成人退行性脊柱侧凸长节段融合术后内科并发症危险因素分析

张希诺 孙祥耀 海涌

随着人口老龄化，成人退行性脊柱侧凸 ( adult degenerative scoliosis，ADS ) 越来越多地困扰着人们，给患者及其家属带来了生活和经济负担。老年人群中 ADS 的发病率达到 64%～68%[1-2]。Schwab等[3]的一项研究发现，在 60 岁以上的无症状个体中，高达 68% 的 ADS 随着年龄的增长而增加，椎间盘伴随着年龄的增长而退化，最终由于失去了维持脊椎正常序列的能力导致侧凸的进一步加重。加重的侧凸和神经症状常常引发 ADS 患者更严重的背痛[4]。药物治疗和物理治疗等非手术治疗一直是ADS 的一线措施，但在保守治疗不满意的情况下还是建议手术治疗[5]。ADS 的手术治疗的主要目的减压和纠正冠状面和矢状面的失平衡[6]。虽然 ADS 长节段椎体间融合治疗能改善疼痛、功能运动和生活质量[7]，但更复杂的手术增加了术后融合并发症和内外科并发症[8]。ASD 合并有慢性心肺疾病、代谢病、高血压、吸烟等会使围术期并发症发病率增加[9-10]。国内目前缺乏针对内科相关并发症危险因素分析。回顾性分析我院 2012 年 1 月至 2016 年12 月 105 例行 ADS 手术患者的资料，旨在了解术后内科并发症的发生率及类型，筛选不同类型内科并发症的相关危险因素。

资料与方法

一、纳入与排除标准

1. 纳入标准：( 1 ) 诊断为 ADS；( 2 ) 年龄＞45 岁；( 3 ) 影像学检查冠状 Cobb’s 角 ≥ 10°；( 4 )长节段椎弓根螺钉内固定融合 ≥ 3 个运动节段；( 5 ) 术后随访时间 ≥ 2 年；( 6 ) 完成术前和术后影像学资料；( 7 ) 完成生活质量与功能评估结果。

2. 排除标准：( 1 ) 腰椎既往手术史；( 2 ) 其它类型的脊柱侧凸 ( 如青少年特发性脊柱侧凸、强直性脊柱炎和脊柱结核 )；( 3 ) 严重脊髓损伤史；( 4 ) 脊柱肿瘤。

二、一般资料

本组共纳入 105 例，其中男 47 例，女 58 例，平均年龄 ( 61.4±5.0 ) 岁，平均随访时间 37.3 个月。平均融合 ( 6.7±1.6 ) 个节段，椎板减压术平均 ( 2.3±0.8 ) 个节段。术中出血量平均 ( 1025.3±762.8 ) ml，平均手术时长 ( 248.8±59.7 ) min。

三、分组方法

本研究收集 ADS 患者矫形术中、术后内科并发症，包括感染并发症、神经系统并发症、心肺系统并发症、消化系统并发症和泌尿系统并发症。将105 例按照有无并发症分为有并发症组 (n＝32 ) 和无并发症组 (n＝73 )，再比较两组的患者一般情况和术前、术后的影像学参数，最后通过多元 Logistics回归分析独立危险因素。并且，再次将 105 例按照有无感染并发症分为有感染组 (n＝16 ) 和无感染组(n＝89 )；按照有无神经系统并发症分为神经系统并发症组 (n＝15 ) 和无神经系统并发症组 (n＝90 )；按照有无心肺系统并发症分为有心肺系统并发症组(n＝12 ) 和无心肺系统并发症组 (n＝93 )。不同并发症进行 3 次分组分别进行多元 Logistics 回归分析。

四、测量指标与方法

1. 患者基本情况：手术年龄、性别、随访时间、体质量指数 ( body mass index，BMI )；术前贫血、糖尿病、高血压病史；吸烟情况、心脏病史；手术融合节段、椎板减压节段、手术时间 ( 切开皮肤至切口缝合结束 )、术中出血量情况和术后住院时间。

2. 影像学测量指标：( 1 ) 冠状位侧凸 Cobb’s角；( 2 ) 骨盆投射角与腰椎前凸角之差 ( pelvic incidence minus lumbar lordosis mismatch，PI-LL )；( 3 )矢状面垂直轴 ( sagittal vertical axis，SVA )；经 C7椎体中心的铅垂线 ( C7plurnbline，C7PL ) 衡量整体平衡；( 4 ) 近端交界性后凸 ( proximal junctional kyphosis，PJK )；( 5 ) 椎弓根螺钉松动；( 6 ) 脑脊液漏；( 7 ) 假关节形成。

3. 内科并发症情况：本研究收集患者术后并发症包括：感染 ( 肺炎、脓血症和尿路感染 )，神经系统并发症 ( 中枢神经并发症和周围神经并发症 )，心肺并发症 ( 充血性心力衰竭、深静脉血栓形成、心肌梗死、胸腔积液、心律失常、凝血功能障碍和气胸 )，消化道并发症 ( 消化道出血、胆囊炎和肠梗阻 )，泌尿系并发症 ( 急性肾功能不全 )。

4. 临床疗效评估：包括患者术前、术后 4 天、52 天和末次随访的 Oswestry 功能障碍指数 ( oswestry disability index，ODI )，日本骨科协会 ( Japanese orthopaedic association，JOA ) 评分，疼痛视觉模拟评分 ( visual analogue scale，VAS ) 和腰椎僵硬性残疾指数 ( lumbar stiffness disability index，LSDI )。

五、统计学处理

采用 SPSS 17.0 软件进行统计学分析。计量资料以x-±s表示，计数资料则以数字或比例表示。使用Kolmogorov-Smirnov 检验测试连续变量的正态性，然后通过单向方差分析、Studentt检验分析正态分布值，通过 Kruskal-Wallis 检验分析偏态分布值。而非连续数据的统计学显著性是通过 Pearsonχ2检验进行比较。然后分别以是否出现内科并发症、感染并发症、神经系统并发症和心肺系统并发症作为因变量，以可疑危险因素为自变量进行 Logistics 多元回归分析，最终确定内科并发症相关危险因素。P＜0.05 为差异有统计学意义。

结 果

本组术前贫血、高血压和糖尿病的发病率分别为 15.1%、30.2% 和 22.6%；术前吸烟和心脏病史发生率分别为 29.2% 和 18.9%；手术椎体融合节段、椎板减压节段、手术用时、术中出血量和住院天数分别为 ( 6.7±1.6 ) 个、( 2.3±0.8 ) 个、( 248.0±59.7 ) min、( 1025.3±762.8 ) ml 和 ( 15.3±2.8 ) 天；术前 ODI、JOA、VAS 分别为 62.9±2.7、5.5±1.2 和6.8±1.3。末次随访 ODI、JOA、VAS 和 LSDI 分别为25.9±8.3、2.9±1.4、3.0±1.0 和 2.0±1.3 ( 表 1 )。

术后内科并发症发生率为 30.1%，其中只患有1 种并发症 16 例 ( 15.1% )，合并有 2 种并发症 12 例( 11.3% )，合并 3 种并发症 4 例 ( 3.8% )。患有内科并发症患者中发生感染患者 16 例 ( 15.1% )，神经系统并发症患者 15 例 ( 14.2% )，并发心肺系统并发症者12 例 ( 11.3% )，并发消化系统并发症的患者有 8 例( 13.4% )，并发泌尿系统并发症 2 例 ( 1.9% ) ( 表 2 )。

表1 患者人口统计学Tab.1 Patient demographics

表2 内科相关并发症Tab.2 Medical Complications

表3 两组患者影像学参数和内固定情况比较Tab.3 Radiographic and internal fixation of the 2 groups

表3 所示有和无内科并发症两组的影像学参数比较。术前有和无并发症两组 Cobb’s 角、PI-LL 和SVA 比较差异无统计学意义 (P＝0.192、P＝0.066和P＝0.205 )。术后有和无并发症两组 Cobb’s 角、PI-LL 和 SVA 比较差异无统计学意义 (P＝0.975、P＝0.465 和P＝0.149 )。而术后内固定相关并发症中无内科并发症组 PJK、螺钉松和脑脊液漏的发病率均低于有内科并发症组 (P＝0.236、P＝0.821 和P＝0.021 )，而无并发症组假关节形成的发病率高于并发症组 (P＝0.806 )，无并发症组再手术率低于并发症组 (P＝0.210 )，以上差异除脑脊液漏外差异均无统计学意义。

表4 所示用单因素分析患者特征性危险因素分别与不同内科相关并发症 ( 内科总体并发症、感染并发症、神经系统并发症和心肺系统并发症 ) 之间的关系。内科相关并发症的慢性病危险因素包括BMI、高血压、糖尿病、吸烟、心脏病史、融合节段、术中出血量和住院时间；导致感染并发症的危险因素包括：BMI、糖尿病、吸烟、心脏病史、融合节段、手术时间、术中出血量和住院时间；导致神经系统并发症的危险因素包括：BMI、糖尿病、吸烟、心脏病史、融合节段、减压节段、手术时间、术中出血量和住院时间；导致心肺系统并发症的危险因素包括：BMI、高血压、吸烟、心脏病史和术中出血量。

多元 Logistics 回归所示 ( 表 5 ) 术后内科并发症的独立危险因素包括：BMI (OR1.35，P＝0.003 )、吸烟 (OR9.78，P＝0.017 )、融合节段 (OR4.52，P＝0.000 ) 和住院天数 (OR2.07，P＝0.015 )；术后感染并发症独立危险因素包括：融合节段(OR1.87，P＝0.043 ) 和住院天数 (OR1.66，P＝0.002 )；术后神经系统并发症独立危险因素包括：BMI (OR1.42，P＝0.007 ) 和融合节段 (OR2.60，P＝0.013 )；术后心肺系统并发症独立危险因素包括：BMI (OR1.19，P＝0.036 )、高血压 (OR10.72，P＝0.026 ) 和融合节段 (OR3.43，P＝0.009 )。

表4 不同内科并发症危险因素的单因素分析结果Tab.4 Results of univariate analysis of risk factors for various medical complications

表5 不同内科并发症危险因素的多元 Logistics 回归分析结果Tab.5 Results of multivariate Logistic regression analysis of risk factors for various medical complications

图1 内科并发症对 ODI 评分的影响，纵轴为 ODI 临床结果评分。有和无内科并发症组患者 ODI 评分随着随访时间呈显著下降趋势，但两组间 ODI 评分差异无统计学意义。每个数据标准差线显示为 95% 置信区间 ( time：P ＜ 0.0001；group：P = 0.604；group × time：P = 0.062 )Fig.1 Effects of medical complications on ODI. Vertical axis:ODI clinical outcomes. ODI decreased along with the follow-up.Differences between the 2 groups were not statistically significant.The standard deviation showed 95% confidence interval ( time: P ＜0.0001; group: P = 0.604; group × time: P = 0.062 )

如图 1～3，本研究收集患者术前、术后 4 天、52 天和末次随访患者术后功能评分结果。重复测量方差分析模型分析内科并发症对术后功能评分影响。多元方差分析结果时间 ( time )P＜0.001，各个时间点的数据的差异有统计学意义。time×group 的P＞0.05 时间和分组无交互作用，说明时间因素的作用不随分组的不同而不同。而分组方差分析显示随着治疗时间的推移无论有无内科相关并发症患者术后 ODI (P＝0.0001 )、JOA (P＝0.0001 ) 和 VAS(P＝0.0001 ) 评分较术前明显改善。有无内科并发症的两组患者在末次随访评分中差异无统计学意义( 分别P＝0.604、P＝0.289 和P＝0.396 )。

图2 内科并发症对 JOA 评分的影响，纵轴为 JOA 临床结果评分。有无内科并发症组患者 JOA 评分随着随访时间呈显著下降趋势，但两组间 JOA 评分差异无统计学意义。每个数据标准差线显示为 95% 置信区间 ( time：P ＜ 0.0001；group：P = 0.269；group × time：P = 0.466 )Fig.2 Effects of medical complications on JOA. Vertical axis:JOA clinical outcomes. JOA decreased along with the follow-up.Differences between the 2 groups were not statistically significant.The standard deviation showed 95% confidence interval ( time: P ＜0.0001; group: P = 0.269; group × time: P = 0.466 )

图3 内科并发症对 VAS 评分的影响，纵轴为 VAS 临床结果评分。有无内科并发症组患者 VAS 评分随着随访时间呈显著下降趋势，但两组间 VAS 评分差异无统计学意义。每个数据标准差线显示为 95% 置信区间 ( time：P ＜ 0.0001；group：P = 0.396；group × time：P = 0.356 )Fig.3 Effects of medical complications on VAS. Vertical axis:VAS clinical outcomes. VAS decreased along with the follow-up.Differences between the 2 groups were not statistically significant.The standard deviation showed 95% confidence interval ( time: P ＜0.0001; group: P = 0.396; group × time: P = 0.356 )

讨 论

人口老龄化加上提高生活质量的需求增加了ADS 的发病率[2]。ASD 发病率在 1.4%～68.0% 之间[11-13]。在既往的研究中已经证实患者和手术相关危险因素增加 ADS 长节段融合术后内科、外科并发症的发生率。近来 ADS 长节段融合术后的单纯内科并发症受到越来越多学者的关注。Soroceanu 等[14]研究显示，成人脊柱畸形手术后内科并发症的独立预测因子包括吸烟 (OR2.38，P＝0.0001 )，高血压(OR2.42，P＝0.0001 ) 和症状持续时间 (OR2.23，P＝0.02 )。此外，他们的另一项研究表明肥胖 ( BMI＞30 ) 增加主要并发症 (OR1.54，P＝0.02 ) 和伤口感染 (OR4.88，P＝0.02 ) 的总体发生率[15]。

目前，将 ADS 长节段融合术后不同种类内科并发症单独分析的研究不多。然而，本研究采用较大的队列研究 (n＝105 ) 评估单纯发生内科并发症的危险因素分析以及感染并发症、神经系统并发症和心肺系统并发症的危险因素分析。研究中纳入并细分了感染 ( 肺炎、脓血症和尿路感染 )，神经系统并发症 ( 中枢神经并发症和周围神经并发症 ) 心肺并发症( 充血性心力衰竭、深静脉血栓形成、心肌梗死、胸腔积液、心律失常、凝血功能障碍和气胸 )，消化道并发症 ( 消化道出血、胆囊炎和肠梗阻 )，泌尿系并发症 ( 急性肾功能不全 )，因此本研究中内科并发症发病率较高。通过使用多元 Logistics 回归分析能够确定 ASD 长节段融合术后内科并发症发展的独立因素。

首先，总体内科并发症独立危险因素包括BMI、吸烟、融合节段和住院天数。Soroceanu 等[14]研究发现吸烟、高血压和症状持续时间是影响医学并发症发生的独立因素。在本研究中 ADS 患者由于较僵硬的脊柱侧凸不得不接受经后路长节段椎体融合术，随着 BMI 的增加和融合节段的延长无疑增加了患者术中伤口暴露时间和范围，从而导致术后住院时间的延长和伤口感染率的增加，因此 BMI 和融合节段的延长往往伴随着住院时间的延长最终导致内科并发症的发生。其次，感染并发症独立危险因素包括：融合节段和住院天数。Christiansen 等[16]研究表明感染并发症的手术相关危险因素包括抗生素剂量不足、手术时间、融合节段较长、骨盆固定和输血。而融合节段延长增加了伤口暴露、延长手术时间并且增加术中出血量；住院时间延长可增加院内感染风险导致坠积性肺炎和尿路感染的发生。然后，神经系统并发症独立危险因素包括：BMI 和融合节段。研究表明较大的 BMI 在植入物远端加载更大的压力导致神经根性疼痛[17]。长节段融合多适用于老年僵硬性脊柱侧凸或后凸畸形，这些严重脊柱畸形的老年患者往往伴有神经症状。最后，心肺系统并发症独立危险因素包括：BMI、高血压和融合节段。高血压和肥胖是老年患者发生心肺并发症的危险因素。

Cho 等[5]和 Soroceanu 等[14]学者研究并发症对ASD 术后临床结局功能评分的影响，并得出结论术后早期 (＜3 个月 ) 并发症不会影响 ODI 在 ASD 术后随访评分的提升，然而术后远期 (＞3 个月 ) 并发症包括假关节和邻近阶段退变影响术后临床 ODI 评分[5,14]。本研究通过成组t检验观察内科并发症在ASD 术后对 ODI、JOA 和 VAS 功能评分的影响。

总之，ASD 长节段融合术后内科相关并发症也严重影响着患者生活质量和医疗成本。本研究通过多元 Logistics 回归分析分别评估了总体内科并发症、感染、神经系统和心肺系统并发症的危险因素。其中 BMI 和融合节段成为多个内科并发症的共同独立危险因素。然而术后疼痛和功能评分各组均有明显改善，但组间无明显统计学差异。监测 ADS长节段融合术后患者危险因素，围术期积极采取预防性措施和住院期间患者管理，有助于减少术后内科并发症的发生、缩短患者康复时间和改善患者术后生活质量。