腰椎軀干肌橫截面積與腰椎后路椎間融合率和融合時(shí)間相關(guān)性的回顧性研究

陳文明，李育剛

(1.成都市青白江區(qū)人民醫(yī)院，四川成都 610300；2.成都醫(yī)學(xué)院第一附屬醫(yī)院骨科，四川成都 610000)

腰椎融合術(shù)是治療腰椎退行性疾病的主要手術(shù)方式，其成功與否，對(duì)脊柱的長(zhǎng)期穩(wěn)定性有明顯影響[1]。自后路腰椎椎體間融合術(shù)(posterior lumbar interbody fusion,PLIF)面世以來，為了提高融合率和脊柱穩(wěn)定性，椎間融合器和椎弓根釘固定等不斷改進(jìn)，但仍不能保障所有患者完全融合。報(bào)道顯示，PLIF的融合率約為71%～96%[2]，融合率受患者身體及局部因素的影響，腰椎周圍的腰大肌(psoas major,PS)、豎脊肌(erector spinae muscle,ES)和多裂肌(multifidus muscle,MF)維持腰部穩(wěn)定性，研究顯示，軀干肌肉萎縮、退行性改變與脊柱不穩(wěn)或神經(jīng)功能惡化存在相關(guān)性[3]。功能正常的軀干肌肉對(duì)脊柱融合具有意義，但目前國(guó)內(nèi)較少見軀干肌肉與融合率之間的報(bào)道。本研究分析了L3-4和L4-5節(jié)段腰椎后路融合術(shù)后軀干肌橫截面積(muscle sectional cross area,MSCA)與融合預(yù)后的相關(guān)性，現(xiàn)報(bào)告如下。

1 資料與方法

1.1 一般資料

選擇2015年1月～2019年3月在本院接受L3-4和L4-5椎體PLIF手術(shù)治療的患者作為研究對(duì)象，納入標(biāo)準(zhǔn)：①臨床癥狀和影像學(xué)檢查診斷為腰椎退變性疾病，并有腰椎融合指征(腰椎不穩(wěn)、嚴(yán)重骨性狹窄、超過Ⅱ度腰椎滑脫等)；②在本院由同一組醫(yī)師行PLIF術(shù)治療；③患者安全渡過圍手術(shù)期；④患者臨床資料完整可供分析。排除標(biāo)準(zhǔn)：①既往曾行腰椎減壓或融合術(shù)；②曾有腰椎外傷手術(shù)史；③T值<-2.5的骨質(zhì)疏松癥患者；④體質(zhì)量指數(shù)<18.5 kg/m2或>30 kg/m2者；⑤合并代謝性骨病、自身免疫性疾病、術(shù)前或術(shù)后感染、糖尿病者；⑥吸煙患者；⑦影像學(xué)表現(xiàn)為嚴(yán)重的鄰近節(jié)段退變者；⑧合并脊柱畸形、腫瘤者。共納入患者171例，其中男91例，女80例；年齡37～75歲，平均年齡(56.18±11.89)歲；L3-4節(jié)段52例，L4-5節(jié)段119例。

1.2 研究方法

1.2.1 手術(shù)方法

所有患者均由同一組醫(yī)師完成手術(shù)，采用氣管插管全身麻醉，患者取俯臥位，通過后正中入路切開顯露病變節(jié)段椎板，置入4枚椎弓根釘，常規(guī)切除病變節(jié)段上下部分椎板和一側(cè)小關(guān)節(jié)突，椎間盤切除后，以環(huán)狀刮匙切除上下椎體軟骨板，裁剪被切除的自體骨質(zhì)，取適合尺寸自體骨植于椎間，取尺寸合適的Cage裝入自體骨后置于椎間，常規(guī)安裝固定棒。

1.2.2 數(shù)據(jù)收集

患者入組后，采用自制問卷收集其年齡、性別、手術(shù)方法、手術(shù)節(jié)段、體質(zhì)量指數(shù)、骨密度、手術(shù)時(shí)間、術(shù)中出血量、術(shù)前疼痛評(píng)分、術(shù)前ODI指數(shù)等指標(biāo)數(shù)據(jù)。

1.2.3 MSCA檢測(cè)

所有患者術(shù)前行腰椎MRI檢測(cè)軀干肌MCSA，采用飛利浦1.5T MRI掃描儀進(jìn)行檢測(cè)，平行于椎體上下終板排列切片后獲得軸位圖片，測(cè)量方法是在T2加權(quán)軸位圖像上將PS、ES、EF從L2-3至L5-S1分開。用圖形光板在兩側(cè)的MF、ES和PS周圍勾勒MCSA。MCSA計(jì)算兩側(cè)的總和。

1.2.4 椎體融合標(biāo)準(zhǔn)

Cage中及其周圍見到連續(xù)的骨小梁形成，或融合節(jié)段過伸過屈位椎間活動(dòng)度<5°為植骨融合標(biāo)準(zhǔn)。所有患者術(shù)后進(jìn)行隨訪，每隔12～16周進(jìn)行腰椎X線檢查，記錄患者的融合時(shí)間，并以隨訪至54周時(shí)是否融合進(jìn)行分組觀察。

1.3 統(tǒng)計(jì)學(xué)方法

采用SPSS 23.0軟件包進(jìn)行統(tǒng)計(jì)學(xué)數(shù)據(jù)處理，計(jì)量資料采用均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)差表示，采用t檢驗(yàn)，計(jì)數(shù)資料采用率或百分比表示，采用x2檢驗(yàn)，采用Spearman相關(guān)分析屈肌(PS)和伸肌(ES、MF)的MCSA與融合時(shí)間的相關(guān)性，P<0.05為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

2 結(jié)果

2.1 L3-4節(jié)段是否融合患者的臨床特征

52例L3-4節(jié)段融合的患者中，術(shù)后54周時(shí)融合45例，未融合7例，融合率為86.54%。融合組患者的年齡低于非融合組，L3-4、L4-5屈肌MSCA和L2-3、L4-5伸肌MSCA均高于非融合組，差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)。見表1。

表1 L3-4節(jié)段PLIF是否融合患者的臨床特征比較

2.2 L4-5節(jié)段是否融合患者的臨床特征

119例L4-5節(jié)段融合患者中，術(shù)后54周時(shí)融合105例，未融合14例，融合率為88.24%。融合組患者的L3-4、L4-5、L5-S1屈肌MSCA，以及L4-5和L5-S1伸肌MSCA均顯著高于非融合組，差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)。見表2。

表2 L4-5節(jié)段是否融合患者臨床特征比較

2.3 軀干肌MSCA與融合時(shí)間的相關(guān)性

L3-4節(jié)段患者的融合時(shí)間與L3-4、L4-5屈肌和L4-5伸肌的MSCA呈負(fù)相關(guān)，差異存在統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)；L4-5節(jié)段患者的融合時(shí)間與L3-4、L4-5、L5-S1屈肌和L3-4、L4-5伸肌的MSCA呈負(fù)相關(guān)，差異存在統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)。見表3。

3 討論

腰椎融合術(shù)是治療退行性、創(chuàng)傷性、先天性腰椎疾病的主流方法，充分減壓和成功融合是判定腰椎融合手術(shù)效果的重要指標(biāo)，植骨術(shù)后不融合是腰椎融合術(shù)后最常見的并發(fā)癥之一，也是導(dǎo)致手術(shù)失敗的重要原因[4]。近年來，關(guān)于椎間不融合引起的Cage移位、下沉、椎間高度丟失、神經(jīng)受壓等報(bào)道越來越多，受到臨床的廣泛關(guān)注。但目前尚無單一機(jī)制可解釋植骨不融合的發(fā)生，既往研究顯示，吸煙、肥胖、感染、代謝紊亂等多種因素均可能影響脊柱融合[5]。軀干肌肉功能是保持脊柱整體排列、活動(dòng)性和穩(wěn)定性，腰部退行性病變可引起椎旁軀干肌萎縮和腰部肌肉結(jié)構(gòu)變化，特點(diǎn)包括肌肉面積減少和脂肪含量的增加，利用MRI、超聲等影像學(xué)手段可檢測(cè)到這種變化，目前椎旁軀干肌是否與植骨融合存在相關(guān)性較少見報(bào)道[6]。

解剖學(xué)上，PS位于腰椎兩側(cè)的中央，起源于T12～L5的橫突及其椎間盤的側(cè)面，止于股骨小轉(zhuǎn)子，單側(cè)收縮可使軀干側(cè)向彎曲，雙側(cè)收縮可使軀干前屈[7]。ES起源于T9～T12椎體棘突和髂嵴背段內(nèi)側(cè)，具有伸展脊柱和使脊柱側(cè)旋的作用[8]。MF是人體背側(cè)重要的核心肌群，由骶骨開始延伸至頸椎，具有雙側(cè)向后伸展、單側(cè)向同側(cè)彎曲和向?qū)?cè)旋轉(zhuǎn)的作用[9]。本研究中，融合組ES、MF、PS的MCSA大多高于非融合組，結(jié)果提示術(shù)前MCSA可能影響腰椎融合率。相關(guān)性研究顯示，PS與融合時(shí)間的相關(guān)性高于ES和MF，這可能與PS獨(dú)特的功能和后側(cè)入路手術(shù)對(duì)伸肌功能有一定損傷有關(guān)。在正常的腰椎前凸?fàn)顟B(tài)下，PS功能增加了軸向壓縮力，有利于腰椎融合。對(duì)生物力學(xué)模型實(shí)驗(yàn)顯示，通過PS肌肉產(chǎn)生壓力可增加脊椎強(qiáng)度[10]。ES和MF因?yàn)榧怪诤线^程中肌肉剝離、收縮或熱損傷出現(xiàn)萎縮性改變，術(shù)后供血損傷則加重了這種萎縮性改變。貓腰脊神經(jīng)后支失神經(jīng)肌肉萎縮的實(shí)驗(yàn)研究顯示，失神經(jīng)模型動(dòng)物即使24周后，功能恢復(fù)仍不足80%，同時(shí)發(fā)生機(jī)械性肌肉損傷的動(dòng)物則需要更長(zhǎng)的恢復(fù)時(shí)間[11]。這也在一定程度上解釋了本研究中伸肌MSCA與融合時(shí)間相關(guān)度低于屈肌MSCA的原因。

綜上所述，本研究顯示，屈肌和伸肌MSCA與腰椎后路椎間融合率和融合時(shí)間相關(guān)，可能是預(yù)測(cè)融合率的潛在指標(biāo)。本研究的局限性在于：患者納入數(shù)量較少，研究結(jié)論尚需要納入更多研究的多中心研究進(jìn)一步論證。