T他随着人口年龄的增长，与骨质疏松症相关的椎体骨折的发生率增加。2,12大多数病例可以保守治疗，但有神经并发症的病例应进行手术治疗，使患者早日恢复日常生活活动。约30%的椎体骨折患者表现为进行性塌陷，13%表现为椎体骨不连，3%发展为骨质疏松性椎体塌陷(OVC)伴神经功能缺损。25骨质疏松性椎体骨折通常影响胸腰椎;然而，它们也经常出现在低腰椎节段。在这方面，有大量的患者被报道为胸腰椎骨质疏松性椎体骨折和塌陷，迄今为止已经描述了各种治疗方式，包括手术和保守治疗。5,10然而，关于低腰OVC患者治疗的报道较少。
胸腰椎连接处的病变表现出特定的神经症状，因为脊柱的该水平包含复杂的神经结构，如脊髓、脊髓圆锥和马尾。胸腰椎OVC引起的客观神经症状不仅包括运动无力，还包括尿路障碍和/或明显的感觉障碍。另一方面，下腰椎呈现前凸对齐，脊柱仅包含马尾。由于这些解剖学特点，下腰椎OVC无神经系统并发症，手术指征率可能低于胸腰椎病变。然而，研究下腰椎OVC和胸腰椎病变之间的其他差异也很重要:临床状态、神经症状、放射学表现和手术策略。
骨质疏松性脊柱的手术治疗具有挑战性，在OVC的治疗中提倡使用各种技术进行各种手术。重要的是，大多数接受手术治疗的患者都是老年人，长期的手术压力可能涉及风险。因此，如何改善OVC的手术仍是一个重要的问题。特别是对于低腰OVC，同样的治疗方法可能不适用于胸腰椎病变。仅靠后路减压手术对这些患者是不够的，因为神经系统症状可能是由骨碎片反弹和椎体不稳定引起的。渡边等人。29评估了腰椎管狭窄伴L3-5压迫性骨折的手术结果，并报道了日本骨科协会(JOA)评分在最终随访时，后路减压手术患者的平均恢复率为50.4%，后路椎间融合手术患者的平均恢复率为66.7%。
在本研究中，我们描述了30例连续接受手术治疗的低腰OVC和相关神经系统症状患者的临床、放射学特征和结局。椎间隙裂是骨坏死的高度提示信号，具有动态流动性，表明骨折内不稳定。由于可能需要对前柱进行额外的支撑以提供稳定和疼痛缓解，我们根据是否存在裂隙对这些患者进行了分层。本研究的主要目的是探讨低腰OVC的手术治疗方法及预后。为此，我们研究了下腰椎OVC与胸腰椎病变的临床和影像学特征以及相关神经系统症状的差异。
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研究设计、纳入和排除
我们回顾性回顾了1993年至2013年在我们大学医学中心接受OVC手术的123例患者的医疗记录。在这些患者中，我们纳入了30例受影响椎体水平低于L-3的患者(男性10例，女性20例)(24.4%)。12例患者的椎体为L-3塌陷，13例为L-4塌陷，5例为L-5塌陷。平均手术年龄为79.3±4.7岁(70 ~ 88岁)。所有30例患者最初均接受保守治疗，但随后出现神经系统症状和/或椎体塌陷逐渐进展。在这30例患者中，有14例患者在患椎体的x线片和MR图像上发现了裂形成。所有患者均无直接导致下肢感觉或运动障碍的合并症。
手术
14例患椎体裂形成患者的手术为椎体成形术(VP) 2例，减压、VP、椎弓根螺钉固定(PSF)和后外侧融合(PLF)联合手术(12例)。自大约2005年以来，我们一直倾向于采用一种方法进行椎体重建，即通过骨折椎弓根用羟基磷灰石块或磷酸钙水泥填充，并辅以PSF固定上下椎体。对于未形成裂的患者(n = 16)，我们对10例患者进行了减压、PSF和PLF，对4例患者进行了后路腰椎体间融合术(PLIF)。2例患者(1例患者发现骨裂形成)行矫正截骨术(Ponte截骨术、椎弓根减影截骨术和脊柱切除术[VCR])。两位资深外科医生(H.B.和K.U.)使用统一的技术进行所有手术。为避免偏见，同一外科医生被排除在术后评估之外。
结果
临床症状，腰痛，神经根性腿痛和马尾征，根据有无裂形成进行评估和分层。根据JOA评分系统评估每位患者的神经系统状况，术后神经系统改善率按以下公式计算:(术后随访JOA评分-术前JOA评分)× 100/(29 -术前JOA评分)。所有患者都完成了10分视觉模拟量表(VAS)，以评估他们的疼痛。随访时间≥1年(术后3个月、6个月及每年随访一次;平均2.4年，范围1.0-4.5年)。我们机构的人类伦理审查委员会批准了研究方案，并在入组前获得了每位患者签署的知情同意书。
放射学评估
放射学研究包括腰盆腔平片(中立位、屈曲位和伸位视图)、CT扫描(CT/T 8800，通用电气)和高分辨率MRI (1.5 Tesla Signa，通用电气)。
在x线平片上，我们评估了手术前后其他椎体塌陷(如果有的话)、椎体塌陷的类型、椎间不稳定和脊柱骨盆矢状位对齐。每个OVC根据其在中立位置侧位投影上的表现分为三种不同类型中的一种，如之前的报道所述，4,15,17,22其中我们组报告1份3.,26,27(图1)．在1型或楔状塌陷中，椎体前高度与后高度之比< 60%。2型为扁平骨折或椎平面样骨折，压迫均匀。3型为凹型或h型骨折，伴前骨刺形成或硬化改变。2型塌陷通常与x线片或MR图像上椎间隙形成的出现有关。6,13
图示显示三种类型的OVC根据横向x线片和MR图像的外观进行分类。楔形塌陷(1型)时，椎体前后高度之比小于60%。平坦或椎平面(2型)压迫均匀，常伴有椎间裂的形成。凹崩溃(式3)呈前骨刺、硬化改变或H型。箭头指示崩塌区域。
我们评估了以下参数以确定脊柱骨盆对齐11,21:骨盆倾角(PI)，定义为S-1上终板中心点与股骨头轴的连线与垂直于S-1上终板的连线的夹角;腰椎前凸(LL)，定义为与L-1下终板和S-1上终板的切线之间的角度;骨盆倾斜(PT)，定义为一条垂直线与骶骨板中线与股骨头轴线之间的夹角;骶骨斜率(SS)，定义为S-1终板与水平线之间的夹角。在矢状位、轴位和冠状位CT扫描和MRI图像上，我们评估了椎间孔狭窄和椎管狭窄的存在(图2)．采用双能x线骨密度仪(QDR 1000, Hologic)测量腰椎(L1-4)后前投影的骨密度(BMD)，结果以g/cm表示2．术后3个月、6个月及每年随访x线平片及CT。两名独立观察员负责放射学评估，两人都不了解与手术相关的数据。
代表性的术前放射图像显示椎间孔狭窄，椎管狭窄和椎间不稳定。答:旁矢状面的(左)和轴向(右)CT扫描显示椎间孔狭窄(箭头)。B:t2加权MR图像显示管狭窄(箭头所指)。C:动态矢状位x线片(左)矢状位CT扫描(右)显示椎间不稳定。
统计分析
临床和放射学结果由独立于主要外科医生(H.N.和K.H.)的观察员进行评估。所有数值均以平均值±标准差表示。采用Wilcoxon符号秩检验或Mann-Whitney u检验检验组间差异是否有统计学意义。以小于0.05的概率值为差异有统计学意义。所有统计分析均采用SPSS软件(version 15.0, SPSS)进行。
结果
临床症状和手术结果
表1总结了30例以存在裂隙形成为分层的下腰椎OVC患者的症状。大多数椎体裂形成的患者主诉有严重的腰痛(85.7%)和神经根痛(85.7%)，而无椎体裂形成的患者腰痛的发生率(25.0%)远低于有神经根痛的患者(93.8%)。平均JOA评分由术前的13.8±5.5分显著改善至随访时的22.4±5.9分;平均改善率为61.4%±24.8%。随访时VAS疼痛评分由术前8.1±1.3分显著改善至3.5±2.1分。在腭裂形成或手术治疗的患者中，JOA评分或VAS疼痛评分无显著差异。
下腰椎塌陷患者的症状＊
| 症状 | 受累椎体形成裂 | |
|---|---|---|
| 现在 | 缺席 | |
| 低背疼痛 | 12/14 (85.7) | 4/16 (25.0) |
| 神经根疼痛 | 12/14 (85.7) | 15/16 (93.8) |
| 马尾星座 | 5/14 (35.7) | 4/16 (25.0) |
数据为患者人数/总患者人数(%)。
低腰OVC患者的影像学表现
x线平片评估显示，大多数患者(25例[83.3%])表现为胸腰段陈旧性压缩性骨折。OVC类型中，1型椎体塌陷(楔型)无一例，2型椎体塌陷(扁平型)16例，3型椎体塌陷(凹型或h型)14例。14例(87.5%)2型椎体塌陷患者在患椎体处形成裂。在11例患者(36.7%)中，上椎体和患椎体之间存在明显的椎间不稳定。在所有这些患者中，患椎体处均未形成裂;16例无椎间隙形成的患者中有11例(68.8%)表现出椎间不稳定。表2提供术前和术后最后一次可用随访时矢状脊柱骨盆对齐的平均值和SDs。低腰OVC患者的LL降低(16.5°±10.2°)，PI与LL不匹配(30.4°±10.0°)。然而，本研究中选择的手术对象在治疗后很难达到适当的脊柱盆腔对齐。CT和MR检查显示30例患者中有18例(60.0%)椎间孔狭窄，30例患者中有24例(80.0%)椎管狭窄。
术后并发症及相关因素
术后发生并发症8例(26.7%)，其中椎体塌陷进展4例，椎弓根螺钉松动移位8例;这些并发症在手术后6个月内出现(表3)．VP + PSF + PLF术后椎弓根螺钉移位5例，PSF + PLF术后3例;这些术后并发症大多发生在PLF骨愈合之前。在这些患者中，2例在邻近椎体出现椎体塌陷进展和椎弓根螺钉松动相关的后凸改变;两例患者均行翻修手术。表4提供与术后并发症相关的矢状位排列和骨密度的总结数据。
术后并发症
| 并发症及级别 | 不。的情况下 | 邮政周期(mos) |
|---|---|---|
| 椎体塌陷进展 | ||
| 影响脊椎 | 1 | 6 |
| 相邻椎 | 2 | 5和6 |
| 远程椎 | 1 | 3. |
| 椎弓根螺钉松动、移位 | ||
| 上层 | 8 | 3 - 6 |
有无并发症患者的比较＊
| 对齐 | 手术 | w /并发症 | w / o并发症 | p值__ |
|---|---|---|---|---|
| π | - - - - - - | 45.4±6.3 | 46.9±6.2 | 0.690 |
| 噢 | 之前 | 21.5±9.1 | 16.4±8.9 | 0.391 |
| 后 | 24.7±5.9 | 18.6±11.6 | 0.270 | |
| PI-LL | 之前 | 26.5±10.8 | 31.4±10.0 | 0.480 |
| 后 | 22.7±8.1 | 30.1±13.0 | 0.481 | |
| 腰椎骨密度(g/cm2） | 之前 | 0.60±0.08 | 0.68±0.05 | 0.048 |
除另有说明外，数据为平均角度(角度±SD)。
基于Mann-Whitney U-test。
手术后与术后并发症相关的脊柱-盆腔矢状位排列没有变化。但术后并发症患者的腰椎骨密度明显降低(p = 0.048)。
讨论
本研究的目的是明确下腰椎OVC的临床、影像学特征及预后，并探讨适当的手术治疗。我们的研究主要发现:1)下腰椎OVC的形态特征为扁平型(2型)和凹型或h型(3型)，并伴有胸腰椎部位陈旧性压缩性骨折;2) 2型塌陷以椎间裂为主，3型塌陷以椎间不稳为主;3)主要临床症状为椎间孔狭窄引起的神经根性腿痛;4)对于患椎间隙形成的患者，我们推荐vp增强短节段固定;5)对于患椎未形成裂的患者，根据椎间不稳定的存在，我们推荐PLIF或PLF;6)术后并发症发生率高可能是由于椎体脆弱和/或老年所致。
OVC在严重难治性背痛、神经并发症和/或即将瘫痪的患者中进行手术治疗。在进行手术治疗时必须认识到重大的临床挑战，包括患者的高龄、椎体脆弱和严重合并症的存在。在本研究中，手术患者的平均年龄为79.3岁，这比我们之前研究中描述的胸腰椎塌陷患者(70.3岁)的年龄大得多。27这些患者的平均腰椎骨密度为0.64 g/cm2，表明骨质量较差。由于胸腰椎和下腰椎病变在神经结构和脊柱对齐上的解剖学差异，两种病变的治疗策略也不同。
OVC根据其放射学表现分为几种类型:楔形压缩骨折(1型)表现为进行性后凸;伴有骨坏死或假关节的扁平型骨折(2型)，通常表现为椎间隙形成;以及凹型或h型骨折(类型3)，伴前骨刺或硬化改变。在本研究中，椎体塌陷根据术前侧位片的表现分为3种类型。我们发现下腰椎OVC的主要类型为扁平型(2型)和凹型或h型(3型)，而不是胸腰椎OVC常见的楔型(1型)。比例的不同可能与下腰椎OVC和胸腰椎病变的病理机制不同有关。根据本研究结果，大多数下腰椎OVC患者在胸腰椎病变处表现为陈旧性压缩性骨折，并伴有LL降低。这是因为胸腰椎和下腰椎病变间的OVC类型不同;脊柱定位改变后，中腰椎和/或后侧下腰椎负荷增加(图3)．在扁平型(2型)和凹型或h型(3型)下腰椎OVC中，神经系统症状是由于骨碎片逆冲引起椎间孔狭窄和/或管狭窄8,19(图3B和C)．一般来说，椎间孔狭窄分为前后狭窄“横向狭窄”和颅侧狭窄“垂直狭窄”。椎体后壁突出和关节突肥大可引起前后压迫，伴或不伴椎管狭窄。另一方面，在某些病例中可以检测到椎体高度降低并伴有受影响椎体尾侧骨缺损，当在上椎弓根下时，可导致骨折脊柱的颅侧受压。20.部分凹型或h型(3型)椎体表现为硬化性改变，患椎与上椎间不稳定的几率较高(图3 d)．在这些情况下，需要直接减压神经组织和重建脊柱。
图示显示下腰椎OVC的病理机制。答:图显示大多数患者存在胸腰椎压迫和LL (L1-S1)减少(左而且中心)，下腰椎的中间和/或后部负荷增加(右)脊柱排列改变后。B和C:扁平型塌陷(B)和凹型或h型塌陷(C)病例图，常可见椎间孔狭窄和/或骨碎片引起的椎管狭窄。D:图示显示受累椎体与上椎体之间的椎间不稳定，常见于凹型或h型OVC病例。
关于胸腰椎OVC的手术策略，从生物力学角度来看，当denis定义的三柱中只有前柱损伤，且特发性进行性后凸明显时，前路减压融合是理想的选择。9,27然而，对于低腰OVC，后路可能是理想的手术选择，因为主要病理，骨折，位于患病椎体的中部和后部;腰椎管和椎间孔减压手术较容易，下腰椎前路手术困难;前路手术对腹部器官和血管有风险，可能导致老年患者严重并发症。图4根据我们在本研究中的观察和经验，给出了低腰OVC的手术策略。虽然我们的主要方法是采用后路短融合术，被认为是解决背部疼痛和神经根性腿痛的压力较小或侵入性较小的手术，但在少数病例中进行了矫正截骨和长融合术，以恢复脊柱对齐18(无花果。4而且5)．虽然大多数下腰椎OVC病例表现为LL减少，但由于楔形塌陷的比例较低，很少出现后凸改变。对于患椎间隙形成的患者，推荐VP + PS + PLF (无花果。4而且6)．在我们之前关于胸腰椎OVC的研究中，我们报道了vp增强短节段固定似乎可以立即提供脊柱稳定，其效果似乎与前路重建相当。26,28与低腰OVC相似，VP可用于塌陷椎体的稳定。但是，不建议采用VP而不进行短融合(仅VP)，因为本组患椎体中间和/或后部病变的负荷增加，患椎体容易发生塌陷。椎体高度下降≥70%的患者行VP不短融合的临床效果较差，多为2型或3型塌陷。1图7介绍2例中1例需要翻修手术。在本例中，在未融合L-4处OVC的VP术后6个月，L-4椎体再次塌陷，椎管中的骨碎片产生神经功能缺损。行减压+ PSF (L2-S1) + PLF翻修手术，但螺钉松动导致固定物上端及邻近椎体塌陷。在未形成裂的患者中，受累椎体常表现为硬化变化。在放射学图像上没有椎间不稳定证据的情况下，建议PSF(螺钉也插入患病椎体)+ PLF (无花果。4而且8)．在这种情况下，在受影响的椎体中插入椎弓根螺钉是有利的，因为这些椎体大多存在硬化变化，为脊柱提供良好的锚定。在椎间不稳定的病例中，上椎体通常滑动;因此，建议使用PLIF (无花果。4而且9)．PLIF手术对椎管狭窄和椎间孔狭窄均有良好的临床效果。30.
图示低腰OVC的手术策略。所采用的手术是基于以下因素:腰椎后凸改变，椎间裂形成和椎间不稳定。所表示的程序中的患者数量虚线箭头是很小的。椎弓根减法截骨术。彩色图片只在网上提供。
一例70岁女性因OVC导致的L-3前柱爆裂性骨折和局部后凸是腰椎局部后凸改变的矫正截骨术的代表。A和B:动态x线片显示椎体不稳定。C:x线片显示L2-3和L3-4椎间盘均有真空现象。D:矢状t2加权MR图像显示L2-3和L3-4之间硬脑膜管受压。艾凡:行VCR椎体置换及PSF (L1-5)后x线片。
一例80岁男性，L-3扁平型塌陷，椎间隙裂形成，表现为严重的腰痛和双侧神经根性腿痛，是患椎间隙裂形成患者的代表。一个术前矢状位x线片显示L-3塌陷(扁平型)。抵扣术前旁矢状面(B)和轴向(C) CT扫描以及轴向(D)和矢状面(E) t2加权MR图像显示L-3塌陷(箭头)伴有椎间裂形成，骨碎片导致椎管狭窄(箭头)在L2-3和L3-4之间可见F和G术后矢状位(F)和冠状位(G) x线片显示L-3处VP伴PSF和PLF (L2-4)。
一例74岁女性，L-4扁平型塌陷，椎间隙形成，是需要翻修手术的患者的代表。A和B术前侧位平片(A)和矢状t2加权MR图像(B)显示扁平型塌陷(箭头所指)和椎间隙裂。C术后x线片显示初次手术结果，左4静脉曲张。D矢状t2加权MR图像和轴向CT扫描(插图)显示患椎体塌陷的进展迹象(箭头所指)初次手术后6个月，由于骨碎片反向撞击椎管，导致L3-4和L4-5节段硬脑膜管受压(星号)。E: x线片显示翻修手术结果，PSF (L2-S1)和PLF (L3-5)减压。F: x线片显示翻修手术后5个月固定物上端和邻近椎体塌陷，椎弓根螺钉松动。
一例73岁女性，L-3凹型塌陷，是凹型硬化性塌陷无椎间不稳定的代表性患者。一个术前侧位平片显示L-3塌陷(箭头所指)。B:术前CT扫描显示椎间孔狭窄，骨碎片反向进入椎间孔(箭头所指)。轴向视图(插图)。C:术前矢状t2加权MR图像显示L2-3段椎管狭窄(箭头所指)。D:x线片显示PSF (L3-5)减压伴硬化改变影响椎体和PLF (L3-5)。e:术中照片显示骨碎片向后挤压进入椎间孔并压迫左L-3根(黄色箭头)。F:照片显示左L-3根减压(黄色箭头)通过内侧椎间孔切开术进行。彩色图片只在网上提供。
一例73岁女性，L-4扁平型塌陷，L-3和L-4间椎间不稳定，是椎间不稳定的代表性患者。A和B术前正位平片(A)和侧位平片(B)显示椎间不稳定包括侧移。C术前CT扫描显示上终板破坏和L-4椎体硬化改变。D术前矢状位MR图像显示L3-4段椎管狭窄。E和F:显示L3-4 PLIF结果的x线片。
术后神经学平均评分明显改善;但在本研究中，主要与内固定相关的术后并发症发生率(26.7%)并不低。我们的结果表明，短融合术与后路手术不能纠正LL和PI之间的不匹配。然而，在本研究中，有和没有术后并发症的患者的脊柱骨盆矢状位对齐没有差异，而有术后并发症的患者的腰椎BMD显著降低。虽然PSF方法可以实现较强的脊柱固定，但骨质疏松的严重程度对螺钉的拔出力起着主要作用。23,24这些结果表明，在低腰OVC患者中，没有必要纠正矢状位对齐，除非需要长时间融合或多处固定以接受较小程度的畸形矫正，避免后凸节段内结束内固定或骨质疏松严重时。7,14为了避免这些术后并发症，可能有必要实施一些增强术，如使用补充钩系统或结合标准短段PSF的层下电缆。24结合治疗骨质疏松症，例如使用甲状旁腺激素(PTH)。16
这项研究有一定的局限性。首先，本系列患者年龄较大，30例患者中有11例患者因其他疾病死亡，2例患者因距离太远和/或身体残疾术后无法到我院就诊，无法随访。对于这些患者，我们只能通过病历或电话采访来查询最终的随访数据。这些患者的成像和平均随访时间仅为2.4年(1.0-4.5年)。另一个限制是近年来在手术中使用甲状旁腺激素和/或一些增强剂。这项研究可能没有充分反映真实的失败或并发症发生率。其次，由于该研究是一个小型回顾性病例系列，不可能对每个参数进行多变量分析。由于这些局限性，需要对大量病例进行进一步调查，以评估手术效果，并设计一种有效的低腰椎OVC算法。然而，由于少数报道的研究对低腰OVC患者进行了检查，本研究对此类患者的临床状况、神经症状、放射学表现进行了研究，无疑为手术策略和结果提供了重要的信息。
结论
下腰椎OVC的形态特征为扁平型、凹型或h型。在这些病例中，可发现椎间孔狭窄、椎管狭窄和/或椎间不稳定，并可能发生严重的神经根性腿痛。对于这些患者，经后路减压和短时间融合手术可改善神经症状。然而，这些患者年龄较大，骨质量较差，并有其他合并症，与内固定相关的术后并发症发生率不理想。手术策略和骨质疏松症的治疗在这些患者中都很重要。
作者的贡献
构思与设计:中岛、内田。数据采集:Nakajima, Honjoh, Sakamoto, Kitade。数据分析与解释:Nakajima, Honjoh, Sakamoto。文章起草人:中岛。批判性地修改文章:内田。审阅提交的手稿版本:内田，巴巴。统计分析:Nakajima, Honjoh。行政/技术/物资支持:内田。
