摘要: 背景与目的：斜外侧入路腰椎融合术(OLIF)通过置入大型椎间融合器达到恢复椎间高度与间接减压的目的，大型椎间融合器带来的支撑力也使得OLIF技术可以不必联合后方椎弓根螺钉的固定，由此产生了Stand-Alone技术与侧方钢板固定技术。然而此类技术并不能为所有患者提供足够的支撑稳定性，存在着较高的终板塌陷率，进而导致融合失败。本研究通过分析接受斜外侧入路腰椎融合术的患者的临床资料及术中决策差异，探讨OLIF术后发生终板塌陷的危险因素。旨在指导临床进行更精准、安全、有效的术式选择。方法：选取2021年2月至2022年2月期间在我院接受OLIF及OLIF联合侧方钢板固定的患者64例，共80个手术节段。根据术后6个月CT终板有无塌陷分为塌陷组与非塌陷组。比较两组患者的一般资料(性别、年龄、BMI)；影像资料(是否合并滑脱、椎体的动态稳定性、责任节段上下椎体的CT均值、融合节段数)；手术决策以及术中操作所带来的差异(椎间隙高度变化、是否联合侧方钢板固定、是否合并术中终板损伤)。将单因素分析中P < 0.05的潜在危险因素，纳入Logistic回归开展多因素分析并绘制列线图。结果：80个手术节段中，发生终板塌陷24例(30%)。危险因素分析显示：椎体动态不稳、椎体低CT值与术中终板损伤为术后终板塌陷的独立危险因素。患者的性别、年龄、BMI、融合节段数、椎体撑开高度及是否联合侧方钢板固定与是否发生终板塌陷无统计学关联。结论：椎体动态不稳、椎体低CT值与术中终板损伤为术后终板塌陷的独立危险因素。联合侧方钢板固定对于术后终板塌陷并无显著保护作用。对于此类患者应采取更强的内固定方式。
Abstract:
Background and purpose: Oblique lateral interbody fusion (OLIF) restores intervertebral height and indirect decompression by placing a large intervertebral cage, and the support provided by the large intervertebral cage allows the OLIF technique to be performed without posterior pedicle screw fixation, resulting in the Stand-Alone technique and lateral plate fixation. However, these techniques cannot provide adequate support stability for all patients and have a high rate of end-plate collapse, which can lead to fusion failure. This study investigated the risk factors for endplate collapse after OLIF by analyzing the clinical data and intraoperative decision-making differences among patients undergoing lumbar fusion with an oblique lateral approach. The aim was to guide the clinical selection of a more precise, safe, and effective surgical procedure. Methods: Sixty-four patients who underwent OLIF and OLIF combined with lateral plate fixation in our hospital between February 2021 and February 2022 were selected, with a total of 80 surgical segments. They were divided into collapsed and non-collapsed groups according to the presence or absence of collapsed CT endplates at 6 months postoperatively. The general data (gender, age, BMI); imaging data (whether combined with slippage, dynamic stability of the vertebral body, mean CT values of the vertebral body above and below the responsible segment, and the number of fused segments); sur-gical decision and differences brought about by intraoperative operations (change in vertebral space height, whether combined with lateral plate fixation, and whether combined with intraopera-tive endplate injury) were compared between the two groups. Potential risk factors with P < 0.05 in the univariate analysis were included in the logistic regression for multivariate analysis and plotted on a line graph. Results: Out of 80 operated segments, endplate collapse occurred in 24 cases (30%). Risk factor analysis showed that dynamic instability of the vertebral body, low CT values of the ver-tebral body, and intraoperative endplate injury were independent risk factors for postoperative endplate collapse. There was no statistically significant association between patient gender, age, BMI, number of fused segments, vertebral body spreading height, and combined lateral plate fixa-tion and the occurrence of endplate collapse. Conclusion: Dynamic instability of the vertebral body, low CT values of the vertebral body, and intraoperative endplate injury were independent risk fac-tors for postoperative endplate collapse. Combined lateral plate fixation did not provide significant protection against postoperative endplate collapse. Stronger internal fixation should be used in such patients.
1. 引言
斜外侧入路腰椎融合术通过腹膜后与腰大肌之间的生理间隙到达椎体，不破坏脊柱后方的肌肉、韧带复合体和骨性结构，有利于脊柱后柱的稳定。而且此术式不干扰椎管，因而较少引起脊髓和神经损伤 [1] 。其手术理念是通过较大的椎间融合器植入，充分撑开丢失的椎间隙高度，使后方皱褶的韧带展平，从而达到椎间孔和椎管的间接减压 [2] [3] 。诸多的临床研究已经证实了该术式有着良好的椎体融合率，且手术时间短、失血少、术后康复快 [4] [5] 。
该术式可联合不同的内固定方式，临床上应用最广泛的三种方式为：单纯Cage置入的Stand-Alone技术，联合侧方钢板固定以及联合后方椎弓根螺钉置入。
Stand-Alone技术最为方便，手术时间最短，创伤最小，经报道该术式围术期患者舒适度最高，且远期不会导致椎旁肌萎缩 [6] 。但是该技术固定强度不足，终板塌陷、椎体不融合等并发症发生率较高 [7] 。极大的影响了医生使用S-A技术的信心。
OLIF结合后路椎弓根螺钉的固定强度最高，能够提供最强的即时稳定性，椎体稳定性相关并发症最少，且能够实现脊柱矫形等手术需求 [8] 。但是该手术方式需要术中变换体位，手术时间长，依然无法避免对脊柱后方肌肉的破坏。
侧路钢板辅助技术，在不必变换体位、不显著增加手术时间的情况下提供额外的稳定型，对于脊柱冠状位的稳定型可以达到近似后路椎弓根螺钉水平，但是对于脊柱的矢状位活动度限制不足 [9] 。另外侧路钢板辅助固定限于前中柱，能够提供的纵向支撑力有限，对于能否有效降低终板塌陷的几率还有待进一步研究。
本研究通过回顾性分析了过去1年中接受Stand-alone技术及辅助侧方钢板固定的64例患者，共80个手术节段。对患者术前的基本信息及影像资料进行危险因素分析，识别导致终板塌陷的危险因素，并量化指标，以指导临床医生选择恰当的内固定方式。
2. 患者与方法
2.1. 患者特征
回顾分析了2021年2月至2022年2月期间在青岛大学附属医院接受OLIF或OLIF联合侧方钢板固定的患者。本研究为回顾性分析，放弃了知情同意，由青岛大学附属医院伦理委员会(批准号：QYFY WZLL 27637)。
纳入标准为：1) 在L3-5水平上接受独立的OLIF或OLIF联合侧方钢板治疗I度腰椎滑脱或腰椎椎管狭窄症；2) 伴有根性神经疼痛，间歇性神经源性跛行或机械性腰痛的症状；3) 既往无L3-5水平腰椎手术史；4) 提供至少6个月的随访。
排除标准为：1) II度以上的腰椎滑脱；2) 峡部裂滑脱；3) 冠状位及矢状位失平衡；4) 邻近节段退变；5) L3-5脊柱骨折病史。
2.2. 手术方式
所有患者均由具有20年以上脊柱手术经验的外科医生进行手术，OLIF手术根据标准程序进行。在全身麻醉下，将患者置于右侧卧位，透视引导下确定目标椎间盘间隙。在标记的椎间盘中部前方3厘米处平行髂前上棘做4厘米的皮肤切口。手术团队通过钝性分离腹壁肌肉并沿腰大肌表面向前推移腹膜后组织以暴露解剖斜侧走廊，清理椎间隙并刮除软骨终板后插入填充有脱矿质骨基质(DBM) (Wright Medical Technology Inc.，Arlington，田纳西州，美国)椎间融合器(Clydesdale脊柱系统，美敦力，孟菲斯，田纳西州)。
2.3. 观察指标与数据采集
我们的目标是在术前规划选择恰当的内固定策略，所以选择的观察指标为术前与术中可准确量化的指标：包括患者的一般资料(性别、年龄、BMI)；影像资料(是否合并滑脱、椎体的动态稳定性、责任节段上下椎体的CT均值、融合节段数)；手术决策以及术中操作所带来的差异(椎间隙高度变化、是否联合侧方钢板固定、是否合并终板损伤)。
所有影像学检查均完成自青岛大学附属医院崂山院区影像科。影像参数的测量由两名脊柱外科医师分别独立完成取平均值，定性有分歧的指标加入第三方讨论得出一致结论。
① 腰椎CT值：在CT轴位上选取责任节段椎体终板下层面类圆形区域，此区域与椎体边缘的垂直距离不大于0.5 cm，但不包括椎体骨皮质(见图1(A))，测得责任节段上下椎体的松质骨CT值并计算平均CT值，CT值单位由Hu (Housfield)表示，CT型号(GE Revolution CT)，电压120 kV。
② 椎体矢状面Cobb角：在动力位X线片上，从责任间隙上位椎体下缘以及下位椎体上缘分别做两条直线，两条直线相交所成锐角即为矢状面Cobb角。分别测量过屈位Cobb角，记为a；过伸位Cobb角，记为b，则Cobb角变化 = a – b (图1(B))。
③ 椎体位移：在动力位X线片上，从责任间隙下位椎体后缘做一条直线，自上位椎体后下端点向该直线作垂线，垂线长度即为椎体位移距离。分别测量过屈位椎体位移距离，记为a；过伸位椎体位移距离，记为b，则椎体位移变化 = a – b (图1(C))。
④ 椎间高度：在椎间间隙的前缘(a)，中间(b)和后缘(c)测量椎间盘的高度，取平均值，椎间高度 = (a + b + c)/3 (图1(D))。
Figure 1. Measurement of imaging parameters
图1. 影像学参数的测量
2.4. 诊断标准及定义
1) 术中终板损伤：术中透视或术后即刻CT上发现骨性终板不连续(图2(A))。
2) 术后终板塌陷：术后6个月CT矢状位图像上骨性终板最大凹陷超过3 mm (图2(B))。
3) 椎体动态不稳：术前动力位平片节段位移 > 3 mm或角度变化 > 11˚。
Figure 2. Diagnostic criteria for endplate injury
图2. 终板损伤的诊断标准
3. 结果
3.1. 受试者一般资料
本研究共纳入符合条件的患者64例，共80个手术节段。本研究所关注个体为手术节段，所以下文中出现的数据如非特殊标明均以手术节段为单位，而不以人数为单位。
共男性26例，女性54例，平均年龄为(63.7 ± 7.9)岁。双节段16例，单节段48例，手术节段分布为L3/4节段20例，L4/5节段60例。根据术后6个月复查CT，术后终板塌陷患者24例，发生率为30.0% (详见表1)。
Table 1. Description of clinical data of the study population
表1. 研究人群临床资料描述
连续变量以平均数 ± 标准差表示。分类变量以数值(百分比)表示。
3.2. 塌陷组与非塌陷组患者资料单因素分析
在术后终板非塌陷组中共有男性患者19例，女性患者37例，平均年龄为(63.29 ± 7.41)岁，平均体重指数(BMI)为(26.07 ± 3.14) kg/m2，平均腰椎CT值为(125.08 ± 28.25) Hu。诊断为腰椎滑脱19例(33.9%)，单纯腰椎椎管狭窄37例(66.1%)，腰椎椎体动态不稳4例(7.1%)。在术后终板塌陷组中共有男性7例，女性17例，平均年龄为(64.67 ± 9.14)岁，平均体重指数(BMI)为(26.56 ± 3.18) kg/m2，平均腰椎CT值为(100.40 ± 30.78) Hu。诊断为腰椎滑脱8例(33.3%)，单纯腰椎椎管狭窄16例(66.7%)，腰椎椎体动态不稳6例(25%)。两组患者在性别、年龄、BMI及术前诊断方面无显著差异(P > 0.05)，术后终板塌陷组患者中腰椎椎体不稳比例显著高于非终板塌陷组(P < 0.01)，而平均腰椎椎体CT值显著低于非终板塌陷组(P < 0.05)。
对于手术决策引起的差异，非塌陷组患者椎间高度变化为(3.75 ± 1.73) mm，双节段手术22例(39.2%)，术中终板损伤5例(8.9%)，联合侧方钢板固定11例(19.6%)。术后终板塌陷组中患者平均椎间高度变化为(3.28 ± 1.91) mm，双节段手术14例(58.3%)，术中终板损伤11例(45.8%)，联合侧方钢板固定3例(12.5%)。两组患者在椎间高度变化、融合节段数、是否联合侧方钢板固定上无显著差异(P > 0.05)，而塌陷组中，术中终板损伤数显著高于非塌陷组(P < 0.01) (表2)。
Table 2. Univariate analysis of patients in the collapsed and non-collapsed groups
表2. 塌陷组与非塌陷组患者单因素分析
连续变量以平均数 ± 标准差表示。分类变量以数值(百分比)表示。*P < 0.05，认为差异有统计学意义。
3.3. 相关危险因素的Logistic回归分析
我们把单因素分析中P < 0.05的潜在危险因素腰椎椎体CT均值、腰椎动态不稳及术中终板损伤纳入到Logistic回归开展多因素分析，结果见(表3)。我们得出低椎体CT均值、腰椎动态不稳及术中终板损伤是造成OLIF术后终板塌陷的独立危险因素(P均 < 0.05)。腰椎动态不稳的患者终板塌陷的概率约为稳定者的5倍，术中终板损伤后，终板塌陷的发生率约为无终板损伤的6倍。
Table 3. Univariate analysis of patients in the collapsed and non-collapsed groups
表3. 塌陷组与非塌陷组患者单因素分析
3.4. 预测模型的建立和评估
根据Logistic回归的结果，建立预测模型并绘制列线图(图3)，该模型的AUC为81.8% (图4)，显示有较强的预测效能。
Figure 3. Nomogram for postoperative endplate collapse
图3. 术后终板塌陷危险因素列线图
Figure 4. ROC curve for risk factors for postoperative endplate collapse
图4. 术后终板塌陷危险因素ROC曲线
4. 讨论
斜外侧前方入路腰椎融合术(OLIF)是一种较新型的腰椎融合手术方式，其钝性分离腹壁肌肉，通过腹膜后与腰大肌之间的生理间隙到达椎体，手术切口小，对肌肉的损伤少，同时不破坏脊柱后方的肌肉、韧带复合体和骨性结构，有利于脊柱后柱的稳定。OLIF的手术理念是通过较大的椎间融合器植入，充分撑开并恢复椎间隙丢失的高度，使后方皱褶的韧带展平，从而达到椎间孔和椎管的间接减压。而且此术式不干扰椎管，因而较少引起脊髓和神经损伤。
诸多的临床研究已经证实了该术式有着良好的椎体融合率，疗效确切，对于节段不稳、矢状位及冠状位畸形的患者均有良好的矫形效果，且手术时间短、术中失血少、术后康复快、神经相关并发症较少。
由于大型椎间融合器所带来的前中柱支撑力，OLIF可根据病情的不同，结合不同的内固定方式。峡部裂滑脱、II˚以上的退变性滑脱，及合并冠矢状位失衡的患者需要后路椎弓根螺钉的提拉或矫形。而I˚退变性滑脱及单纯腰椎椎管狭窄的患者可以视个体情况免除后路的椎弓根螺钉固定，从而只需要更短的手术时间，围术期舒适度更高 [6] 。但非后路固定的患者若筛选不当往往会因为内固定强度不足而出现术后终板塌陷，其本质上是在节段运动过程中，终板局部受力超过了板层骨屈服应力，从而导致的局部骨折，当患者并发有严重的腰痛或再次出现神经症状时则不得不进行翻修手术，根据2020年The Spine Journal发表的系统综述，19篇文章，736名患者，1103个节段Stand-Alone的平均融合率为85.6%，再手术率达到了11.1% [7] [10] 。
骨密度是预测终板塌陷的重要因素，较低的骨密度意味着更低的屈服应力，是目前公认的危险因素。骨密度测定的金标准是双能X线吸收法，但进行此项检查意味着患者需要承受额外的辐射暴漏，还需付出更多的时间与经济成本。同时双能X线法无法精确测量松质骨的骨密度，而术后的终板塌陷常常发生于骨骺环内测，以终板下骨小梁最为集中 [11] 。
CT值是CT图像中各组织的与X线衰减系数相当的对应值，它反映的是阻挡X射线的能力，密度越高的部位，CT值越高。所有患者术前均需进行腰椎CT检查，因此CT值测量无需额外的透视，且能够更加灵活精确的测量责任椎间隙骨性终板下的骨骼密度，也更易被患者所接受。一项大样本量的研究表明CT值与骨密度成明确的正相关性，可以用于预测骨质疏松 [12] 。Schreib等人也通过机械动力实验进一步证明了CT值与骨的抗压强度有显著的相关性 [13] 。本研究中，塌陷组平均腰椎CT值为(100.40 ± 30.78) Hu，与非塌陷组的(125.08 ± 28.25) Hu呈现出现著的差异性(P < 0.05)，根据Logistic回归分析及列线图可见，CT值每增加1Hu，终板塌陷的概率便下降2.9%，当患者的腰椎CT值在145 Hu以上时，若无其他危险因素，临床医师可放心大胆的选择Stand-Alone技术。但需要注意的是CT值的测量会受到CT机器型号及电压的影响，本研究内患者的CT均拍摄自(GE Revolution CT，电压120 kV)，数值以供参考。
腰椎的动态稳定性是影响术后腰椎融合的另一大重要因素，我们将动力位X线上椎体矢状面Cobb角变化大于11˚或前后位移超过3 mm定义为动态不稳。单纯置入椎间融合器的Stand-Alone技术并非是刚性固定，针对OLIF不同内固定方式的有限元分析表明，单纯椎间融合器置入相较于双侧椎弓根螺钉置入，前者的屈伸及侧屈活动度几乎是后者的2倍，在过屈或过伸状态下，前者终板所受应力几乎是后者的4倍。腰椎动态不稳的患者会在融合器的边缘产生更高的应力，从而更易产生终板塌陷 [14] 。本研究的结果显示，合并椎体动态不稳的患者发生终板塌陷的概率约为稳定者的5.3倍。所以术前动力位X线的检查是十分有必要的，对于椎体动态不稳的患者应合并后方椎弓根螺钉的固定，以降低术后终板塌陷发生的几率。
术中的终板损伤并不是一项术前指标，但我们同样将其作为一项决策指标纳入研究，术后终板损伤可以在术后CT复查时发现终板的不连续，也可以在术中被手术医师所察觉，术中终板损伤往往发生在刮除软骨终板及打入椎间融合器等暴力操作时。刮除软骨终板时异常的突破感、椎间隙内大量的出血往往提示骨性终板的损伤。术中的C臂透视也可以进一步辅助手术医师确定骨性终板的损伤。终板的连续性被破坏会大大降低其承受能力，相比无终板损伤的患者，术后终板塌陷的概率会提升6.5倍，所以当术中怀疑存在终板损伤时，应毫不犹豫的联合后路固定。
高龄女性往往是骨质疏松的高发人群，也是临床工作中医师所关注的重点对象。但在本研究中两组患者的性别、年龄及BMI并未表现出统计学差异，笔者认为性别年龄更多的通过代谢影响骨密度，从而影响术后终板塌陷的发生。而骨密度在本研究中已作为CT值被单独分析，所以其影响的权重大大减小。再者虽然术后患者都被要求一定时间的卧床及减少体力活动，但不同年龄段患者术后短期的活动量仍存在差异，年轻患者倾向于更早的参与到工作岗位的劳动中，同时也承担着更多的轻体力劳动。此种行为差异或许可以在后续进行更进一步的研究。
侧方钢板作为一种简单易行的内固定方式，在不变换体位，不显著增加手术创伤及时间的基础上提供额外的固定强度。一项针对对于不同内固定方式的有限元分析表明：侧方钢板内固定后，椎体左右侧屈活动度下降至原来的66.13%和63.25%，屈伸活动度分别为原来的79.73%和74.55%。而椎弓根螺钉固定，椎体左右侧屈活动度下降至原来的54.24%和51.90%，屈伸活动度分别为原来的50.38%和43.94%。可见侧方钢板可明显提高术后左右侧屈的稳定性，降低侧屈活动时终板及椎间融合器所受应力，但是对于腰椎的屈伸活动限制不足 [9] 。本研究中，S-A患者与侧方钢板固定患者的基本特征无统计学差异，所以将侧方钢板作为一项独立干预因素进行分析。结果显示侧方钢板固定对于减少术后终板塌陷并未产生显著的保护作用。葛腾晖等人在研究也得出了相同的结论 [15] ，甚至有研究表明固定侧方钢板所拧入的螺钉会对终板下骨小梁产生破坏作用，从而产生负面影响 [16] 。所以当合并有部分终板塌陷的危险因素时，侧方钢板的作用还有待进一步研究。
研究表明更高的椎间融合器会带来更高的终板塌陷几率 [11] ，本文对患者手术前后的椎间高度变化进行了分析，但并未得出阳性发现。也许是因为在选择椎间融合器大小时都遵循了同样的策略，事先测量椎间隙高度，选取适当大小的椎间融合器。虽然椎间隙的处理程度、椎间融合器植入的位置、骺环处理的程度导致了椎间高度的差异，也不排除有些患者术前椎间隙过于狭窄，不得不选择远高于其椎间隙高度的椎间融合器，但总体变化差异并不大，这些差异也并未导致在终板塌陷这一结果上的统计学差异。
5. 结论
术中终板损伤、节段动态不稳以及责任椎体过低的CT值是应用Stand-Alone技术及侧方钢板内固定的禁忌症。侧方钢板的固定在目前的研究中尚不能为防止终板塌陷提供可靠的保障。手术医师在术前应对患者进行详细评估以选择恰当的内固定方式。
6. 不足
本研究为一项单中心的回顾性研究，纳入了64名患者80个手术节段，病例数量较少。另外手术均完成自同一团队，椎间融合器大小、置入位置等手术选择趋于同质化，也许会使我们忽略潜在的统计学差异。更精确的分析结果还有待于多中心大样本量的研究。
NOTES
*通讯作者Email: maxuexiaospinal@163.com