胸椎黄韧带骨化症手术治疗预后不良相关因素研究进展

李峻虎 汪雷 宋跃明

黄韧带主要由弹性纤维和结缔组织构成，覆盖于椎管的后壁，从上椎板的一半呈叠瓦状覆盖下椎板的上半部分，它被认为是维持脊柱内在稳定性、控制椎间运动、并维持硬脊膜后部表面光滑的重要结构[1]，韧带的异位骨化便是黄韧带骨化 ( ossification of ligament flavum，OLF )。因胸椎椎管较颈椎及腰椎更为狭小，脊髓和神经根紧贴其中，骨化的黄韧带常导致缓慢进展的脊髓神经功能损害，出现如下肢感觉和运动功能障碍，病理征阳性，反射亢进等临床症状[2]。1920 年，Polgar[3]首次报道了胸椎黄韧带骨化 ( thoracic ossification of ligamentum flavum，TOLF ) 与胸脊髓病密切相关。据文献报道，TOLF 常发生于亚洲人群，日本人群中的发病率约为 36.0%[4]，中国人群中的发病率约为 3.8%[3]，在高加索人、非洲人、阿拉伯人等人群中也时有报道[5-8]。TOLF 好发于下胸段，T10～11和 T11～12出现率最高，其患病率随年龄的增长而增加，据报道，50～59 岁年龄组的患病率最高[9]。Kuh 等[10]根据黄韧带骨化物的 CT 轴位骨窗下的位置和形态将 TOLF 分为：( 1 ) 单侧型：即单侧 OLF； ( 2 ) 双侧型：双侧均存在骨化，但两侧未融合；( 3 ) 桥接型：双侧骨化黄韧带相互融合。TOLF 患者一旦出现临床症状，手术减压通常是惟一有效的治疗手段，手术方式以经后路椎管后壁切除减压为主，包括整块椎板切除术、分层椎板切除术、椎板成形术等[11-15]，其中“揭盖式”椎管后壁整块切除法在临床上应用广泛[16]，但存在神经牵拉损伤，术后脑脊液漏等风险，近年来随着脊柱微创手术的发展，涌现了一批如单通道内镜下可视环锯减压术[17-18]、经皮内镜下后路减压术[19]、单侧双通道内镜减压术[20]，以及计算机辅助导航技术等新型技术[21-22]。然而，TOLF 患者术后并发症及神经功能恢复情况不尽相同，笔者对 TOLF 患者术后预后相关风险因素进行如下综述。

一、髓内信号改变

1987 年，Takahashi 等[23]回顾分析了 128 例脊髓型颈椎病患者 MRI，首次报道了 T2WI 上脊髓内的高信号改变，推测髓内高信号的表现是预后不良的重要指标。Suri等[24]通过一项评估脊髓型颈椎病患者术后 MRI 脊髓信号改变与临床参数关系的前瞻性研究提出，尽管有或无髓内信号改变 ( intramedullary signal changes，ISCs ) 的患者临床症状无明显的差异，但是 ISCs 与手术结果仍具有明显的相关性。在组织病理学的研究中，一些学者认为髓内的信号改变是非特异性的神经细胞死亡、胶质增生、脊髓白质和灰质水肿、沃勒变性、脱髓鞘等病变[25-27]。因此，部分研究者认为 TOLF 中 MRI 上髓内信号的改变与预后的关系密不可分。Yukawa 等[28]通过将 T2WI 上的脊髓信号的增加分为三个等级，0 级：无；1 级：轻度 ( 模糊 )；2 级：强烈 ( 明亮 )，定性分析其与严重症状和不良预后的关系，发现 0 级相比于 2 级的患者拥有更短的病程、更高的日本骨科协会 ( Japanese Orthopaedic Association，JOA )评分以及更好的术后恢复率。随后的研究中，多数学者一致认为髓内信号的改变标志着脊髓不可逆转的病理变化，对于评估术后预后情况具有重要价值[24,28-32]。然而，近年来部分报道却得出了相反观点[30,33-35]。尽管拥有大量针对髓内信号变化与预后的相关研究，但有关意见仍未完全统一，不同的研究结果可能与样本之间、MRI 成像质量之间、人口之间等的差异有关。

目前，最受认可的观点是：T2WI 上的髓内高信号强度改变提示脊髓水肿、脊髓软化等，而 T1WI 上髓内的低信号强度改变提示脊髓囊变、坏死、继发性脊髓空洞等，所以，在 T1WI 和 T2WI 上没有髓内信号强度改变的患者预后更佳，T1WI 上等信号强度 / T2WI 上高信号强度改变 =广泛脊髓修复潜能，T1WI 上低信号强度改变 / T2WI 上高信号强度改变 = 预后差[24]。

二、术前症状持续时间

大部分研究的结果显示，术前症状持续时间与术后预后情况具有高度相关性。研究者认为临床症状表现明显且持续时间较长的患者脊髓病变往往严重而不可逆[29-30]。然而，Kawaguchi 等[36]对 41 例 OLF 患者术后预后相关因素的一项回顾性研究结果对此进行了反驳，认为术前症状持续时间与预后之间的关系在统计学上并不显著，来自于Inamasu 等[37]的最新研究得出了类似的结论。可能由于相关数据回顾的差异以及记录的不准确导致了相反的结论。因此，对持续时间阈值的研究能够更精确地寻找其与预后的关系，Chang 等[38]认为若术前症状持续时间 ＞ 24 个月，则会显著影响手术效果，Sun 等[39]研究者则得到了更短的阈值时间：17 个月。

尽管目前尚没有统一的意见以及阈值，但似乎 TOLF患者在出现临床症状后早期就应进行手术干预已然成为人们的共识。或许，对于术前症状持续时间，其具有的临床意义远大于统计学意义。

三、术前改良日本骨科协会 ( modified JOA，mJOA )评分

mJOA 是目前世界范围内应用最为广泛的评分量表，其对感觉和运动的综合评定可以大致判断脊髓的损伤程度，mJOA 较传统 JOA 17 分法剔除了上肢的感觉运动功能评价，总分更改为 11 分，分数越高代表脊髓功能状态越好[40]。在 TOLF 手术预后危险因素相关研究中，Hirabayashi 等[41]提出的“恢复率 ( recovery rate，RR )”概念也被广泛作为衡量结局的重要指标。mJOA 评分与术前症状持续时间一样，在大多数的研究中被认定为预测术后恢复情况的最有价值的指标。Zhang 等[42]通过 RR将 165 例 TOLF 术后患者分为优秀 ( 75%～100% )、良好 ( 50%～74% )、一般 ( 25%～49% )、较差 ( 0%～24% )4 个等级并分析相关危险因素，发现术前低 mJOA 评分是不良预后的独立危险因素，其它多项研究得出了相同结果[5,31,34,37,43-44]。然而，尚有少部分研究得出了不同的结果，Siller 等[45]的研究没有发现术前 mJOA 评分结果与预后风险有任何的相关性，Sanghvi 等[33]认为尽管术前mJOA 较低的评分会降低术后达到理想康复的机会，但其并不能预测预后。

作为目前应用范围最广的评分量表，mJOA 分值与脊髓功能状态相关程度已经得到了验证。其预测预后能力大小的不同可能与不同研究采用的手术方式、样本之间的差异、数据资料的准确性等因素的差异有关。总体上来讲，支持术前 mJOA 评分与术后预后有关的研究更多。

四、骨化黄韧带的形态与部位

1998 年，Sato 等[46]在 CT 轴位骨窗上根据骨化黄韧带的形态按对脊髓的压迫程度将其分为外侧型、扩展型、扩大型、融合型和结节型。外侧型即为骨化块局限于外侧关节囊附近；扩展型代表骨化块扩展至黄韧带的椎板间部分，但尚未对椎管造成侵犯；扩大型即为骨化块的扩大延伸侵犯椎管，但两侧骨块并未完全融合；融合型为两侧骨化块在中线相互融合；结节型指骨化块结节状凸向椎管。该分型被广泛用于预后危险因素相关研究，尽管在部分研究中认为结节型与硬脊膜骨化 ( dural ossification，DO ) 联系密切，且与术后不良结果有关，但 Ando 等[47]却认为这五种类型与 RR 没有统计学意义上的差异，Li 等[29]通过对经皮内镜下后路减压术的 30 例 TOLF 患者的回顾性研究得到了与 Ando 相同的结果，这可能与 Sato 分型相对复杂有关。2006 年，Kuh 等[10]将 CT 轴位骨窗上 OLF 的形态简化为三型：( 1 ) 单侧型；( 2 ) 双侧型；( 3 ) 桥接型，他们发现单侧型比后两个形态拥有更好的术后恢复结果，然而 Yamada 等[35]的一项回顾性研究却认为即便是 Kuh 分型，骨化形态仍然与预后没有关系，这可能与其样本量较小有关。Zhang 等[42]对 165 例因 TOLF 行手术治疗患者的回顾性研究得出了双侧和桥接型是预后不良的显著独立危险因素。因此笔者仍然建议，对于 Sato 分型中的融合型以及结节型，Kuh 分型中的双侧或桥接型，应当引起外科医师的注意。

除了 CT 轴位分型，MRI 矢状位上的骨化形态仍然引起了研究者的关注。Kuh 等[10]提出了喙形和圆形的分类系统，并认为伴有髓内信号强度改变的喙形 OLF 是一个不良的预后因素，Sun 等[39]猜测，喙形的 OLF 像锥子一样，增加了脊髓损伤的程度以及手术的难度，所以是预后不良的预测因素，然而，Tang 等[48]在研究中发现，一大部分三角形 OLF 转变为了圆形，并由此推测圆形 OLF 代表着更大范围和更长时间的脊髓压迫，因此圆形代表着更差的术后结果。然而，T2WI 上含水量较少的软组织等常影响对 OLF 大小及形态的准确判断。因此 CT 轴位骨窗对OLF 的判断可能比 MRI 更加准确。

TOLF 最常发生于下胸段 ( T10～12)，在中胸段 ( T5～9) 最少见但是却被大多数研究认为是预后不良的危险因素[29-30]，Yu 等[30]认为这归因于中胸椎的独特解剖学结构，其椎管是最窄的，且因为后凸的存在使得代偿空间严重受限。对于中胸段的 OLF，手术难度显著提高，术后脑脊液漏等并发症发生率更高，因此外科医师应小心应对。

五、椎管占位百分比

与髓内信号改变和术前症状持续时间类似，临床普遍认为椎管占位率与预后有着密切的关系。针对椎管占位百分比的阈值大小结论不一，Tang 等[49]认为当椎管占位率 ≥ 70.0% 是重要的危险因素，Wang 等[31]得出了横断面积残余率 ≤ 60.0% 的患者术后满意度更高的结论，Sanghvi 等[33]指出 OLF 横截面积 ≥ 33.0% 可作为诊断指标，在此基础上，Wu 等[44]发现他们所研究的患者中，术后恢复率 69.8% 的患者轴向椎管占位率 ＜ 30.0%，恢复率48.6% 的患者占位率在 30.0%～60.0% 之间，得出 RR 与轴向椎管占位率的相关性。与术前症状持续时间一样，尽管部分研究没有得出明显的统计学意义，但椎管占位率与预后的关系应得到临床医师的重视。

六、硬脊膜骨化

DO 是 TOLF 的一种常见并发症，在 TOLF 手术减压过程中显著增加了硬脊膜撕裂、脑脊液漏、神经根损伤等风险[49]，为了能够在术前准确判断是否合并 DO，Muthukumar[50]提出，在 CT 轴位骨窗上的“逗号征”：硬膜周长的一半骨化，和“车轨征”：高密度增生骨质中存在中心低密度区，是具有意义的影像学表现。尽管 TOLF合并 DO 是一种少见的现象，但大部分研究认为 TOLF 合并 DO 是不良预后的危险因素[31,39,50-51]。Xue 等[43]对使用微型接骨板内固定的 8 例 TOLF 患者的回顾性研究得出DO 的存在影响了术后神经功能的恢复。Miyakoshi 等[52]发现，在硬膜粘连的情况下，随访 1 个月后的神经功能恢复率显著降低，然而最终的恢复率未受影响。Sun 等[53]也认为尽管合并 DO 增加了手术的难度和风险，但其并不影响神经功能的恢复。不同的结论可能与手术的方式、减压技术等相关，对 DO 的妥善处理可减少脑脊液漏等相关并发症的风险，此时更容易得出 DO 与预后不相关的结论。

七、手术方式

手术治疗是 TOLF 所致脊髓压迫患者的首选方式，包括传统的开放手术，如经典的后路椎板切除术加或不加内固定[11]、椎板成形术以及微创手术，如经皮内镜下减压[19]、显微内镜技术[54]等。术后患者的神经功能恢复不尽相同，并发症多种多样，因此不同的手术方式也可能是预后不良的相关预测因素。单纯的后路椎板切除减压术虽然能提供充分的减压，但是其椎管内操作常导致硬膜撕裂、脑脊液漏、神经功能恶化等多种并发症[55]，Zhong 等[56]报道了 22 例行单纯椎板切除减压术的 TOLF 患者，术后患者神经功能恢复良好，但并发症发生率较高，出现了 5 例硬膜撕裂、1 例脑脊液漏、1 例神经功能恶化、1 例硬膜外血肿以及 1 例切口感染。此外，由于过度切除椎板及小关节等后柱相关支持结构，术后常出现随之而来的不稳定和后凸畸形，导致术后神经症状的加重。因此，Wang 等[57]建议，对于单节段，尤其是中上胸段的椎板切除，因肋骨及胸廓的支持作用，可以不用内固定，下胸段及腰段则需要行内固定术；如果涉及两个节段，可以根据患者的具体情况而定；如果累及多个节段，则需要行后路椎弓根螺钉内固定及后外侧植骨融合术。为了减少在最狭窄节段的椎管内操作带来的风险，Wang 等[57]使用了胸椎管后壁整体切除术，通过在没有明显 OLF 累及的椎弓根水平及椎管外侧缘使用高速磨钻进行操作，使减压过程在受压最严重的椎管外进行，将带椎板的 OLF 骨块整体切除，显著降低了脊髓损伤的概率，然而，其仅最适用于结节型 OLF。其它方式如“桥式提拉术”、“分段椎板切除减压术”、“椎板成形术”等拥有独特的优势之下也存在相关的并发症[11,58-59]。近年来由于脊柱微创技术的发展，其在 TOLF 治疗中的运用越来越多，经皮内镜下胸椎减压术 ( percutaneous endoscopic thoracic decompression，PETD )、椎板骨通道辅助后路经皮内镜黄韧带切除术 ( translaminar osseous channel-assisted posterior percutaneous full-endoscopic flavectomy，p-PEF )、经椎板下内镜外科手术系统 ( underlaminar endoscopic surgical system，ULESS ) 偏心环锯技术、内镜下可视环锯减压术以及最新的单侧双通道脊柱内镜技术等明显降低了手术时间、术中出血、术后并发症，在患者神经功能恢复上取得了满意效果[19-20,29,60]。然而，目前的微创技术难度大，对患者的选择性较高，对多节段或严重压迫处理不佳，尚还需进一步的发展。因此，尽管传统开放手术能够提供彻底的减压以及完全可视化的操作，但是较多的并发症常导致术后预后不佳，常常考验术者的减压技术。随着脊柱微创以及数字化骨科的发展，提高了手术的安全性，很少有研究报道微创术后患者神经功能的恶化，这可能与微创手术的安全性及其对患者的高选择性息息相关。

八、其它

TOLF 的发生率随着年龄的增长而增加，生物力学相关因素被认为是 OLF 最重要的发病机制[61]，老年人脊柱支持结构的退变、下胸椎的过度活动等都是促进 OLF 的因素。Yamada 等[35]对 61 例接受手术治疗的 TOLF 患者的回顾性研究发现前文提及的相关因素与不良预后没有明显的统计学关联，然而年龄却表现出了明显的相关性，且高龄患者大多合并有腰椎管狭窄 ( lumbar spinal canal stenosis，LCS )。Wu 等[44]在他们提出的 TOLF 评分中将 ＜50 岁的患者赋 1 分，50～60 岁的患者赋 2 分，＞ 60 岁的患者赋 3 分，并认为年轻患者的脊髓可塑性更好，器官系统代谢更加活跃，认知能力更强，康复时间更短。尽管Zhai 等[34]认为手术时年龄并不能预测术后恢复情况。但老年人通常合并多种慢性疾病，仍应对高龄 TOLF 患者给予更多的关注。

其它因素包括合并糖尿病、高体质量指数 ( body mass index，BMI )、高免疫炎症指数 ( systemic immuneinflammation index，SII ) 等也与不良预后有着一定相关性。Yokosuka 等[62]发现糖尿病引起的高血糖会诱导骨形态发生蛋白-2 ( bone morphogenetic protein-2，BMP-2 ) 的产生，Moon 等[63]认为 BMP-2 会诱导成骨基因的表达而致黄韧带异位骨化的发生，这在 Braddock 等[64]的动物实验中得到了验证。因此，糖尿病患者可能更容易发生多节段 OLF 导致脊髓广泛受压，预后不佳。Wang 等[31]认为，糖尿病患者大多存在血管钙化，对于脊髓这种缺乏血供组织，即便解除了压迫，脊髓周围血液循环也可能不佳。Tang 等[48]也发现高 BMI 与新发 OLF 以及不良预后关系密切。来自于 Zhao 等[65]的最新研究基于系统炎症反应在非炎性异位骨化中的作用发现了高 SII ( ≥ 621 ) 和 BMI( ≥ 25 ) 是 OLF 的独立危险因素。

尽管 TOLF 的发病率并不高，但其最终会导致严重的脊髓神经功能损害，且胸段手术难度高、风险大，术后患者神经功能恢复常常不尽如人意。外科医师希望找到术前能够预测预后的相关指标，然而历年来大量的研究却没有得出统一的结论。Wu 等[44]综合前文所诉的部分相关因素提出 TOLF 评分系统，并在他们的研究中得到了很好的应用，但仍然缺乏大样本量、前瞻性的研究近一步证实该评分系统的实用性和可行性。TOLF 预后不良相关危险因素不会是单一性的，但各个因素预测能力的大小却尚无共识。未来应通过更多的荟萃分析，大样本量的前瞻性研究以及长期随访研究来揭露更多的预后相关信息。