腰椎融合术前邻近节段退变对术后ASD 影响的研究现状与进展

李传鸿 赵赫 王逢贤 俞兴

腰椎融合术经过百余年发展，逐渐成为治疗腰椎退行性疾病的标准术式[1-2]。1956 年Anderson[3]首先提出腰椎融合术后邻近节段退变（adjacent segment degeneration，ASD）的概念，随着融合术的普及与随访时间的延长，ASD 逐渐成为各国学者关注的焦点，ASD 影响术后中远期疗效[4-5]，严重者需再次手术干预[6]。术后ASD 主要指脊柱融合术后，融合节段上方或下方出现椎间盘或关节突关节等的退变[7]，其病理改变主要包括关节突肥大性骨关节炎、椎管狭窄、节段性不稳、椎间盘严重退变或椎间盘突出、退行性脊椎滑脱等[8]，可分为影像学ASD（adjacentsegmentdegeneration，ASDeg）及临床症状ASD（adjacentsegmentdisease，ASDis）[9]。腰椎融合术后ASDeg 的发病率为8%～100%，ASDis 的发病率为5.2%～18.5%[10-11]。术后ASD 发生的危险因素众多，患者的个体因素（年龄、性别、体重指数、术前邻近节段退变情况、手术节段原发病等）及手术相关因素（融合方式、融合长度、融合节段、术中损伤、内固定的使用、术后脊柱骨盆矢状位序列失衡等）均被认为与术后ASD 的发生关系密切[10,12]。术前已经存在的邻近节段退变（椎间盘退变、关节突关节退变以及退变性腰椎管狭窄等）可加速融合术后ASD 的发生发展，但两者之间确切的关系仍存在一定争议。笔者对相关研究文献进行综述，希望利于脊柱外科医生术前全面评估邻椎已存退变的情况，合理选择手术方式，减缓术后ASD 的发生。

1 融合术前邻近节段椎间盘退变与术后ASD 的关系

目前大多数学者认为融合术前邻近节段椎间盘退变可加速术后ASD 的发生，已退变的椎间盘存在结构性薄弱，对融合术后增加的应力负荷的耐受力较正常椎间盘差，融合术后邻近椎间盘的活动及应力增加，加速该椎间盘的退变或导致纤维环进一步破裂、髓核疝出。

Li 等[13]对102 例腰椎后外侧融合术（lumbar posterior lateral fusion，PLF）患者5 年随访，结果显示术前无退变和已存在退变的相邻节段椎间盘末次随访时两组进一步退变的发生率存在显著差异（分别为13.5%与35.7%，＜0.05）。刘则征等[14]采用UCLA（University of California at Los Angeles Grading Scale）分级量表评价术前邻椎间盘已存退变的程度，通过147 例腰椎融合内固定术后3 年随访，发现术后ASD的发生率与术前间盘退变程度存在相关性。Wang 等[15]应用MRI 评估邻近椎间盘的退变，237 例腰椎后路椎间融合术(posterior lumbar interbody fusion，PLIF)和椎间孔腰椎间融合术(transforaminal lumbar interbody fusion，TLIF)术后2 年随访结果分析，术前腰椎MRI 可见的邻近节段椎间盘退变与术后ASD 发生相关，笔者认为对术前已存邻近节段椎间盘退变的患者，要充分告知术后发生ASD 的风险。

一些有限元分析及动物实验也支持术前已存在的邻近椎间盘退变可加速术后ASD 的发生。Kim 等[16]通过有限元分析构建L2-5椎间盘三种不同程度退变（正常、轻度、中度）的腰椎模型，L2终板施加前屈、后伸、侧曲、旋转应力，实验组（L3/4融合）与对照组（L3/4未融合）L2/3与L4/5椎间盘纤维环压力随着椎间盘退变程度的增加而增加，统计学分析发现，两组邻近椎间盘内应力增加的程度存在差异。Olsewski等[17]将狗的L2/3椎间盘纤维环破坏后，进行L3-7融合内固定，6 月后MRI 发现实验组L2/3有75%发展为髓核疝出而对照组（单纯融合组）未发现明显变化，从动物实验证实了术前邻近椎间盘退变（损伤）与术后ASD 的发生相关。

邻近节段椎间盘退变作为术后ASD 的危险因素,目前也存在一定争议，部分文献报道术前邻近节段椎间盘退变并不会导致术后ASD 的发生率增加[18-22]。Ghiselli 等[18]对215例腰椎融合术患者6.7 年随访结果显示，术前邻近节段的退变、内固定物的使用、融合长度等与术后ASD 均无明显相关。Okuda 等[22]回顾性分析87 例L4滑脱行L4/5节段PLIF术2 年以上随访的病例，结果表明影像学已存术前邻近节段间盘退变并不是术后ASD 的影响因素。

2 融合术前邻近节段关节突关节退变与术后ASD 的关系

腰椎运动节段被称为由椎间盘及两侧关节突关节组成的三关节复合体，关节突关节在保持腰椎活动及维持腰椎稳定性中起着重要的作用。腰椎关节突关节退变增生内聚逐渐导致侧隐窝狭窄而引起相应的神经根症状，同时退变后局部生物力学特性改变而加速椎间关节的退变。术前邻近节段的关节突关节退变被认为是术后ASD 的危险因素之一。

Lee 等[19]对1 069 例患者腰椎融合术后1 年以上随访，其中因ASDis 再次手术26 例纳入ASD 组，在未发生ASD的患者中按年龄、性别、融合长度、随访时间等因素匹配对照组（26 例），利用腰椎MRI 评估发现术前存在的邻近关节突关节退变与术后ASD 的发生存在明显相关性。Kim 等[23]在510 例行腰椎PLIF 术的患者中，同样按照年龄、性别、手术节段、随访时间从术后出现与未出现术后ASD 的患者各选出50 例进行对比研究，术前邻近关节突关节退变程度依据CT 分级，发现ASD 组与N-ASD 组术前关节突关节退变分级均数存在统计学差异（1.50 和0.92，＜0.01）。Sato等[24]多变量分析发现，腰椎融合术前关节突关节退变分级3 级以上（Fujiwara 关节突关节退变分级系统）的患者术后更易出现ASD。基于CT 关节突关节退变分级，Choi 等[25]对对73 例因腰椎峡部裂Ⅰ、Ⅱ度滑脱行前路腰椎间融合（anterior lumbar interbody fusion，ALIF）的患者10 年以上随访，结果发现术前已经存在的近端邻近节段关节突关节退变是术后ASD 发生的唯一危险因素(=0.03)。

在众多的临床研究中，也有报道认为术前邻近节段关节突关节退变与术后ASD 发生发展无关[20-22]。Kaito 等[20]对85 例L4滑脱行L4/5节段PLIF 术的患者进行2 年以上随访，未发现术前L3/4关节突关节退变与术后相应节段ASD 的发生相关。Ou 等[21]190 例患者随访发现术后ASD 的发生只与体重指数（body mass index，BMI）相关明显，BMI 值每增加1 其术后ASD 的发生风险提高67.6%。

3 融合术前邻近节段腰椎管狭窄与术后ASD 的关系

近年关于术前邻近节段腰椎管狭窄对术后ASD 影响的研究逐渐增多。Yugue 等[26]回顾性分析因L4滑脱行L4/5减压融合术的161 例患者，2 ～15 年随访期间，22 例（13.7%）因近端邻近节段的椎管狭窄再次减压手术的病例资料统计学分析发现，术前后伸位脊髓造影发现邻近节段椎管狭窄与术后ASDis 发生且需再次手术的风险存在相关性。Zhong 等[27]154 例因腰椎滑脱行腰椎减压融合术1 ～7 年随访资料分析，发现术前腰椎MRI可见的上位邻近节段椎管狭窄与术后ASDis 发生明显相关(=0.01)。值得一提的是，鉴于上述临床研究结果，有部分医师主张对邻近节段非症状性退变性狭窄进行预防性减压，但此种预防性减压术一直存在争议[28]。争议的焦点在于，此种操作引起的节段稳定性降低以及对肌肉韧带复合体的损伤增加，是否会对术后ASD 的发生带来新的危险因素[29-30]。

4 腰椎退变自然病史与术后ASD 的关系

术前已存在的邻近节段退变是腰椎退变自然病史的一部分，与年龄、性别、基因、基础疾病、生活环境等个体因素相关[31]，这些因素大部分术后仍然存在，换言之，邻近节段退变的自然病史并不会因为融合手术而终止，术后会在原发退变的基础上继续自然进展。目前关于腰椎融合术后ASD争议的焦点并不在于ASD 是否发生，而在于这种退变是腰椎节段性融合所致，还是其本身自然退变过程的表现，或者是二者共同作用的结果。大多学者认为腰椎退变的自然病史以及融合术后生物力学的改变都与腰椎融合术后ASD有关，

融合加速了腰椎的自然退变过程[12-13,18]。付海祥等[32]将67例腰椎间盘突出症的患者随机分为融合组（34 例）和保守组（33 例）后随访2 年，末次随访时发现两组患者邻近节段椎间高度均较术前减少（＜0.01），邻近节段关节突关节退变分级（Fujiwara 关节突关节退变分级系统）均较术前增加（＜0.05），而且融合组较保守组改变更明显(=-6.969，=0.000 和=0.001)。笔者认为ASD 为腰椎退变自然病程的一部分，而腰椎融合加速了其进程。Hassett 等[33]对796例女性进行9 年以上的流行病学研究，结果腰椎间盘自然退变率为每年3%～4%，Maruenda 等[34]认为此退变率与既往报道的腰椎融合术后ASD 的发病率无明显差异[10-11]，因此认为自然退变在术后ASD 的发生中作用显著。当然，部分学者并不认同腰椎退变的自然病程在腰椎融合术后ASD发生发展中所起的作用。Ekman 等[35]将111 例18 ～55 岁、腰椎峡部裂后腰椎滑脱的患者随机分为保守组（34 例）和PLF 组（77 例），经过10 年以上的随访，保守组与PLF 组邻近椎间隙平均高度分别下降了2%和15%（=0.001 6），PLF 组邻近椎间隙平均下降高度较保守组增加5 mm 以上，保守组邻近节段退变的发病率与PLF 组术后ASD 的发病率（UCLA 分级量表）分别为0%和38%（=0.026），笔者由此认为腰椎融合引起的生物力学改变导致了邻近节段的退变，而与腰椎退变自然病史无关。

5 小结

总之，目前大部分研究认为腰椎融合术前邻近节段已存的退变与术后ASD 发生存在相关性，腰椎退变的自然病程也参与术后ASD 发生，但两者对术后ASD 发生的影响程度孰轻孰重仍需进一步大样本、多中心、前瞻性的随机对照研究。为了减缓术后ASD 的发生，脊柱外科医生术前需仔细评估邻近节段存在的无症状退变，是否同期进行邻近节段预防性处理，目前仍无定论，需根据具体情况而定。