脊柱矫形后发生近端交界性后凸危险因素的荟萃分析
发布时间：2020-02-20
摘要背景：对于实施脊柱畸形矫形的患者，近端交界性后凸是术后常见的并发症，可导致成年人和青少年脊柱畸形患者多种不良临床预后。因此，有必要对可能导致矫形术后患者发生近端交界性后凸的危险因素进行分析，以扩大对近端交界性后凸的认识并为预防其发生提供指导。目的：通过荟萃分析评价影响脊柱畸形矫形术后发生近端交界性后凸畸形的危险因素。方法：在PubMed、EMbase、Cochrane、中国知网和万方医学检索截止至2019年5月发表的公开文献，严格评价文献质量，根据纳入标准和排除标准选择文献，收集相关数据，使用RevMan5.3软件统计分析相关数据，评估荟萃分析结果。结果与结论：①共纳入26篇文献，总计4498例患者，其中921例患者术后发生近端交界性后凸，经分析后显示脊柱矫形术后近端交界性后凸发生率为25%;②年龄，体质量指数，骨质疏松，手术椎体数量，最上端固定椎体至胸腰段(T10-L1)，最下端固定椎体固定至骶骨/骨盆/髂骨，术后近端交界区后凸角、腰椎前凸角和矢状面垂直偏移，术前术后近端交界区后凸角变化、腰椎前凸角变化和矢状面垂直偏移变化，以上指标在近端交界性后凸患者和非近端交界性后凸患者之间差异有显著性意义(P<0.05);③而性别、截骨、前后联合手术、术前近端交界区后凸角、术前腰椎前凸角在近端交界性后凸患者和非近端交界性后凸患者之间差异无显著性意义(P>0.05);④该荟萃分析显示，非手术因素中高龄、体质量指数、骨质疏松;手术因素中固定节段>5个椎体，最上端固定内固定至胸腰段，最下端固定至骶骨/骨盆/髂骨，术后近端交界区后凸角、腰椎前凸角、矢状面垂直偏移，术前术后近端交界区后凸角、腰椎前凸角、矢状面垂直偏移变化较大是近端交界性后凸发生的主要危险因素。可通过干预高危人群及手术方案的制定，降低近端交界性后凸的发生率。由于多种非手术因素和手术因素共同作用产生近端交界性后凸，仍需进行更严谨的流行病学研究为减少近端交界性后凸的发生提供可靠证据。
关键词：脊柱矫形;近端交界性后凸;畸形;危险因素;荟萃分析;国家自然科学基金
0引言Introduction
近端交界性后凸是脊柱矫形术后出现的并发症之一，定义为最上端固定椎体(Upperinstrumentedvertebra，UIV)的下终板和上2个相邻椎体(UIV+2)的上终板之间的后凸角大于10°，且同术前相比增加10°以上，是一种与脊柱融合相关的邻近节段疾病[1]。近端交界性后凸多发生于成人脊柱畸形和青少年特发性脊柱侧凸等复杂的脊柱畸形的矫形手术后，是一种常见且难避免的并发症[2]。矫形手术后成人脊柱畸形患者近端交界性后凸的发生率为15%-40%[3-5]，有荟萃分析显示脊柱融合术后近端交界性后凸的发生率为30%[6]。近年来越来越多的研究显示，近端交界性后凸可导致成年人和青少年脊柱畸形患者疼痛、不稳定、运动困难等不良的临床预后，不单单是影像学改变，并且有需要二次翻修手术的可能[7]。减少和预防近端交界性后凸的发生是众多学者关注的热点，探究近端交界性后凸的危险因素是预防其发生的关键。有文献报道，诸如患者的年龄、骨质疏松、后方韧带复合体破坏、内固定种类会导致近端交界性后凸的发生[4，8]。但一些研究报道的脊柱矫形手术后近端交界性后凸的发生的相关因素并不完全一致[8-9]。为了尽可能消除近端交界性后凸导致的手术效果不佳，需确定其相关危险因素。而近端交界性后凸发生的危险因素可分为手术因素和非手术因素，因此作者筛选出随访时间至少为2年的文献进行了该荟萃分析，以客观评价矫形术后脊柱畸形患者近端交界性后凸的发生率和危险因素，扩大对近端交界性后凸的认识并为预防其发生提供指导。
1资料和方法Dataandmethods
1.1文献检索与筛选
检索数据库：PubMed、EMbase、Cochrane、中国知网、万方医学网站。
检索词：“proximaljunctionalkyphosis”和“近端交界性后凸畸形”。
检索时限：至2019年5月，同时手工检索纳入的文献。
1.2文献纳入与排除标准
纳入标准：①研究对象是青少年或成年人;②研究对象含有近端交界性后凸与非近端交界性后凸的对照研究;③随访时间在2年以上;④各研究的入组患者不少于10例;⑤纳入研究的文献的数据中计量资料需含有标准差。
排除标准：①重复文献，质量差，数据不完整，数据过少的文献;②文献内容虽包含近端交界性后凸，但并不相关。
1.3数据获取
基本资料包括：作者、文献发表年份、国家、近端交界性后凸与非近端交界性后凸患者的人数、男女比例、年龄、随访时间。
分析指标：分为二分类变量和连续性变量，二分类变量包括性别、截骨患者数、骨质疏松、UIV固定在胸腰段(T10-L1)、最下端椎体固定在骶骨/骨盆/髂骨、前后路联合手术。连续性变量包括：年龄、体质量指数、手术椎体量、术前近端交界区后凸角、术后近端交界区后凸角、术前术后近端交界区后凸角变化、术前腰椎前凸角、术后腰椎前凸角、术前术后腰椎前凸角变化、术后矢状面垂直偏移及术前术后矢状面垂直偏移变化。
1.4统计学分析
使用Cochrane提供的RevMan5.3软件进行数据处理与分析。95%置信区间(Confidenceinterval，CI)和P<0.05均用作统计学显著性水平。计数资料使用优势比(Oddsratios，OR)评估近端交界性后凸的特征和危险因素。在计量资料中，若同一干预措施测量方法或单位完全相同时，选均数差(Meandifference，MD)，不同测量方法或不同单位时选标准化均数差(Std.meandifference,SMD)。使用I2值进行异质性检验，I2检验描述了数据分析中总异质性的比例从0%-100%。若P≥0.1，I2≤50%说明研究之间存在较小异质性，此时变量选择固定效应模型;若P<0.1，I2>50%说明研究之间存在较大异质性，变量选择随机效应模型。
1.5文献质量评价
2位评价作者均使用Cochrane协作网的偏倚风险工具独立评估偏倚风险。评估标准包括以下内容：随机序列生成(选择偏倚)，分配隐藏(选择偏倚)，参与者盲法(实施偏倚)，研究结果盲法评价(测量偏倚)，结果数据完整性(随访偏倚)，选择性报告研究结果(报告偏倚)及其他来源(其他偏倚)。根据应用最广泛的Jadad质量积分法评价评价文献质量[10]，总分为7分，每项1分，总分≥5分为高质量文献，3-4分为中等质量。
2结果Results
2.1检索结果及纳入文献
2.1.1纳入文献基本特征根据检索词检索出英文文献共370篇，中文文献93篇。排除重复文献39篇，通过阅读标题和摘要排除338篇文献，阅读剩下的文献，排除质量较差，数据不全的文献33篇，得到26篇文献[3-5，7-9，11-30]，纳入患者共计4498例，筛选流程见图1A。评估每个纳入研究的文献质量评价为高质量文献21篇，中等质量5篇。纳入文献的基本特征见表1。
2.1.2漏斗图偏倚分析及敏感性分析以大部分涉及到的指标年龄为例，在近端交界性后凸组与非近端交界性后凸组的荟萃分析中，纳入的22篇文献结果大部分随机分布于漏斗图中间上部，分布基本对称，5篇研究散布在右侧95%可信区间以外，存在异质性，经过分析异质性的来源为未成年人与成年人的差异。纳入文献偏倚图见图1B，采用漏斗图评价发表偏倚。荟萃分析时，将各研究中大样本或结果差异较大的研究剔除，发现剔除后的OR值、95%CI及P值与未剔除时的结果非常接近。因此，此次荟萃分析结果基本可靠，稳定。
.2.2荟萃分析结果
2.2.1脊柱畸形矫形术后近端交界性后凸发生率26篇研究统计了4498例患者中术后发生近端交界性后凸的患者为921例[3-5，7-9，11-30]，近端交界性后凸的整体汇总发病率为25%(95%CI：20%-30%，P<0.05)，结果差异有显著性意义，见图2。
2.2.2非手术因素22篇研究统计了近端交界性后凸组(860例)与非近端交界性后凸组(3014例)的年龄[3-5，7-9，11-12，14，16-21，23-29]，结果显示年龄(MD=1.03，I2=76%，P<0.1)有较大异质性，异质性来源可能为青年与成年人，但是差异有显著性意义(P<0.05)，见图3A。表明年龄较大的患者更容易发生近端交界性后凸。
13篇研究统计了近端交界性后凸组(458例)与非近端交界性后凸组(2416例)的体质量指数[5，7，11-13，16，20-21，23-24，28-30]，结果显示体质量指数(MD=0.51，I2=0%，P>0.1)无异质性，且差异有显著性意义(P=0.01)，见图3B。表明体质量指数较大的患者更容易发生近端交界性后凸。
4篇研究统计了近端交界性后凸组(255例)与非近端交界性后凸组(605例)的年龄[7-9，17]，结果显示骨质疏松情况(OR=2.12，I2=0%，P>0.1)无异质性，差异有显著性意义(P<0.05)，见图3C。表明骨质疏松患者更容易发生近端交界性后凸。
2.2.3手术因素12篇研究统计了近端交界性后凸组(522例)与非近端交界性后凸组(2107例)的手术椎体数量[7，11，16-18，20-21，24-25，28-30]，结果显示手术椎体数量情况(MD=0.67，I2=80%，P<0.1)具有较大异质性，差异有显著性意义(P=0.008)，见图4A。表明长节段固定，手术椎体数量更多的患者更容易发生近端交界性后凸。
8篇研究统计了近端交界性后凸组(300例)与非近端交界性后凸组(548例)的UIV固定在胸腰段(T10-L1)的患者数量[7-8，15，19，23，27-29]，结果显示数量情况(OR=1.89，I2=17%，P>0.1)有较小异质性，差异有显著性意义(P<0.05)，见图4B。表明UIV固定在胸腰段(T10-L1)的患者更容易发生近端交界性后凸。
13篇研究统计了近端交界性后凸组(453例)与非近端交界性后凸组(1111例)的最下端椎体固定在骶骨/骨盆/髂骨的患者数量[4，7-9，14,16-17，19，2-25，28-29]，结果显示(OR=2.12，I2=58%，P<0.1)有较大异质性，差异有显著性意义(P=0.002)，见图4C。表明最下端椎体固定在骶骨/骨盆/髂骨的患者更容易发生近端交界性后凸。
2.2.4手术相关影像测量指标因素13篇研究统计了近端交界性后凸组(418例)与非近端交界性后凸组(1393例)的术后近端交界区后凸角[4，8-9，11-12，17-18，24-25,27-30]，结果显示术后近端交界区后凸角(MD=11.02，I2=89%，P<0.1)有较大异质性，差异有显著性意义(P<0.05)，见图5A。表明术后近端交界区后凸角较大的患者更容易发生近端交界性后凸。
19篇研究统计了近端交界性后凸组(551例)与非近端交界性后凸组(2436例)的术后腰椎前凸角[4-5，8-9，11-12，14，16，20-30]，结果显示术后腰椎前凸角(MD=3.21，I2=72%，P<0.1)有较大异质性，差异有显著性意义(P=0.003)，见图5B。表明术后腰椎前凸角较大的患者更容易发生近端交界性后凸。
16篇研究统计了近端交界性后凸组(392例)与非近端交界性后凸组(1108例)的术后矢状面垂直偏移[3-4，8-9，11-12，14，19，21-27，29]，结果显示术后矢状面垂直偏移(MD=8.42，I2=51%，P<0.1)有较大异质性，差异有显著性意义(P<0.05)，见图5C。表明术后矢状面垂直偏移较大的患者更容易发生近端交界性后凸。
5篇研究统计了近端交界性后凸组(231例)与非近端交界性后凸组(542例)的术前术后近端交界区后凸角变化[4，8，18，28-29]，结果显示术前术后近端交界区后凸角变化(MD=6.95，I2=98%，P<0.1)有较大异质性，差异有显著性意义(P=0.03)，见图6A。表明术前术后近端交界区后凸角变化幅度较大的患者更容易发生近端交界性后凸。
10篇研究统计了近端交界性后凸组(439例)与非近端交界性后凸组(1716例)的术前术后腰椎前凸角变化[4-5，7-8，20，22，25-26，28-29]，结果显示术前术后腰椎前凸角变化(MD=3.71，I2=39%，P=0.1)有较小异质性，差异有显著性意义(P=0.004)，见图6B。表明术前术后腰椎前凸角变化较大的患者更容易发生近端交界性后凸。
11篇研究统计了近端交界性后凸组(428例)与非近端交界性后凸组(1159例)的术前术后矢状面垂直偏移变化[4，7-9，11-12，17,22，25-26，29]，结果显示术前术后矢状面垂直偏移变化(MD=11.21，I2=61%，P<0.1)有较大异质性，差异有显著性意义(P=0.006)，见图6C。表明术前术后矢状面垂直偏移变化较大的患者更容易发生近端交界性后凸。
2.2.5无统计学意义指标荟萃分析结果显示，性别、截骨、前后联合手术、术前近端交界区后凸角和术前腰椎前凸角在近端交界性后凸组和非近端交界性后凸组之间差异无显著性意义(P>0.05)，结果见表2。
脊柱矫形后发生近端交界性后凸危险因素的荟萃分析相关期刊推荐：《中国组织工程研究》(旬刊)创刊于1997年，是中华人民共和国卫生和计划生育委员会主管，中国康复医学会;中国组织工程研究杂志社主办的部级学术期刊。杂志的宗旨为面向国际，立足本土，力争办成传播中国组织工程领域学术研究成果和受中国组织工程研究领域专业读者认可的国际化学术期刊。目前，设有：生物材料研究 、组织工程研究 、干细胞培养与移植研究 、软组织工程研究 、器官移植研究 、硬组织工程及植入物研究 、组织工程实验造模、方法及技术研究等栏目。
3讨论Discussion
3.1发病率近端交界性后凸是脊柱畸形矫形术后常见的并发症，有些患者发生近端交界性后凸后无明显症状，有些伴有明显的疼痛，甚至需要二次手术翻修[7，15]。有研究报道，矫形手术后近端交界性后凸的发生率高达15%-40%[3-5]，此次研究通过纳入的26篇文献统计得到近端交界性后凸发病率为25%，与既往文献中的发病率相近[3]。发病率的异质性可能与所采用的影像学测量差异，术后随访时间有关。
3.2非手术因素经过大量的文献研究发现，非手术因素对于识别近端交界性后凸发生的高危人群并对高危因素的预防起重要作用。此次荟萃分析结果表明，高龄、体质量指数偏大和骨质疏松均可增加近端交界性后凸的发生。KIM等[4，31]提出患者年龄大于55岁是术后近端交界性后凸发生的危险因素。此次研究中，高龄是近端交界性后凸发生的危险因素，产生较大异质性的可能是未成年人与成年人之间的差异。患者脊柱畸形随患病时间延长，会导致椎旁肌肉组织改变，长期椎间盘及脊柱小关节受力不均会加速退变[4，14]。这提示在发现脊柱畸形的早期进行手术干预对预防近端交界性后凸的发生有意义。
体质量指数是否为近端交界性后凸发生的危险因素存在争议，YAGI等[9]认为体质量指数与近端交界性后凸发生不相关，部分研究却认为有相关性[23-24，32]。但在此次研究中，体质量指数的增大是近端交界性后凸的危险因素之一。由于不同研究涉及的人群差异，统计方式的不同存在较大异质性。目前大多数学者认为体质量指数>25kg/m2的手术患者易出现近端交界性后凸[21，23，32]，原因可能是偏胖患者对脊柱和内固定物所承受负荷加重，及腰背肌力量减弱有关。这提示对于术前体质量指数较高的患者，在术前减少体质量对降低近端交界性后凸的发生率有重要意义。
O'LEARY等[32]的研究表明骨质疏松的患者更容易发生近端交界性后凸，此次研究中骨质疏松患者发生近端交界性后凸的概率是非骨质疏松患者的2.13倍，骨量减少、骨微结构的破坏会导致内固定材料在椎体固定能力减弱。KEBAISH等[33]的研究报道在骨质疏松患者的脊柱矫形手术中，对UIV或UIV+1部分椎体预防使用骨水泥可降低近端交界性后凸的发生。这提示在骨质疏松患者术前应进行抗骨质疏松治疗，并在术中对UIV或UIV+1部分椎体预防性强化。
尽管一些研究表明，老年女性患者更容易发生近端交界性后凸[5，19]，但此次研究无法确定性别为危险因素，仍需进一步研究。
3.3手术及相关测量指标因素国外研究发现长节段的融合固定与矫形术后发生近端交界性后凸密切相关，一些学者提出长节段的椎弓根螺钉固定，会在暴露置钉点的同时损伤较多的椎旁肌肉和椎间小关节，影响脊柱的稳定性和应力，尤其在近端的连接处会产生横向应力，使相邻椎体产生移位，增加近端交界性后凸的发生率[3，11-12]。KIM等[4]分析了161例手术患者后表明固定大于5个椎体的患者更容易发生近端交界性后凸。此次研究也证实了该观点，其中原因可能为大于5个椎体的长节段固定，能明显集中邻近椎体的应力，使得邻近椎体更容易产生退变和移位。然而有研究认为较短的固定却会增加发生风险[34]，产生的原因可能是UIV固定至胸腰段产生。此次研究发现，脊柱矫形长度过长或矫正过大这2种情况均会导致术后近端交界区后凸角的增加，使得术前术后的近端交界区后凸角变化增加6.95°。ANNIS等[35]提供的135例回顾性研究显示术前术后近端交界区后凸角变化大于5°是近端交界性后凸的独立危险因素。研究结果提示，在术前设计矫形固定长度时尽可能减少不必要长节段固定和过度矫正，矫正后的近端交界区后凸角变化小于5°对预防近端交界性后凸的发生重要意义
目前，UIV位于哪个椎体会增加近端交界性后凸发生的风险是脊椎矫形手术中争议较大的问题。SCHEER等[1]认为固定至上胸段并截骨会减少近端交界性后凸的发生，其原因UIV的固定椎体跨越胸腰段应力交界区，可以有效降低局部应力集中，减少近端交界性后凸的发生。但是有些研究认为固定至上胸段的近端交界性后凸发生率与下胸段的概率相似[4，36]。ZHU等[37]统计了4317例青少年特发性脊柱侧凸患者表明，UIV位于L1-2与T10-12发生近端交界性后凸的概率明显升高。此次研究中UIV固定至胸腰段(T10-L1)会增加近端交界性后凸的风险，可能的原因是UIV固定在脊柱后凸向前凸过渡的胸腰段之处，此处是应力传导交界区，会加速连接处的退变[24]。这提示在矫形手术设计之初，长度不能减少且UIV处于胸腰段时，可以选择UIV和UIV+1预防性椎体强化术[38]，和使用横突钩固定可以减少近端交界性后凸发生的风险[2，23]。此外，选择正常的稳定椎体作为UIV，可以减少翻修率[23]。
郑波等[39]研究认为，最下端椎体固定融合至骶骨并不会增加近端交界性后凸的发生。然而，YAGI等[9]通过157例手术患者的研究发现，最下端椎体固定融合至骶骨/骨盆/髂骨的近端交界性后凸发生率是保留腰骶活动阶段的2倍，但是固定至骶骨/骨盆/髂骨却可以有效避免脊柱矢状位的失衡，减少返修率。WANG等[24]认为固定至骶骨会增加腰骶部疼痛感，不应将最下端椎体固定至骶骨。作者认为，尽管最下端椎体固定融合至骶骨/骨盆/髂骨会增加近端交界性后凸的发生率以及腰骶部疼痛，但权衡其较低翻修率，仍建议最下端椎体固定融合至骶骨/骨盆/髂骨以增加稳定性。
有些研究表明，截骨和前后路联合手术会是近端交界性后凸发生的危险因素[1，4，17，23]。此次研究也对截骨和前后路联合手术统计分析，发现差异无显著性意义。作者认为其原因是矫形患者的手术差异性，尚需更多的研究来完善和补充相关结果。
近些年，多数学者认为近端交界性后凸是一种放射平片矢状面的影像学表现，过度的矫正脊柱畸形，尽管术后即可会获得更好的影像及外形的视觉效果，但其破坏原有脊柱力线，增加了术前术后腰椎前凸角和矢状面垂直偏移的变化程度，提高了近端交界性后凸的发生率。YAGI等[9]研究表明，即使术中加大矫正程度，但随着随访时间的延长，矢状面垂直偏移会逐渐减小，并倾向于恢复到矢状位的平衡状态。而最佳矢状平衡被认为是脊柱畸形手术成功的关键因素[40-41]。此次研究中，术前术后腰椎前凸角和矢状面垂直偏移的变化程度的增大是近端交界性后凸发生的危险因素，手术相关角度存在较大的异质性，来源可能为患者的脊柱畸形差异，矫正手术的不同及测量方法的差异。此次研究认为，由于矢状面垂直偏移等参数会随时间逐渐恢复至平衡状态，在制定手术方案时，量身定制的矫正，不刻意追求极致的影像学效果，会使患者获益。
3.4研究的局限性此次研究对纳入的26篇文献进行了严格的质量评估，包含回顾性研究、病例对照研究和前瞻性研究。敏感性分析总体结果可靠。制作漏斗图后，纳入的数据存在较小偏倚，可能与以下原因有关：①因医学伦理学的限制，大部分研究是非前瞻性研究，研究存在一定程度的分配偏倚;②研究中患者的年龄、性别、矫形节段、各项研究的随访时间不尽相同等因素的不同均可以导致选择偏倚，测量偏倚及随访偏倚;③文献收集的数据质量不等，测量不全面导致报告偏倚;④各机构的研究中临床医生手术治疗水平不一导致实施偏倚。受限于此次研究分析的数据可能会因26篇文献的方法学差异，因此结论还需后期多中心大样本量、更高质量的文献研究验证。
3.5结论综上所述，近端交界性后凸的发生是脊柱矫形术所面临的一项挑战，如何降低近端交界性后凸的发生是需要解决的重要难题。根据该荟萃分析显示，非手术因素中高龄、体质量指数、骨质疏松;手术因素中固定节段>5个椎体，UIV内固定至胸腰段，最下端椎体固定至骶骨/骨盆/髂骨，术后近端交界区后凸角、腰椎前凸角、矢状面垂直偏移，术前术后近端交界区后凸角、腰椎前凸角、矢状面垂直偏移变化较大是近端交界性后凸发生的主要危险因素。可通过干预高危人群及手术方案的制定，降低近端交界性后凸的发生率。由于多种非手术因素和手术因素共同作用产生近端交界性后凸，仍需进行更严谨的流行病学研究为减少近端交界性后凸的发生提供可靠的证据。
