曹鹏 向刚刚 高启龙 黎太友 吴若冰 童猛 杨光 夏鸿 杨景帆 陈建琨 付义

【摘要】 邻椎病是腰椎术后的一种常见的中远期并发症，其发生可严重影响腰椎手术的疗效，因而邻椎病也越来越被更多临床医师所关注，为了减少本疾病对腰椎术后患者疗效的影响，分析腰椎手术与邻椎病之间的关系就显得尤为重要。本文就对部分腰椎手术与邻椎病的发生的相关性进行论述，这不仅有助于认识邻椎病的部分发病机制，也能为临床如何预防腰椎术后邻椎病的发生提供更多证据和参考。

【关键词】 邻椎病 腰椎术后 发病机制

The Correlation Research Progress of the Occurrence of Adjacent Segment Disease after Lumbar Surgery/CAO Peng， XIANG Ganggang， GAO Qilong， LI Taiyou， WU Ruobing， TONG Meng， YANG Guang， XIA Hong， YANG Jingfan， CHEN Jiankun， FU Yi. //Medical Innovation of China， 2023， 20（11）： -188

[Abstract] Adjacent segment disease is a common long-term complication after lumbar surgery， and its occurrence can seriously affect the efficacy of lumbar surgery， so adjacent segment disease has been more and more clinical attention， in order to reduce the effect of this disease on the efficacy of patients after lumbar surgery， it is particularly important to clarify the relationship between lumbar surgery and adjacent segment disease. This article discusses the correlation between partial lumbar surgery and the occurrence of adjacent segment disease， which not only helps us to understand the partial pathogenesis of adjacent segment disease， but also provides more evidence and reference for clinical prevention of adjacent segment disease after lumbar surgery.

[Key words] Adjacent segment disease Lumbar surgery Pathogenesis

First-author's address： Kunming Chinese Medicine Hospital， Kunming 650011， China

doi：10.3969/j.issn.1674-4985.2023.11.043

鄰椎病（ASD）是发生于椎体邻近节段的一种退行性病变，也叫邻近节段病变，包括了邻近节段椎间盘的退变、关节突关节的退变、椎体不稳滑脱等病变，常常会导致神经压迫、脊髓损伤、椎体骨折等而出现腰痛、神经放射痛、跛行等症状[1]。腰椎术后椎体周围正常结构改变，导致邻近椎体的生物力学发生变化，从而引发ASD的发生。腰椎术后该病的发生将影响手术疗效，目前ASD成了一个广受关注的临床问题，本文就腰椎手术与ASD发生的相关性作一篇综述。

1 ASD及发病情况

ASD是发生于邻近节段椎体之间的一种退行性病变，当这种退行性病变未出现相关症状时，只有影像学改变如骨质增生、椎体滑移、椎间隙改变等被称为邻近节段退变，不影响腰正常功能而不用相关治疗。而当出现腰痛、肌力减弱、下肢放射痛等相应症状时就叫ASD，这会影响患者腰椎正常的生理功能[2]。关于ASD的发生，目前多数学者认为由椎体生物力学改变引起。腰椎术后椎体的生物力学发生改变，继而加速相邻节段发生退行性改变。另外，腰椎术后其邻近节段的椎间盘退行性变和周围韧带复合体损伤也是发生ASD的重要原因[3]。关于腰椎术后ASD的发生情况有学者做了相关研究，Sear等[4]研究了912例行后路腰椎融合术患者的ASD发病情况，发现平均年发病率为2.5%，5年发病率为13.6%，10年发病率为22.2%。Lawrence等[5]研究发现腰椎融合术后ASD平均年发生率为0.6%～3.9%。Hilibrand等[6]通过对374例脊柱融合术患者进行21年的随访，发现ASD每年的发生率为2.9%，总发病率达14.2%。有研究发现经皮椎体后凸成形术（PKP）后邻近节段骨折病变率为9.47%～22.95%[7-9]。巫代友等[10]研究了82例老年腰椎退行性病变患者行椎弓根螺钉内固定术后ASD发病情况，发现ASD的发病患者达20例，发病率为24.39%。Putzier等[11]对53例腰椎间盘置换术患者随访17年，发现17%的患者出现ASD征象。Bydon等[12]通过回顾分析了751例首次接受腰椎间盘切除术的患者ASD发病情况，再手术率为4%，累积再手术率为10.79%。尽管不同腰椎术后ASD的发病各不相同，但以上证据均可表明腰椎术后ASD的发病不可忽视。

2 腰椎融合术

对于腰椎融合术后ASD的发生，有学者指出腰椎融合术的融合节段的长度、椎板切除程度、悬浮融合、融合手术方式、内固定等都可能增加ASD发生的风险。

2.1 融合节段的长度 研究发现融合节段长度影响ASD的发生率。一项回顾性队列研究表明，患者单级融合、二级融合、三级或四级融合后5年和10年ASD的发病率分别是9%和16%、17%和31%、29%和40%[4]。可见融合节段数越多也就是融合节段越长，其患病率也随之升高。在一项涉及117例经融合术患者的随访研究报告中也表明多节段融合ASD发生率为21.4%，高于单节段的5.8%，差异有统计学意义[13]。另外，Ghiselli等[14]研究表明多节段融合患者ASD的风险比单节段高3倍。Shono等[15]的一项腰椎融合术后的生物力学研究表明，融合的节段越多，邻近节段的活动越大，椎间盘的压力也随之增大，也会更容易造成ASD。由此可见，融合节段的长度越长，其生物力学的改变越显著，则ASD的发生风险也会随之增加。

2.2 融合手术方式 腰椎融合术可有不同术式，目前分为前入路腰椎间融合术（ALIF）、后入路腰椎间融合术（PLIF）、经椎间孔腰椎间融合术（TLIF）、后外侧腰椎融合术（PLF）、侧方腰椎间融合术（LLIF）、斜方腰椎间融合术（OLIF）、360°腰椎融合术。一项腰椎融合术后随访研究发现PLIF、ALIF及LLIF患者ASD的患病率分别为64.5%、37.0%和41.7%，并且研究发现，ALIF组和LLIF组的椎间盘和椎间孔的高度比PLIF组显著增加，ALIF组的脊柱前凸也有显著改善[16]。李加宁等[17]研究发现PLF组和TLIF组术后患ASD的风险是PLIF组的0.54倍和0.47倍。研究发现ALIF组患者ASD发生率为44%，PLIF组发病率为87%[18]。相比PLIF，ALIF、TLIF、LLIF及OLIF对于脊柱后方的结构破坏更少，维持了脊柱生物力学的稳定，对邻近节段的影响小，从而ASD的发病率更低[19]。可见不同的手术入路对椎体的结构破坏不一样，使得ASD的发病率而具有差异，从而临床上可综合各种利弊来选择最适合的手术入路。

2.3 内固定 研究发现腰椎融合术是否使用内固定与ASD的发生有一定联系。行内固定的患者比未行内固定的患者提前发生ASD[20]，而生物力学方面的研究可能解释该现象。Cunningham等[21]通过研究内固定后椎间盘内的压力变化来反映内固定对椎间压的影响，结果提示经器械内固定后，椎间压力增加了约45%，而又有研究提示压力大小、持续时间与椎间盘细胞凋亡率呈正相关，是导致腰椎间盘退变、突出的重要因素[22]。从而可推知内固定可能会通过改变椎体的生物力学而引发ASD，也就表明腰椎融合术使用内固定可增加ASD的发生风险。

2.4 椎板切除程度 椎板是脊椎骨上连接上下关节突、横突及棘突之间的骨质板。在部分经椎体间融合术时常需切除部分骨组织与韧带，而椎板切除后会导致融合的节段头端的邻近节段不稳[23]，相邻节段的活动度会相应的增加。有限元分析显示，保留腰椎后方韧带等组织的半椎板切除与全椎板切除相比，其近端的所受应力会更小[24]，这有利于减少ASD的发病。黄云鹏等[25]通过比较腰椎双侧小关节切除、半椎板切除及全椎板切除对手术后邻近节段的生物力学影响，发现椎板切除范围越大，对邻近的节段产生的影响也越大，那么在融合术中相应的减少对腰椎椎板的切除，尽可能保留其完整结构，从而减少其生物力学的改变，就可能减少ASD的发生。

2.5 悬浮融合 悬浮融合是指融合的节段不包括骶椎和胸椎，有学者發现这种融合更容易导致ASD的发生。詹吉恒[26]的研究指出腰椎悬浮融合固定比腰骶部融合固定更容易发生ASD。有研究发现进行悬浮融合的患者ASD的发生率为11.8%，而融合至S1的患病率为2%[13]。说明悬浮融合时，延伸至其他节段可减小ASD的发生。然而，是否进行悬浮融合时就要延伸至其他节段还存在不同说法，有研究发现融合延伸至L5、S1时并不会减少ASD的发生[27]。因此在进行悬浮融合时是否进行延伸，目前还不是很明确，还要进一步研究以明确悬浮融合时延伸至其他节段与不延伸的ASD发病情况。

2.6 手术损伤范围 关于腰椎融合术的损伤范围与ASD发生的关系，有学者进行了相关研究。胡枫等[28]通过将115例腰椎疾病患者根据手术方式的不同分成微创组和开放组，术后患者均获得随访，通过对临床疗效、影像学结果进行评价。结果提示：（1）术后微创组的影像学退变发生率明显降低；（2）微创组的椎间关节损伤发生率低于开放组，差异有统计学意义；（3）微创组上位邻近节段椎间盘高度丢失量低于开放组，差异有统计学意义。从研究结果可知，微创手术后ASD的发病率低于开放式手术。一项关于微创与开放式手术腰椎融合术的Meta分析通过对9项试验和770例患者进行分析，结果发现微创腰椎融合术与开放式手术相比，能降低术后ASD的发病率[29]。从以上研究可推测微创手术相对于开放式手术而言，对于脊柱旁的软组织破坏较少，结构改变也较少，从而椎体的生物力学改变也较少，所以微创手术术后ASD发生率更低。因而对于减少ASD的发生可从减少椎体周围组织破坏的方向出发，比如采取微创经椎间孔腰椎间融合术（MIS-TLIF）或者微创后入路腰椎间融合术（MIS-PLIF）的术式，而尽量避免传统的开放式手术。

3 PKP

PKP是临床中用于治疗椎体压缩性骨折的一种常见术式，然而部分患者在进行PKP术治疗后会再次出现邻近椎体压缩骨折的病变。由于ASD的影像学表现其中之一是压缩性骨折[30]，这也表明PKP术后的再骨折也是腰椎术后ASD的一种情况。张庆富等[31]根据PKP术后再发骨折情况分为T3～T9组和T1～L4组，然后采用生物力学变化的模型对PKP术后邻近椎体再骨折机制研究，通过有限元模型方法模拟PKP术后情况，量化分析发现PKP术后T10～L4组的所受应力大于T3～T9组，T10～L4组患者再发骨折率也明显高于T3～T9组。由于T10～L4属于上身负重的应力产生集中区，因此该部分所受应力大于T3～T9部位，从而再发骨折率也较高。根据该结论可进一步推知PKP术后邻近节段所受应力越大，ASD的发生率也越高。另外，PKP术中的骨水泥也是一个有关因素。虽然骨水泥注入量与术后疼痛缓解呈正相关[32]，但是有研究表明注入骨水泥的量与邻近椎体骨折发生也相关。在金明等[33]研究中提示PKP术中骨水泥的注入量和骨折椎体前缘高度恢复及后期的骨折发生时间有相关性，注入骨水泥越多其邻近椎体越容易发生术后骨折。有研究认为注入骨水泥越多，椎体高度恢复越高，周围软组织也将越紧张，从而增大了周边椎体的承载负荷而导致邻近节段骨折发生[34]。也有研究认为其注入较多量骨水泥导致该椎体的缓冲作用降低，邻近椎体受到的应力增大，邻近节段骨折发生风险也随之增加[35]。Borensztein等[36]也指出过多骨水泥注入会改变椎体间的生物力学平衡，成为术后椎体再骨折的危险因素。

4 腰椎间盘置换术

腰椎间盘置换术是临床中治疗腰椎间盘退变性疾病常用的一种方式，有着维持椎间盘高度、恢复脊柱患病节段活动等良好的治疗效果。有研究也指出腰椎间盘置换术能够尽可能地保留脊柱的生物力学功能，比腰椎融合术更加减少了对邻近节段椎体的应力，因而能减少ASD发生[37]。尽管人工椎间盘假体可在一定程度上模拟人体椎间盘的部分功能，但实际上与人体椎间盘始终存在不同，目前仍然没有可以完全模拟人体椎间盘的生物力学特征的假体[38]，因此椎间盘置换术还是会在一定范围影响脊柱本身的正常生物力学[39]。研究认为人工椎间盘可在一定程度上恢复椎体的稳定性与活动，但并不能减缓ASD的发生[40]。因而腰椎间盘置换术是否能减少ASD发生也待进一步的研究。

5 腰椎间盘摘除术

腰椎间盘突出癥是骨科常见的引发腰腿疼痛的疾病，治疗上首选保守治疗，然而保守治疗无效时手术就成了重要的治疗方式，而椎间孔镜下腰椎间盘摘除术就是其中重要的一种手术方式，在临床治疗中得到了广泛应用[41]。葛磊等[42]观察腰椎间盘切除前后相邻运动节段的载荷变化，发现腰椎间盘切除术后邻近节段的压力载荷增加（P<0.01），还发现腰椎间盘摘除后会通过“三关节复合体”“杠杆样作用”“复合载荷间转换”在局部进一步增加压力性负荷，这会导致损伤的节段失去稳定，因而ASD的发生风险会相应增加。徐文强等[43]研究发现，在无ASD的椎间盘模型中，通过有限元分析得知腰椎侧后路经皮内镜下髓核摘除术后模型纤维环冯米塞斯应力和椎间盘压力绝大部分会出现轻度上升，少数情况下会有轻度下降，生物力学指标变化不明显。有邻近节段退变的模型与之对比，其ASD发病风险上升，因此椎间盘摘除术并不是引起ASD发病的直接原因，而是在某些情况下与一些危险因素协同增加ASD的发病。

6 总结

以上对腰椎术后ASD的发生进行了讨论，可知其与腰椎融合术的融合节段的长度、融合手术方式、椎板切除程度、内固定、悬浮融合、损伤范围等都密切相关。PKP术后ASD的发生则与术中骨水泥的注入量、椎体恢复高度有着一定联系，因其可能引起邻近椎体应力发生变化而进一步增加ASD的发生。对于椎弓根螺钉内固定术，一方面能增加腰椎的稳定性而减缓ASD发病，但是像老年患者不能抵抗该手术的一些力学变化反而有可能增加患ASD的风险，因而椎弓根螺钉内固定术与ASD发病的相关性还待进一步具体研究；腰椎间盘置换术是否能够减缓ASD发病目前来说还不是特别明确；腰椎间盘摘除术不与ASD发病直接相关，而是在某些风险因素下能与该风险因素起协同作用而增加ASD发病风险。

总之，腰椎术后ASD的发病基本均与腰椎术是否导致腰椎生物力学发生改变有关，也与腰椎术对腰椎周围肌肉、韧带及骨的破坏程度有关。因而腰椎术中要注意尽可能保留腰椎正常的组织结构，减少对韧带复合体、椎板等的破坏，选取合适的手术方式，这样有利于减少ASD的发生率，也能保证较好的疗效。

另外，由于本文只是对部分腰椎术与ASD的发生进行了相关讨论，涉及的因素有限，实际上患者本身的因素、术后患者的生活状态等都可能影响ASD的发生，因此对于其他因素如何影响腰椎术后ASD的发生还可以再进一步的研究。

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（收稿日期：2022-10-13） （本文编辑：张明澜）