腰椎融合术后邻近节段退变影响因素的研究进展

胡国鹏 张贤

[摘要] 腰椎融合术后邻近节段退变（ASD）指腰椎融合术后融合区域邻近节段（上或下）的退行性病变。近年来在腰椎融合术治疗腰椎退行性疾病得到满意效果并被脊柱外科医生普遍应用的同时，术后ASD越来越受到国内外学者的关注。其中，ASD发生的影响因素逐渐成为研究热点。近年来大多数学者将ASD影响因素分为两类，一类为患者自身因素，包括年龄、性别、绝经期、骨质疏松、早已存在的邻近节段退变及肥胖、吸烟等；另一类为手术相关因素，包括后方棘突韧带复合体的完整性、邻近节段预防性减压、椎弓根螺钉植入位置、矢状面平衡、术中椎间隙的过度撑开、融合方式、融合长度及融合位置等。

[关键词] 腰椎融合术；邻近节段退变；影响因素

[中图分类号] R687.3 [文献标识码] A [文章编号] 1673-7210（2016）02（c）-0050-04

Progress on risk factors for adjacent segment degeneration after lumbar fusion

HU Guopeng1 ZHANG Xian2

1.Nanjing University of Traditional Chinese Medicine， Jiangsu Province， Nanjing 210023， China； 2. Wuxi Hospital of Traditional Chinese Medicine Affiliated to Nanjing University of Traditional Chinese Medicine， Jiangsu Province， Wuxi 214071， China

[Abstract] ASD refers to degeneration of adjacent segment the fusion area （up or down） after lumbar fusion. When lumbar fusion has been widely used in the treatment of lumbar degenerative diseases， ASD related problems are more concerned by clinical doctor. Among them， the risk factors of ASD are becoming a hot spot by basic and clinical research. In recent years the risk factors can be divided into two categories， one is patients' own factors， including age， gender， menopause， osteoporosis， already degeneration of adjacent segment， obesity， smoking， the other kind of factors related to the operation， including the integrity of the rear spine ligament complex， adjacent segment preventive decompression， pedicle screws inserted， sagittal balance， the excessive distraction of the disc space， and length and position of fusion， and so on.

[Key words] Lumbar fusion； Adjacent segment degeneration； Risk factors

歷经100多年的发展，腰椎融合术已逐渐成为治疗退行性腰椎疾病的经典术式。与此同时，随着对脊柱生理功能和生物力学研究的不断深入，许多研究发现腰椎融合后因融合节段运动功能丧失，导致椎间应力传导发生异常改变，邻近节段椎间盘和关节突的压力明显增加，腰椎融合术后邻近节段退变（ASD）逐渐成为腰椎融合术的主要并发症。近年来关于腰椎融合术后ASD的临床报道屡见不鲜，但腰椎融合术后仅部分患者出现邻近节段的退变，因此导致ASD发生的影响因素也引起越来越多学者的关注，并进行了大量的临床随访研究。现将近年来ASD发生影响因素的研究进展总结如下：

1 患者自身因素

1.1 年龄

随着年龄的增长，腰椎间盘逐渐发生退变，尤其老年人的椎间盘中蛋白聚糖和水的含量显著下降，其腰椎轴向负荷由椎间盘传至腰椎后关节突关节，导致关节突关节的负荷增加，从而使其稳定性遭受破坏的可能性增大[1]。刘涛[2]对接受腰椎融合术的33例患者进行了24个月的临床随访，结果显示年龄在32～59岁的患者ASD发生率为14.3%；年龄在60～77岁的患者ASD发生率为42.1%，两者之间的差异有统计学意义（P < 0.05），但由于随访时间较短且样本数量少，结论需要进一步研究。Lee等[3]对490例接受腰椎融合术的患者进行平均51个月的随访研究，发现年龄高于60岁的患者ASD发生率是低于60岁患者的2.5倍，认为年龄是ASD发生的危险因素之一。部分学者认为年龄与ASD的发生无明显关系。Kim等[4]对69例因L4/5滑脱症而行腰椎融合术的患者进行了5年以上的临床随访，其结果表明年龄并未影响ASD的发生。

1.2 性别

近年来多数学者研究认为性别与ASD发生并无明显相关性。Anandjiwala等[5]通过对68例行腰椎融合术的患者进行前瞻性队列研究，认为患者的性别与影像学ASD的发生无相关性。高胜山等[6]、黄觅等[7]通过研究认为，性别与ASD的发生无明显相关性。

1.3 绝经后、骨质疏松

Park等[8]回顾性总结分析22例腰椎融合术后邻近节段退变研究发现腰椎融合术后ASD的危险因素包括女性绝经后、骨质疏松等。Etebar等[9]对125例接受融合手术的患者进行了随访，其中31例绝经女性患者，其平均随访时间为44.8个月。研究发现，在53%的绝经期女性术前进行常规骨质疏松补钙的情况下，仍有15例绝经女性发生ASD（随访共18例发生ASD），认为这与绝经后女性骨质疏松密切相关。研究发现患者骨密度与邻近节段退变指标间不存在相关性，研究者认为患者虽然腰椎骨密度有所下降，但这反而导致黄韧带肥厚、小关节增生肥大等变化，增加了邻近节段的稳定性。

1.4 肥胖、吸烟

Ou等[10]对190例行腰椎融合术的患者进行22～66个月的随访研究，发现患者体重指数（BMI）平均每增加1 kg/m2，其ASD发生的概率会增加67.6%。研究者按BMI将患者分为两组，分析发现在BMI>25 kg/m2的组中有11.9%患者在末次随访中出现邻近节段的退变。Liang等[11]对3799例因腰椎退行性疾病而行腰椎后路融合术的患者进行了回顾性分析，其研究通过Logistic回归分析同样发现BMI为邻近节段退变的危险因素。Etebar等[9]研究发现吸烟也是ASD发生的危险因素。

1.5 术前邻近节段退变情况

多数学者认为，术前邻近节段已经存在的退行性改变将增加术后ASD的发生率。刘则征等[12]对接受腰椎融合术的147例患者进行跟踪随访，采用Logistic多因素回归分析结果显示术前邻近节段椎间盘存在退变的患者，其术后ASD发生率高于术前邻近节段椎间未退变的患者（P = 0.046）。Lee等[13]等回顾性分析研究了1069例行腰椎融合术后的患者，随访至少1年，发现术前邻近节段关节突关节退变的发生是ASD发生的危险因素。

1.6 术后生活方式

目前学者对术后生活方式对邻近节段退变影响的研究较少。Lehmann等[14]在对行腰椎融合术的患者进行长期随访后发现术后从事重体力劳动者的ASD发生率较高，研究者分析认为这可能与患者重体力劳动加大了腰椎的负荷，使邻近节段应力增加所致。Ahn等[15]对ASD危险因素的研究中也发现术后重体力劳动会增加ASD发生的风险。

2 手术相关因素

2.1 后方棘突韧带复合体的完整性

后方韧带复合体的张力带结构切除及椎旁肌在术中的损伤可能是邻近节段退变的重要危险因素。为证实这一观点，Liu等[16]将120例患者按照随机分配的原则分成三组：关节突切除椎間融合组，半椎板切除椎间融合组，全椎板切除椎间融合组。其结果发现：L4/5后路腰椎融合术中，相较与全椎板切除的患者，行半椎板或关节突切除，椎间融合的患者，其术后发生邻近节段退变的概率显著下降。腰椎后方韧带复合体在力学上呈现的是一种张力带的效应，全椎板切除减压的方式完全破坏了张力带结构的完整。Lai等[17]研究发现牺牲棘突上的韧带、肌腱附着点及椎旁肌肉会加速邻近节段的不稳定。周志杰[18]通过对新西兰大白兔腰椎局部解剖及建模，研究发现多裂肌剥离牵拉损伤后，新西兰大白兔融合术后12周开始出现邻近节段椎间盘MRI退变等级明显进展（P < 0.05），而且退变随着时间进一步加重。

2.2 邻近节段预防性减压

近年来Hikata等[19]对术后患者ASD发生的危险因素做了分析，并研究了同时行相邻节段减压手术对减少症状性ASD发生的效果。研究者对54例因退行性滑脱行L4/5椎间融合术的患者进行至少2年的随访（其中37例患者因术前MRI诊断有L3/4轻度椎管狭窄在术中做了预防性椎板切除减压）13%患者出现邻近节段病变，其中6例来自于行邻近节段预防性减压患者，分析认为邻近节段预防性减压导致邻近节段关节突关节矢状位活动度增大，如此导致患者术后更容易出现椎体前滑移，逐渐发生症状性ASD。因此术中邻近节段同时非融合性减压不但不能预防ASD出现，反而可能导致症状性ASD的发生。

2.3 椎弓根螺钉植入位置

在腰椎融合术过程中，若椎弓根螺钉的植入靠近邻近节段终板，可能直接损伤邻近节段终板。这样就有可能影响终板的渗透功能，使软骨板变性失去半透膜的作用，从而影响髓核的营养而导致椎间盘退变的发生。白一冰等[20]对51例腰椎椎间融合椎弓根钉内固定的患者按螺钉角（X线片上椎体前缘中点和后缘中点的连线与椎弓根钉的夹角称螺钉角）大小分组，并进行随访（32例完成随访）发现，术后有4例患者在影像学上出现邻近节段椎间盘退变，其中以螺钉角大者明显。椎弓根螺钉是否双侧固定亦影响ASD的发生，林斌等[21]通过对101例因腰椎间盘突出症而行融合术患者（其中椎弓根螺钉单侧固定者42例，双侧固定59例）进行随访研究，结果发现采用双侧固定患者术后邻近节段退变的发生率高于单侧固定者。

2.4 坚强内固定的使用

坚强内固定的植入导致邻近节段的应力负荷短时间迅速增加，从而加速了ASD的发生。Liao等[22]对181例因退行性滑脱及退行性腰椎侧弯而行腰椎后路减压、腰椎后外侧融合术的患者进行随访，结果发现行后外侧融合术患者ASD发生率要高于行后路减压患者，分析认为加强内固定的即刻使用使邻近节段在未能适应之前的应力负荷突然增大，这可能导致ASD的加速发生。而Ekman等[23]的随机对照研究发现，行椎弓根螺钉内固定患者与未行内固定患者的ASD发生率并无显著差异。

2.5 矢状面平衡

矢状面失衡是否对ASD发生的产生影响近年来越来越受到国内外学者们的关注。Sergei等[24]对130例行腰椎融合术的患者进行随访，发现在31例发生ASD的患者中有17例存在术后矢状面的失衡，并将矢状面失衡导致ASD发生率增高的原因归结术后邻近节段的超负荷及其有限的代偿能力。Tang等[25]对76例腰椎融合术后患者进行了5～8年的随访，随访期间测量手术节段前凸角与腰椎前凸角，结果发现手术节段前凸角的改变是邻近节段退变的危险因素。Kaito等[26]用Logistic回归分析发现骨盆射入角与术后ASD发生率有显著相关性（P < 0.01），分析认为骨盆射入角是衡量患者术后对重建的整体矢状位平衡代偿能力的指标，并指出盆射入角小的患者容易发生ASD，而这可能是由于术后全脊柱矢状位平衡重建能力不足所导致的。

2.6 術中椎间隙的过度撑开

Kaito等[27]对术中因椎间融合器或植骨而引起手术节段椎间隙高度的改变是否影响邻近节段退变进行了研究，发现术中过度撑开椎间隙是ASD发生的潜在危险因素。之后，为了进一步证实其观点，有研究[28]对在130例因L4椎体退变性滑脱而接受PLIF术进行2年以上的随访研究，其中45例（棘突钢板固定允许椎间融合器下沉），85例使用椎弓根螺钉。结果发现棘突钢板固定组的影像学及临床症状ASD发生率明显低于椎弓根螺钉固定组。

2.7 融合方式、融合长度及融合位置

融合方式是否影响邻近节段退变的发生至今仍争议不断，但多数学者认为术式的不同对ASD的发生并无明显影响。Kim等[4]研究发现经前路椎间融合与经后路椎间融合的ASD发生率并未见明显差异的存在。但最近Lee等[3]研究发现接受后路椎间融合术术的患者ASD发生率是接受后外侧融合术的3.4倍，分析认为与后外侧融合比较，后路椎间融合使邻近节段的小关节应力增加更多。

融合节段的多少及融合的位置也是ASD发生的影响因素之一。王凌挺等[28]研究发现单节段融合后邻近节段的椎间高度明显高于多节段融合的患者（P < 0.05），认为多节段融合患者术后容易发生ASD。赵宇等[29]对135例不同融合节段数的患者进行中远期随访，发现多节段融合的患者ASD发生率高于单节段及双节段融合患者，分析认为多节段融合的力臂过长致使其邻近节段所承受的应力增大。Bae等[30]对因腰椎峡部裂而行腰椎融合术的128例患者随访至少3年发现，融合位置越低ASD发生率越低。

3 小结

当临床医生决定实施腰椎融合手术时，应该全面考虑ASD发生的影响因素，尽可能地延迟ASD的发生。术前应综合考虑患者的基本个人情况，了解邻近节段退变程度，全面评估ASD发生的可能性以及融合手术可能带来的影响，决定相应的手术方式，做好术前准备工作，如有骨质疏松患者予积极抗骨质疏松治疗。实施手术时，术者应该尽量维持正常的生理前凸，避免矢状面失衡，尽可能保护好邻近节段终板及小关节与腰椎后韧带复合体的完整性。术后，告知患者避免重体力劳动的同时进行功能锻炼，积极预防或治疗骨质疏松，并详细测量记录并对比患者手术前后的影像学参数。

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（收稿日期：2015-11-21 本文编辑：苏 畅）