一个dult脊柱畸形(ASD)是越来越多的老年人疼痛和残疾的来源。ASD严重程度增加，特征为腰椎前凸(LL)变平1除了躯干前倾外，23对应于患者报告的健康相关生活质量(HRQOL)评分的恶化。9，23
当ASD的严重程度开始对患者的生活和生计产生负面影响时，应确定并进行对症和明确的治疗。幸运的是，大多数有症状的ASD患者最初可以通过非手术治疗得到充分的控制。然而，对于那些有严重疼痛或残疾的人，或者那些对保守治疗没有反应的人，这些症状可能需要手术治疗。Smith等人报道，接受非手术治疗的ASD患者在1年随访中比接受手术治疗的患者更不可能改善。35在外科手术中，直接减压神经元件(一种已知的疼痛来源)对于提供令人满意的患者HRQOL评分改善至关重要。此外，在可能的情况下，应恢复骨盆脊柱对齐，因为已有大量证据支持矢状面恢复与改善HRQOL之间的显著相关性。1，32
一些手术技术已经成功地为ASD患者取得了类似的临床结果。Park等人最近的一项研究表明，周向微创手术与微创外侧体间融合术与开放后路内固定融合术之间的临床改善相似。27在ASD患者中，前后联合入路也被报道与单纯后入路一样有效。11对于需要积极矫正的ASD患者，3柱截骨术显示了有希望的结果。5，7然而，尽管结果令人满意，矫正手术后的矫正仍在继续发生。在所有需要翻修手术的并发症中，邻近节段病理，如近端交界性后凸畸形(PJK)是最常见和最关键的病理之一。2，11
预测ASD矫正手术后邻近节段病理的危险因素引起了相当大的兴趣。1994年早期，Lowe和Kasten认识到矫形过度(> 50%)可能导致继发性后凸畸形。24最近的研究证实了这一理论，表明LL > 30°的改变，术后大的LL，或矢状垂直轴(SVA)的大修正都可能导致PJK的发生。16，25由于先前的研究强调了适当纠正LL的重要性，因此，全面了解腰椎区域和节段分布可能有利于手术决策过程。
为了达到适当恢复LL的目标，应该检查腰椎区域的自然形状及其相关因素。盆腔发生率(PI)，盆腔形态的表现，已被证明是LL的基本决定因素。除了尾侧因素外，最近发现LL也适用于颅骨排列(大而刚性的胸椎后凸[TK])。34为了获得最佳的前凸恢复，应同时认识到区域和节段对齐。根据之前关于LL自然形状的研究，整个LL的60%位于L4-S1运动段。8，12因此，Roussouly等人根据盆腔形态和LL尖的位置提出了4种腰椎类型。31然而，在临床应用中，恢复节段性LL的重要性尚未得到阐明。在本研究中，我们试图分析ASD手术复位后腰椎矫正的位置，并比较有和没有PJK影像学征象的患者之间的腰椎矫正。
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患者人群
本研究是一项前瞻性多中心ASD患者数据库的回顾性研究。在美国11个参与站点的IRB批准后，符合以下标准的患者被纳入该数据库:年龄> 18岁，脊柱畸形至少通过以下措施之一确认:脊柱侧弯Cobb角> 20°，SVA > 5 cm，骨盆倾斜(PT) > 25°，TK > 60°。在这项特定的研究中，仅包括从骨盆(骶骨或髂骨)延伸至至少L1的融合手术患者。
数据收集和放射学参数
收集人口统计学数据(如年龄、性别和BMI)和手术参数(如上、下固定椎体[UIV和LIV]，融合节段数)。
术前和术后收集全长度、独立的侧位和前后位脊柱x线片。使用经过验证的软件(spinineview, ENSAM生物力学实验室)对各种解剖标志进行识别和绘制3.)。利用这些空间数据，然后使用MATLAB (MATLAB 2015b, MathWorks)计算感兴趣的参数。放射学参数包括以下经典的骨盆脊柱参数:PT、PI、S1和L1之间的LL (LL)、PI和LL之间的不匹配(PI−LL)、T4和T12之间的TK (TK)、SVA和T1−骨盆角(TPA)。29此外，节段对齐-椎体相对于相邻2个椎体位置的相对位置-在每个节段都被计算(图1)．19，38通过从术后对齐中减去术前对齐来评估对齐的变化。阴性的对齐改变定义为后凸改变和/或前路进展。
以L3-L2-L1为例，两个相邻节段之间的节段变化。通过术前减去L1-L2和L2-L3之间的夹角(Pre)计算变化(黑线vs浅灰色线条)从L1-L2和L2-L3术后(Post)。如果差异为负，节段性改变为后凸，否则为前凸改变。
射线照相PJK的定义采用glates等人描述的以下标准:10UIV与UIV以上2级之间的后凸角>为10°，UIV与UIV以上2级之间的后凸角>为10°。
统计分析
收集的人口学、外科和影像学数据在基线和术后随访时进行描述和分析。我们还研究了x线对齐的变化，包括术前到术后矢状位对齐的分析和x线PJK的发生率。
患者根据术前到术后LL改变程度分为5组:LL减少(后凸改变> 5°)、稳定(- 5°和5°之间变化)、5°-15°增加(前凸改变5°-15°)、15°-25°增加(前凸改变15°-25°)和超过25°增加(前凸改变> 25°)。对LL组的每一分层变化描述各水平的节段性变化，然后用方差分析进行比较。
为了减轻混淆变量对分析PJK发展相关因素的影响，影像学PJK患者与术后未影像学PJK患者(noPJK组)按年龄、术前TPA(术前整体畸形测量)和使用倾向评分的LL变化进行匹配。18，39通过逻辑回归和分层进行匹配，获得两组相同数量的患者，在年龄、术前对齐或腰椎内完全矫正方面无显著差异。然后使用配对t检验比较PJK和非PJK患者矢状位的整体和部分变化。最后，根据UIV的位置进行分组(下胸椎，L1和T8之间的UIV;上胸，T7和T1之间的UIV)也以类似的方式进行分析。
结果
患者人群
研究人群包括483名患者，其中78%为女性。平均年龄62.7±9.9岁，平均BMI 28.1±5.7 kg/m2，平均随访时间为6.9±3周。
患者平均融合数为11.9±3.6个节段，范围为6 ~ 18个。进一步分析发现，UIV发生部位为T10的占32.9%(159例)，T4的占18.8%(91例)，T3的占14.7%(71例)，T11的占11.2%(54例)。大多数患者接受髂骨融合(95.4%);仅有少数发生骶骨下方融合(22例)。
术后，患者的每个矢状面参数均较基线有显著改善;PI−LL由21.2°±19.2°下降至1.5°±13.7°，PT由26.1°±10.1°下降至20.1°±9.8°，SVA由8.5 cm下降至2.5 cm(均p < 0.001)。术前和术后矢状面对齐值的平均值总结于表1．术后x线PJK发生率为40% (n = 193)。
术前和术后矢状面对齐和术前术后比较
| 参数 | Preop | Postop | p值 |
|---|---|---|---|
| π(°) | 55.4±12.4 | 55.3±12.2 | 0.105 |
| PT(°) | 26.1±10.1 | 20.1±9.8 | < 0.001 |
| 腰椎失配，PI-LL(°) | 21.2±19.2 | 1.5±13.7 | < 0.001 |
| Tk, t4-12(°) | −31.1±18.2 | −42.3±15.2 | < 0.001 |
| 上海广电(毫米) | 85±73 | 25±48 | < 0.001 |
| TPA(°) | 26.2±12.1 | 16±9.8 | < 0.001 |
术前至术后各矢状面参数(均值±标准差)均显著下降。
比较LL组的分段变化
对483例患者进行术前至术后LL改变分层，结果如下:ΔLL <−5°组27例，−5°< ΔLL < 5°组66例，5°< ΔLL < 15°组103例，15°< ΔLL < 25°组125例，ΔLL > 25°组162例。
计算各组中每个节段变化的平均值。在腰椎和胸腰椎区域内这些变化的图形表示说明了每个ΔLL组在每个椎体水平上的术前到术后节段变化程度的分布(图2)．大部分矫正在腰椎上部(L3至L1)进行。
根据LL矫正组腰椎内节段变化(程度)。前凸下段(FH-S1-L5)或胸腰椎连接处(L1-T12-T11)的节段性改变无显著差异。FH =股骨头。彩色图片只在网上提供。
倾向匹配
倾向匹配的noPJK组和PJK组各有156名患者。通过设计，影像学PJK患者和非PJK患者年龄相似(noPJK 63.9±9.5岁vs PJK 64.0±9.0岁，p = 0.919)，术前TPA(26.7°±11.7°vs 26.7°±12.9°，p = 1)， LL校正相似(ΔLL: 21.6°±15.9°vs 21.0°±15.9°，p = 0.726;图3)．此外，两组在矢状位的变化方面没有显著差异(ΔPT:−7.2°±8.4°vs−5.9°±7.6°，p = 0.146;ΔSVA:−62 mm±65 mm vs−67 mm±70 mm, p = 0.465;表2)．
倾向匹配后PJK与非PJK的年龄分布(以岁为单位)、术前TPA(以度为单位)、LL变化(以度为单位)Yo =年龄。彩色图片只在网上提供。
倾向匹配后比较PJK组与非PJK组
| 参数 | NoPJK (n = 156) | PJK (n = 156) | p值 |
|---|---|---|---|
| 年龄(岁) | 63.9±9.5 | 64.0±9.0 | 0.919 |
| ΔPT(°) | −7.2±8.4 | −5.9±7.6 | 0.146 |
| ΔLL(°) | 21.6±15.9 | 21.0±15.9 | 0.726 |
| ΔPI-LL(°) | −21.7±15.7 | −21.3±16.5 | 0.830 |
| ΔTK(°) | −11.4±11.5 | −12.8±17.9 | 0.416 |
| Δ上海广电(毫米) | −62±65 | −67±70 | 0.465 |
| ΔTPA(°) | −11.3±9.73 | −10.9±10.6 | 0.760 |
PJK和noPJK之间的对齐变化没有显著差异(Δ)。各组数据以均数±标准差表示。
PJK组和非PJK组的分段变化分析显示在几个水平上有显著差异。PJK患者在腰椎最低水平的前凸变化显著较小(S1、L5、L4:−0.6°vs 1.6°，p = 0.025)，但在腰椎上部和胸腰椎水平的前凸变化显著较大(L3-L2-L1: 9.9°vs 7.1°;L2-L1-T12: 7.3°vs 5.4°;L1-T12-T11: 2.9°vs 0.7°;p均< 0.05)。此外，PJK患者在两个不同的水平上比非PJK患者经历了更大的后凸变化(图4)．这两种程度的较大后凸变化与两种最常见的UIV位置相关。
PJK与非PJK之间的节段变化(程度)比较。PJK患者在腰椎上部有明显更大的前凸变化，在2个UIV区域(T10和T4)有明显更大的后凸变化。一个星号为PJK患者与非PJK患者差异有统计学意义(p < 0.05)。彩色图片只在网上提供。
根据UIV位置分层显示，PJK患者在UIV水平有更多的后凸变化(设计)，腰椎前凸变化更高。
下胸廓静脉
PJK患者的上段前凸变化明显大于非PJK患者(L3-L2-L1: 6.3°±7.5°vs 9.7°±9.3°，p = 0.011;L2-L1-T12: 3.6°±5.7°vs 6.1°±6.8°,p = 0.011;L1-T12-T11:−1.0°±4.6°vs 1.1°±6.2°,p = 0.017;图5)．
根据UIV位置分层后PJK与非PJK之间的节段矫正(程度)比较。PJK患者在近端腰椎水平有较大的前凸改变(矫正)，并伴有UIV区域的后凸改变(PJK)。一个星号为PJK患者与非PJK患者差异有统计学意义(p < 0.05)。彩色图片只在网上提供。
上胸廓UIV
同样，与非PJK患者相比，PJK患者在胸腰椎水平有更大的前凸变化，在UIV区域有更大的后凸变化(图5)．有趣的是，PJK患者腰椎最低节段也出现后凸变化(S1-L5-L4:−1.7°vs 1.5°，p = 0.028)。
讨论
恢复局部LL的重要性已得到脊柱界的认可;然而，分段LL影响相邻对齐的方式经常被忽视。这项新颖的研究集中于ASD患者LL的区域和节段矫正，表明PJK可能与LL矫正的位置有关。在对患者进行年龄和PI - LL矫正程度的匹配后，PJK患者和非PJK患者之间的比较显示，PJK患者在LL上部和UIV区域的前凸矫正明显更多。为了消除UIV位置的影响，将患者分为下胸廓和高胸廓UIV亚组，亚组内PJK和非PJK患者的比较结果相似，说明了适当的近端和远端LL矫正的重要性。
在过去的30年里，LL修正的必要性已经被很好地描述了。最近，在普遍认识到脊柱矢状位对齐的重要性后，PI - LL修饰符在SRS-Schwab ASD分类中的应用33与HRQOL相关。因此，无法恢复正常的PI - LL会导致不利的临床结果，20.，23，26例如，持续疼痛和残疾，机械植入失败，PJK，甚至预防性翻修手术。因此，在ASD患者的手术治疗中，适当的矫正至关重要;LL矫枉过正和矫枉过正都可能导致次优结果。Glassman等人认为，LL矫正不足会导致次优对齐和HRQOL降低。9类似地，Rothenfluh等人用生物力学证据证实了LL矫治不足后相邻节段退变的发生，同时确认了PI-LL相邻节段退变风险的10°阈值。30.另一方面，过度矫正LL也会导致不良的临床结果，如PJK和种植体失败。21，36
在过去的几年中，放射PJK受到脊柱界越来越多的关注。在某些极端情况下，严重或进展性PJK产生严重疼痛、残疾和/或神经并发症，需要翻修手术。PJK的发生是一个多因素问题，许多正在进行的研究旨在揭示其预测因素。LL的过度矫正已被证明是发展PJK的最佳预测因素之一。Maruo等提出LL变化大于30°是PJK的危险因素。25这一结果与Kim等人的一项研究相呼应，该研究确定较大的术后ls和较大的SVA矫正都是危险因素。17Yagi等人也得出了类似的结论，提出了较大的SVA变化作为PJK的预测因子。39最近，Lafage等人用一个虚拟模型为过度校正理论提供了额外的证据，表明PJK是一个过度校正阈值的相互变化。21
然而，之前所有的研究都调查了术前和术后整体对齐的变化。在目前的研究中，LL的近端节段矫正与PJK的发生有关，但尚未有报道。对上腰椎进行更大的矫治易使患者发生PJK，与UIV的位置无关。正如之前的研究发现的那样，8，12上腰椎只占总前凸的不到40%。考虑到PJK和非PJK患者的LL矫正完全匹配，对上LL水平进行更积极的矫正会导致“不自然”的前凸，以及与尾侧LL矫正不足相关的近端腰椎节段(或胸腰椎区)的相对过度矫正。因此，作为一种相互适应，射线上的PJK可能会补偿区域的过度校正。
尾侧LL(占正常人群总LL的60%)没有恢复，而是观察到尾侧脊柱前凸的后凸改变或无改变(股骨头[FH] -S1-L5改变)。此外，PJK患者在S1-L5-L4显示出明显更多的尾侧后凸变化。在接受三柱截骨术的患者中，当关闭截骨部位时，腰椎向前推;这迫使尾节段相对于截骨段后凸，形成代偿性反向曲线。因此，较小的尾侧前凸改变代表较大的颅前凸矫正在给定的全部LL矫正。根据这一解释，我们还发现大多数矫正发生在腰椎区域的上节段(L4-L3-L2和L3- l2 - l1)之间，可能是因为L3是三柱截骨术最常见的节段。6根据Roussouly的分类，并非所有被试的LL顶点都是相同的。31然而，ASD患者在三柱截骨后的腰尖将是截骨水平，因此可能与自然的腰尖不同。
目前的研究表明，在ASD矫治手术后，上腰椎水平的过度矫治易导致PJK的发生，强调了适当的LL恢复的重要性。以前指导LL恢复的工作已得到广泛认可，例如，理想的PI−LL错配在10°以内。然而，这些标准的使用需要随着我们对矢状面对齐的理解的提高而发展。Inami等人最近的工作证明了确定PI是极大还是极小的必要性，以便PI−LL可以相应恢复。15此外，正如Lafage等人所证明的那样，在手术规划时也应考虑年龄对矢状位排列的影响。22根据目前的数据，应根据患者的PI和节段前凸进行LL复位，使ASD的管理更有针对性，考虑到骨盆形态和脊柱的自然形状，近端LL的过度矫正不能弥补腰椎尾段前凸的损失。
本研究的局限性主要在于回顾性研究设计和早期随访导致HRQOL数据缺乏整合。由于回顾性设计的另一个限制是分析中缺乏骨密度。一些研究证明了骨质量对PJK发病率的影响，需要进一步的调查来描述骨密度对对齐的影响，并最终对PJK的发展产生影响。4，14，39此外，采用x线标准分析PJK;在临床实践中，临床和症状性PJK不如影像学PJK普遍。最后，本研究评估了早期随访中x线PJK的发生率。虽然我们的结果可能低估了真实的2年PJK率，但也有充分的证据表明，大多数PJK发生在手术后的头几个月。13，28，37
结论
在ASD患者中恢复正确的对齐对于术后达到最佳的平衡和临床结果至关重要。除了重建区域曲率之间的和谐外，LL的矫正应与患者脊柱的自然形状一致，最终不仅避免结构上端的不利变化，而且还避免近端段的过度矫正，这不能弥补LL远端段的过矫正。
披露的信息
国际脊柱研究小组(ISSG)由DePuy Synthes(当前)、NuVasive(当前)、K2M(当前)、Innovasis(过去)、Biomet(过去)和个人捐赠的研究资助。Obeid博士是DePuy Synthes和Medtronic的顾问;接受DePuy Synthes的临床或研究支持;并从Alphatec Spine、Spineart和Clariance获得版税。贝斯博士是K2和Allosource的顾问;接受Biomet、DePuy Spine和Innovasis的临床或研究支持;是K2的专利持有人;接受美敦力、斯瑞克和NuVasive的非研究相关临床或研究支持。伯顿博士报告说，他从DePuy获得了与研究无关的临床或研究工作的版税和研究支持。史密斯博士是Zimmer Biomet、NuVasive和Cerapedics的顾问; receiving royalties from Zimmer Biomet; receiving support of non–study-related clinical or research effort from DePuy Synthes/ISSG; receiving clinical or research support for the study from DePuy Synthes/ISSG; receiving fellowship support from NREF and AO Spine; and receiving an honorarium for teaching from K2M. Dr. Hostin reports being a consultant for DePuy; and receiving support of non–study-related clinical or research effort from NuVasive, Seeger, DJO, DePuy, and K2M. Dr. Shaffrey reports being a consultant for Medtronic, NuVasive, Zimmer-Biomet, K2M, and Stryker; direct stock ownership of NuVasive; and being a patent holder and receiving royalties from Medtronic, NuVasive, and Zimmer-Biomet. Dr. Ames reports being a consultant for DePuy, Medtronic, and Stryker; being a patent holder for Fish & Richardson, P.C.; and receiving royalties from Stryker and Biomet Spine. Dr. Klineberg reports direct stock ownership in Nemaris, Inc.; being a consultant for NuVasive; receiving speaking/teaching arrangements from DePuy Spine, K2M, and MSD; and receiving support of non–study-related clinical or research effort from DePuy Spine, Stryker, NuVasive, and K2M (paid through ISSGF). Dr. Schwab reports direct stock ownership in Nemaris, Inc.; support of non–study-related clinical or research effort from DePuy Spine, NuVasive, Stryker, and K2M; and being a consultant for and receiving speaking/teaching arrangements from Zimmer-Biomet, Medicrea, MSD, K2M, and NuVasive. Dr. V. Lafage reports direct stock ownership in Nemaris, Inc.; being a consultant for NuVasive; receiving support of non–study-related clinical or research effort from DePuy Spine, K2M, Stryker, and NuVasive (paid through ISSGF); and speaking/teaching arrangements from DePuy Spine, NuVasive, MSD, and K2M.
作者的贡献
概念与设计:V Lafage, R Lafage。数据采集:V Lafage, R Lafage。数据分析和解释:R Lafage。文章起草:V拉法基，R拉法基。批判性地修改文章:R Lafage。审稿版本:所有作者。批准了手稿的最终版本代表所有作者:V Lafage。统计分析:V Lafage, R Lafage。行政/技术/物资支持:V Lafage, Obeid, Liabaud, Bess, Burton, Smith, Jalai, Hostin, Shaffrey, Ames, Kim, Klineberg, Schwab。
