脊柱-骨盆矢狀位參數與腰椎退行性疾病術后持續性下腰痛的關系

袁建軍,李廣,張權,任志帥,劉巖,田融

(天津市人民醫院脊柱脊髓病診療中心,天津 300121)

腰椎退行性疾病(degenerative lumbar disease,DLD)是脊柱外科常見病、多發病,由腰椎自然老化、退化引起,以腰痛為主要癥狀表現,已成為世界上中老年人慢性背痛的主要原因[1-2]。DLD包括腰椎間盤突出癥(lumbar disc heniation,LDH)、退行性腰椎管狹窄癥、退行性腰椎滑脫癥等,其中以LDH、退行性腰椎管狹窄癥最為常見[3]。DLD首選保守治療,對于保守治療無效、手術指征明確的DLD患者,通常采用手術減壓和椎間融合治療[4]。腰椎后路椎間融合內固定術、經椎間孔腰椎椎間融合內固定術是臨床治療DLD最常用的手術方法,在減輕腰痛癥狀、改善患者生活質量方面效果良好[5-6]。但臨床中仍有許多患者術后存在持續性下腰痛。研究顯示,DLD患者腰椎曲度存在明顯異常改變,通過脊柱-骨盆影像學指標可量化評估腰椎曲度變化[7]。且脊柱-骨盆矢狀位序列參數變化被證實與脊柱功能密切相關,有助于評估治療效果[8]。但脊柱-骨盆矢狀位序列參數變化與DLD患者腰椎術后持續性下腰痛的關系尚未明確。本研究分析2019年6月至2022年6月行單節段腰椎融合內固定術治療的86例DLD患者資料,以期為臨床防治DLD患者腰椎術后持續性下腰痛提供重要參考,現報告如下。

1 資料與方法

1.1 一般資料 納入標準：(1)經臨床癥狀體征結合影像學(腰椎X線、MRI、CT)檢查確診為DLD;(2)單節段病變;(3)保守治療超過3個月腰痛癥狀無明顯改善;(4)于本院完成單節段腰椎融合內固定術;(5)已簽署知情同意書。排除標準：(1)臨床資料不完整;(2)有腰椎創傷史、手術史;(3)脊柱發育畸形;(4)有手術禁忌;(5)精神疾病;(6)其他脊柱疾病;(7)嚴重內科疾病、惡性腫瘤。

根據術后是否發生持續性下腰痛分為兩組,術后末次隨訪(術后6個月)時腰痛視覺模擬評分(visual analogue score,VAS)[9]≥3分的患者納入腰痛組(n=34),腰痛VAS<3分者納入非腰痛組(n=52)。兩組性別、年齡、身體質量指數、病程、病變類型、手術時間、出血量比較差異無均統計學意義(P>0.05),腰痛組骨質疏松、術中骨性終板損傷發生率高于非腰痛組(P<0.05,見表1)。

表1 兩組一般資料比較

1.2 方法

1.2.1 疼痛程度及腰椎功能評估方法 分別于術前、術后3個月采用VAS評分評估腰椎疼痛程度,總分0～10分,分值越高疼痛越嚴重。采用日本骨科協會(Japanese orthopaedic association,JOA)[10]評分評估腰椎功能,分值0～29分,分值越高腰椎功能越好。

1.2.2 脊柱-骨盆矢狀位序列參數檢測方法 分別于術前、術后3個月采用BTDY 1000型高頻X射線機拍攝患者站立位脊柱全長正側位X線片,于X線片上測量脊柱-骨盆矢狀位序列參數,包括腰椎前凸角(lumbar lordosis,LL)：L1椎體上椎板切線與S1椎體上椎板切線之間的夾角;骨盆入射角(pelvic incidence,PI)：S1上終板中點與股骨頭中心連線和過S1上終板且垂直于S1上終板的直線之間的夾角,若雙側股骨頭不重疊,則取兩股骨頭中心連線的中點;骨盆傾斜角(pelvic tilt,PT)：S1上終板中點和股骨頭中心連線與直線的夾角;骶骨傾斜角(sacral slope,SS)：S1上終板與水平線的夾角(見圖1)。

圖1 脊柱-骨盆矢狀位參數測量示意圖

1.3 觀察指標 (1)兩組術前一般資料(性別、年齡、身體質量指數、病程、病變類型、手術時間、出血量、骨質疏松、術中骨性終板損傷)。(2)兩組術前、術后3個月VAS、腰椎功能JOA評分、脊柱-骨盆矢狀位序列參數(LL、PI、PT、SS)及變化值,以Δ表示指標術前與術后3個月變化值的絕對值。

2 結 果

2.1 兩組手術前后疼痛程度、腰椎功能及脊柱-骨盆矢狀位序列參數比較 兩組術前VAS、JOA評分、LL、PI、PT、SS比較及兩組術后3個月PI比較,差異均無統計學意義(P>0.05)。腰痛組術后3個月VAS評分、PT高于非腰痛組,JOA評分、LL、SS低于非腰痛組,且腰痛組ΔVAS、ΔJOA、ΔLL、ΔPI、ΔPT、ΔSS小于非腰痛組,差異均有統計學意義(P<0.05,見表2)。

表2 兩組手術前后疼痛程度、腰椎功能及脊柱-骨盆矢狀位序列參數比較

2.2 脊柱-骨盆矢狀位序列參數變化值與VAS、JOA評分變化值的相關性 Pearson相關性分析顯示,DLD患者ΔLL、ΔPT、ΔSS均與ΔVAS、ΔJOA存在正相關關系(P<0.05),ΔPI與ΔVAS、ΔJOA間無明顯相關性(P>0.05,見表3)。

表3 VAS評分、JOA評分變化值與脊柱-骨盆矢狀位序列參數變化值的相關性

2.3 術后持續性下腰痛發生的影響因素分析 以DLD患者術后是否發生持續性下腰痛為因變量,將骨質疏松、術中骨性終板損傷、ΔLL、ΔPI、ΔPT、ΔSS作為自變量,按照表4賦值方法,通過Logistic分析顯示,骨質疏松、術中骨性終板損傷均為DLD患者術后發生持續性下腰痛的獨立危險因素,ΔLL、ΔPT、ΔSS為保護性因素(P<0.05,見表5)。

表4 賦值方法

表5 術后持續性下腰痛發生的影響因素分析

2.4 脊柱-骨盆矢狀位序列參數變化值及相關影響因素預測術后發生持續性下腰痛的價值 以腰痛組為陽性樣本,非腰痛組為陰性樣本,繪制骨質疏松、術中骨性終板損傷、ΔLL、ΔPI、ΔPT、ΔSS預測DLD患者術后發生持續性下腰痛的ROC曲線(見圖2)。由圖可知,骨質疏松、術中骨性終板損傷、ΔPI預測的AUC為0.665<0.700,不具有預測效能;ΔLL、ΔPT、ΔSS預測的AUC分別為0.776、0.825、0.731;ΔLL、ΔPT、ΔSS聯合預測的AUC為0.939,大于ΔLL、ΔPT、ΔSS單獨預測的AUC(Z=2.803、2.061、3.288,P<0.05),且與各指標單獨預測比較,聯合預測的NRI、IDI均>0(P<0.05,見表6～7)。

圖2 參數變化值預測術后發生持續性下腰痛的ROC曲線

表6 脊柱-骨盆矢狀位序列參數變化值預測術后發生持續性下腰痛的價值分析

表7 聯合與單獨預測對比

3 討 論

DLD可導致椎間盤膨出、髓核和水含量丟失及椎間盤高度降低,引起不同程度腰腿疼痛,多數患者對保守治療或手術干預反應良好,但仍有大量患者繼續遭受慢性下腰痛困擾[11-12]。積極探尋DLD患者腰椎術后持續性下腰痛的預測因素,對指導臨床開展相關干預具有重要意義。

國外相關研究顯示,退行性腰椎滑脫癥患者行腰椎后路椎間融合術后脊柱-骨盆矢狀位平衡與術后并發癥的關系密切,認為PT糾正不足是持續性下腰痛的獨立危險因素[13]。國內周志化等[14]研究發現,脊柱-骨盆矢狀位不平衡與LDH術后復發有關,并指出低PI患者經椎間孔鏡術治療后更易復發。本研究創新性分析脊柱-骨盆矢狀位序列參數變化與DLD患者腰椎術后持續性下腰痛的關系,結果顯示,發生持續性下腰痛患者術后3個月脊柱-骨盆矢狀位序列參數中PT高于未發生持續性下腰痛患者,LL、SS低于未發生持續性下腰痛患者,二者術后PI比較差異無統計學意義。說明術后PT、LL、SS與持續性下腰痛的發生有關。分析原因在于,PI主要用于描述盆腔形狀、反映骨盆解剖結構,不隨骨盆或脊柱位置變化而變化,因此PI是所有脊柱-骨盆矢狀位序列參數中唯一不變的指標;SS是描述骨盆空間位置的參數,對骶骨的矢狀面方向起著決定作用,LL是L1上終板延長線與S1上終板延長線之間的夾角,PT是S1上終板中點和股骨頭中心連線與垂直線的夾角,其變化與SS相關,各參數均隨著骨盆或脊柱位置變化而變化[15-16]。術后未發生持續性下腰痛患者的腰椎功能得到有效改善,脊柱-骨盆矢狀位平衡恢復良好,PT、LL、SS明顯改善,而發生持續性下腰痛患者脊柱-骨盆矢狀位平衡未有效恢復或術后病情復發,導致脊柱-骨盆矢狀位不平衡,PT、LL、SS無明顯改善。劉步云等[17]研究顯示,與無腰痛患者比較,腰痛患者術后PT明顯增大,LL、SS明顯縮小,PI無明顯變化,與本研究結果基本一致。本研究還發現,術后未發生持續性下腰痛患者手術前后脊柱-骨盆矢狀位序列參數發生明顯變化,而術后發生持續性下腰痛患者各參數未發生明顯變化,進一步通過相關性分析顯示,ΔLL、ΔPT、ΔSS均與ΔVAS、ΔJOA存在正相關關系。由此可見,DLD患者手術前后脊柱-骨盆矢狀位序列參數變化值與病情改善情況密切相關。

本研究結果顯示,ΔLL、ΔPT、ΔSS是DLD患者術后發生持續性下腰痛的保護因素。說明手術前后LL、PT、SS變化越大,對脊柱-骨盆矢狀位不平衡的糾正效果越好,脊柱-骨盆解剖結構恢復更佳,發生持續性下腰痛的風險越低。既往研究顯示,PT是DLD患者單節段斜側椎間融合術后發生下腰痛的獨立危險因素之一[18]。與本研究結果基本一致。此外,本研究發現腰痛組骨質疏松、術中骨性終板損傷是DLD患者術后發生持續性下腰痛的獨立危險因素。原因考慮為骨質疏松會導致DLD的內固定失敗,從而影響治療效果,增加術后下腰痛復發率[19]。而術中骨性終板損傷可導致松質骨與融合器直接接觸,松質骨強度明顯低于皮質骨,使椎間隙支撐力降低,最終影響內固定效果,增加腰痛復發風險[20]。唐燁等[21]分析了脊柱-骨盆矢狀位序列參數與LDH手術療效的關系,認為脊柱-骨盆矢狀位不平衡與DLD有關,可作為預測術后療效的定量參數。結合本研究結果,推測ΔLL、ΔPT、ΔSS在預測DLD患者術后發生持續性下腰痛方面具有一定潛力,通過ROC曲線分析發現,ΔLL、ΔPT、ΔSS預測DLD患者術后發生持續性下腰痛的AUC均在0.700以上,具有一定預測效能,特別是ΔLL、ΔPT、ΔSS聯合預測的AUC明顯增大,預測能力有明顯改善,可為臨床預測術后持續性下腰痛的發生概率提供可靠依據。

綜上所述,脊柱-骨盆矢狀位序列參數中LL、PT、SS變化值是DLD患者腰椎術后持續性下腰痛的影響因素,與患者術后病情改善情況密切相關,且能為臨床預測術后持續性下腰痛提供可靠影像學依據。