術前頸椎椎體CT值與頸椎前路椎間盤切除融合術后鄰近椎間隙高度變化的相關性研究

凱依塞爾·阿布都克力木，李磊，楊曉凱，任軍，劉帥

1958年SMITH和ROBINSON首次提出了頸椎前路椎間盤切除融合術（anterior cervical discectomy and fusion，ACDF）[1]，現已逐漸成為治療多種頸椎退行性疾病的標準術式，其有效性及安全性得到了廣泛的認可[2]。該術式是對被壓迫的脊髓、神經根進行減壓，恢復正常的椎間隙高度和生理曲度，使相應的節段維持穩定。鄰近節段退變（adjacent segment degeneration，ASD）是ACDF術后遠期嚴重并發癥之一，主要表現為鄰近椎間隙退變，即椎間盤變形、突出，椎間隙變窄，骨贅形成，鄰近椎體的不穩、滑移等[3-4]，部分有神經功能障礙的ASD患者需再次行手術治療，嚴重影響ACDF 術后療效[2]。

骨密度是影響脊柱融合術后療效的重要因素之 一[5-6]。定量計算機斷層掃描（quality control technology，QCT）和雙能X射線吸收法（dual-emission X-ray absorptiometry，DXA）是目前測量骨密度的代表性方法。DXA最常用于髖部或腰椎骨密度的檢測[3-4]，但在椎體壓縮性骨折、血管鈣化、椎體退行性病變等患者中DXA誤差較大，其結果不如QCT可靠。由于QCT輻射量較大，臨床上實際應用較少。頸椎椎體CT值與T值之間存在密切關系，可在一定程度上反映椎體骨密度。術前測量頸椎椎體CT值可能對患者術后鄰近椎間隙丟失有一定的預測作用。國內外有關ACDF前頸椎椎體CT值與術后鄰近間隙高度關系的研究較少。本研究旨在探討ACDF術前頸椎椎體CT值與上鄰近椎間隙高度丟失之間的關系。

1 對象與方法

1.1 研究對象 選取2017年1月至2021年1月在新疆醫科大學第六附屬醫院脊柱外科明確診斷為脊髓型或神經根型頸椎病，并接受單節段ACDF治療的86例患者為研究對象。納入標準：（1）明確診斷為脊髓型或神經根型頸椎病并接受單節段ACDF前路鈦板固定；（2）既往無頸椎前路或后路手術史；（3）術前行三維CT掃描，隨訪資料齊全。排除標準：（1）患有頸椎感染、使用零切跡融合器、頸椎腫瘤、創傷、頸椎結核者；（2）術前診斷為骨質疏松癥，并接受抗骨質疏松藥物治療者；（3）術前鄰近間隙存在嚴重退行性改變的患者；（4）融合器或鈦板位置欠佳，術后有切口感染等嚴重并發癥者。

1.2 手術方法 患者均采用標準Smith-Robinson頸前入路術式，透視下確定責任間隙后進行椎間盤切除術，通過切除后縱韌帶及增生的骨贅，使受壓的脊髓和神經根獲得充分的減壓。去除椎間隙上、下的軟骨終板，選擇適合的椎間融合器，鈦板固定。透視確認后，放置引流，無菌敷料包扎。并根據術后狀況，術后3 d佩戴頸托下床活動。術后1周視切口狀況予以拆線。出院后定期門診復查。隨訪截至2022-02-01。

1.3 臨床資料 收集患者年齡、性別、隨訪時間和體質指數（BMI），并測量術前頸椎椎體CT值和術后1周與末次隨訪時的上鄰近椎間隙高度，計算椎間隙高度丟失值。患者術前CT資料均由新疆醫科大學第六附屬醫院影像中心CT設備（Definition Flash雙源CT，西門子，德國，管電壓 120 kVp）掃描獲得，采用 Senyint PACS workstation ver 2.0標準圖像存檔軟件〔心醫國際數字醫療系統（中國）有限公司〕測量每個椎體的上終板正下方（剛好不包括上終板的一層）、椎體中央、下終板正上方3個CT值，記錄每位患者上鄰近間隙頭側和尾側兩個椎體共6個CT值，并取其平均值作為術前頸椎椎體CT值。橫斷面松質骨內圈定的盡量大的橢圓形敏感區，不包括皮質骨，以及骨島、空洞、靜脈竇等骨質異常區（圖1）。采用側位X線測量融合節段上鄰近椎間隙的前、中、后高度（圖2）。上、下終板最前點間的距離為椎間隙前高度，上、下終板中點間的距離為椎間隙中高度，上、下終板最后點間的距離為椎間隙后高度。計算其平均值作為上鄰近椎間隙高度。

圖1 椎體CT值的測量Figure 1 The measurement of HU values

圖2 上鄰近間隙高度的測量Figure 2 Measurement of upper adjacent segment height

1.4 分組方法 將術后1周與末次隨訪時的側位X線進行對比，測量融合節段上鄰近椎間隙高度。若末次隨訪的椎間隙高度丟失值＞術后1周時測量值的20%，則診斷為上鄰近椎間隙退變，納入A組，如果＜20%則納入B組。依據椎間隙高度丟失值計算結果，15例患者納入A組，71例患者納入B組。

1.5 統計學方法 采用SPSS 26.0統計學軟件分析數據，計量資料采用（±s）表示，兩組間比較采用獨立樣本t檢驗，計數資料的分析采用χ2檢驗。采用二元Logistic回歸分析探討上鄰近椎間隙退變的影響因素；術前頸椎椎體CT值與上鄰近節段高度丟失值的相關性分析采用Pearson相關分析；繪制術前頸椎椎體CT值預測患者術后上鄰近椎間隙丟失的受試者工作特征曲線（receiver operating characteristic curve，ROC）。 以P＜0.05為差異有統計學意義。

2 結果

2.1 兩組患者臨床資料 86例患者平均隨訪時間為（12.45±1.51）個月，A 組患者手術節段 C4～5，C5～6，C6～7分別為 3、8、4例，B 組患者手術節段為 C4～5，C5～6，C6～7分別為 9、37、25例。兩組患者年齡、性別、隨訪時間和BMI比較，差異無統計學意義（P＞0.05）；兩組患者術前頸椎椎體CT值、術前頸椎椎體CT值分布比較，差異有統計學意義（P＜0.05），見表1。

表1 兩組患者臨床資料比較Table 1 Comparison of clinical data between two groups of patients

2.2 二元Logistic回歸分析 以上鄰近間隙退變為因變量（賦值：0=否，1=是），以年齡（賦值：實測值）、性別（賦值：0=女性，1=男性）、BMI（賦值：實測值）、術前頸椎椎體CT值（賦值：實測值）為自變量，納入二元Logistic回歸模型，結果顯示，術前頸椎椎體CT值較低是上鄰近椎間隙退變的危險因素（P＜0.05），見表2。

表2 患者術后上鄰近間隙退變影響因素的二元Logistic回歸分析Table 2 Binary Logistic regression analysis of influencing factors of postoperative adjacent space degeneration

2.3 術前頸椎椎體CT值與椎間隙高度丟失值的相關性分析 患者術前頸椎椎體CT值為（343.18±33.76），術后上鄰近椎間隙高度丟失值為（0.66±0.31）mm。Pearson相關分析結果顯示，患者術前頸椎椎體CT值與術后上鄰近椎間隙高度丟失值呈負相關（r=-0.844，P=0.001）。

2.4 術前頸椎椎體CT值對患者術后上鄰近椎間隙退變的預測價值 ROC曲線結果顯示，術前頸椎椎體CT值預測患者術后上鄰近間隙退變的曲線下面積（AUC）為 0.830〔95%CI（0.732，0.928）〕，最佳截斷值為329.17，靈敏度為71.8%，特異度為86.7%，見圖3。

圖3 術前頸椎椎體CT值預測患者術后上鄰近間隙退變的ROC曲線Figure 3 ROC curve of preoperative vertebral CT values for predicting postoperative adjacent space degeneration

3 討論

有癥狀的ASD也稱鄰椎病，一項包括了34 716名脊柱融合術后患者有關ASD發病率的meta分析顯示，頸椎融合術后ASD和鄰椎病的發生率分別為32.8%和6.3%[6]。LEE等[5]報道，鄰椎病在頸椎融合術后5年的發病率可高達50%。目前，ASD的發病機制尚無定論。相關生物力學研究指出，融合節段的活動度大幅度降低使鄰近節段的應力過度集中，代償性增加了其活動范圍，從而引起原有矢狀位平衡和生物力學的改變，這可能是ASD加速發生的重要原因[7-9]。也有研究者認為，術后ASD是持續的自然退行性過程[10]。綜合現有的研究觀點，影響ASD發生的因素除了年齡、BMI、骨質疏松、術前是否已有相鄰節段的退變、生理曲度異常（矢狀位平衡參數）等患者本身因素以外，還可能與術中操作不當，如鄰椎解剖結構的過度破壞、手術間隙撐開過大、鈦板位置欠佳（鈦板上或下緣距鄰近椎間盤的距離＜5 mm）和融合節段數量等有關[11-15]。

ASD的影像學評估目前仍無統一的標準，但大部分文獻除了參考頸椎X線外，還要評估頸椎磁共振成像（MRI）、頸椎動力位X線檢查結果等。既往研究報道，MRI評估的早期頸椎間盤退變，即髓核信號強度的改變與X線下頸椎間盤高度的丟失有顯著的相關性，即對于尚未發生退變的鄰近間隙而言，椎間隙高度的丟失可在一定程度上準確反映椎間盤的退變[14]。考慮大多數患者隨訪時只復查X線，故本研究僅評估了X線下的鄰近間隙變窄程度，以反映椎間隙退變。

部分研究把鄰近椎間隙高度丟失值≥原高度的30%[15]或25%[16]作為影像學評估ASD的重要條件之一，而本研究把鄰近椎間隙高度丟失值是否大于原高度的20%作為分組標準，以確保有足夠的樣本量進行對比，從而進一步得出對ASD的進展更為敏感的CT閾值。相關研究指出，融合術使鄰近節段的運動負荷增大，尤其是對上鄰近節段應力作用更明顯，從而使ASD在上鄰近節段更容易發生[17-18]。此外，對于手術節段為C6～7的部分患者，X線檢查難以評估下鄰近間隙，為了減少測量誤差，本研究僅對上鄰近節段進行了評估。

骨密度是影響脊柱融合術后的重要因素之一，KWOK等[19]的一項納入395例老年人的研究發現，腰椎骨密度越低，椎體和椎間盤體積下降趨勢更明顯。HARAD等[20]對86例絕經后婦女影像學腰椎間盤退變程度與腰椎骨密度行相關性分析表明，骨密度與椎間盤退變程度呈負相關。DXA因具有結果可靠、使用簡便、輻射劑量低等優點被認為是診斷骨量減少或骨質疏松的最佳方法，但其結果可能受到骨骼體積、BMI、血管鈣化、退行性改變和脊柱手術史等的影響，導致檢查結果與真實值存在一定的誤差[21，23]。然而DXA不是頸椎骨密度的常規檢測方法。使用DXA測量包括胸1在內的整個頸椎在技術上具有一定的難度。此外頸椎目前尚無廣泛接受的骨密度閾值。相關研究表明，不僅是腰椎，頸椎椎體CT值與T值之間存在密切的關系[21-23]，即CT值在一定程度上可以準確反映椎體骨密度。此外，CT在重度脊柱側彎患者中沒有禁忌證，不受椎體退行性變、壓縮性骨折、血管鈣化等病變的影響，并且CT值的獲取簡便，患者無需再進行額外的檢查，因此可作為較好的替代檢查方法。由于CT值測量的數值范圍遠大于DXA的T值范圍，因此可以更準確地反映椎體骨密度。

然而CT值的標準測量目前仍沒有一個普遍接受的方法。SCHREIBER等[24]最先提出了腰椎CT值的測量方法，并指出觀察者的多次測量和單側測量的組內相關系數（ICC）分別為0.964和0.975，說明一致性良好，且在別的研究中得到了證實[25-26]。其次，此方法操作相對簡便，而且椎體單個軸位測量的CT值與3個軸位上測量的平均CT值一樣可靠[27]。雖然頸椎體積比腰椎小，但并不影響多個不包括終板的平行軸位測量CT值。然而頸椎矢狀位、冠狀位重建面獲得的CT值可能包含終板在內的硬化骨贅或Schmorl結節等結構，這會錯誤地抬高CT值。因此，為了盡量減少測量誤差，本研究選擇椎體矢狀面重建的3個橫斷面獲取CT值，取其平均值作為椎體的CT值。DEMIR等[28]對16例腰椎融合術后患者的術前與術后1年CT值進行比較后發現，所有手術節段及鄰近節段椎體CT值呈持續下降，并提出鄰近節段椎體骨密度降低可能是ASD的主要誘發因素之一。WANG等[29]對91例接受單節段ACDF治療的患者術前CT值與1年后融合節段高度丟失的相關性進行研究發現，融合節段上下椎體CT值＜343.7與融合器下沉有關。此外，本研究發現術前頸椎椎體CT值與術后上鄰近節段高度丟失值呈明顯負相關。

總之，單節段ACDF患者術前較低的椎體CT值與術后上鄰近節段高度丟失有關。測量術前頸椎椎體CT值可能有助于預測ACDF術后ASD等并發癥。術后上鄰近間隙高度丟失與術前頸椎椎體CT值相關。根據CT閾值大小，術前或術后給予抗骨質疏松等治療可能有助于減少術后ASD等并發癥。

本研究存在以下局限性：為了正確評估鄰近椎間隙退變情況，長期的隨訪、MRI等檢查是必不可少的，本研究僅采用X線來評估椎間隙高度丟失可能不夠充分。此外，本研究僅對上鄰近椎間隙進行了評估，椎間隙高度丟失病例較少，可能對結果產生影響。

作者貢獻：凱依塞爾·阿布都克力木、李磊負責文章的構思、設計、實施、收集并整理數據、撰寫論文；楊曉凱進行數據收集和統計學處理；任軍、劉帥負責數據質量控制；李磊負責論文的修訂、監督管理，對文章整體負責。

本文無利益沖突。