術中腰骶部水平化改善退變性腰椎側凸術后冠狀面平衡

文章來源：中華骨科雜誌, 2017,37(04): 193-200

作者：劉臻 趙志慧 胡宗杉 王斌 朱鋒 俞楊 錢邦平 孫旭 邱勇 朱澤章

摘要

目的

探討冠狀面失平衡C型（C7鉛垂線偏向腰彎凸側>3 cm）成人退變性腰椎側凸患者中應用腰骶部代償彎凸側經椎間孔椎間融合術（transforaminal lumbar interbody fusion，TLIF）對冠狀面平衡維持的影響。

方法

回顧性分析2006年6月至2015年6月間接受矯形手術治療的成人退變性腰椎側凸患者140例，其中後路長節段（融合節段≥5）伴冠狀面失衡C型患者共27例（女25例，男2例）。所有患者依據是否行腰骶部（L4，5或L5S1）TLIF術分為兩組，對比兩組患者術後腰骶部水平化角度、術后冠狀面平衡維持狀況及患者術後融合節段融合情況，並記錄植入物相關併發症。所有患者術前、術後及末次隨訪時應用健康調查問卷簡化版（SF-36）、Oswestry功能障礙指數問卷表（Oswestry disability index，ODI）、疼痛視覺模擬評分（visual analogue scale，VAS）評估臨床療效。

結果

術後平均隨訪51個月（24~120個月）。TLIF組納入11例患者，無TLIF組納入16例患者，兩組患者的術前、術後及末次隨訪腰彎Cobb角及矢狀面平衡指標（sagittal vertical axis, SVA）均無明顯差異。術前兩組患者均存在腰骶部（L4，5或L5S1）傾斜，下端融合椎（last instrumented vertebra，LIV）為L5時L5上終板與水平線夾角（a1）為8.2°±4.0°；LIV為S1時S1上終板與水平線夾角（a2）為12.1°±5.6°；LIV為S2時S1上終板與水平線夾角（a2）為11.4°±5.5°。術後即刻TLIF組較無TLIF組腰骶部水平化程度明顯增加（LIV為L5，2.1°vs.8.1°；LIV為S1，3.8°vs.8.1°；LIV為S2，3.1°vs.8.7°），末次隨訪時TLIF組腰骶部水平化維持良好。TLIF組術後即刻冠狀面平衡距離（coronal balance distance，CBD）與無TLIF組未見明顯差異[（1.6±1.1）cm與（1.8±1.0）cm]；TLIF組末次隨訪時CBD明顯小於無TLIF組[（1.8±0.9）cm與（2.5±1.5）cm]。末次隨訪時TLIF組腰骶部融合率（L4，5或L5S1）高於無TLIF組（100%，11/11與93.75%，15/16）。TLIF組SF-36生理總分（PCS）、ODI在末次隨訪時優於無TLIF組，但差異無統計學意義。

結論

在伴有冠狀面失平衡C型成人退變性脊柱側凸患者中應用腰骶部代償彎凸側TLIF技術結合後路矯形內固定術可以術中實現腰骶部水平化，進而在達到側凸矯形的同時糾正冠狀面失平衡，並有利於遠期隨訪中冠狀面平衡的維持。

成人退變性腰椎側凸（degenerative lumbar scoliosis，DLS）患者由於存在腰椎嚴重退變以及頂椎區椎體楔形變，畸形易進行性加重出現失代償，從而出現脊柱矢狀面和冠狀面失平衡[1]。既往較多文獻關注手術治療對其矢狀面平衡的糾正和維持[1,2,3,4]，冠狀面失衡受到關注較少。有研究表明術前冠狀面失平衡超過4 cm即可嚴重影響患者生活質量，而且是術後內固定失敗的危險因素之一[5]。而既往文獻報道退變性腰椎側凸患者中冠狀面失衡發生率可高達11.8%~37.8%[6,7,8]。

對於伴有嚴重功能障礙的成人退變性腰椎側凸患者而言，後路手術可以達到較好的矯形效果並獲得良好的腰椎融合，也能有效緩解此類患者腰背痛及下肢神經癥狀，並阻止畸形進展[3]。對於DLS患者而言，手術遠端融合至腰骶部往往會面臨遠端內固定高失敗率以及術后冠狀面失平衡等問題，Ploumis等[9]指出DLS矯形術後易出現冠狀面失代償，而Daubs等[6]發現有11.8%的DLS患者術后冠狀面失衡超過1 cm。同時，成人脊柱側凸行長節段固定至骨盆時存在遠端內固定失敗或L5S1假關節形成的風險[10,11,12,13]。因此，在後路長節段融合手術治療DLS時術後發生冠狀面失平衡風險及腰骶部併發症較高，尤其是在術前即存在嚴重失平衡的DLS患者中更是如此。

正文

本課題組的既往研究[7,14]表明，術前冠狀面失衡DLS患者普遍存在腰骶部傾斜，且在後路矯形融合術後DLS患者存在冠狀面失平衡的風險；34.8%的DLS患者可伴有術前冠狀面失衡，其中伴有C型冠狀面失衡的DLS患者（術前冠狀面平衡距離>3 cm且C7鉛垂線向凸側偏移，圖1）矯形術後發生冠狀面失平衡的風險明顯高於A型（術前冠狀面平衡距離3 cm且C7鉛垂線向凹側偏移，圖1）DLS患者[7]，但是對於伴有術前存在冠狀面失衡尤其是C型冠狀面失衡的DLS患者，術后冠狀面平衡的遠期轉歸目前尚缺乏文獻報道。

術前冠狀面失衡C型患者腰骶部傾斜度較大，術後出現冠狀面失衡風險又明顯高於其他兩型，因此本課題組設想通過腰骶部代償彎凸側入路的經椎間孔椎間融合術（transforaminal lumbar interbody fusion，TLIF）實現凸側局部加壓融合，對側松解，360°融合實現腰骶部水平化，促進腰骶部融合，以避免術后冠狀面失衡的發生，降低術後併發症發生率，改善患者生活質量。通過回顧性分析冠狀面失衡C型DLS患者的臨床和影像學資料，目的在於：對比分析是否行腰骶部TLIF手術對此類患者冠、矢狀面矯形、腰骶部水平化及融合情況以及生活質量的影響；探討傳統後路矯形手術同時行腰骶部代償彎凸側TLIF技術對維持DLS患者遠期冠狀面平衡的作用及其對術後併發症的影響。

資料與方法

一、納入及排除標準

納入標準：根據退變性脊柱側凸冠狀面失衡分型[7]診斷為C型，即C7鉛垂線偏向腰彎凸側>3 cm；行一期後路腰彎矯形全椎弓根螺釘固定融合術；融合節段超過5個節段，下端融合椎為L5、S1或S2；有至少2年以上的完整隨訪資料。

排除標準：既往有脊柱手術史者；雙下肢不等長者。

二、一般資料

2006年6月至2015年6月間我院手術治療的成人退變性腰椎側凸（DLS）患者140例，按上述納入及排除標準，共27例患者納入本研究。男2例，女25例；年齡50~76歲，平均（62.11±8.22）歲；冠狀面腰主彎Cobb角18°~76°，平均為41.9°±15.9°。均行後路矯形內固定融合術，下端融合椎（last instrumented vertebra，LIV）為L56例，LIV為S113例，LIV為S28例。術前均存在嚴重腰背痛，疼痛視覺模擬評分（visual analogue scale，VAS）>6分。術前1例（8.3%）合并雙下肢不全癱（Frankel分級D級）；17例（62.96%）合并腰椎管狹窄症，其中6例（22.2%）存在雙下肢麻木癥狀。

本研究方案獲得南京大學醫學院附屬鼓樓醫院倫理委員會批准，患者均簽署知情同意書。

三、分組

所有DLS患者依據是否行腰骶部（L4，5或L5S1）TILF分成兩組。TLIF組11例患者，LIV為L51例，LIV為S17例，LIV為S2為3例；無TLIF組16例患者，LIV為L55例，LIV為S16例，LIV為S25例。

四、影像學評估指標

術前、術後及隨訪（術後3、12個月及末次隨訪）攝站立位全脊柱正、側位X線片，末次隨訪時行腰骶部CT檢查，並分別測量以下指標以評價冠狀面和矢狀面平衡。影像學數據採用Surgimap 2.0.6（Surgimap Spine Software公司,美國）測量。

1．腰彎Cobb角：

通過站立位全脊柱正、側位X線片測量。

2．冠狀面平衡（coronal balance distance，CBD）：

骶骨中垂線（CSVL）至C7鉛垂線（C7PL）的距離[7]。

3．矢狀面平衡（sagittal vertical axis，SVA）[2]：

矢狀面C7鉛垂線至S1後緣鉛垂線的距離。

4．冠狀面腰骶部水平化：

測量L5上終板與水平線的夾角（a1），S1上終板與水平線的夾角（a2），夾角定義為右側開角為正值。

5．術後L4，5、L5S1融合情況：

應用CT評估，參考BRIDWELL標準，Ⅰ級、Ⅱ級認為融合良好[15]。

6．LIV螺釘光環征[16]：

通過站立位全脊柱正、側位X線片評估螺釘是否穩定。

除第4項通過末次隨訪時腰椎CT評估外，其餘均在站立位全脊柱正、側位X線片進行測量。本研究中所有影像學測量均由同一名骨科醫生完成。

五、手術方法

均採用全身麻醉，患者取俯卧位。後路正中縱行切口，依術前制定的內固定範圍暴露需融合節段。

椎弓根螺釘固定：先於S1及其以上需固定節段的凹側和凸側分別徒手置入椎弓根螺釘，需要融合到S2的患者在O-arm導航下置入S2骶髂螺釘。

矯形及植骨融合：當所有螺釘置釘完成後對於存在嚴重後凸畸形的患者行頂椎區經椎弓根椎體截骨（pedicle subtraction osteotomy，PSO）或Smith-Petersen截骨（Smith-Petersen osteotomy，SPO），完成後分別於雙側各置入1根連接棒予以矯形，截骨區閉合後取自體骨或同種異體骨植骨融合。

TLIF組患者腰骶部（L4，5或者L5S1）經由代償彎凸側行經椎間孔椎間融合術，以水平化腰骶部融合椎；然後凸側以平移技術恢復冠狀面平衡；最後取自體骨或同種異體骨植骨融合。

手術全程均在運動誘發電位（motor evoked potential，MEP）和體感誘發電位（somatosensory evoked potential，SEP）監測下完成。

六、隨訪及療效評價標準

於術前、術後及隨訪（術後3、12個月及末次隨訪）進行臨床療效評價。採用Oswestry功能障礙指數（Oswestry disability index，ODI）、疼痛視覺模擬評分（visual analogue scale，VAS）進行評價。ODI越低，腰部功能恢復越好；VAS分數越低，腰背部疼痛緩解越明顯。

所有患者術前及隨訪時均填寫健康調查問卷簡化版（SF-36）評價DLS患者生活質量。SF-36量表的8個維度分別為：生理功能（physical functioning，PF）、生理職能（role-physical，RP）、軀體疼痛（bodily pain，BP）、總體健康（general health，GH）、活力（vitality，VT）、社會功能（social functioning，SF）、情感職能（role-emotional，RE）及精神健康（mental health，MH），前四個維度記錄為生理功能總分，後四個維度記錄為心理功能總分。各維度記分採用百分制，分值越高表示該維度代表的生活質量越好。

所有患者術前、術後及隨訪（術後3、12個月及末次隨訪）時均攝站立位全脊柱正、側位X線片，評估患者內固定器位置、植骨融合情況，末次隨訪時行腰骶部CT檢查，評估L4，5、L5S1融合情況，並分別測量冠狀面和矢狀面平衡指標。對比其腰骶部水平化程度及術后冠狀面平衡維持狀況，評估患者術後融合節段融合情況並記錄術後及隨訪時的併發症情況，包括腰骶部斷棒、斷釘、假關節形成及冠狀面和矢狀面矯正丟失情況等。

七、統計學分析

採用SPSS 22.0（SPSS公司,美國）統計軟體包進行統計分析，所有數據均以（±s）表示；對術前、術後及末次隨訪時冠狀面和矢狀面平衡參數（Cobb角、CBD、SVA等）比較採用配對t檢驗，檢驗水準α值取雙側0.05。

結果

一、手術情況

27例患者均順利完成手術，手術時間2.6~4.9 h，平均（3.1±0.8）h；術中出血量650~1 850 ml，平均出血量為（1 167±535）ml。27例中4例行PSO截骨，截骨部位：L2、L4節段各1例，L3節段2例。

二、臨床療效評估

兩組生活質量SF-36的生理功能總分、心理功能總分、ODI及VAS評分在術前及末次隨訪變化見表1，表2。TLIF組與無TLIF組術後較術前均有明顯改善（P< 0.05）。兩組間比較結果顯示：TLIF組在SF-36生理功能總分及ODI優於無TLIF組（P=0.061，P=0.081），但差異無統計學意義。

三、矯形效果評估

27例DLS患者術前側凸Cobb角為41.9°±15.9°，術後減小至23.1° ±9.3°，平均矯正率為51.9%（矯正12.1%~83.6%）。較術前有明顯改善（t=2.371，P< 0.001），隨訪期間未見明顯矯正丟失（圖2，圖3）。

TLIF組DLS患者術前側凸Cobb角平均41.1° ±11.3°，無TLIF組平均為42.5°±10.1°；術後兩組側凸Cobb角（22.1°±8.3°和，23.2°±7.3°，P=0.37）及末次隨訪（22.7°±7.9°和24.0°±8.3°，P=0.103）均未見明顯差異（表3，圖4）。表明兩組患者術前Cobb角匹配良好，術後及末次隨訪時矯形效果相似。末次隨訪中TLIF組腰骶部融合率高於無TLIF組（100%vs.93.75%）。

四、冠狀面平衡

27例DLS患者術前CBD為3.1~6.0 cm，平均（4.2±1.1）cm；術後即刻為0.2~3.1 cm，平均（1.6±1.4）cm，較術前有明顯改善（t=-0.783，P< 0.001）；末次隨訪為0.2~4.5 cm，平均（2.2±1.2）cm，與術後比較差異無統計學意義（t=1.928，P=0.060）。所有患者術後均有較好的冠狀面平衡糾正，隨訪期間未見明顯丟失。

TLIF組DLS患者術前CBD平均（4.1±0.9）cm，無TLIF組平均（4.3±1.2）cm；術後即刻TLIF組CBD為（1.6±1.1）cm，無TLIF組平均（1.8±1.0）cm；兩組的差異均無統計學意義（表3，圖5）。但末次隨訪時TLIF組CBD平均為（1.8±0.9）cm，無TLIF組CBD平均為（2.5±1.5）cm，兩組差異有統計學意義（表3，圖5）。表明兩組患者術前CBD較為匹配，末次隨訪時無TLIF組CBD較TLIF組大，而TLIF組冠狀面平衡在隨訪期間得到較好維持。此外，無TLIF組末次隨訪時CBD[（2.5±1.5）cm]高於術後即刻[（1.8±1.0）cm]，表明隨訪期間逐漸出現冠狀面失衡。

五、矢狀面平衡

27例DLS患者術前SVA平均為（5.0±1.9）cm，術後即刻（2.6±1.4）cm，較術前明顯改善（t=2.117，P

TLIF組與無TLIF組SVA術前、術後即刻及末次隨訪的差異均無統計學意義（表3，圖6）。表明兩組患者的矢狀面平衡在術前及術後轉歸相似。

六、腰骶部水平化程度

術前兩組患者均存在腰骶部（L4，5或L5S1）傾斜。LIV為L5時,術前L5上終板與水平線夾角（a1）平均為8.2°±4.0°；LIV為S1時，術前S1上終板與水平線夾角（a2）平均為12.1°±5.6°；LIV為S2時，術前S1上終板與水平線夾角（a2）平均為11.4°±5.5°。

術後即刻TLIF組較無TLIF組腰骶部水平化程度更好（LIV為L5，2.1°vs.8.1°±3.7°；LIV為S1，3.8°±2.4°vs.8.1°±2.9°；LIV為S2，3.1°±2.8°vs.8.7°±3.9°）。至末次隨訪，TLIF組腰骶部水平化效果維持良好（圖7）。

七、併發症

TLIF組在末次隨訪中發現腰骶部椎弓根螺釘光環征陽性3例（27.27%）。無腰骶部斷釘、斷棒、內固定移位及假關節形成。

無TLIF組在末次隨訪中發現光環征陽性7例（43.75%）。隨訪期間發生腰骶部斷棒1例，患者腰骶部融合良好，無明顯內固定鬆動，亦無明顯癥狀，予門診隨訪觀察。術後9個月發生L5S1假關節形成1例，再次手術行假關節切除固定術。術後1年發生內固定移位（S1螺釘拔出）1例，再次手術延長內固定節段至S2，術後平衡維持良好。

討論

一、成人退變性腰椎側凸術前、術后冠狀面失平衡現象

對於成人退變性腰椎側凸患者，既往研究多關注於手術治療對矢狀面平衡的糾正和維持[1,2,3,4,6,12]，冠狀面平衡受到關注較少。既往文獻報道中退變性腰椎側凸患者的冠狀面失衡發生率高達11.8%~37.8%[6,7]。對於重度成人退變性腰椎側凸患者而言，後路手術可以達到較好的矯形效果。但Ploumis等[9]指出成人退變性腰椎側凸矯形術後易出現冠狀面失代償，而Bao等[7]發現術后冠狀面失衡超過2 cm的患者達到37.8%。另一方面，成人脊柱側凸行長節段固定至骶骨骨盆存在遠端內固定失敗和L5S1假關節形成的風險[10,11,12,13]。因此，後路長節段融合手術治療成人退變性腰椎側凸面臨融合術后冠狀面失平衡、腰骶部併發症發生率高等風險。

本課題組前期的研究表明[7,14]：術前冠狀面失衡成人退變性腰椎側凸患者普遍存在腰骶部（L4，5，L5S1）的傾斜，多數患者在術後得不到糾正；這部分患者高達34.8%伴有術前冠狀面失平衡，其中伴有C型冠狀面失衡患者（術前冠狀面平衡距離>3 cm且C7鉛垂線向凸側偏移）矯形術後發生冠狀面失平衡的風險明顯高於其他類型[7]。但伴有術前冠狀面失平衡尤其是C型冠狀面失衡患者術后冠狀面平衡的遠期轉歸尚缺乏報道。冠狀面C型失平衡的患者由於C7鉛垂線偏向凸側，在手術矯形中如果依然通過凸側整體加壓抱緊進行冠狀面糾正則極易出現術后冠狀面失衡，因此，C型患者面臨矯形與冠狀面平衡糾正的矛盾，雖然我們前期研究提出可以通過腰彎限制性部分矯形結合軀幹平移技術來避免術後即刻冠狀面失平衡[7]，但C型患者仍然極容易出現術后冠狀面失代償。

二、腰骶部水平化重建利於維持術后冠狀面平衡

本研究中冠狀面失衡C型的成人退變性腰椎側凸患者術中均取得較好的矯形效果，並在術後長期隨訪中未見明顯矯正丟失（表2）。此外，兩組患者矢狀面失平衡在術中也得到較好地糾正，矢狀面平衡維持在長期隨訪中得到證實[2,6,7,9,10]。值得注意的是，TLIF組成人退變性腰椎側凸患者在術中冠狀面矯形與無TLIF組無明顯差異的情況下，術后冠狀面平衡獲得了更好地維持（表2）。此結果證實了我們通過腰骶部非減壓性TLIF達到成人退變性腰椎側凸冠狀面平衡維持的設想。對於此類成人退變性腰椎側凸患者，我們行腰骶部TLIF的主要目的為通過腰骶部代償彎凸側入路，充分松解凸側直至凹側，達到腰骶部結構性代償彎松解以達到腰骶部水平化的維持；同時通過360°融合，為冠狀面矯正提供平坦、穩固的基底部。

本研究首次全面分析了腰骶部代償彎凸側TLIF技術對腰骶部水平化的療效，結果顯示行TLIF組L5、S1上終板與水平成角較術前明顯得到糾正（圖2），而無TLIF組腰骶部成角較術前糾正不明顯（圖3），證實腰骶部代償彎凸側TLIF可以較好地實現腰骶部水平化。更為重要的是，遠期隨訪顯示相較於無TLIF組，TLIF組腰骶部水平化程度維持良好，表明應用腰骶部TLIF融合水平化技術是術後遠期較好維持冠狀面平衡的主要原因之一。

腰骶部TLIF融合水平化技術的應用同時有效促進了腰骶部的融合，隨訪結果（CT）顯示TLIF組融合率高於非TLIF組，內植入物相關的併發症也相對較少。通過腰骶部TLIF融合水平化技術的應用，我們實現了腰骶部骨化結構的松解及腰骶部的水平化，其作用接近於4級截骨，在達到360°融合的同時提供融合節段穩固的基底應力區，從而在力學上減少內固定應力的波動，減少斷釘、斷棒、內固定移位等併發症[10,11,12,17]。

在我們的臨床實踐中發現有一部分伴有冠狀面失衡C型的成人退變性腰椎側凸患者同時伴有較嚴重的側後凸畸形，對於此類患者我們採用S2骶髂螺釘固定+衛星棒技術。既往文獻表明，S2骶髂螺釘可以實現較好的綜合矯形效果和較少的內固定失敗率[18,19]。但骶髂關節固定費用較高，以及可能影響患者生活質量等問題，均促使我們進一步改進技術，或尋找代價更小的手術方法。既往研究顯示相較於S2骶髂螺釘固定，S1螺釘+TLIF獲得了相似的臨床療效和遠期冠狀面平衡維持。成人退變性腰椎側凸患者融合至S1在臨床中併發症較多[10,11,12,20,21]，諸如S1螺釘拔出等。而本研究中S1螺釘+TLIF表現出較好的臨床療效提示，當成人退變性腰椎側凸患者長節段下端椎融合至S1時，L5S1TLIF融合水平化可以帶來較好的冠狀面平衡維持以及減少內固定相關併發症的發生。同時，當置入S2骶髂螺釘困難時，融合至S1結合腰骶部TLIF水平化也可以作為一個可供選擇的術式。

三、本研究的局限性

本研究的缺陷主要在於作為回顧性研究，研究結果仍需要隨機的前瞻性研究來進一步彌補。另一個缺陷在於病例數量較少。本研究的優勢在於單中心研究，病例一致性高，且首次全面分析了腰骶部代償彎凸側TLIF手術對於術前伴有冠狀面失平衡的成人退變性腰椎側凸患者腰骶部水平化及其對術后冠狀面平衡的維持作用。

在伴有冠狀面C型失平衡的成人退變性腰椎側凸患者中應用腰骶部代償彎凸側TLIF技術結合後路矯形內固定術，可以術中實現腰骶部水平化，進而在達到側凸矯形矯正的同時糾正冠狀面失平衡，並有利於遠期隨訪期間冠狀面平衡程度地維持及減少內固定相關併發症的發生。

參考文獻（略）

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