基于ROC曲线与路径分析揭示C5-C6节段OPLL面积比差异是颈椎后纵韧带骨化术后神经功能恶化的关键预测因子

《European Spine Journal》：Identifying biomechanical and neurophysiological risk factors for postoperative neurologic deterioration in OPLL surgery: A study using ROC curve and path analysis

本研究针对颈椎后纵韧带骨化（OPLL）术后神经功能恶化（PND）的预测难题，通过回顾性分析111例手术患者的生物力学和神经电生理数据，创新性地提出相邻节段OPLL占据面积比差值（ΔOPLLC5-C6）的概念。路径分析显示该参数通过影响术中运动诱发电位（MEP）变化间接预测运动功能恶化（PMD）（间接效应值B=0.561），ROC曲线证实其预测MEP改变的AUC达0.837。研究成果为OPLL手术风险评估提供了新的生物力学标志物。

　　

当颈椎后纵韧带逐渐异位骨化，形成一条沿着椎体后方延伸的“骨化带”，脊髓和神经根就像被逐渐收紧的枷锁束缚。这种被称为后纵韧带骨化（Ossification of Posterior Longitudinal Ligament, OPLL）的疾病，在亚洲人群中的患病率可达2-4%，远高于欧美人群。虽然并非所有OPLL患者都会发展为脊髓病，但一旦出现神经压迫症状，如肢体麻木、肌力下降甚至大小便功能障碍，手术干预就成为解除压迫、阻止病情进展的关键手段。然而，手术本身犹如一把双刃剑——在解除压迫的同时，也可能引发新的神经损伤，其中术后运动功能恶化（Postoperative Motor Deterioration, PMD）和感觉功能恶化（Postoperative Sensory Deterioration, PSD）是最令医患双方担忧的并发症之一，尤其是C₅神经根麻痹，在OPLL手术中的发生率高达8.1%。

为什么在成功减压的手术后，部分患者的神经功能反而会恶化？传统的观点多聚焦于OPLL本身的绝对大小（如最大占据率）或手术方式的选择。然而，由Jinyoung Park和Seungjun Ryu作为共同第一作者，Yoon Ghil Park和Yong Eun Cho作为共同通讯作者，发表在《European Spine Journal》上的这项研究，从一个全新的视角揭示了问题的关键：相邻颈椎节段间OPLL大小的“相对差异”可能比单一节段的“绝对大小”更能预测术后神经功能恶化的风险。研究团队创新性地提出了“ΔOPLL占据面积比”这一生物力学参数，并利用ROC曲线和路径分析等高级统计方法，深入剖析了生物力学因素（OPLL形态）如何通过神经电生理变化（术中监测）这一中介，最终影响患者的术后神经功能结局。

为了系统回答上述问题，研究人员开展了一项为期5年的单中心回顾性队列研究。研究纳入了111例接受手术治疗并进行了术中神经电生理监测（Intraoperative Neurophysiological Monitoring, IONM）的颈椎OPLL患者。在排除了监测基线信号缺失或术后无法评估等病例后，最终100例患者的数据被纳入分析。研究的关键技术方法包括：基于术前CT影像精确测量各颈椎节段（C2-C7）的OPLL矢状径、横截面积及相应的椎管占据率，并计算相邻节段间的占据率差值（ΔOPLL占据面积比）；持续监测术中体感诱发电位（Somatosensory Evoked Potentials, SEPs）和运动诱发电位（Motor Evoked Potentials, MEPs），设定明确的报警阈值（如MEP波幅下降>50%）；通过术前及术后48小时、4周的神经系统检查定义PMD和PSD；最后运用受试者工作特征（ROC）曲线评估各参数的预测效能，并采用线性路径分析（Path Analysis）验证“ΔOPLL占据面积比→IONM变化→PND”的间接效应路径。所有统计分析使用SPSS 23.0完成。

研究结果

基线特征

最终纳入的100例患者平均年龄为56.0岁，男性居多（69%）。术前平均OPLL占据4.8个椎体水平，颈椎前屈后伸活动度（Anteroposterior Range of Motion, APROM）严重受限（27.4±11.6°）。67%的患者术前已存在运动缺损。74%的患者接受了后路手术。术中，SEP和MEP出现显著变化（达到报警标准）的患者分别为14例和7例。术后48小时，PMD和PSD的发生率分别为16%和11%。

OPLL形态与术中神经电生理变化

分析发现，单一椎体水平的OPLL占据直径比或面积比，与SEP或MEP的变化均无普遍显著相关性。一个意外的发现是，C6水平的OPLL占据面积比在MEP波幅下降组反而更小（0.09 vs 0.18, P=0.005），这提示单一水平的静态压迫并非预测神经电生理损伤的可靠指标。然而，当研究视线转向相邻节段的动态差异时，关键信号出现了。C5-C6节段的ΔOPLL占据面积比（即C5水平值减去C6水平值）在SEP潜伏期延长组（P=0.04）和MEP波幅下降组（P=0.002）均显示出显著差异。这表明，C5水平OPLL相对大于C6水平的这种“上大下小”的不均衡分布，与术中神经功能受损风险增加密切相关。

颈椎活动度与电生理变化

数据分析显示，患者的颈椎前屈功能普遍严重受限。存在SEP波幅显著降低的患者，其颈椎最大前屈角度更小（-10.2° vs -0.7°, P=0.003），提示颈椎屈曲能力的严重丧失可能与术中感觉通路的不稳定性有关。然而，在SEP潜伏期或MEP波幅变化方面，未观察到颈椎活动度的显著差异。

ROC曲线分析

ROC分析进一步证实了ΔOPLL占据面积比C5-C6的卓越预测价值。对于预测有临床意义的MEP波幅降低，其曲线下面积（Area Under the Curve, AUC）高达0.837（P<0.001），具有极强的预测能力。预测SEP潜伏期延长的AUC为0.712（P=0.015），也具统计学意义。研究还确定了最佳截断值：当ΔOPLL占据面积比C5-C6大于0.18时，预测MEP波幅下降的敏感度为71.4%，特异度为83.9%。

路径分析

研究最核心的发现来自于路径分析。该分析构建了一个因果关系模型，清晰揭示了ΔOPLL占据面积比C5-C6并不直接导致PMD，而是通过影响MEP变化这个“中介”来施加间接影响。路径系数显示，ΔOPLL占据面积比C5-C6对MEP波幅变化有直接效应（B=0.561, P=0.002），而MEP波幅变化又直接效应于PMD（B=0.289, P=0.045）。ΔOPLL占据面积比C5-C6对PMD的间接效应因此得以确认（效应值通过计算得出），而其直接效应不显著（B=-0.197, P=0.454）。这强有力地说明，C5-C6节段不均衡的OPLL分布主要是通过引起术中运动通路的功能障碍（表现为MEP波幅下降），进而增加术后运动功能恶化的风险。

C5-C6, MEP amplitude, SEP latency, and postoperative neurologic deterioration.The path analysis illustrates the relationship between the ΔOPLL occu-pying area ratio at C5-C6, motor evoked potentials(MEP), and postop-erative motor deterioration(PMD). The ΔOPLL occupying area ratio at C5-C6 has a significant indirect effect on PMD through MEP ampli-tude change. There was a direct effect of ΔOPLL occupying area ratio at C5-C6 on MEP amplitude change(B=0.561;P=0.002;β=0.310;'>

研究结论与意义

本研究通过创新的生物力学参数和严谨的统计模型，确立了C5-C6节段OPLL占据面积比差值（ΔOPLL_C5-C6）作为预测颈椎OPLL术后运动功能恶化的关键风险指标。其重要意义在于将研究视角从静态的、绝对的OPLL大小，转向了动态的、相对的节段间差异，更符合颈椎的生物力学原理。C5-C6是颈椎活动的枢纽，此处的生物力学不均衡可能在颈部活动时对脊髓产生更大的剪切应力或轴向负荷。路径分析的结果证实，这种生物力学风险主要是通过引发术中运动诱发电位的异常（神经生理学层面）来实现其对术后结局的影响。

这一发现具有重要的临床转化价值。对于术前影像学评估显示C5水平OPLL明显大于C6水平的患者，外科医生应将其视为术后神经功能恶化的高危人群。在手术规划中，应优先考虑纳入并高度重视术中神经电生理监测，特别是MEP的连续监测。当监测信号出现临界于报警阈值的波动时，监测人员可更早预警手术团队，以便及时采取干预措施（如调整血压、暂停操作等），从而可能避免不可逆的神经损伤。此外，这一生物力学标志物也有助于在术前对患者进行更精准的风险分层和知情同意沟通。

当然，本研究作为单中心回顾性研究，存在一定的局限性，如样本量相对较小、人群来源单一（均为亚洲人群）、未能对所有节段进行肌群特异性MEP监测等。未来需要多中心、前瞻性的大样本研究来进一步验证ΔOPLL_C5-C6的预测效能，并探索其在不同人种和手术策略中的普适性。尽管如此，这项研究无疑为改善颈椎OPLL手术预后迈出了关键一步，强调了将精准的生物力学评估与实时神经功能监护相结合，是实现OPLL外科治疗精细化、个性化的重要方向。