椎板切除术后OPLL是否持续进展

椎板切除术后OPLL是否持续进展：最新影像学和临床证据2013-01-2221:50来源：丁香园作者：紫川秀第二编辑：orthop010后纵韧带骨化（OPLL）是指后纵韧带进行性异常生长，并出现钙化，最终可以导致脊柱椎管内狭窄，神经压迫，出现肢体功能障碍。该病1838年首次报道，但直到19世纪60年代因日本国内发病人数的增多而开始受到重视。该病通常发生在40岁以上的成年人群中，日本人发病率较高，约占2%，韩国约0.95%，美国人约0.17%-0.20%.近期有研究表明，OPLL的发病率在日本及非日本人群中均有所增加，可能的原因是目前影像学探测手段的进步对轻微的OPLL也能做到较好的探测。有一项研究表明，美国存在脊髓病或神经根病的患者中25%在影像学上可以出现不同程度的OPLL表现。OPLL的一个重要临床表现是钙化斑块在纵向及横向两个方向持续生长（图1，2）。PLL的钙化在立位平片或者CT上可表现出特定征象，对应的在临床上则表现为持续加重的神经功能损害。因为PLL在椎管内解剖位置的关系，横向或纵向持续增加的骨化可造成椎管内脊髓可通过的空间狭窄，从而造成脊髓及相应神经根的压迫。图1：骨化后纵韧带持续进展，发生脊髓压迫，B图椎板成型术后脊髓得到充分的减压，C图是数年后骨化病灶横向进展，造成脊髓的再压迫图2：骨化韧带的纵向发展，造成脊髓压迫，B图示椎板成型术后脊髓得到减压，C术后数年患者出现脊髓再压迫。已有较多研究表明，对OPLL造成的症状性颈椎病，前路或后路手术可有效的缓解早期临床症状。前路手术可通过直接切除钙化的后纵韧带，解压相应节段的脊髓，而后路手术如椎板切除或椎板成形术则是通过扩大椎管内径达到间接减压脊髓的目的，尽管通过手术治疗可有效的缓解临床症状，但后纵韧带纵向或横向的骨化是一个持续的过程，OPLL的持续进展可能导致间接减压手术失效。尽管目前已经有较多影像学随访研究表明OPLL在持续发展，但目前很少有研究发现术后OPLL持续进展到需要再次手术治疗的程度。因此，间接减压术后哪些患者OPLL可能出现持续进展，而哪些因素最终可以导致OPLL进展后的神经功能恶化成为临床医生关心的几个热点问题。本文中对OPLL的病理生理学进行回顾分析，并对手术和保守治疗患者最终功能预后进行总结对比，以期为未来手术治疗OPLL策略贡献绵薄之力。OPLL的病理生理学目前关于OPLL的发病机制尚不十分清楚。某些环境因素及基因因素被认为和OPLL的发病相关。家庭调查及基因研究提示该病具有强烈的遗传倾向。家庭调查显示，对患有OPLL的患者而言，其父母患OPLL的概率为26%，而其兄妹患病率为29-44%。人类白细胞抗原（HLA）单体基因型也被认为和OPLL的发病相关。在OPLL患者同辈人群的遗传学研究中发现，存在2股HLA单体基因的患者及1股HLA单体基因的患者OPLL患病率分别为53%及24%，而在无HLA单体基因的患者人群中OPLL的发病率只有5%。其它类似研究发现OPLL患者的基因异常出现在HLA基因的6p位置附近，COLIIA2被认为和OPLL的发生相关，该基因就在这一区域表达。此外，患有OPLL的患者XI型胶原有过度表达，并有证据表明COLA1也和OPLL相关。VI型胶原的过度表达可为软骨细胞浸润，内生软骨生长提供支架，从而导致OPLL的持续进展。在OPLL的动物模型中，NPPS上的一个突变基因可以导致韧带的骨化。人类NPPS基因的多样化属性可能导致更严重的OPLL。此外，在OPLL患者的PLL上发现促进骨形成的内源性生长因子。BMP是新骨形成的一类生长因子，当和正常人群相比，OPLL的患者非骨化的PLL上BMP的浓度较正常人群更高，提示这类患者的PLL有更高的骨化潜力。免疫组化研究提示BMP-2及转移性生长因子-β等在OPLL邻近软骨区域上的骨化基质及软骨细胞上有表达。饮食因素对OPLL的发生也存在一定的影响。常进食腌制品的人群患有OPLL的概率较高。相反的，进食高蛋白饮食的人群，如鸡肉等，其OPLL的发生率较低。糖耐量异常及肥胖等因素可能增加OPLL的发病风险。一项日本国内的针对535例患者的流行病学调查研究显示，约28%的OPLL患者存在糖尿病，约18%的患者存在血糖临界值。最后，其它可能和OPLL相关的因素还包括低甲状旁腺素水平。因此，可以认为OPLL的发生是多因素作用的结果，OPLL的强烈遗传倾向以及其和内源性生长因子的紧密关系提示OPLL是一个持续进展的疾病。OPLL的影像学表现OPLL的诊断依赖在影像学片子上看到钙化的后纵韧带，在侧位X线平片上可表现为沿着椎体后缘纵向行走的高密度影。根据影像学表现，骨化的韧带可以分为四型（图3）：连续型，节段型，局限型及混合型。连续型OPLL表现为骨化的韧带跨越几个节段的椎间盘间隙；节段型OPLL骨化的韧带局限在一个椎体后缘，不超出椎间盘间隙水平；混合型包含节段型和连续型；局限型OPLL最为少见，主要是椎间盘间隙水平的骨化。目前影像学测量OPLL范围的方法较多，而且都可以作为观察OPLL是否持续进展的一个标准。侵占率（occupyingratio）指的是在韧带骨化占据对应节段椎管横截面积的比例，若侵占率40%，则最终发生脊髓压迫症状的可能性极高。若侵占率60%，几乎所有患者最终都会产生神经压迫症状。另一种测量OPLL范围的方法是SAC，即在透视球管-胶片距离恒定为150cm的情况下测量韧带骨化的后缘和对应节段的椎板前缘距离，研究发现，SAC距离小于6mm的患者均出现神经压迫症状，而SAC大于14mm的患者均未出现神经压迫症状，而SAC在6-14mm之间的患者，神经压迫症状和SAC大小之间不存在明显的相关性。图3：不同类型的OPLL：A连续型，B节段型，C局限性，D混合型神经功能评估目前已有的大部分关于OPLL的报道均使用JOA的神经功能评分系统。JOA分级系统有17条评分条款，对患者的上肢及下肢的运动，感觉，神经束感觉功能，膀胱的顺应性进行评估。上肢部分神经功能的评估主要是看患者是否可以使用筷子，对西方人还有另一种调整后的评分方法。此外，对肩关节及肘关节肌力的检测也被纳入到调整后的评分中。当患者出现神经功能改变时，通常使用绝对JOA评分及恢复率（recoveryrate）进行描述。恢复率的定义为：[(术后JOA评分-术前JOA评分)/(17-术前JOA评分)]/100%。恢复率的计算可以为术后患者功能恢复和随访提供可靠参考。大部分大样本的OPLL研究均同时使用JOA评分及恢复率作为评价治疗后神经功能改善或恶化的一个指标。OPLL疾病在影像学上的疾病进展OPLL进展范围及流行病学OPLL的持续进展可以通过两种方法进行评估：系列影像学平片或CT扫描测量钙化斑块范围；临床症状上评估患者症状是否持续恶化。在手术或非手术治疗的研究报道中，使用影像学检测手段发现OPLL的病灶呈持续发展（表1）。但需要明确的一点是在很多类似研究中并没有计算占有率或SAC。表1：报道OPLL持续进展的研究Matsunaga及合作者对167例OPLL保守治疗的患者进行平均约11年（5-26年）的随访研究发现，这类患者在原韧带骨化区域的骨化可以呈现纵向或横向进展；然而，骨化区域的进展没有明显规律性，甚至有极少数患者骨化区域无明显变化。他们发现，约86%的患者在纵向上有骨化病灶的进展，其中约35%的患者病灶进展超过一个脊椎节段；约42%的患者发生横向的骨化进展，但只有19%的患者骨化增厚超过2mm。目前也有长时间的后路减压OPLL的手术治疗术后的随访报道。Kate等对44例行后路椎板减压治疗的OPLL患者进行了平均约14.1年（最短5年）的术后随访，和保守治疗的研究结果相似，这类患者的OPLL持续进展的比例非常高。约70%的患者出现影像学上可见的OPLL进展，研究者在研究随访结束时测量在纵向上骨化进展达到10.5mm，而在横向上骨化增厚达到3.2mm。Twasaki等对59例行椎板切除的OPLL患者进行约10年的随访。他们发现约70%的患者有影像学上可见的骨化病灶进展，和Matsunaga的研究显示，他们发现骨化纵向发展的速度要远大于横向发展，约64%的患者出现纵向进展，平均进展12.8mm，横向发展约53%，平均进展约3.4mm。纵向进展平均每年约1mm，横向进展每年约0.3mm。Ogawa等人研究报道，若将OPLL进展定义为骨化部位横向或纵向最小增加2mm，则约有63.9%的患者在椎板减压术后出现OPLL进展。他们在研究中发现，平均纵向增长达到26.3mm（2-60mm），平均横向增长达到3.9mm（2-10mm）。Kawaguchi等使用类似的影像学诊断依据对椎板切除术后的患者进行长达13.1年的随访研究，发现约73%的患者有OPLL的进展，其中约68.9%的患者出现纵向进展，而约42.2%的患者出现横向进展。纵向进展的平均长度为9.0mm，横向增厚的平均厚度为1.3mm。为了制定OPLL进展影像学评估的统一评估标准，Chiba等进行了一项多中心的研究，使用计算机辅助手段协助对影像学片进行评估。日本卫生事务部门提出了脊柱侧位片上评价OPLL进展的标准方法，该方法基于脊柱节段的解剖特点，根据几个定位点进行计算，并记录不同时间段患者的OPLL数值，比较前后差值，以评估疾病是否存在进展，目前仍具有较好的适用性。按照传统方法进行OPLL的数据人工测量，工程巨大，并且测量者间存在一致性差异。因此Chiba等人开发出了一套电脑测量影像学数据的软件。他们对131例患者进行了减压术后至少2年的随访。术后OPLL的进展率，1年时为38.9%，2年时为56.5%，1年时向头端或尾端纵向进展的钙化长度分别为1.5±2.2mm及1.3±2.3mm，2年时分别为2.4±3.7mm及2.4±7mm。1年时横向增长厚度为1.1±1.1mm,第二年为1.4±1.3mm。另一组44例患者的术后5年的研究随访发现术后OPLL进展率为71%，Hori等使用类似的软件系统评价55例患者术后至少5年随访时间时的OPLL进展，约74.5%的患者在纵向上有疾病进展，平均进展长度为12.0mm，只有约21.8%的患者在横向上有疾病进展，平均增厚厚度为3.5mm，第一年为1.0±1.3mm，第五年为3.3±1.1mm。OPLL疾病进展的影像学预测因素目前已经存在的关于OPLL疾病影像学进展的研究基本都是回顾性研究。因此，确定钙化病灶进展的独立危险因素较为困难。临床上已经发现数个可能和疾病进展相关的因素。Takatsu等对97例颈椎OPLL行手术（椎板切除或椎板成型术）或保守治疗的患者的研究表明，手术组术后OPLL的进展较非手术组更快，而在椎板切除及椎板成型术组间无显著差异。研究者假设手术以后持续的外界机械刺激或局部生物学因子的变化可能导致术后区域局部微循环的改变，使得OPLL的进展加快，但该结论受到手术治疗患者选择的因素影响，因为手术治疗的患者其临床症状往往较为严重，对应的表现为钙化病灶的范围较大，和非手术治疗相比，其对应的SAC及JOA均较非手术患者要低。近期Matsunaga等发现手术和非手术治疗的OPLL患者中钙化韧带的纵向和横向进展组间发生率相当，手术治疗组，OPLL进展率约65%，而非手术治疗组进展率约58%，组间比较无显著差异。有趣的是，初期发现极小韧带骨化的患者极少有进展成为超过60%的椎管狭窄，这提示OPLL可能有进展较为缓慢的轻微的类型。另一个更加可靠的预测OPLL进展的临床因素是发现OPLL的年龄。Hori等人对患者持续至少五年的随访研究中发现，OPLL患者的年龄越小，其后OPLL进展的可能性越大。韧带骨化纵向进展的患者年龄要显著小于骨化病灶不进展的患者（53.9±9.2岁对比61.9±7.3岁）。同样的，韧带骨化横向进展的患者年龄也呈现类似的趋势（51.8±9.2岁对比58.1±9.2岁）。有趣的是，韧带骨化的纵向进展是韧带骨化横向进展的独立危险因素（p=0.02）在一项最少随访时间持续10年的研究中研究者Iwasaki同样发现年龄是OPL