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高龄与低骨密度显著影响颈椎退变融合术预后:BAK/C技术下ACDF手术疗效的Log氏回归分析
【字体: 大 中 小 】 时间:2025年09月25日 来源:Frontiers in Surgery 1.8
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本研究通过Log氏回归分析揭示,高龄(≥55岁)、低骨密度(T值<-1.5)及术后并发症是影响BAK/C技术辅助颈椎前路减压融合术(ACDF)疗效的关键独立风险因素。研究强调术前骨密度优化与精准患者选择对改善预后的临床意义。
引言
颈椎间盘退行性疾病涉及椎间盘高度降低和退变所致脊髓压迫等病理生理过程,通常称为颈椎病。随着人口老龄化及生活方式改变,颈椎间盘退行性疾病(CDDD)患病率持续上升。该疾病显著影响患者生活质量,常导致颈肩痛、上肢放射痛及感觉运动功能障碍等症状,严重损害患者工作能力与日常活动。
前路颈椎减压融合术(ACDF)是治疗CDDD的常用有效外科方法。该技术通过前路颈椎切口移除压迫神经结构的椎间盘和骨组织,从而缓解神经压迫症状。通常植入骨移植物和椎间装置以维持椎间隙稳定性并促进骨融合。ACDF主要优势在于直接移除受压结构如椎间盘和骨赘,减轻神经压力。此外,现代ACDF技术具有高成功率、创伤小及术后恢复较快的特点,当代实践中报告成功率超过90%。ACDF对单节段和多节段退变性椎间盘疾病均有效,尤其在神经根压迫症状显著的患者中表现突出。
Brantigan、Allograft和Kuslich/Cadaveric(BAK/C)椎间融合技术作为经典螺纹融合器设计,常与ACDF手术联合应用以提高融合成功率和稳定性。尽管越来越多采用聚醚醚酮(PEEK)或多孔钛等新材料制成的新型融合器,BAK/C技术因其成本效益和已验证的中期结果,在资源有限环境中仍保持临床相关性。BAK/C融合过程中,常采用自体或合成材料来源的骨移植物置于椎间隙以促进椎体融合,从而增加椎间隙稳定性。该技术有助于减少术后椎间活动并缓解患者颈椎疼痛。BAK/C融合方法对严重退变性椎间盘疾病、椎间隙不稳定或广泛椎间盘切除的患者特别有益。
然而,尽管ACDF和BAK/C技术广泛临床应用,患者对治疗的反应存在显著差异。部分患者神经功能和疼痛缓解显著改善,而其他患者可能显示最小改善甚至症状恶化。我们假设患者特异性因素(年龄、骨质量和术后护理)而非技术变量主要决定BAK/C辅助ACDF的临床结果。因此,有必要探索影响ACDF联合BAK/C椎间融合治疗CDDD效果的因素。既往研究主要关注植入物相关因素,对可改变患者特征的分析有限。理解这些预测因子有助于临床医生优化治疗方案并改善患者手术结果。
材料与方法
伦理考量
本研究获石家庄市第三医院伦理委员会批准。研究遵循赫尔辛基宣言进行。所有参与者通过选择退出方法论提供书面知情同意用于回顾性数据分析,数据处理过程中去除个人标识符。
患者入组流程
2020年1月至12月期间,连续筛选132例CDDD患者符合资格。排除52例患者(32例既往颈椎手术,11例创伤性骨折,9例肿瘤)后,80例患者符合纳入标准。根据3年随访结果,这些患者分为对照组(良好恢复,n=52)和观察组(恢复不良,n=28)。
一般资料
对2020年1月至12月本院80例住院颈椎间盘退行性疾病患者进行回顾性分析。所有患者接受ACDF手术采用BAK/C技术。患者年龄范围36-75岁(平均55.36±7.28)。其中57例男性,23例女性。所有患者完成3年随访。根据随访时报告的临床结果,患者分为两组:对照组(良好神经功能恢复,n=52)和观察组(最小或恶化神经功能恢复,n=28)。良好恢复定义为术后颈/臂疼痛视觉模拟评分(VAS)≤2分(代表最小至无残留疼痛) combined with日本骨科协会(JOA)评分改善≥4分,视为显著神经功能恢复。恢复不良定义为VAS评分>2分且JOA改善<2分或任何神经功能恶化。这些阈值基于临床有意义变化,其中VAS评分≤2对应优秀疼痛控制,JOA改善≥4分反映实质性功能恢复。结合这些用于严格定义良好结果。虽然其他方法如ROC曲线分析可推导统计截断值,本研究采用既定临床基准确保结果组别的相关性。
纳入标准
• 年龄≥18岁患者,不限性别
• 基于临床和影像学发现诊断退行性颈椎间盘疾病
• 显著疼痛和/或神经症状影响生活质量,需要手术
• 接受前路减压和BAK/C椎间融合
• 具备完整数据至少3年随访
排除标准
• 严重颈椎疾病(如骨折、感染、肿瘤)
• 既往颈椎手术
• 妊娠或哺乳期妇女
手术技术
全身麻醉下,患者取仰卧位颈部轻度伸展。采用右前路 approach暴露颈椎。打开前纵韧带,使用Casper撑开器撑开椎间隙。椎间盘切除后,使用扩孔器扩大椎间隙,微刮匙或Kerrison咬骨钳移除骨赘。所有外科手术由两名资深神经外科医生团队(L.H. >10年经验,另一名>15年经验)执行以最小化技术变异性。所有患者一致使用标准化螺纹圆柱形钛合金BAK/C融合器(Zimmer Biomet, Warsaw, IN, USA)。基于术中White-Panjabi标准稳定性评估,多节段手术中选择性使用前路颈椎钢板(n=14/22多节段病例)。BAK/C融合和自体骨碎片(从椎体局部采集)用于修复脊柱缺陷。8例患者因局部骨库存不良接受额外髂嵴取骨移植。术后所有患者佩戴费城硬质颈托2个月。
影像学评估
术前、术后1周、6个月和最终随访时获取X线片。术前采用双能X线吸收测定法(DXA)在腰椎(GE Lunar Prodigy)评估骨矿物质密度。骨密度报告采用T值,比较患者BMD与健康年轻成人参考人群。D值定义为最受压水平椎管矢状径,在术前T2加权矢状位MRI扫描上测量以量化基线狭窄程度。前后位、侧位和动态屈伸位X线片由两名脊柱外科医生和一名放射科医生独立评估,对临床结果设盲。坚实融合指示当满足以下两个标准:(1)屈伸位X线片节段活动<2度,和(2)CT扫描移植骨-宿主界面跨越≥50%的桥接小梁骨。虽然最终随访时未常规获取所有患者CT扫描,但动态屈伸位X线片怀疑骨不连的所有病例强制要求CT确认。该方案确保本研究报告15例假关节病例均经CT确认。显示BAK/C初级融合。测量椎间高度(前缘和后缘),计算术后至最终随访的变化。
JOA评分
JOA评分系统用于评估颈椎病患者的神经功能损伤,评估感觉、运动和活动功能。JOA总分范围0-17,较低分数指示更严重损伤。神经功能恢复率计算为:(术后评分—术前评分)/(17—术前评分)×100%。评分15-17视为轻度,11-14中度,0-10重度。JOA评分有助于评估神经功能和疾病严重程度。
统计分析
采用G*Power软件(版本3.1)进行事后敏感性分析以确定本研究可可靠检测的最小效应量。基于样本量(对照组n=52,观察组n=28),α为0.05,效能80%,分析表明本研究足够效能检测Log氏回归模型中主要二元预测因子的比值比2.75或更大。这确认我们样本量对识别临床有意义风险因素的充分性。连续变量数据呈现为均值±标准差,分类变量为频率(百分比)。学生t检验或Mann-Whitney U检验用于连续数据,卡方检验或Fisher精确检验用于分类数据比较组间。并发症采用脊柱不良事件严重性系统分类,分为术中、早期术后(<30天)或晚期术后(>30天)。P值<0.05视为统计显著。采用SPSS版本26.0(SPSS Inc., Chicago, IL, USA)进行统计分析。
结果
一般资料分析
两组基线特征呈现。对照组男女比例37:15,平均年龄51.47±6.37岁,BMI 22.49±1.88 kg/m2。观察组男女比例20:8,平均年龄62.35±5.41岁,BMI 23.85±1.23 kg/m2。观察组平均年龄显著高于对照组(P=0.015)。两组在性别、BMI、高血压、糖尿病、吸烟或饮酒方面无显著差异(P>0.05)。
融合节段分布
节段分布和融合水平详细说明。对照组ACDF与BAK/C涉及66个节段,C4–5为最常见水平。明确融合达成61/66节段(92.4%)。观察组手术涉及35个节段,C5–6为最常见水平。明确融合仅达成22/35节段(62.9%)。两组手术水平分布或融合水平数量(一、二或相邻)无显著差异(P>0.05)。
ACDF和BAK/C治疗患者JOA评分
JOA评分用于评估随时间推移的颈椎神经功能。术前JOA评分组间可比(对照组:10.74±1.16 vs. 观察组:11.15±1.45,P=0.475)。术后1周,两组显示短暂JOA评分降低(对照组:9.38±0.46 vs. 观察组:8.26±0.54),尽管差异无统计显著性(P=0.021)。至6个月随访,对照组展示优越恢复(14.63±0.37 vs. 12.65±0.41,P=0.035),最终随访维持显著差异(14.49±0.25 vs. 12.19±0.32,P=0.011)。
ACDF和BAK/C治疗患者影像学分析
影像学分析揭示关键参数显著差异。术前D值(椎管直径)观察组显著低于对照组(3.85±0.57 mm vs. 5.23±0.63 mm,P=0.041),指示更严重基线狭窄。腰椎骨矿物质密度观察组也显著较低(T值:?2.1±0.8 vs. ?1.3±0.6,P<0.001)。最终随访时椎间高度丢失观察组显著更大(?1.45±0.21 mm vs. ?0.79±0.17 mm,P<0.001)。这些发现表明观察组颈椎结构维持效果较差 compared to对照组。
治疗效果影响因素分析
进行单变量分析检查影响ACDF联合BAK/C融合治疗效果的因素。根据术前JOA评分,观察组患者初始条件较对照组更严重。两组在年龄、骨矿物质密度、术后并发症率、初始条件和患者自报术后护理依从性方面发现显著差异(P<0.05)。
治疗效果影响因素的Log氏回归分析
多变量Log氏回归分析揭示,年龄≥55岁、低骨矿物质密度(T值1.5)、严重初始条件(术前JOA评分≤10)、术后并发症存在和弱术后护理依从性均为影响ACDF联合BAK/C椎间融合治疗CDDD疗效的显著独立风险因素(P<0.05)。
手术结果
手术参数专项分析揭示组间关键差异。对照组单节段手术融合率显著较高(94.4% vs. 78.9%,P=0.03)。术后并发症观察组显著更频繁,包括持续性吞咽困难(>6周)和最显著假关节形成(35.7% vs. 9.6%,P=0.003)。多节段病例中,前路钢板使用对照组显著较高(100% vs. 42.9%,P=0.001),与该队列更好融合结果相关。
讨论
颈椎间盘退行性疾病是常见疾病,其患病率因人口老龄化而增加。前路颈椎减压融合术(ACDF)仍是外科治疗金标准,但效果可能因患者而异。因此,调查影响这些手术治疗结果的因素对做出精确、证据-based临床决策至关重要,最终改善治疗结果和患者生活质量。
本研究回顾性分析80例接受ACDF和BAK/C椎间融合治疗CDDD的患者。目的是探索影响治疗效果的因素。多变量Log氏回归分析揭示,高龄、低骨矿物质密度、严重初始条件、术后并发症和差术后护理依从性是影响治疗结果的主要因素。
我们识别年龄作为显著影响治疗效果的关键因素。随着患者年龄增长,颈椎退变严重性倾向于增加,导致椎间盘进一步退变和颈椎结构失衡。这与研究显示>60岁患者术后神经功能恢复较慢一致,JOA评分改善落后年轻队列约8.3%(老年恢复率:42.8%±28.5% vs. 年轻:51.1%±32.2%,p<0.05)。老年患者恢复减少与较低术前JOA评分和年龄相关生理限制相关,尽管手术干预在所有年龄组均有益。这些变化可能加剧神经根压迫,老年患者常具有弱化骨代谢和修复功能,可能阻碍术后康复。
骨矿物质密度也被发现是关键因素。观察组发现的差骨矿物质密度常与骨质疏松相关。我们的发现证实近期证据表明低BMD,特别是T值2.0,显著增加融合手术后假关节和其他机械并发症风险,因为降低BMD直接损害植入物稳定性和融合成功。具体地,骨质疏松患者(T值≤?2.5)表现较高假关节率和非计划翻修 due to弱化骨微结构损害移植骨整合,而低BMD也增加融合器沉降、螺钉松动和椎体塌陷风险。低骨密度弱化融合节段稳定性,影响植入物稳定性并阻碍融合过程。这显著影响手术成功及其治疗效果。
基于我们的发现,患者初始条件严重性是另一关键因素。观察组较低术前JOA评分和较小D值表明其基线条件更严重。我们队列中35%差结果率(28/80)与历史对照报告晚期退变患者30%–40%次优结果一致。严重初始条件可能导致显著神经功能损伤。虽然手术可缓解压迫,神经功能恢复可能耗时更长,强调术后康复的重要性。
术后并发症也被发现发挥重要作用。观察组近半患者经历术后并发症。值得注意的是,我们观察组35.7%假关节率超过现代独立或零切迹植入物报告率(10%–20%),可能反映BAK/C融合器较老设计和该患者亚组较高风险特征。这些考量关键作为替代运动保留策略,如颈椎间盘置换术(CDR),呈现不同风险-获益特征,包括较低假关节风险但异位骨化潜力。在多节段疾病中,融合、关节成形术和混合手术之间辩论进一步强调手术选择必须高度个体化至患者解剖、骨质量和功能目标。
承认本研究回顾性设计固有选择偏倚可能性也很重要。患者分配至“良好”和“差”结果组别基于其3年结果事后确定。因此,观察到的基线特征显著差异,如年龄和术前JOA评分,是预期发现可能反映这些亚组疾病自然史。虽然我们采用多变量Log氏回归统计调整这些基线差异并识别独立预测因子,该观察性设计不能建立因果关系。未来前瞻性研究保证在更受控设置中证实这些风险因素。
研究局限性
我们的发现应在几个限制条件下解释。首先,回顾性设计引入潜在选择偏倚和未测量混杂因素。虽然我们标准化外科团队和主要植入物,手术时间、失血量和多节段病例中选择性使用前路钢板的变化未包含在主回归模型中,可能影响结果。其次,样本量(n=80),虽然提供主要分析足够效能,不足够内部验证通过拆分数据至训练和测试集。缺乏外部验证队列意味我们的发现需要其他患者人群确认。第三,3年随访排除评估极晚期并发症如邻近节段退变。最后,假关节经影像学诊断 mandatory CT确认疑似病例,但缺乏所有患者常规CT可能低估其真实患病率。
临床意义
识别的风险因素(年龄、骨密度)突出可操作目标用于术前优化。对老年患者,术前骨密度筛查和抗骨质疏松治疗可增强融合成功。在严重退变病例中,结合ACDF与动态稳定的混合技术可能减轻邻近节段风险。新兴技术如3D打印钛融合器显示改善骨质疏松患者融合率前景,保证进一步比较研究。
结论
本研究证明年龄≥55岁和降低骨矿物质密度(T值1.5)是ACDF与BAK/C椎间融合后次优结果的关键决定因素。高风险患者高假关节率(35.7%)强调术前骨密度优化和采用增强融合技术的必要性。这些发现强调精准医学方法至颈椎退变疾病手术候选者选择和围手术期管理。
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