后纵韧带骨化诊治标准和进展

张煜辉 沈洪兴

摘 要 后纵韧带骨化（ossification of the posterior longitudinal ligament，OPLL）是由异位骨化和后纵韧带钙化引起的多因素疾病，好发于颈椎和胸椎，遗传因素是其发病的重要因素。OPLL的临床表现可为无症状、脊髓病变或神经根性症状，并有特征性的影像学表现。对于有手术指征的患者，术前影像学评估有助于选择前路和后路的不同手术入路。全文对OPLL的病因、分类、流行病学、临床表现、影像学表现、非手术和手术治疗的相关理论和最新进展进行分析和归纳。

关键词 后纵韧带骨化；椎管狭窄；外科手术

中图分类号：R686.5 文献标志码：A 文章编号：1006-1533（2019）08-0003-05

The standards of the management of ossification of posterior longitudinal ligament and its progress

ZHANG Yuhui， SHEN Hongxing

（Department of Spine Surgery of Renji Hospital affiliated to Medical School of Shanghai Jiao Tong University， Shanghai 200127， China）

ABSTRACT Ossification of the posterior longitudinal ligament（OPLL） is a multifactorial disease caused by heterotopic ossification and calcification of the posterior longitudinal ligament which often occurs in the cervical and thoracic vertebrae， and genetic factors are important factors in the pathogenesis of OPLL. Its clinical manifestations can be asymptom， radiculopathy or myelopathy symptoms. Images of radiograph are helpful in the diagnosis and treatment of OPLL. For patients with surgical indications， preoperative imaging assessment is helpful in selection of different surgical approaches such as anterior or posterior method. This paper analyzes and summarizes the related theory and the latest progress of OPLL including etiology， classification， epidemiology， clinical manifestations， imaging findings， non-surgical and surgical treatment.

KEY WORDS ossification of the posterior longitudinal ligament； spinal stenosis； surgery

后纵韧带骨化（ossification of the posterior longitudinal ligament，OPLL）是一种过度成骨状态导致的后纵韧带的异位骨化和（或）钙化[1]。OPLL好发于东亚人群，可以形成脊髓和神經根性损害，由于其解剖位置特殊—位于椎体（椎间盘）和椎管之间，空间上难以达到，且易与硬脊膜粘连，是手术治疗的难点。本文对OPLL的病因、分类、流行病学、临床表现、影像学表现、非手术和手术治疗的相关理论和最新进展作了分析和归纳，供各位同道参考。

1 病因

OPLL的发病机制尚不明确，有文献报道是一种散发的特发性骨化表现[2]。遗传和环境因素是OPLL发病的重要因素[3-4]，包括与OPLL相关的骨形态发生蛋白4（BMP4）、BMP9和COL6A1基因[5-6]。最近一项全基因组研究比较了1 130例OPLL患者和7 135例对照者，发现有6个位点在OPLL患者中频繁出现[7]，其中通常在肝脏和胰腺中表达的HAO1A基因与OPLL最相关，对基因组的进一步分析提示，HAO1、RSPO2和CCDC91通过软骨内成骨促进OPLL，基因RSPH9和STK38L通过膜性成骨促进OPLL。此外，有研究提示OPLL患者的骨密度可能会有所增加[8]。

2 分类

目前，最常用的颈椎OPLL分类由日本厚生省OPLL调查委员会提出，将OPLL分为连续型、节段型、混合型、局部或其他型四种[9]。连续型是跨越多个椎体和椎间盘背侧的骨化灶；节段型是指位于单个椎体背侧的骨化灶；混合型是连续型和节段型的混合；局部或其他型是指骨化局限于椎间盘空间而不涉及椎体；其中连续型和混合型是最容易出现脊髓病变的类型。对颈椎OPLL术中黄韧带的研究显示，不同类型OPLL骨化机制有差异，BMP-2在连续型和混合型中表达增加，而在节段型和其他型中表达较少。胸椎OPLL可分为扁平型和喙型，喙型是节段性OPLL，常位于椎间盘背侧，具有尖锐的突起[10]；扁平型是指具有扁平形状的连续或混合的OPLL。

3 流行病学

OPLL在亚洲人群中更常见，患病率为2%～4%，非亚洲人群为0.01%～2%。OPLL通常出现在50～70岁人群，男女比例为2∶1。颈椎OPLL比胸椎更常见，对1 058例OPLL患者的调查显示，3.2%有颈髓或神经根功能障碍，0.8%有胸髓或神经根功能障碍[11]。

4 临床表现

仔细询问病史和全面查体对于诊断OPLL非常重要。虽然5%的患者无症状，但仔细询问，也可能出现过包括脊髓病变和神经根损害的临床症状。脊髓损害是OPLL压迫脊髓引起的，合并颈椎管狭窄可加重脊髓压迫症状。脊髓病变患者通常会有平衡和精细运动功能障碍（书写困难、扣纽扣困难等）。随着脊髓病变的发展，患者可能需要工具或轮椅辅助行走。Rhomberg征阳性和串联步态阳性，是步态或平衡功能障碍的早期表现。上肢和下肢可能存在腱反射亢进甚至阵挛。病理反射如霍夫曼反射提示上运动神经元损伤。C3水平以上脊髓功能损害时，可出现肩胛反射亢进。在脊髓病中可见輪替运动障碍或手部快速旋后和旋前困难。

OPLL患者症状的进展速度与发病年龄有关，与50～60岁出现症状的患者相比，40岁左右出现症状的患者更容易进展为脊髓病变[12-13]。

5 脊髓损伤和OPLL

OPLL合并颈椎管狭窄的患者容易在轻微创伤时加重脊髓损伤（spinal cord injury，SCI）。有研究发现，在106例OPLL和颈椎SCI患者中，88.7%（94/106）患者并未出现骨折，却出现了脊髓中央损伤综合征，患者平均年龄为66岁，最常见的受伤机制是平地跌倒（74%），只有25%的患者在受伤前知道自己患有OPLL[14]。另一项研究纳入平均年龄为63岁的OPLL和颈椎SCI患者（28例），其中8例为连续型OPLL，6例为混合型，14例为节段型，17例（61%）患者是在平地摔倒造成损害[15]。在连续型OPLL患者中，SCI容易发生在OPLL尾端；在节段型OPLL患者中，SCI最常出现在椎间盘水平。过伸伤诱发是节段性OPLL引起脊髓压迫和损伤的重要机制。

6 影像诊断

影像学检查有助于颈椎OPLL的诊断，计算机断层扫描（CT）与X线片相比，更能观察和诊断OPLL的内部情况；CT扫描矢状位序列有助于对OPLL进行分类；三维CT可用于进一步量化OPLL的体积和形态等。CT骨窗位可显示硬脊膜骨化的情况，CT上的双层和单层高密度结构表明硬脑膜钙化/骨化；单层结构提示大量均匀高密度的OPLL；双层结构由低密度带分隔高密度区域；与单层结构相比，双层结构更能提示硬脑膜钙化。磁共振成像（MRI）可用于检测由OPLL压迫脊髓程度及脊髓软化情况，同时也可用于评估椎间孔狭窄情况。

7 与症状进展相关的影像学指标

硬膜囊空间占有率是指硬膜囊占同节段椎管空间的比率，为CT或MRI椎管矢状位上OPLL节段内最狭窄的椎管前后径与正常椎管前后径的比值。占有率为30%～60%的患者发生脊髓病变概率大[16]。硬膜囊直径为6～9 mm时，也容易出现脊髓病变。此外，轴位上OPLL周边突出型较中央突出型更容易导致脊髓病变的发生。当硬膜空间占有率≥60%，并出现脊髓软化时，前路减压与后路椎板成形术相比，能获得更好的手术效果。有研究采用动态CT检查107例伴有颈椎后凸的OPLL脊髓病变患者，提示颈椎后凸会导致已经狭窄的椎管更窄，颈椎前屈也会导致脊髓进一步受压[16]。

8 治疗

8.1 颈椎OPLL的非手术治疗

颈椎OPLL非手术治疗包括观察随访、药物治疗和物理治疗等。Pham等[17]回顾11项OPLL患者非手术治疗的研究，结论是无脊髓病变表现患者OPLL不再继续进展的可能性大，而已经出现脊髓病变表现患者发生OPLL进展的概率很高，因此，不建议对没有脊髓压迫症状的患者进行预防性手术。Matsunaga等[18]对450例患者进行前瞻性队列研究，提出发生脊髓病变的最重要危险因素是椎管狭窄率>60%，用Kaplan-Meier分析预测71%的患者在30年内将不会出现脊髓病变表现。

8.2 颈椎OPLL的手术治疗

在一项4 589例颈椎手术患者的多中心研究中，5%的患者合并OPLL[19]。进行性脊髓功能下降、保守治疗无效的OPLL患者有手术指征，OPLL患者因外伤出现脊髓损伤的也有明确手术指征。手术入路包括前路、后路和前后路联合入路，术前影像学资料对于确定手术入路很重要。从C2椎体的后下缘到C7的直线用于评估脊柱前凸，如果有骨赘或钙化突破至此线背侧，提示脊柱前凸消失，建议采用前路手术。K线也是评估脊柱前凸的重要标记线，连接C2和C7椎管中点的连线，即形成K线。OPLL位于该线腹侧，为K线阳性，建议采用后路手术；OPLL越过该线至背侧，则为K线阴性，可采用前路手术。硬膜囊空间占有率也是选择手术入路的重要参数，对于占有率>60%的患者，前路手术较后路椎板成形术能获得更好的神经系统恢复率和更高的日本骨科协会（Japanese Orthopaedic Association，JOA）评分（P<0.03）[20]。

8.2.1 手术技巧：前路手术

前路手术包括椎体切除融合术或颈椎前路椎间盘切除融合术。对于狭窄程度大于50%的患者，椎体切除术能获得更好的神经功能恢复，也较容易出现硬脊膜撕裂和脑脊液漏。椎体漂浮减压法通过椎体前移，保持OPLL与硬脑膜连接，最大限度地减少脑脊液漏的概率。对于硬膜囊空间占有率为60%或更高的患者，推荐使用椎体漂浮法进行一级或多级椎体切除。术中漂浮椎体至少需要宽20 mm，并且OPLL厚度应减薄至5 mm或更薄[21]。将OPLL的头端和尾端进行水平位横切，然后横切待漂浮椎体的侧边缘，这允许OPLL被释放并“浮动”。在OPLL和椎体的侧边缘之间至少要保留2～3 mm的空间以供OPLL漂浮。根据外科医生习惯的不同，可以使用同种异体腓骨，髂嵴自体骨或钛笼进行重建。最近一项研究对接受前路减压术（n=12）和后路减压术（n=15）的硬膜囊空间占有率为60%的患者进行了长期随访，显示前路减压术组的结果明显更好（P<0.04），两组并发症发生率相似[22]。

8.2.2 手术技巧：后路手术

常用的后路手术方式包括椎板成形术、椎板切除术和椎板切除融合术。K线阳性是后路减压的重要选择指标。当选择后路减压节段时，除OPLL所在节段之外，可以考虑增加上一节和下一节段减压，以防止脊髓向后漂移打折扭曲。椎板成形术可使用单开门或双开门技术，术中可用钛板、缝线和植骨块扩大椎管容积。有研究显示椎板成形术可获得充分减压，但70%以上患者的OPLL仍然继续进展，这可能与患者年龄较小以及混合和连续型的OPLL有关，41例OPLL进展患者中只有2例（4.9%）出现神经功能障碍[23]。颈部轴性痛是椎板成形术的常见并发症，避免在C3和C7处行椎板成形术可减少成形术后颈部疼痛的发生。单独进行椎板切除術治疗OPLL，术后脊柱后凸畸形的发生率很高，因此不推荐。进行椎间融合的椎板切除术可以预防术后脊柱后凸，但易出现较高的神经根麻痹率。有研究报道，对83例OPLL患者进行后路椎板切除融合术后的随访显示，JOA评分显著改善（P<0.01），其中C5麻痹7例，C6麻痹2例，C7麻痹1例，发生神经根麻痹患者的颈椎前凸增加13.5°，而其余患者则为3.9°[24]。

8.2.3 手术方式：前后路联合手术

有关OPLL的前后路联合手术的报道较少，该法仅限于术前有明显脊柱后凸的患者。有研究报道对12例多节段OPLL和脊髓信号改变患者先行椎板成形术，然后行前路椎体切除术[8]。首先行椎板成形术使脊髓向后漂移可减少前路手术风险，如果进行2个以上节段椎体切除术，则还应行后路减压融合，以最大限度地减少移植物带来的风险。

8.2.4 颈椎OPLL手术并发症

手术并发症是OPLL治疗中特别要关注的问题。有人分析发现27项共1 558例接受OPLL手术患者的并发症发生率为21.8%[25]。其中，前路手术常见的有脑脊液漏（5.1%）、植入物并发症（3.5%）、声音嘶哑、呼吸困难和吞咽困难（0.3%）；后路手术常见的有C5神经麻痹（4.2%）和轴性疼痛（3.5%）。Hannallah等[26]对1 994例患者进行颈椎手术，脑脊液漏发生率为1%，OPLL患者发生脑脊液漏的概率是非OPLL患者的13.7倍。单节段椎体切除术后假关节形成率为3%～6%，三节段椎体切除融合术后假关节形成率为17%～30%，术中神经电生理监测有助于提高OPLL手术的安全性。

8.3 胸椎OPLL

8.3.1 胸椎OPLL的非手术治疗

胸椎OPLL发病率较颈椎OPLL低，但脊髓病变的症状往往比颈椎OPLL更严重，这是由于胸椎管狭窄，活动度小，血供不足以及胸髓脆弱，难以承受很大的压迫。由于临床表现重，常需外科手术。

8.3.2 胸椎OPLL的手术治疗

胸椎OPLL的常用术式包括椎板成形术、椎板切除融合术、通过后路进行OPLL前方减压术（经椎弓根，经肋切除术）以及分阶段前路和后路联合减压术。骨化-脊柱后凸角（在矢状位MRI上，骨化-脊柱后凸角是OPLL的最大突出部位分别连接减压部位的最头端椎体和最尾端椎体所形成的角度）可以帮助规划胸椎OPLL的前路与后路入路参数。23°是骨化-脊柱后凸角的关键角度，如果角度>23°，建议进行前路减压；如果角度<23°，建议进行后路减压[27]。术中超声有助于判断胸椎OPLL的减压是否充分，如果术中超声显示OPLL和脊髓前部之间有无回声区，提示减压充分。

8.3.3 后路减压

对于后路手术，可用椎板成形术治疗扁平OPLL，用后路减压内固定术治疗喙型OPLL。对于上胸椎OPLL，单纯后路减压和椎板成形术常出现术后脊髓向背侧漂移。可用术中超声、生理盐水填充硬膜外腔，通过寻找脊髓前方无回声区，评估减压是否充分。

通过经椎弓根进行后路减压和融合是治疗胸椎OPLL常用术式。有研究在术中用超声对18例椎板减压患者进行评估，发现有12例未得到足够减压，这12例患者均采用经椎弓根后路减压术，其中1例出现神经功能损伤，2例出现脑脊液漏[28]。在后路经椎弓根减压中，通过结扎双侧肋间神经根以进行胸椎OPLL减压，神经根结扎可以更好地观察OPLL和分离硬脊膜，优点是能提供更好的术野和更好的脊柱后凸矫正，但该法存在破坏脊髓血供的风险，在使用时建议采用神经监测，在神经根结扎前夹住神经根，观察脊髓神经监测变化情况。

8.3.4 前后路联合减压

前后路联合分期减压是重度胸椎OPLL手术治疗的选择之一。Kawahara等[29]对15例患者进行前后路联合分期减压，其中11例一期采用后路减压术，二期采用前路手术。一期经椎弓根入路在硬脊膜附近形成弧形沟槽，暴露OPLL的外侧缘，并为前路减压切除OPLL提供条件。二期进行前路手术，在T2以上可采用经胸骨入路，T3以下可采用经胸腔入路。通过前路手术可以去除残留的OPLL，并且根据椎体切除术的范围进行前柱重建。采用前路手术患者中有3例出现脑脊液漏，1例喙型OPLL出现神经功能恶化[29]。

8.3.5 手术结果

Baaj等[30]分析16篇共460例胸椎OPLL患者的手术文献，发现不同术式之间的疗效无显著差异，行融合术有助于降低脊柱后凸的发生，22.1%（34例）的患者出现脑脊液漏，11.7%（18例）的患者出现神经功能恶化，外科医生更倾向于后路手术，前路和前后路联合手术对手术要求更高，同时并发症率也更高。

8.3.6 胸椎OPLL手术并发症

与前路相关的最常见并发症是脑脊液漏，术后后凸畸形和轻度瘫痪更常见于未予以固定融合的后路手术，通过固定和融合可减少其发生率，喙型OPLL比扁平型更容易引起神经功能损伤。

9 结论

OPLL是一种多因素引起的过度骨化、导致后纵韧带异位钙化的疾病，OPLL可以发生在全脊柱，但颈椎最常受累，颈椎OPLL患者进行非手术治疗的研究罕见报道。对于出现脊髓病变表现或保守治疗失败的颈椎OPLL患者，建议进行后路减压术，例如椎板成形术或椎板切除融合术；对于颈部轴性痛和C5神经根麻痹可采用后路手术干预。K线和硬脊膜空间占有率的测量有助于进行前路或后路手术入路的选择。脑脊液漏是前路减压术中常见的并发症，椎体漂浮技术可减少脑脊液漏的发生。与颈椎OPLL相比，虽然胸椎OPLL发生率低，但症状往往比前者更重，常需手术干预。骨化后凸角可用于帮助进行前路或后路手术入路的选择，上胸椎OPLL通过后路减压内固定融合术往往能获得较佳手术效果。

參考文献

[1] Matsunaga S， Sakou T. Ossification of the posterior longitudinal ligament of the cervical spine： etiology and natural history[J]. Spine（Phila Pa 1976）， 2012， 37（5）： E309-314.

[2] Resnick D， Guerra J Jr.， Robinson CA， et al. Association of diffuse idiopathic skeletal hyperostosis（DISH） and calcification and ossification of the posterior longitudinal ligament[J]. Am J Roentgenol， 1978， 131（6）： 1049-1053.

[3] 张健， 贾连顺. 颈椎后纵韧带骨化的病因学研究进展[J].中国矫形外科杂志， 2017， 25（7）： 628-631.

[4] 陈德玉， 陈宇. 颈椎后纵韧带骨化症的非手术治疗及手术治疗[J]. 脊柱外科杂志， 2009， 7（5）： 315-316.

[5] Ren Y， Feng J， Liu ZZ， et al. A new haplotype in BMP4 implicated in ossification of the posterior longitudinal ligament（OPLL） in a Chinese population[J]. J Orthop Res， 2012， 30（5）： 748-756.

[6] Tanaka T， Ikari K， Furushima K， et al. Genomewide linkage and linkage disequilibrium analyses identify COL6A1， on chromosome 21， as the locus for ossification of the posterior longitudinal ligament of the spine[J]. Am J Hum Genet， 2003， 73（4）： 812-822.

[7] Nakajima M， Takahashi A， Tsuji T， et al. A genome-wide association study identifies susceptibility loci for ossification of the posterior longitudinal ligament of the spine[J]. Nat Genet， 2014， 46（9）： 1012-1016.

[8] Sohn S， Chung CK. Increased bone mineral density and decreased prevalence of osteoporosis in cervical ossification of the posterior longitudinal ligament： a case-control study[J]. Calcif Tissue Int， 2013， 92（1）： 28-34.

[9] Tanaka M， Kanazawa A， Yonenobu K. Diagnosis of OPLL and OYL： overview[M]. Japan： OPLL， 2006.

[10] Chen Y， Chang Z， Yu X， et al. Use of Ultrasonic device in cervical and thoracic laminectomy： a retrospective comparative study and technical note[J]. Sci Rep， 2018， 8（1）： 4006.

[11] Ohtsuka K， Terayama K， Yanagihara M， et al. An epidemiological survey on ossification of ligaments in the cervical and thoracic spine in individuals over 50 years of age[J]. Nihon Seikeigeka Gakkai Zasshi， 1986， 60（11）： 1087-1098.

[12] Jeon I， Cho YE. Analysis of factors contributing to repeat surgery in multi-segments cervical ossification of posterior longitudinal ligament[J]. J Korean Neurosurg Soc， 2018， 61（2）： 224-232.

[13] Chikuda H， Seichi A， Takeshita K， et al. Acute cervical spinal cord injury complicated by preexisting ossification of the posterior longitudinal ligament： a multicenter study[J]. Spine（Phila Pa 1976）， 2011， 36（18）： 1453-1458.

[14] Koyanagi I， Iwasaki Y， Hida K， et al. Acute cervical cord injury associated with ossification of the posterior longitudinal ligament[J]. Neurosurgery， 2003， 53（4）： 887-892.

[15] Kudo H， Yokoyama T， Tsushima E， et al. Interobserver and intraobserver reliability of the classification and diagnosis for ossification of the posterior longitudinal ligament of the cervical spine[J]. Eur Spine J， 2013， 22（1）： 205-210.

[16] Ito K， Yukawa Y， Ito K， et al. Dynamic changes in the spinal cord cross-sectional area in patients with myelopathy due to cervical ossification of posterior longitudinal ligament[J]. Spine J， 2015， 15（3）： 461-466.

[17] Pham MH， Attenello FJ， Lucas J， et al. Conservative management of ossification of the posterior longitudinal ligament. A review[J]. Neurosurg Focus， 2011， 30（3）： E2.

[18] Matsunaga S， Sakou T， Taketomi E， et al. Clinical course of patients with ossification of the posterior longitudinal ligament： a minimum 10-year cohort study[J]. J Neurosurg， 2004， 100（3 Suppl Spine）： 245-248.

[19] Zeidman SM， Ducker TB， Raycroft J. Trends and complications in cervical spine surgery： 1989-1993[J]. J spinal disord， 1997， 10（6）： 523-526.

[20] Iwasaki M， Okuda S， Miyauchi A， et al. Surgical strategy for cervical myelopathy due to ossification of the posterior longitudinal ligament： Part 1： Clinical results and limitations of laminoplasty[J]. Spine（Phila Pa 1976）， 2007， 32（6）： 654-660.

[21] Yamaura I， Kurosa Y， Matuoka T， et al. Anterior floating method for cervical myelopathy caused by ossification of the posterior longitudinal ligament[J]. Clin Orthop Relat Res， 1999， （359）： 27-34.

[22] Fujimori T， Iwasaki M， Okuda S， et al. Long-term results of cervical myelopathy due to ossification of the posterior longitudinal ligament with an occupying ratio of 60% or more[J]. Spine（Phila Pa 1976）， 2014， 39（1）： 58-67.

[23] Iwasaki M， Kawaguchi Y， Kimura T， et al. Long-term results of expansive laminoplasty for ossification of the posterior longitudinal ligament of the cervical spine： more than 10 years follow up[J]. J neurosurg， 2002， 96（2 Suppl）： 180-189.

[24] Chen Y， Guo Y， Chen D， et al. Long-term outcome of laminectomy and instrumented fusion for cervical ossification of the posterior longitudinal ligament[J]. Int Orthop， 2009， 33（4）： 1075-1080.

[25] Li H， Dai LY. A systematic review of complications in cervical spine surgery for ossification of the posterior longitudinal ligament[J]. Spine J， 2011， 11（11）： 1049-1057.

[26] Hannallah D， Lee J， Khan M， et al. Cerebrospinal fluid leaks following cervical spine surgery[J]. J Bone Joint Surg Am， 2008， 90（5）： 1101-1105.

[27] Tokuhashi Y， Matsuzaki H， Oda H， et al. Effectiveness of posterior decompression for patients with ossification of the posterior longitudinal ligament in the thoracic spine： usefulness of the ossification-kyphosis angle on MRI[J]. Spine（Phila Pa 1976）， 2006， 31（1）： E26-30.

[28] Tian W， Weng C， Liu B， et al. Intraoperative 3-dimensional navigation and ultrasonography during posterior decompression with instrumented fusion for ossification of the posterior longitudinal ligament in the thoracic spine[J]. J Spinal Disord Tech， 2013， 26（6）： E227-234.

[29] Kawahara N， Tomita K， Murakami H， et al. Circumspinal decompression with dekyphosis stabilization for thoracic myelopathy due to ossification of the posterior longitudinal ligament[J]. Spine（Phila Pa 1976）， 2008， 33（1）： 39-46.

[30] Baaj AA， Smith DA， Vale FL， et al. Surgical approaches to thoracic ossification of the posterior longitudinal ligament[J]. J Clin Neurosci， 2012， 19（3）： 349-351.