重度陳舊性胸椎結核后凸患者影像學參數與遲發性神經功能損傷的相關性

趙劍佺，姜 橫，孟怡辰，王 策，馬 君，高 瑞，周許輝

海軍軍醫大學長征醫院骨科，上海 200003

結核感染是導致胸椎后凸畸形的主要原因［1］。雖然抗結核藥物有較好的治療效果，但脊柱感染結核后結構遭到破壞，會出現脊柱不穩、骨不連甚至嚴重的后凸畸形，給患者帶來嚴重的外觀畸形和心理問題［2］。活動期骨塊向椎管內突入、局部膿腫、脊柱不穩等因素可能引起脊髓損傷［3］，靜止期可能因為椎管內組織增生及后凸導致的脊髓折疊、牽拉、壓迫等出現遲發性神經癥狀乃至癱瘓［4］。因此，針對處于靜止期的陳舊性胸椎結核后凸患者，預防出現遲發性神經功能障礙具有重要意義。了解陳舊性胸椎結核合并重度后凸患者的疾病發展特點對疾病的治療和預后具有直接指導作用，但目前臨床上仍缺乏有效的評價方法或預測指標來反映患者神經功能的變化［5］。本研究旨在總結陳舊性胸椎結核后凸的疾病特點，分析影像學參數與神經損傷的相關性，為外科手術的及時干預提供指導和理論依據。

1 資料與方法

1.1 研究對象

納入標準：①既往有細菌學培養結果證實的胸椎結核病史及臨床表現；②全脊柱側位X線片測量胸椎后凸Cobb角＞ 80°。排除標準：①活動期胸椎結核；②其他原因引起的胸椎后凸畸形或由其他原因引起的神經功能損傷。根據上述標準，納入2013年1月—2018年7月收治的重度陳舊性胸椎結核后凸畸形患者56例，其中男37例、女19例；43例在感染結核初期接受了至少6個月的規范抗結核藥物治療；所有患者均在重力牽引后采用胸椎后凸截骨術治療。根據患者入院時是否出現下肢神經功能癥狀分為癥狀組和無癥狀組。癥狀組41例，其中男26例、女15例，年齡為37 ~ 61（47.3±15.8）歲，從初次診斷胸椎結核到出現神經功能癥狀的時間為6 ~ 57（31.3±14.2）年，Frankel分級［6］B級2例、C級8例、D級31例。無癥狀組15例，其中男11例、女4例，年齡為35 ~ 66（45.7±17.1）歲，Frankel分級E級15例。2組患者性別、年齡差異無統計學意義（P＞ 0.05），具有可比性。

1.2 測量數據

所有患者入院后均行全脊柱正側位X線、CT三維重建及MRI檢查，并采用影像歸檔和通信系統（PACS）測量相關參數。在側位X線片上測量胸椎后凸Cobb角，即后凸上端椎的椎體上緣與下端椎的椎體下緣之間的夾角。脊髓MRI參數：①頂椎區脊髓夾角（SA），即后凸頂點脊髓中點與后凸融合椎體上、下端椎間盤平面脊髓中點連線間的夾角（圖1a）；②頂椎區脊髓矢狀徑比（SDR），即后凸頂點脊髓矢狀徑與后凸融合椎體上、下端椎間盤平面脊髓矢狀徑平均值的比值（圖1b）；③頂椎區脊髓橫截面積比（SAR），即后凸頂點處脊髓橫截面積與后凸融合椎體上、下端椎間盤平面脊髓橫截面積平均值的比值（圖1c）。

圖1 MRI上測量頂椎區SA、脊髓SDR和脊髓SARFig.1 Measurement of SA，spinal cord SDR and spinal cord SAR in apical vertebrae on MRI

1.3 統計學處理

采用SPSS 25.0軟件對數據進行統計分析。計量資料經Shapiro-Wilk檢驗服從正態分布，以±s表示，組間比較采用獨立樣本t檢驗；以P＜ 0.05為差異有統計學意義。將差異有統計學意義的變量納入二元logistic回歸分析研究其是否為遲發性神經癥狀出現的主要相關因素。

2 結 果

癥狀組頂椎區脊髓SDR和頂椎區SA均低于無癥狀組，差異有統計學意義（P＜ 0.05，表1）；2組間胸椎后凸Cobb角和頂椎區脊髓SAR差異無統計學意義（P＞ 0.05，表1）。癥狀組頂椎區脊髓SDR≥0.476者術后Frankel分級改善情況（14/14，100%）優于頂椎區脊髓SDR ＜ 0.476者（19/27，70.3%），差異有統計學意義（P＜ 0.05，表2）。將單因素分析中差異有統計學意義的變量作為自變量（頂椎區SA≥78°、頂椎區脊髓SDR≥0.476賦值為0，頂椎區SA ＜ 78°、頂椎區脊髓SDR ＜ 0.476賦值為1），是否出現神經癥狀作為因變量（無癥狀為0，有癥狀為1），進行二元logistic回歸分析（表3），結果顯示，頂椎區脊髓SDR是出現神經功能癥狀的獨立相關因素（比值比=15.666，95%置信區間為7.426 ~ 33.048，P＜ 0.05）。

表1 2組術前影像學測量結果Tab.1 Imaging measurements of 2 groups before operation±s

表1 2組術前影像學測量結果Tab.1 Imaging measurements of 2 groups before operation±s

注：*與無癥狀組比較，P ＜ 0.05。Note ：* P ＜ 0.05，compared with asymptomatic group.

組別Group n胸椎后凸Cobb角/（°）Thoracic kyphosis Cobb angle/（°）頂椎區SA/（°）SA in apical vertebrae/（°）頂椎區脊髓SAR Spinal cord SAR in apical vertebrae頂椎區脊髓SDR Spinal cord SDR in apical vertebrae癥狀Symptomatic 41 102.4±17.3 78.0±12.4* 0.851±0.123 0.476±0.081*無癥狀Asymptomatic 15 99.2±18.6 97.3±15.5 0.932±0.112 0.772±0.097

表2 癥狀組治療前后Frankel分級變化Tab.2 Changes in Frankel grading before and after treatment in symptomatic group N=41

表3 影像學參數與神經癥狀的二元logistic回歸分析結果Tab.3 Binary logistic regression analysis results of imaging parameters and neurological symptoms

3 討 論

目前，全球醫療衛生水平已大大提高，但脊柱結核在發展中國家仍不少見［7］。全球有超過3 000萬人患有結核病，其中脊柱結核患者有200多萬［8］。中國結核病患病人數位居全球第二，占全球病例總數的9%［9］。脊柱結核初次感染的主要人群多為兒童［10］，有研究［11-12］表明，兒童脊柱結核感染與脊柱后凸畸形的進展密切相關，約40%的兒童患者在結核靜止期出現畸形進展，如果兒童患者只接受藥物治療而未行手術治療，這種畸形仍會隨著脊柱發育而發展［13］，最終3% ~ 5%的患者后凸角度超過60°［14］。還有研究［15］表明，77.5%的脊柱結核患者在接受單獨化療后出現了無癥狀的局部后凸。對于生長發育過程中的脊柱，前柱被結核分枝桿菌破壞失去生長能力并伴隨塌陷但后柱仍能持續生長是胸椎結核后凸畸形進展的主要原因［16］。Rajasekaran［12］通過分析脊柱結核后凸畸形患者X線片資料，將可能導致畸形進展的指標稱為脊柱危險征兆，包括關節突關節分離、椎體后移、椎體在冠狀面上側移和傾倒，這4種征兆中有3種或以上預示很大可能會發展為嚴重的脊柱后凸。

脊柱結核感染的活動期和靜止期均可引起神經功能損傷，活動期神經功能損傷多為椎體感染后膿腫或死骨等壓迫或侵犯硬膜囊所致，而靜止期引起的遲發性神經功能損傷可能是硬膜外肉芽組織增生或后凸逐漸加重，椎管前方骨性結構直接壓迫脊髓所致［17］。出現遲發性神經癥狀的脊柱結核患者MRI上可顯示脊髓和/或髓鞘嚴重萎縮，硬膜及其周圍有收縮性瘢痕［18］。Ha等［19］認為，繼發于脊柱結核嚴重角狀后凸的遲發性神經功能障礙有4個主要原因：脊髓受壓，單純脊髓牽張、狹窄，臨床鄰近節段病變和骨不連導致的角狀后凸部位不穩定。有研究［20-22］顯示，結核性脊柱后凸畸形伴完全性神經損傷的發生率為23% ~ 76%。Hsu等［14］報道，結核初次非手術治療后出現延遲性癱瘓的時間約為18年。Wong等［11］報道，存在嚴重脊柱后凸畸形的患者在首次診斷脊柱結核26年后發生神經功能惡化。本研究中癥狀組患者從初次診斷胸椎結核到出現遲發性神經功能癥狀的時間為6 ~ 57（31.3±14.2）年。

脊柱結核出現遲發性神經損傷后一般預后較差，如果癱瘓持續時間超過6個月，神經系統功能則難以恢復［23-24］。因此，考慮到延遲發生神經功能障礙的嚴重后果，適時采取積極的干預措施預防此類并發癥的發生十分必要。但脊柱結核后凸畸形與神經癥狀之間的關系仍不確定，缺乏有效的評估手段來預測出現遲發性神經癥狀的風險［25］。臨床上常用Cobb角反映脊柱后凸畸形的程度，雖有部分學者［26-27］認為后凸Cobb角＞ 30°是陳舊性結核后凸畸形患者發生下肢運動或感覺功能障礙的獨立危險因素，但一項基于MRI與脊柱結核后凸畸形患者神經功能損傷的研究［28］發現，下肢功能與后凸Cobb角之間沒有明顯相關性。Ha等［19］通過研究嚴重角狀后凸與神經功能障礙之間的關系，認為靜止期脊柱結核的遲發性神經功能障礙與角狀后凸角度無關。靜止期畸形發展緩慢，脊髓可長時間耐受嚴重的角狀后凸畸形［22］。胸椎后凸Cobb角反映的是骨性畸形的情況，并不能直接顯示椎管內脊髓神經受壓及后凸折疊處脊髓牽張的情況。因此，尋找與神經功能損傷發生高度相關的影像學指標具有非常重要的臨床意義。有學者［29-30］在頸椎椎管狹窄癥的臨床研究中采用脊髓體積測量的方法評估椎管狹窄程度并指導治療。但脊柱結核為角狀后凸畸形，后凸處脊髓結構復雜，很難準確測量脊髓的有效體積。Masini等［31］通過實驗模擬脊柱后凸時發現，當脊髓成角超過50°時，硬膜囊的矢狀徑逐漸減小、側徑增大，脊髓內壓力升高，繼而可能影響脊髓的血供。本研究結果顯示，2組頂椎區脊髓SDR和頂椎區SA差異有統計學意義，而2組后凸Cobb角差異并無統計學意義；進一步二元logistic回歸分析提示，頂椎區脊髓SDR是出現遲發性神經功能損傷的獨立危險因素，提示頂椎區脊髓SDR ＜ 0.476時，患者神經功能損傷的概率明顯增大。

手術可以使胸椎結核后凸患者的畸形獲得良好的矯正和堅固的固定［32］，一方面可以改善患者的外觀、增加脊柱高度以防止心肺功能惡化，另一方面可以避免神經癥狀的不可逆損傷。有學者［8］認為，脊柱三柱截骨術是矯正畸形的唯一可行方法，后路椎體截骨矯形術是治療嚴重后凸畸形的首選方法。然而，與活動期的脊柱結核后凸患者手術相比，靜止期的重度結核后凸患者截骨矯形手術的難度和風險極高。因此，何時進行手術干預以防止神經癥狀出現迅速惡化仍然是困擾脊柱外科醫師的難題［33-34］。Jain等［35］認為，全椎體結核病變、嚴重的脊柱后凸、神經功能缺損、癥狀無改善或進一步惡化是該類患者的手術指征。從畸形的角度來看，Issack等［36］認為，當結核性病變導致脊柱后凸發展到50°以上時，應通過手術矯正畸形，恢復矢狀面平衡。本研究結果提示，頂椎區脊髓SDR ＜ 0.476時患者神經功能損傷的概率明顯增大，因此，認為對于靜止期的無神經癥狀患者，當頂椎區脊髓SDR ＜0.476應盡快手術治療，否則可能會發展成不可逆的神經損傷。

綜上所述，重度陳舊性胸椎結核后凸會出現遲發性神經損傷，頂椎區脊髓SDR與神經功能癥狀的出現密切相關，當頂椎區脊髓SDR ＜ 0.476時建議手術治療。本研究存在樣本量較小、研究設計為回顧性研究、納入分析的指標較少等不足，今后仍有待加大樣本量、完善實驗設計來進一步驗證此結論。