基于MRI的椎体与终板骨质量评分评估斜外侧腰椎椎间融合联合前外侧螺钉固定的适用性

《Journal of Orthopaedic Surgery and Research》：MRI-based vertebral and endplate bone quality scores for assessing patient suitability in oblique lumbar interbody fusion with anterolateral screw fixation

本研究针对斜外侧腰椎椎间融合术（OLIF）中 Cage 沉降（CS）这一常见并发症，探讨了基于MRI的椎体骨质量（VBQ）评分和终板骨质量（EBQ）评分在评估患者是否适合采用前外侧螺钉固定（ASF）方面的预测价值。研究回顾性分析了219例接受OLIF-ASF手术的患者数据，通过ROC曲线分析确定了不同手术节段下预测CS的VBQ和EBQ临界值。结果显示，VBQ和EBQ评分是预测CS的有效指标，为临床术前选择OLIF固定方式提供了重要的量化依据，有助于降低术后并发症风险。

　　

随着社会老龄化的加剧，腰椎退行性疾病（Lumbar Degenerative Disease, LDD）的发病率逐年攀升，由此引发的腰腿痛和神经症状严重影响着患者的日常生活和工作能力。对于许多保守治疗无效的患者，外科手术成为解除痛苦、恢复功能的重要选择。在微创外科理念的推动下，腰椎手术技术不断演进，斜外侧腰椎椎间融合术（Oblique Lumbar Interbody Fusion, OLIF）因其手术时间短、创伤小、出血少、神经损伤风险低以及恢复快等优势，逐渐成为治疗LDD的热门选择。然而，任何一种手术都伴随着潜在的并发症，OLIF术后一个不容忽视的问题便是融合器沉降（Cage Subsidence, CS）。Cage沉降不仅可能导致疼痛缓解不佳、功能恢复不理想，还可能引起神经根再次受压、椎管狭窄复发，甚至需要再次手术翻修，严重影响手术的最终效果。

研究表明，较低的骨密度是导致Cage沉降的重要因素。在OLIF手术中，为了增强脊柱的稳定性，常需辅以内固定。传统上，后路椎弓根螺钉固定（Pedicle Screw Fixation, PSF）被认为能提供最佳的生物力学支持。而前外侧螺钉固定（Anterolateral Screw Fixation, ASF）则可以通过同一切口完成装置置入，避免了术中更换体位，有望进一步缩短手术时间并减少相关并发症。生物力学研究显示，ASF在单节段手术后能有效限制脊柱的活动范围，其效果与PSF相当。然而，对于合并骨量减少或骨质疏松的患者，其骨骼质量下降，内固定的把持力减弱，ASF能否提供足够的稳定性以避免Cage沉降或内固定松动，成为一个亟待解答的临床问题。目前，缺乏明确的骨密度阈值来指导医生判断何时可以安全地选择OLIF-ASF术式。

评估骨密度的“金标准”如双能X线吸收检测法（DXA）和定量CT（QCT）存在辐射暴露和额外费用等问题。近年来，基于常规磁共振成像（MRI）的椎体骨质量（Vertebral Bone Quality, VBQ）评分和终板骨质量（Endplate Bone Quality, EBQ）评分被证实与骨密度密切相关，并能有效鉴别骨质疏松，且无辐射暴露。那么，能否利用术前MRI计算出的VBQ和EBQ评分来预测OLIF-ASF术后的Cage沉降风险，并为患者筛选提供客观标准呢？这正是Jin Jiacheng、Li Zhuhai、Wei Jianxun等研究人员在发表于《Journal of Orthopaedic Surgery and Research》上的研究中试图回答的核心问题。

为了回答这一问题，研究团队开展了一项回顾性研究。他们分析了2021年1月至2023年5月期间因腰椎管狭窄症伴腰椎不稳或退行性腰椎滑脱（Meyerding I度）而接受OLIF-ASF手术的219例患者的临床资料。所有患者术前一周内均行腰椎CT和MRI检查，术后一周内行CT检查以评估初始情况，并随访超过12个月。研究人员从术前T1加权MRI图像中测量L1-L4椎体的信号强度（SI）和相应节段脑脊液（Cerebrospinal Fluid, CSF）的信号强度，分别计算VBQ评分（公式：VBQ score = SI_L1-L4/ SI_CSF）和EBQ评分（公式：EBQ score = SI_{sub-endplate bone}/ SI_CSF）。

Cage沉降的定义为术后随访时椎间高度较术后即刻测量值减少超过2毫米。评估者间的一致性采用组内相关系数（Intraclass Correlation Coefficient, ICC）进行评估，结果显示VBQ和EBQ评分的测量具有极好的一致性（ICC > 0.98）。主要统计分析包括使用t检验和χ2检验比较组间差异，采用多变量逻辑回归控制混杂因素，并通过受试者工作特征（Receiver Operating Characteristic, ROC）曲线分析确定预测Cage沉降的最佳VBQ和EBQ评分临界值。

基线数据与分组情况

本研究共纳入219例患者，其中单节段手术组127例，双节段手术组92例。共有67例患者（总体发生率为30.6%）发生了Cage沉降。单节段组中，Cage沉降（CS）亚组29例，无沉降（NCS）亚组98例；双节段组中，CS亚组38例，NCS亚组54例。两组患者在性别、年龄、身高、体重等基线资料上均无统计学显著差异，但手术节段（单节段 vs. 双节段）与Cage沉降的发生显著相关（P = 0.0034），双节段手术的Cage沉降发生率（41.3%）显著高于单节段手术（22.8%）。

VBQ评分和EBQ评分的组间比较

在所有患者中，CS亚组的平均VBQ评分（3.110 ± 0.639）显著高于NCS亚组（2.635 ± 0.477），差异具有统计学意义（P < 0.0001）。在单节段OLIF-ASF患者中，CS亚组的VBQ评分（3.499 ± 0.658）显著高于NCS亚组（2.730 ± 0.496, P < 0.0001）。在双节段OLIF-ASF患者中，CS亚组的VBQ评分（2.812 ± 0.438）也显著高于NCS亚组（2.461 ± 0.389, P = 0.0003）。此外，在单节段组中，CS亚组的EBQ评分（2.750 ± 0.478）同样显著高于NCS亚组（2.459 ± 0.492, P < 0.0001）。这些结果一致表明，较高的VBQ和EBQ评分与Cage沉降风险增加显著相关。

ROC曲线确定预测阈值

ROC曲线分析用于评估VBQ和EBQ评分对Cage沉降的预测效能。对于所有患者，VBQ评分预测Cage沉降的曲线下面积（Area Under the Curve, AUC）为0.714，最佳临界值为2.800。在单节段手术组中，VBQ评分的AUC为0.808，最佳临界值为3.490；EBQ评分的AUC为0.740，最佳临界值为2.905。在双节段手术组中，VBQ评分的AUC为0.724，最佳临界值为2.705。

这些临界值具有较高的特异性或敏感性，为临床决策提供了量化参考。

本研究通过详实的数据分析证实，基于术前MRI的VBQ和EBQ评分是预测OLIF-ASF术后Cage沉降的有效工具。研究最重要的发现在于，针对不同手术范围（单节段 vs. 双节段），其安全实施的骨质量阈值是不同的。对于单节段LDD，建议仅在VBQ评分低于3.490或EBQ评分低于2.905时考虑采用OLIF-ASF；而对于双节段LDD，则建议仅在VBQ评分低于2.705时考虑。这一发现具有重要的临床指导意义。它首次为OLIF-ASF术式的患者选择提供了基于MRI的客观骨质量标准，有助于外科医生在术前更精准地评估手术风险，避免对骨骼质量不佳的患者采用可能稳定性不足的固定方式，从而降低Cage沉降等并发症的发生率，改善患者预后。同时，该方法利用常规MRI序列，无创、便捷且无辐射，易于在临床实践中推广。

研究的创新点在于不仅验证了VBQ/EBQ评分在OLIF术中的预测价值，还特别关注了ASF这一特定固定方式，并创新性地对单、双节段手术进行了分层分析，揭示了双节段手术对骨质量要求更高的生物力学本质。当然，本研究作为单中心回顾性研究，其结论有待更大样本、多中心、更长随访时间的前瞻性研究进一步验证。未来研究还可结合患者报告的结局指标（Patient-Reported Outcome Measures, PROMs）以及更细致的节段特异性分析，以提供更全面的证据。尽管如此，当前研究无疑为优化OLIF手术策略、实现腰椎融合手术的个体化、精准化治疗迈出了坚实的一步。