陈旧性胸腰椎骨折后凸畸形术后近端交界性后凸发生的危险因素及生活质量研究

胡晓明，于海洋，郑国辉，张伟，张旭，柴子豪，管俞君

(安徽医科大学阜阳临床学院，安徽医科大学附属阜阳人民医院，安徽省脊柱畸形临床医学研究中心，安徽 阜阳 236000)

胸腰椎骨折是临床上常见的脊柱损伤[1-2]。采取保守治疗的患者其骨折椎体高度难以恢复，常在局部产生后凸畸形。严重的脊柱后凸畸形会导致脊柱不稳及矢状面失衡，引起局部疼痛、畸形和神经功能障碍并严重影响患者生活质量[3]。此类患者需行截骨矫形手术治疗，近端交界性后凸(proximal junctional kyphosis，PJK)作为脊柱后凸矫形手术术后并发症在既往研究中发生率为17%～26%[4-7]，被认为影响患者术后的生活质量。此类患者将面对疼痛、内固定失稳、活动受限等不良的临床预后，甚至部分需要行翻修手术[8]，因此预防其发生至关重要。本研究回顾性分析2017年1月至2020年8月安徽医科大学附属阜阳人民医院行后路截骨矫形融合内固定术治疗的41例陈旧性胸腰椎骨折伴后凸畸形患者的临床、影像学资料及末次随访时SRS-22评分，统计该类患者行后路截骨长节段融合固定术后PJK的发生率，分析该类患者术后PJK发生的危险因素，并对比研究PJK患者与非PJK患者生活质量差异，现报告如下。

1 资料与方法

1.1 一般资料 纳入标准：(1)椎体高度丢失明显，经MRI证实为陈旧性胸腰椎骨折；(2)行长节段(>4节段)全椎弓根螺钉内固定术；(3)有完整的术前、术后即刻、术后6个月及末次随访时的影像学资料；(4)术后随访时间至少1年。排除标准：(1)X线片上近端交界区终板模糊或不可见；(2)临床或影像学资料不完整或丢失，如失访或未完成调查问卷；(3)既往胸腰椎手术史。符合上述标准的41例患者被纳入本研究，均为陈旧性胸腰椎骨折伴后凸畸形。

本研究共纳入41例陈旧性胸腰椎骨折伴后凸畸形患者，男7例，女34例；年龄45～77岁，平均(62.2±9.5)岁。最上端固定椎(upper instrumented vertebra，UIV)位置：T5、T6、T7、T8各1例，T915例，T1017例，T115例。融合节段：5节段9例，6节段7例，7节段9例，8节段7例，9节段4例，10节段3例，12节段1例，13节段1例。以患者是否发生PJK将其分成PJK组和非PJK组，两组患者的性别、年龄、随访时间、身体质量指数(body mass index，BMI)、融合节段、后凸柔韧性比较差异无统计学意义(P>0.05，见表1)。

表1 PJK组和非PJK组患者一般资料对比

1.2 影像学测量 各影像学参数均通过Surgimap软件(版本号：V2.3.2.1)在站立位脊柱全长正侧位X线片上测量。

各测量指标定义如下，骨盆入射角(pelvic incidence，PI)：两侧股骨头连线中点和S1上终板中点的连线与S1上终板中垂线间的夹角；骨盆投射角(pelvic tilt，PT)：S1上终板中点到两侧股骨头中点的连线与重垂线的夹角；骶骨倾斜角(sacral slope，SS)：S1上终板与水平线间的夹角；矢状面平衡(sagittal vertical axis，SVA)：C7铅垂线与骶骨后上角之间的水平距离，正值表示C7铅垂线落在骶骨后上角前方，负值反之；胸椎后凸角(thoracic kyphosis，TK)：T5椎体上终板与T12椎体下终板间的夹角；腰椎前凸角(lumbar lordosis，LL)：L1椎体上终板与S1椎体上终板之间的夹角；局部后凸角(local kyphosis cobb angle，LKCA)：矢状面最大Cobb角；近端交界角(proximal junctional angle，PJA)：最上端固定椎(upper instrumented vertebra，UIV)的下终板与其上位2个椎体上终板之间的夹角(见图1)。俯卧位LKCA为患者俯卧于特制的脊柱全长CT定位装置上并在后凸顶点施加压力时[9]测得的数据；PJK的发生按Glatte等[7]的研究定义为：PJA≥10°，且与术前相比PJA增加≥10°。Yagi等[10]将PJK分为3型：Ⅰ型仅为椎间盘和后柱韧带破坏；Ⅱ型为近端交界区椎体骨折；Ⅲ型为内固定失败，如拔钉等。

图1 PJA测量示意图

1.3 手术方法 拍摄俯卧位脊柱全长CT定位像[9]，计算脊柱后凸柔韧性并根据脊柱后凸柔韧性指导手术方案制定。脊柱后凸柔韧性定义为(站立位LKCA—俯卧位LKCA)/站立位LKCA×100%。当30°<俯卧位LKCA<40°且后凸柔韧性>30%时，行3级以下截骨术；当后凸柔韧性<30%(提示后凸僵硬)时根据俯卧位LKCA行4级或4级以上截骨术。全麻后患者取俯卧位，暴露截骨椎体及手术视野，根据术前评估患者的畸形状态及术前设计方案进行相应椎体的置钉。切除椎板暴露硬膜囊及神经根，铰刀和刮匙去除椎间盘组织和上下软骨终板，处理椎间隙。使用椎间撑开器插入椎间隙撑开，将碎骨粒植入前中柱打压夯实，安装预弯棒，以前中柱植骨柱为铰链点，后方加压闭合，旋紧螺钉完成矫形固定。探查硬膜囊和神经根有无压迫，固定节段处理关节突关节行后外侧植骨融合，术中C型臂透视螺钉位置佳，后凸矫形效果满意。切口留置负压引流，逐层缝合切口。

1.4 生活质量 使用国际脊柱侧凸研究学会22项问卷量表(scoliosis research society-22，SRS-22)评估患者末次随访时生活质量。分别收集功能维度、疼痛维度、自我形象、心理状态、治疗满意度5个维度[11]的得分。

2 结 果

2.1 随访情况 本研究患者术后平均随访时间为(28.2±13.3)个月。9例患者发生PJK，其中5例在术后6个月随访时发现PJK，4例在末次随访时发现PJK。PJK患者UIV位于T61例、T81例、T93例、T103例，T111例。发生率较高的椎体为T9～10。Ⅰ型PJK 6例(66.7%)，Ⅱ型PJK 3例(33.3%)。术前PJA(3.7±4.0)°，术后6个月时(12.3±5.9)°，末次随访时(18.9±6.2)°，见表2。

表2 PJK患者的分型及PJA随访情况

2.2 影像学参数比较 PJK组术前LKCA及末次随访时TK显著高于非PJK组(P<0.05)。两组患者术前PJA、SVA、TK、LL、PI、PT、SS差异均无统计学意义(P>0.05)。两组患者术后随访时SVA、LL、LKCA、PI、PT、SS差异均无统计学意义(P>0.05，见表3)。

表3 两组患者术前、术后6个月、末次随访时影像学参数对比

2.3 生活质量对比 对比两组患者SRS-22量表差异。末次随访时两组患者SRS-22评分差异无统计学意义(见表4)。PJK组总分为(3.9±0.5)分，功能维度评分为(3.6±0.4)分，自我形象评分为(3.8±0.7)分。非PJK组总分为(3.9±0.4)分，功能维度评分为(3.7±0.5)分，自我形象评分为(4.0±0.5)分。

表4 PJK组与非PJK组生活质量对比分)

2.4 PJK发生的危险因素 两组融合节段、UIV位置、脊柱后凸柔韧性、术前TK、TK矫正、术前LL、LL矫正、SVA矫正、术前LKCA及术前PJA比较，差异均无统计学意义；PJK组LKCA矫正>35°的患者比例显著高于非PJK组(χ2=5.373，P=0.020)，差异有统计学意义。Logistic回归分析结果显示LKCA矫正>35°是PJK发生的独立危险因素(OR=87.526，95%CI为1.187～6 454.995，P=0.042，见表5)。

表5 PJK患者危险因素分析(例)

2.5 典型病例 72岁女性患者，因“腰背部疼痛伴活动受限3个月，渐加重”入院，入院后诊断为陈旧性胸椎骨折伴后凸畸形(T12)，行后路ponte截骨长节段融合固定矫形术，术后6个月发生Ⅱ型PJA，与术前相比PJA增加16.4°，术后随访时PJA为21.5°，随访无腰背痛等症状发生。手术前后影像学资料见图1～4。

图2 术前脊柱全长片示T12骨折，LKCA和PJA分别为54.3°和4.7° 图3 术后即刻X线片示LKCA21.0°，矫正度为33.3°

图4 术后6个月X线片示PJA21.1°，与术前相比增加16.4° 图5 末次随访(术后17个月)X线片示PJA为21.5°

3 讨 论

3.1 陈旧性胸腰椎骨折伴后凸畸形矫形术后PJK的发生率 陈旧性胸腰椎骨折伴后凸畸形的矫形手术常在开放下行长节段截骨融合固定，存在较高的术后并发症发生率[13]，如感染、内固定失败等。Lowe等[14]在对休门氏病后凸畸形患者手术预后的研究中首次提出了PJK的概念，在早期研究中，PJK仅作为一种影像学的表现，对患者预后的总体影响被认为微乎其微[7]，容易被忽略。

PJK的发生率[4-7]在不同文献研究中各不相同(17%～26%)，与PJK的定义不同存在关系。Glatte等[7]将PJK定义为PJA>10°且与术前相比>10°，其对81例接受长节段后路脊柱融合的成人脊柱畸形的患者进行平均5.3年的随访，得到PJK的发生率为26%(21/81)。而Bridwell等[4]认为PJA>20°即可定义为PJK，其对90例行矫形手术治疗的特发性/退行性脊柱侧弯患者进行了平均3.5年的随访，结果显示该组患者的PJK发生率为27.8%(25/90)。不同类型的患者(成人脊柱畸形可包含特发性/退变性侧弯、陈旧性胸腰椎骨折伴后凸畸形、退变性后凸畸形等)、不同的评估方法、统计学方法及外科医生的主观因素均导致PJK的发生率在不同研究中出现差异[1]。本研究术后平均(28.2±13.3)个月的随访中，陈旧性胸腰椎骨折伴后凸畸形矫形术后PJK的发生率为22.0%(9/41)，与既往研究无明显差异。

3.2 PJK发生的危险因素 PJK的发生是多因素造成的[15]，通常因内固定近端交界区应力改变引起[16]。既往研究[17]中PJK的常见危险因素包括：患者相关因素如高龄、低骨密度值[10]等；手术相关因素如椎弓根螺钉固定、后路长节段融合固定至骶骨、前后路联合手术[18]、UIV位置[4，5，18，19]及融合节段选择不当等；影像学相关因素如胸椎后凸矫正程度、腰椎前凸恢复程度、整体矢状位平衡改变[10，17]等。在本研究中，大多数患者的PJK发生于术后6个月内(55.6%)，且多为Ⅰ型(66.7%)，Ⅰ型PJK被认为与棘上、棘间韧带和椎旁肌结构等后柱软组织结构受损有关[10]。有研究[20]通过建立6例脊柱侧弯患者的脊柱生物力学模型，发现保留近端交界区更多的脊柱后柱结构可以降低与PJK发病机制有关的生物力学指标。而双侧小关节突完全切除、后柱韧带切除以及两者结合分别增加了10%、28%、53%的近端交界角。因此术中保护近端交界区的棘上、棘间韧带、椎旁肌等结构可以减少PJK发生。

在本研究危险因素分析中，局部后凸角过度矫正(>35°)是陈旧性胸腰椎骨折伴后凸畸形矫形术后发生PJK的独立危险因素。在以往对正常人群的脊柱骨盆参数的统计研究[22]中，中老年人群的TK值较青年人群显著增加，与骨质疏松相关。Lee等[23]认为PJK是保持矢状位躯干再平衡的一种代偿机制，而严重脊柱畸形病例因过度注重恢复脊柱正常矢状位平衡而过度矫形，会导致术后TK值与年龄之间出现不匹配，进而在术后随访中发生位于胸段的PJK。Kim等[5]的研究指出脊柱矢状位平衡矫正过大会增加近端交界区的应力，是发生PJK的独立危险因素。因此，后柱软组织结构破坏、矢状面平衡过度矫正导致近端交界区应力过大以及矫形术后再平衡均导致PJK的发生。

3.3 PJK患者的生活质量 本研究随访中PJK组与非PJK组患者的SRS-22评分结果未见显著差异，至末次随访时，无患者因PJK接受翻修手术。该结果与很多学者的研究类似，Bridwell等[4]的研究结果表明非PJK组患者的SRS-22评分在末次随访时大多较高，但PJK组与非PJK组患者之间差异无统计学意义。Yagi等[10]的研究表明PJK组患者的功能维度、疼痛维度和总分与PJA之间有较弱的相关性，但两组患者的整体评分结果之间差异无统计学意义。由此可知，尽管影像学可能存在阳性表现，但PJK作为保持矢状位重新平衡的一种代偿机制，其对患者预后的整体影响微乎其微。但应考虑到SRS-22量表的局限性，该表可能并非评估PJK的敏感工具[7]，如上胸椎或颈胸交界处后凸的患者可能会主诉下颈椎疼痛，这难以在量表里的背痛评分中得以体现，在Berven等[24]的研究中显示，SRS-22量表的某些影像结果和患者预后结果之间的相关性相对较差。

综上所述，本研究所纳入的陈旧性胸腰椎骨折伴后凸畸形矫形术后PJK的发生率为22.0%，局部后凸角过度矫正是发生PJK的危险因素，因此在临床制定手术方案的过程中需结合患者的实际年龄及生理曲度，避免局部后凸的过度矫正。即使在研究中认为PJK与非PJK患者在生活质量上无明显差异，但因再平衡出现PJK产生时出现的症状及部分在随访中出现的近端内固定松动问题会存在一定风险及导致社会问题的产生。本研究受到病例数少、部分病例随访时间短以及生活质量评分方式单一等因素的限制，尽管大部分PJK病例发生于术后早期，但会持续进展至末次随访[10]，因此实际发生率可能高于22.0%。因此，应在多中心、大样本的进一步研究中对术后发生PJK的患者进行长期随访，明确PJK对患者的影响。