OLIF联合后路经皮椎弓根螺钉内固定术治疗腰椎退行性疾病的临床疗效和脊柱——骨盆矢状面参数的相关性分析

江雨剑,张玙,刘晨,肖良,李逸峰,赵泉来,吴仲宣,耿寅

(皖南医学院弋矶山医院脊柱骨科,安徽 芜湖 241001)

腰椎退行性疾病(lumbar degenerative disease,LDD)的特点是腰背痛、下肢神经症状和神经源性跛行[1]。脊柱矢状面的失平衡被认为是腰椎退行性疾病进展的关键[2]。脊柱-骨盆矢状面参数受多种因素影响,如年龄、性别和体重等。既往研究表明,脊柱矢状面平衡的恢复可获得较好的临床疗效[3]。随着各种腰椎融合手术在腰椎退变性疾病治疗中的应用,解除椎间盘压迫、恢复椎间高度等优势促进着融合手术的发展和推广[4]。但随着随访时间的延长,术后椎间高度的丢失、脊柱矢状面失衡等因素所带来的慢性腰背痛,已受到广发关注。

斜外侧腰椎融合术(oblique lateral interbody fusion,OLIF)作为新兴的微创融合技术,因其避免损伤椎旁肌、较大的融合器恢复矢状面和冠状面平衡等优势,逐渐受到脊柱骨科医生的青睐[5-6]。然而单纯OLIF在术后存在着融合器下沉、移位等并发症不容忽视[7]。后路经皮椎弓根螺钉内固定术(posterior percutaneous pedicle screw)亦是一种近年来饱受欢迎的微创技术,较之传统的后正中切口或Wiltse入路置钉来说,术中对肌肉的剥离较少、出血量较小[8-9]。OLIF结合后路经皮椎弓根螺钉内固定术(oblique lateral interbody fusion combined with posterior percutaneous pedicle screw)这种组合微创技术,是否能获得良好的临床疗效,以及临床疗效与脊柱矢状面平衡之间是否存在相关性。为了验证,本次研究设计了回顾性研究,旨在明确OLIF结合后路经皮椎弓根螺钉内固定术治疗腰椎退行性疾病临床疗效以及与脊柱-骨盆矢状面参数的相关性。

1 资料与方法

1.1研究对象 选取2018年1月至2021年6月在皖南医学院弋矶山医院脊柱骨科行OLIF联合后路经皮椎弓根螺钉内固定术治疗的患者,不限性别、年龄。所有患者均通过详询病史、体格检查及影像学检查以明确诊断。病例纳入标准:①影像学资料表现为退变性腰椎滑脱症或腰椎管狭窄症;②腰腿部症状经保守治疗6个月以上无效或效果不佳;③随访时间≥6个月,随访影像学资料完整。排除标准:①Ⅱ度以上腰椎滑脱;②重度腰椎椎管狭窄;③严重的骨质疏松;④既往腰椎手术或腹部手术史;⑤腰椎创伤、感染、肿瘤;⑥存在基础疾病不能耐受手术者;⑦病态肥胖(BMI>35 kg/m2);⑧随访病史资料不全或失访。所有患者对手术方案均知情同意且签署知情同意书。本研究经弋矶山医院伦理委员会批准。

1.2手术方法 同一术者完成所有手术,患者麻醉毕,右侧卧位固定,取5～6 cm横切口以显露至腹膜后,清扫腹膜后方的脂肪组织,用拉钩将腰大肌牵拉向后方,充分显露椎间隙,手术节段椎间盘中部插入导针,并使用扩张器撑开。深度合适的牵开器,固定并充分撑开,于头侧置入固定钉,切开局部纤维环,清除椎间盘及髓核组织,刮除终板,骨膜剥离器松解对侧纤维环,试模撑开椎间隙,将合适大小的融合器置入椎间隙。OLIF术毕,变更体位,俯卧位下透视定位,双侧椎弓根穿刺置入导针,沿导针拧入椎弓根螺钉,两根连接棒插入螺钉尾部,顶丝固定,折断钉尾。

1.3数据收集

1.3.1一般资料 患者一般资料包括性别、年龄、身体质量指数(BMI)、骨密度(BMD)。围手术期指标包括手术时间、术中出血量及融合节段。采用双能X线吸收仪(DEXA)测量骨密度,T<-2.5被定义为骨质疏松。

1.3.2临床疗效 在术前及末次随访中,采用Oswestry功能障碍指数(Oswestry disability index,ODI)进行功能评估,采用视觉模拟量表(visual analogue scale,VAS)评估腰腿痛。ODI包括疼痛程度、日常生活自理、提物、行走、久坐、站立、睡眠质量、性生活、社会活动、旅行这10个方面,每个问题共6个选项,最低分0分,最高分5分,若10个问题都做答,ODI为实际得分/50(最高可能得分)×100%,如有1个问题没有回答,则ODI为实际得分/45(最高可能得分)×100%,得分越高功能障碍越严重[10-11]。VAS量表中完全无疼痛感为0分,疼痛剧烈难忍且服用强效镇痛药无法缓解为10分[12-13]。所有量表的评估和收集均由两名副主任医师共同完成。

1.3.3脊柱-骨盆矢状面参数测量 采用PACS软件(Picture Archiving and Communications System)在全脊柱拼接侧位X线片上测量脊柱-骨盆矢状面参数,包括腰椎前凸角(lumbar lordosis,LL)、骨盆入射角(pelvic incidence,PI)、骨盆倾斜角(pelvic tilt,PT)、骶骨倾斜角(sacral slope,SS)、矢状面轴向距离(sagittal vertical axis,SVA)、椎间隙高度(disc height,DH)和椎间孔高度(foraminal height,FH),见图1。全脊椎拼接正侧位片要求患者以放松和舒适的姿势站立,水平目视前方。所有参数由团队中两名副主任医师测量后取平均值所获得。根据患者术前PI-LL的差值判断PI与LL是否匹配并进行分组(PI-LL数值位于±9°区间内设为匹配组,PI-LL数值<-9°或>9°设为失匹配组)。分析术前和末次随访时脊柱-骨盆矢状位参数的变化以及与临床疗效之间的相关性。

(1)腰椎前凸角(LL):L1椎体上终板切线与S1上终板切线的夹角;(2)骨盆入射角(PI):双侧股骨头中心点与S1上终板中点的连线和S1上终板垂线的夹角(若双侧股骨头不重叠,取两股骨头中心连线的中点作为中心点);(3)骨盆倾斜角(PT):双侧股骨头中心点与S1上终板中点的连线和铅垂线的夹角;(4)骶骨倾斜角(SS):S1上终板切线与水平线的夹角;(5)矢状面轴向距离(SVA):C7铅垂线与骶骨后上角之间的水平距离;(6)椎间隙高度(DH):前椎间隙高度(ADH)为椎间隙前缘上位椎体下终板与下位椎体上终板之间的距离,后椎间隙高度(PDH)为椎间隙后缘上位椎体下终板与下位椎体上终板之间的距离,DH取ADH和PDH的平均值;(7)椎间孔高度(FH):上位椎弓根下缘与下位椎弓根上缘之间的距离。

2 结果

两组患者共43例,其中男性14例,女性29例,年龄44～ 92岁,平均年龄为(63.53±9.98)岁,其中匹配组21例,失匹配组22例。匹配组手术节段L4/5的患者19例,手术节段为L3/4、L4/5双节段的患者2例,平均BMI为(26.27±2.40) kg/m2,平均手术时间(170.33±55.82) min,平均术中出血量(100.00±40.37) mL,随访时间(16.57±7.57)个月。失匹配组手术节段L4/5的患者13例,手术节段为L3/4、L4/5双节段的患者9例,平均BMI为(25.24±2.80) kg/m2,平均手术时间(170.36±47.63) min,平均术中出血量(119.32±31.56) mL,随访时间(15.68±6.27)个月。所有患者在手术过程中均未输血,且术中椎弓根螺钉在透视下置钉准确,无螺钉突破椎弓根内外壁及侵入椎管等术中并发症的发生。末次随访中两组患者有5例出现融合器下沉,其中匹配组2例,失匹配组3例,均为轻度下沉且无腰痛等不适主诉。至随访结束,所有患者未出现融合器移位。

2.1临床疗效分析 所有患者均获得随访。43例患者的VAS评分从术前的4分降低至末次随访时的1分,差异有统计学意义(P<0.05)。ODI由术前的(48.65±9.51)%降低至末次随访时的(20.20±7.38)%,差异均有统计学意义(P<0.05)。见表1。

表1 术前及末次随访时临床疗效与脊柱-骨盆矢状位参数比较

2.2脊柱-骨盆矢状面参数分析 所有患者术前及末次随访时的LL、SS、PT、SVA、DH及FH差异均有统计学意义(P<0.05)。PI是常数,术前及末次随访时的PI几乎无变化,见表1。

根据术前PI-LL的差值进行分组,匹配组中有2例患者在术后PI-LL失匹配,失匹配组中有11例患者在术后PI-LL平衡恢复,见表2。术前匹配组LL高于失匹配组,差异有统计学意义(P<0.05),两组LL在末次随访差异有统计学意义(P<0.05)。而术前匹配组的PT低于失匹配组,差异有统计学意义(P<0.05)。DH的组间比较在术前和末次随访时的差异均有统计学意义。见表3。

表2 术前及末次随访时PI-LL差值变化

表3 术前及末次随访时临床疗效及脊柱-骨盆矢状位参数组间比较

2.3临床疗效和脊柱-骨盆矢状面参数的相关性分析 Pearson相关性分析结果显示,术前匹配组中,LL与术前的VAS评分呈正相关(P<0.05);FH与术前的VAS评分呈正相关(P<0.01);PI与术前PI-LL呈正相关(P<0.01)。术前失匹配组中,LL与术前的VAS、ODI评分和PI-LL均呈负相关(P<0.05);SVA与术前的PI-LL呈正相关(P<0.05)。末次随访时,匹配组中PI-LL与末次随访的ODI评分呈正相关(P<0.05)。失匹配组中末次随访的LL与末次随访的VAS、ODI评分和PI-LL均呈负相关(P<0.05)。末次随访的PT与PI-LL呈正相关(P<0.01)。见表4。

表4 两组患者的临床疗效与脊柱-骨盆矢状位参数相关性分析

表4(续) 两组患者的临床疗效与脊柱-骨盆矢状位参数相关性分析

3 讨论

OLIF通过间接减压的方式,使用较大的融合器恢复椎间隙高度和椎间孔高度,解除了软组织对脊髓及神经根的压迫[14-15]。同时,斜外侧入路的手术通道可在术中通过改变融合器的位置来调整脊柱矢状面的平衡。在既往研究发现单纯OLIF(OLIF standalone)可取得较好的临床效果[16-19],同时也认识到OLIF术式的局限性,若选取较大的融合器,尽可能地撑开椎间隙,间接减压效果明确,大号试模的撬拨有助于恢复脊柱矢状面的平衡,但术中对终板损伤的风险增加,术后融合器下沉的概率也大大增加,融合时间窗延长。但若选取的融合器高度不够,撑开椎间隙幅度较小,间接减压效果较为局限,同时也影响脊柱矢状面平衡的恢复。有研究表明,OLIF结合后路椎弓根螺钉内固定术有效地降低了术后椎间高度的丢失,增加了融合率[20]。但传统的后路置钉术中对后方肌肉进行过多的剥离,术中出血量较多,术后临床疗效特别是早期疗效不够理想。经皮椎弓根钉棒系统有效地解决传统后路置钉损伤较大的不足[21]。HE W等[22]的研究发现,OLIF联合后路经皮椎弓根螺钉内固定术的短期临床疗效要优于OLIF standalone,但远期疗效相似,两者都取得了较好的临床疗效。与上述研究一致,本研究中发现,VAS和ODI评分由术前的(4.26±1.20)%、(48.65±9.51)%降低至末次随访时的(0.84±0.87)%、(20.20±7.38)%,OLIF联合后路经皮椎弓根螺钉内固定术在随访中取得了较好的临床效果。

近三十年来,越来越多的脊柱外科医生认识到脊柱-骨盆矢状位参数的重要性,矢状面失衡引起的生物力学变化导致了腰椎退行性疾病的发生和发展[1]。PI不随体位的改变而改变,被认为是在脊柱矢状面平衡中起着重要作用的解剖参数之一[23]。在骨盆的运动中,骶骨围绕股骨头向前旋转,使骨盆向前旋转,导致SS的增加。而在骨盆的发育过程中,骶骨相对于股骨头在一定程度上会向后移动,而产生PT[3]。为了保证矢状面的平衡,腰椎向前弯曲,由于头部目视前方以及足部重心的平衡机制,脊柱整体向后延伸,以达到脊柱和骨盆之间的良好平衡。SVA也是一个广泛用于评估全脊柱矢状面平衡的参数[24]。因此,在进行脊柱融合手术时,恢复充分的脊柱矢状面平衡至关重要。本研究发现,末次随访时LL、SS、DH、FH较术前均有增加,DH和FH的增加表明间接减压有效,SS较术前增大,意味着骨盆前倾恢复,脊柱矢状面平衡得以恢复,LL较术前增加,腰椎前凸恢复,随着骨盆前倾的恢复,腰骶部剪切力得以代偿。末次随访时的SVA较术前减小,脊柱矢状面失衡有一定程度的恢复。

LIOW M H L等[25]回顾了63例接受单节段腰椎融合手术的患者,发现LL的增加将获得较好的临床结果以及近一步恢复矢状面平衡。本次研究在Pearson相关性分析中也得到了相似的结果,无论是术前还是术后,LL都与VAS评分存在一定的相关性。失匹配组无论术前还是术后的LL都与VAS和ODI评分呈负相关,这可能与失匹配组的LL较小有关。LL越小,意味着腰椎生理前凸的逐渐丧失,为了代偿这种生理前凸丢失的退变,骶骨会逐渐后倾,SS减小,PT增大,腰骶部剪力增加,引起腰背痛,术中需要恢复腰椎前凸来减小PI-LL的差值,以代偿脊柱矢状面失衡。值得关注的是,匹配组中术前的LL与VAS评分呈正相关,术后PI-LL与ODI评分呈正相关,这或与矢状面平衡的代偿能力有关。在术前失匹配组中PT的变化与PI-LL呈正相关, PT的增加导致骨盆后倾,加速了脊柱矢状面的失衡。通过Pearson相关性分析得出术前测量腰椎退行性疾病患者的PI和LL,如果PI-LL的差值较大,则在OLIF术中尽可能将融合器放在椎体前缘的骺环上,以尽可能增加LL来恢复矢状面平衡。若PI-LL的差值在±9区间内且椎间高度丢失过多,可在OLIF术中将融合器置于脊柱中柱的骺环上,以恢复椎间高度。后路钉棒系统起前期加压促进融合、后期支撑维持椎间高度的作用。43例患者中有5例在末次随访时发现融合器轻度下沉,但均未出现腰背痛等临床症状。

本研究存在着几个局限性。首先,本研究是一项样本量较小、随访时间相对较短的单中心回顾性研究,结果需要更大规模的队列进行更长时间的随访研究加以验证。其次脊柱-骨盆矢状面参数选取相对较少,未将骶-股距SFD等纳入评价指标。最后,虽然OLIF联合后路椎弓根螺钉内固定术治疗退行性腰椎滑脱症及腰椎管狭窄症的疗效肯定,但对于治疗退行性脊柱侧弯,OLIF是否能获得较好的临床疗效有待进一步的研究。

综上所述,OLIF联合后路经皮椎弓根螺钉内固定术治疗腰椎退行性疾病的临床疗效确切,在较小损伤的前提下,通过间接减压的方法恢复椎间高度并改善矢状面失衡,缓解腰腿痛等症状,提高患者生活质量,值得在临床上进行推广。同时通过脊柱-骨盆矢状面参数的研究,明确了LL与临床疗效的相关性,为今后腰椎退行性疾病的手术治疗选择给予一定的建议。