腰椎退行性疾病是骨科常见病, 包括腰椎椎间盘突出症、腰椎椎管狭窄症、腰椎滑脱症和腰椎退行性侧凸等, 可导致腰骶神经受压, 出现下腰痛、双下肢疼痛麻木和排尿、排便功能障碍等症状, 严重影响患者身体健康和生活质量^[1-2]。腰椎融合术是目前治疗腰椎退行性疾病的常用手术方式, 包括后方入路、侧方入路、前方入路, 均具有可靠的临床效果^[3-5]。手术节段椎间隙高度的恢复是腰椎融合术的重要部分, 有文献^[6-7]报道, 术后椎间隙高度的恢复情况与术后神经功能改善程度、腰椎曲度、邻近节段退行性变等均具有一定相关性。目前, 对于腰椎椎间隙高度恢复的标准尚未有统一共识。基于此, 本研究对100名健康志愿者腰椎椎间隙高度与椎体高度进行测量, 并计算各椎间隙高度与椎体高度的比值及其95%置信区间(CI), 然后对接受短节段腰椎椎间融合术的133例患者术后椎间隙高度进行分析, 探讨椎间隙自然高度的恢复对手术疗效的影响。

健康志愿者纳入标准: ①年龄≥18岁；②腰椎X线片、MRI示腰椎无明显退行性变, 椎间盘信号无改变；③既往无腰部疼痛、双下肢疼痛麻木及排尿、排便功能障碍等表现, 神经系统查体无阳性体征。排除标准: ①腰椎椎体畸形、发育不良等先天性畸形；②既往有腰椎外伤、结核或肿瘤等病史或腰椎外科手术史；③严重骨质疏松；④不能耐受X线、MRI检查。根据上述标准, 选取100名健康志愿者, 采用IMPAX Client软件测量健康志愿者侧位X线片上腰椎各椎间隙及椎体高度。椎间隙高度: 椎间隙前缘上位椎体下缘到下位椎体上缘间的距离(A), 椎间隙后缘上位椎体下缘到下位椎体上缘间的距离(P), 椎间隙高度(cm)=(A+P)/2。椎体高度: 于椎体前后缘分别测量椎体高度, 取平均值。椎间隙高度与椎体高度比值=椎间隙高度/上位椎体高度。分别计算腰椎各节段椎间隙高度与椎体高度比值, 并计算其95% CI(表 1)。

表 1(Tab. 1)

表 1 健康志愿者腰椎各节段椎间隙高度与腰椎高度比值及其95% CI Tab. 1 Ratio of lumbar intervertebral height to lumbar height and its 95% CI in healthy volunteers N=100 节段 Segment 平均值 Average value 95% CI 下限 Lower-bound 上限 Upper-bound L1/L2 0.402±0.039 0.326 0.478 L2/L3 0.416±0.036 0.345 0.487 L3/L4 0.457±0.041 0.377 0.537 L4/L5 0.466±0.038 0.392 0.540 L5/S1 0.425±0.039 0.348 0.501

表 1 健康志愿者腰椎各节段椎间隙高度与腰椎高度比值及其95% CI Tab. 1 Ratio of lumbar intervertebral height to lumbar height and its 95% CI in healthy volunteers

纳入2019年6月—2021年6月接受腰椎融合术(≤2个节段)治疗的腰椎退行性疾病患者133例, 根据术后手术节段椎间隙高度与椎体高度比值是否在正常值95% CI内分为自然高度组(n=78)和非自然高度组(n=55)。双节段患者术后2个节段的椎间隙高度与椎体高度比值均须在正常值95% CI内归为自然高度组, 其他情况均归为非自然高度组。2组患者一般资料差异无统计学意义(P > 0.05, 表 2), 具有可比性。

表 2(Tab. 2)

表 2 2组患者一般资料 Tab. 2 General data of patients in 2 groups 组别 Group n 性别 Gender 年龄/岁 Age/year 随访时间/月 Follow-up period/month 手术节段 Operative segments 男 Male 女 Female 单节段 Single-segment 双节段 Double-segments L1/L2 L2/L3 L3/L4 L4/L5 L5/S1 L3/L4/L5 L4/L5/S1 自然高度 Natural height 78 37 41 56.6±10.3 25.3±7.4 2 1 6 21 32 7 9 非自然高度 Unnatural height 55 23 32 58.1±9.9 23.1±6.9 1 0 3 16 27 3 5

表 2 2组患者一般资料 Tab. 2 General data of patients in 2 groups

患者全身麻醉后取俯卧位, 做后正中切口, 依次切开皮肤、皮下组织, 逐层分离暴露至双侧关节突关节外缘, C形臂X线机透视确认手术节段无误后, 采用骨凿及咬骨钳去除部分上下关节突关节、椎板及黄韧带, 用神经剥离子保护并牵开硬膜囊、神经根, 显露椎间盘, 用尖刀切开纤维环, 用髓核钳、刮匙、铰刀、刮刀彻底去除椎间盘, 处理终板并试模后, 置入合适大小的椎间融合器, 安装并锁紧连接棒并适当加压。再次透视确认内固定位置满意后, 放置引流管, 关闭切口。术后48 h拔除引流管, 术后3 d常规给予激素、非甾体抗炎药镇痛处理。

记录术中并发症(神经损伤、脑脊液漏)及术后并发症(内固定断裂、脱出、移位, 足下垂, 邻椎病)发生情况。采用疼痛视觉模拟量表评分(VAS)^[8]评估患者术前, 术后3 d、3个月、6个月、12个月及末次随访时腰腿痛程度。采用日本骨科学会(JOA)评分(29分法)^[9]评估患者手术前后神经功能。JOA评分改善率(%)=(末次随访时JOA评分-术前JOA评分)/(29-术前JOA评分)×100%。疗效评价等级: 优, JOA评分改善率 > 75%；良, JOA评分改善率 > 50%且≤75%；中, JOA评分改善率 > 25%且≤50%；差, JOA评分改善率≤25%。

采用SPSS 21.0软件对数据进行统计分析。符合正态分布的计量资料以x±s表示, 组间比较采用独立样本t检验, 计数资料以百分比描述, 组间比较采用χ²检验；以P < 0.05为差异有统计学意义。

所有患者无术中神经损伤、脑脊液漏等并发症发生, 术后随访期间无内固定物断裂、脱出、移位等并发症发生。末次随访时, 自然高度组发生邻椎病3例(均为椎间盘突出), 并发症发生率为3.8%；非自然高度组发生邻椎病5例(椎间盘突出4例、腰椎不稳1例), 足下垂1例, 并发症发生率为10.9%；2组并发症发生率差异有统计学意义(P < 0.05)。

2组术后各随访时间点腰腿痛VAS评分较术前明显改善, 末次随访时自然高度组腰腿痛VAS评分较非自然高度组明显改善, 差异均有统计学意义(P < 0.05, 表 3)。2组术后各随访时间点JOA评分较术前明显改善, 差异均有统计学意义(P < 0.05, 表 3)；末次随访时自然高度组JOA评分改善率为63.4%, 非自然高度组JOA评分改善率为52.8%, 差异有统计学意义(P < 0.05, 表 3)。

表 3(Tab. 3)

表 3 2组疗效指标 Tab. 3 Efficacy indexes of 2 groups 组别 Group n 腰腿痛VAS评分 VAS score of low back and leg pain 术前 Pre-operation 术后3 d Postoperative 3 d 术后3个月 Postoperative 3 months 术后6个月 Postoperative 6 months 术后12个月 Postoperative 12 months 末次随访 Final follow-up 自然高度 Natural height 78 5.4±1.7 2.1±1.9* 2.2±1.8* 1.9±1.6* 1.9±1.5* 1.7±1.4*△ 非自然高度 Unnatural height 55 5.6±1.7 3.1±2.0* 3.1±1.9* 2.6±1.7* 2.7±1.8* 2.6±1.7* 组别 Group JOA评分 JOA score 术前 Pre-operation 术后3 d Postoperative 3 d 术后3个月 Postoperative 3 months 术后6个月 Postoperative 6 months 术后12个月 Postoperative 12 months 末次随访 Final follow-up 改善率(%) Improvement rate(%) 自然高度 Natural height 8.5±2.9 19.6±3.5* 19.7±3.1* 20.2±2.8* 20.5±2.9* 21.6±2.9* 63.4△ 非自然高度 Unnatural height 8.1±2.7 16.3±3.1* 17.2±2.9* 18.1±2.7* 18.2±2.6* 19.3±2.3* 52.8 注: *与术前相比, P < 0.05；△与非自然高度组相比, P < 0.05。 Note: * P < 0.05, compared with pre-operation；△P < 0.05, compared with unnatural height group.

表 3 2组疗效指标 Tab. 3 Efficacy indexes of 2 groups

随着脊柱内固定材料和椎间融合器的发展, 各种入路的腰椎融合术为腰椎退行性疾病的治疗带来了巨大进步^[10-11], 但同时也存在一些问题, 如术后腰腿痛症状加重, 但常规影像学检查难以发现神经压迫^[12]；部分患者术后发生足下垂、马尾综合征等神经并发症, 但在术中和术后检查中未发现明确的神经损伤^[13]。有研究^[14-15]认为, 术后椎间隙高度的变化可能与上述并发症具有相关性。本研究结果显示, 2组术后各随访时间点JOA评分较术前明显改善, 提示彻底的椎管减压可显著改善患者术后神经功能, 且自然高度组术后JOA评分改善率优于非自然高度组, 考虑与椎间隙过度撑开导致相应节段神经根张力增高有关。有文献^[16-17]报道, 脊髓和神经根具有一定的生理弹性, 其长度和横截面积在一定范围内可随着张力的变化而变化, 随着神经根张力的增大, 会导致神经根神经传导速率和血流速率逐渐降低, 引起神经缺血损伤, 从而导致术后神经功能恢复不佳。

史建刚团队^[18]提出椎间隙解剖高度、自然高度、病理高度的概念, 在此基础上进一步提出腰骶神经弓弦病的概念, 阐述了神经根轴性牵拉损伤的机理^[19]。根据弓弦病的理念, 在常规腰椎融合术中, 椎间隙恢复的高度与神经根的轴向张力大小直接相关, 置入过大的椎间融合器使椎间隙高度恢复至超过自然高度的程度, 会导致相应神经根受到轴向牵拉刺激, 从而出现神经根张力增高, 导致术后出现下肢疼痛、麻木等症状, 严重者会出现足下垂。Taher等^[20]通过分析经侧方和前方入路行椎间融合术的244例患者资料发现, 7例术后出现足下垂等下肢运动功能障碍, 认为该类并发症的发生与椎间隙过度撑开、神经根轴向压力增加相关。

非自然高度组患者术后椎间隙高度与椎体高度比值超出正常值95% CI的原因包括融合器过高、过低2种情况。椎间融合器过高可能会导致终板损伤、融合器沉降、内固定失效、邻近节段退行性变、过撑痛等相关并发症；椎间融合器过低可能会导致间接减压不充分、手术节段稳定性下降、手术节段融合不佳、脊柱序列恢复不佳及术后融合器移位等相关并发症。本研究结果显示, 随访期间非自然高度组邻椎病发生率显著高于自然高度组。邻椎病的发生由多种因素导致, 主要包括术前危险因素(体质量指数高、高龄、邻近节段退行性变、内科基础疾病、脊柱-骨盆矢状面参数失衡等)和术中危险因素(手术入路、减压融合范围、组织结构破坏等)^[21-22]。有研究^[23]显示, 腰椎融合术后邻近节段的应力增大会加速邻椎病的发生。孔庆捷等^[24]的研究发现, 脊柱神经张力过高与椎间盘退行性变密切相关, 融合器过高也会导致神经根张力增大。有研究^[21]显示, 邻椎病大多出现在融合节段的近端节段, 在融合器过高的患者中, 术后机体为缓解神经根高张力的状态, 会使神经根起始端下移, 从而加速上位邻近椎体的退行性变。黄培培等^[25]对354例行后路椎间融合术的患者进行研究后认为, 术中将融合节段高度恢复至正常值参考范围, 可有效减少邻椎病的发生。

本研究中, 自然高度组足下垂发生率为0, 非自然高度组为1.8%(1/55), 该病例术前双侧踇背伸肌肌力为5级, 术后右侧踇背伸肌肌力降至2级, 左侧踇背伸肌肌力仍为5级, 术中并未发现右侧神经根损伤, 术后测量发现, 该病例融合节段椎间隙高度大于自然高度, 考虑为椎间隙过撑致神经根张力增高而导致足下垂。有研究^[26]报道, 常规腰椎后路手术后神经并发症发生率为2% ~ 8%, 而大多数患者术后MRI检查并未发现明显神经压迫, 考虑为椎间隙过度撑开导致神经张力过大, 破坏了神经的解剖结构和生理功能, 从而导致足下垂等并发症的发生。术前仔细测量并计算手术节段椎间隙自然高度, 即可预测出所需椎间融合器的型号, 手术节段高度须参考患者自身邻近节段椎体高度, 以达到恢复椎间隙自然高度的目的。

综上所述, 接受腰椎融合术治疗的患者恢复其手术节段的椎间隙高度至自然高度可有效改善患者神经功能, 降低术后邻椎病、足下垂等神经并发症的发生率。因此, 术前测量患者椎体高度并确定术后手术节段椎间隙高度的范围, 使其在自然高度范围融合, 对预防术后并发症的发生具有一定的指导意义。但本研究样本量偏小, 随访时间较短, 需在后续的研究中进一步改进。