（損傷）與術后ASD 的發生相關。

鄰近節段椎間盤退變作為術后ASD 的危險因素,目前也存在一定爭議，部分文獻報道術前鄰近節段椎間盤退變并不會導致術后ASD 的發生率增加[18-22]。Ghiselli 等[18]對215例腰椎融合術患者6.7 年隨訪結果顯示，術前鄰近節段的退變、內固定物的使用、融合長度等與術后ASD 均無明顯相關。Okuda 等[22]回顧性分析87 例L4滑脫行L4/5節段PLIF術2 年以上隨訪的病例，結果表明影像學已存術前鄰近節段間盤退變并不是術后ASD 的影響因素。

2 融合術前鄰近節段關節突關節退變與術后ASD 的關系

腰椎運動節段被稱為由椎間盤及兩側關節突關節組成的三關節復合體，關節突關節在保持腰椎活動及維持腰椎穩定性中起著重要的作用。腰椎關節突關節退變增生內聚逐漸導致側隱窩狹窄而引起相應的神經根癥狀，同時退變后局部生物力學特性改變而加速椎間關節的退變。術前鄰近節段的關節突關節退變被認為是術后ASD 的危險因素之一。

Lee 等[19]對1 069 例患者腰椎融合術后1 年以上隨訪，其中因ASDis 再次手術26 例納入ASD 組，在未發生ASD的患者中按年齡、性別、融合長度、隨訪時間等因素匹配對照組（26 例），利用腰椎MRI 評估發現術前存在的鄰近關節突關節退變與術后ASD 的發生存在明顯相關性。Kim 等[23]在510 例行腰椎PLIF 術的患者中，同樣按照年齡、性別、手術節段、隨訪時間從術后出現與未出現術后ASD 的患者各選出50 例進行對比研究，術前鄰近關節突關節退變程度依據CT 分級，發現ASD 組與N-ASD 組術前關節突關節退變分級均數存在統計學差異（1.50 和0.92，＜0.01）。Sato等[24]多變量分析發現，腰椎融合術前關節突關節退變分級3 級以上（Fujiwara 關節突關節退變分級系統）的患者術后更易出現ASD。基于CT 關節突關節退變分級，Choi 等[25]對對73 例因腰椎峽部裂Ⅰ、Ⅱ度滑脫行前路腰椎間融合（anterior lumbar interbody fusion，ALIF）的患者10 年以上隨訪，結果發現術前已經存在的近端鄰近節段關節突關節退變是術后ASD 發生的唯一危險因素(=0.03)。

在眾多的臨床研究中，也有報道認為術前鄰近節段關節突關節退變與術后ASD 發生發展無關[20-22]。Kaito 等[20]對85 例L4滑脫行L4/5節段PLIF 術的患者進行2 年以上隨訪，未發現術前L3/4關節突關節退變與術后相應節段ASD 的發生相關。Ou 等[21]190 例患者隨訪發現術后ASD 的發生只與體重指數（body mass index，BMI）相關明顯，BMI 值每增加1 其術后ASD 的發生風險提高67.6%。

3 融合術前鄰近節段腰椎管狹窄與術后ASD 的關系

近年關于術前鄰近節段腰椎管狹窄對術后ASD 影響的研究逐漸增多。Yugue 等[26]回顧性分析因L4滑脫行L4/5減壓融合術的161 例患者，2 ～15 年隨訪期間，22 例（13.7%）因近端鄰近節段的椎管狹窄再次減壓手術的病例資料統計學分析發現，術前后伸位脊髓造影發現鄰近節段椎管狹窄與術后ASDis 發生且需再次手術的風險存在相關性。Zhong 等[27]154 例因腰椎滑脫行腰椎減壓融合術1 ～7 年隨訪資料分析，發現術前腰椎MRI可見的上位鄰近節段椎管狹窄與術后ASDis 發生明顯相關(=0.01)。值得一提的是，鑒于上述臨床研究結果，有部分醫師主張對鄰近節段非癥狀性退變性狹窄進行預防性減壓，但此種預防性減壓術一直存在爭議[28]。爭議的焦點在于，此種操作引起的節段穩定性降低以及對肌肉韌帶復合體的損傷增加，是否會對術后ASD 的發生帶來新的危險因素[29-30]。

4 腰椎退變自然病史與術后ASD 的關系

術前已存在的鄰近節段退變是腰椎退變自然病史的一部分，與年齡、性別、基因、基礎疾病、生活環境等個體因素相關[31]，這些因素大部分術后仍然存在，換言之，鄰近節段退變的自然病史并不會因為融合手術而終止，術后會在原發退變的基礎上繼續自然進展。目前關于腰椎融合術后ASD爭議的焦點并不在于ASD 是否發生，而在于這種退變是腰椎節段性融合所致，還是其本身自然退變過程的表現，或者是二者共同作用的結果。大多學者認為腰椎退變的自然病史以及融合術后生物力學的改變都與腰椎融合術后ASD有關，

融合加速了腰椎的自然退變過程[12-13,18]。付海祥等[32]將67例腰椎間盤突出癥的患者隨機分為融合組（34 例）和保守組（33 例）后隨訪2 年，末次隨訪時發現兩組患者鄰近節段椎間高度均較術前減少（＜0.01），鄰近節段關節突關節退變分級（Fujiwara 關節突關節退變分級系統）均較術前增加（＜0.05），而且融合組較保守組改變更明顯(=-6.969，=0.000 和=0.001)。筆者認為ASD 為腰椎退變自然病程的一部分，而腰椎融合加速了其進程。Hassett 等[33]對796例女性進行9 年以上的流行病學研究，結果腰椎間盤自然退變率為每年3%～4%，Maruenda 等[34]認為此退變率與既往報道的腰椎融合術后ASD 的發病率無明顯差異[10-11]，因此認為自然退變在術后ASD 的發生中作用顯著。當然，部分學者并不認同腰椎退變的自然病程在腰椎融合術后ASD發生發展中所起的作用。Ekman 等[35]將111 例18 ～55 歲、腰椎峽部裂后腰椎滑脫的患者隨機分為保守組（34 例）和PLF 組（77 例），經過10 年以上的隨訪，保守組與PLF 組鄰近椎間隙平均高度分別下降了2%和15%（=0.001 6），PLF 組鄰近椎間隙平均下降高度較保守組增加5 mm 以上，保守組鄰近節段退變的發病率與PLF 組術后ASD 的發病率（UCLA 分級量表）分別為0%和38%（=0.026），筆者由此認為腰椎融合引起的生物力學改變導致了鄰近節段的退變，而與腰椎退變自然病史無關。

5 小結

總之，目前大部分研究認為腰椎融合術前鄰近節段已存的退變與術后ASD 發生存在相關性，腰椎退變的自然病程也參與術后ASD 發生，但兩者對術后ASD 發生的影響程度孰輕孰重仍需進一步大樣本、多中心、前瞻性的隨機對照研究。為了減緩術后ASD 的發生，脊柱外科醫生術前需仔細評估鄰近節段存在的無癥狀退變，是否同期進行鄰近節段預防性處理，目前仍無定論，需根據具體情況而定。