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为解决术中终板损伤(IEI)与骨转换标志物(BTMs)关系不明的问题,SMG SNU-Boramae 医学中心研究人员开展相关研究,发现 IEI 与 BTMs 有关,P1NP/CTX 比值等可预测其风险。推荐科研读者阅读,助力相关研究。
在医学的世界里,手术就像是一场精密的 “战斗”,医生们在无影灯下为患者的健康拼搏。然而,在腰椎椎间融合术(Lumbar Interbody Fusion,LIF)这个 “战场” 上,有一种潜在的 “敌人”—— 术中终板损伤(Intraoperative Endplate Injury,IEI),它就像隐藏在暗处的 “刺客”,随时可能 “出手”,给手术带来麻烦。
IEI 其实就是在手术过程中,椎体终板发生的骨折,这可不是个小问题。一旦出现 IEI,后续可能会引发一系列并发症,比如椎间融合器下沉(Cage Subsidence,CS)或者融合器后移(Cage Retropulsion,CR)。这些情况会导致椎间隙高度恢复不理想,甚至出现再狭窄,患者可能会再次遭受神经痛的折磨,手术满意度也会大打折扣,再次手术的风险也会增加。
一直以来,大家都知道骨质疏松是骨折的一个重要危险因素,IEI 作为一种骨折,自然也和骨质疏松脱不了干系。医生们通常会用双能 X 线吸收法(Dual-Energy X-ray Absorptiometry,DEXA)测量骨密度(Bone Mineral Density,BMD)来诊断骨质疏松。但是,在实际临床中,医生们发现了一些奇怪的现象:有些患者明明骨密度检查结果正常,可在手术中却还是出现了 IEI;而且,也有研究表明,IEI 和 DEXA 测量值之间并没有明显的相关性。这可把医生们难住了,难道还有其他因素在背后 “捣鬼”?
与此同时,骨转换标志物(Bone Turnover Markers,BTMs)逐渐进入了人们的视野。BTMs 就像是骨代谢的 “小侦探”,分为骨形成标志物(比如血清 I 型前胶原氨基端前肽,Serum P1NP,sP1NP)和骨吸收标志物(比如血清 I 型胶原交联 C 末端肽,Serum CTX,sCTX),它们能够反映骨质量的一些信息,和骨折也存在着一定的关联。可是,之前却从来没有人研究过 BTMs 和术中骨折,尤其是 IEI 之间的关系。这就好比在黑暗中,有一块神秘的区域还没有被探索过。
为了揭开这个谜团,来自 SMG SNU - Boramae 医学中心骨科的研究人员们决定展开一场深入的研究。他们的研究成果发表在了《Journal of Orthopaedic Surgery and Research》期刊上,论文题目是《Correlation between intraoperative endplate injury and bone turnover markers during minimally invasive transforaminal lumbar interbody fusion》。经过一系列的探索,他们得出了重要结论:IEI 和 BTMs 之间存在关联,而且这种关联和 BMD 无关。不仅如此,P1NP/CTX 比值以及 BTMs 的不同亚型,还能帮助预测 IEI 的发生风险。这一结论就像是在黑暗中点亮了一盏明灯,为医生们预防和应对 IEI 提供了新的方向。
那么,研究人员们是如何开展这项研究的呢?他们采用了回顾性病例对照研究的方法。首先,从医院的病例库中挑选出了 2019 年 1 月到 2023 年 10 月期间,在该中心接受微创经椎间孔腰椎椎间融合术(Minimally Invasive Transforaminal Lumbar Interbody Fusion,misTLIF)的患者。不过,那些手术涉及超过三个节段,或者术后没有进行 CT 扫描的患者被排除在外,最终一共有 184 名患者和 230 个椎间盘间隙被纳入研究。
为了找出 IEI 的危险因素,研究人员们从多个方面进行了分析。他们详细记录了手术相关因素,比如手术节段数量、术前椎间盘高度、融合器类型和尺寸,以及融合器尺寸和椎间盘高度的差异等;同时,也收集了患者的年龄、性别、骨密度等内源性因素数据。在骨代谢方面,除了常规的血清钙(sCa2?)、血清磷(sP?)和血清甲状旁腺激素(sPTH)检测,他们还重点关注了 BTMs,包括 sCTX 和 sP1NP,并计算了 P1NP/CTX 比值。此外,他们根据 sCTX(0.25 μg/L)和 sP1NP(32 μg/L)的参考值,将 BTMs 分为六个亚型。
在诊断 IEI 时,研究人员们十分严谨。术后第二天,患者会接受 1 毫米薄层重建 CT 扫描,由两位经验丰富的脊柱外科医生独立阅片,而且他们之间的一致性非常高(Cohen’s kappa 值达到 0.92),如果有分歧,会通过讨论达成共识。IEI 的严重程度还会根据深度进行分类,小于 1 毫米的是轻度,1 到 2 毫米之间的是中度,大于 2 毫米的则是重度。最后,研究人员运用统计学方法,对比 IEI 组和非 IEI 组之间的各种变量,通过逻辑回归分析找出和 IEI 相关的因素。
接下来,让我们看看研究都有哪些重要发现吧。
IEI 的发生率:在 184 名患者中,有 74 人(40.2%)出现了 IEI;从手术节段来看,230 个节段里有 86 个(37.4%)发生了 IEI,其中大部分是中度损伤(64%)。两位医生手术组之间的 IEI 发生率没有明显差异,所以就没有分开进行分析。
IEI 与非 IEI 组危险因素的比较:研究人员把 IEI 的所有危险因素在两组之间进行了对比,发现了不少有趣的现象。在 IEI 组中,女性和骨质疏松患者的比例更高;虽然两级手术似乎更容易出现 IEI,但差异并没有达到统计学意义(p = 0.056)。疾病类型、手术位置和融合器类型在两组之间没有区别,然而,术前椎间盘高度较低,以及术前椎间盘高度和融合器尺寸差异较大,都和 IEI 有关。另外,IEI 组的腰椎和股骨绝对 BMD 评分更低,sCTX 水平明显更高,而骨钙素和 sP1NP 则没有相关性,P1NP/CTX 比值在 IEI 组更低,而且两组之间 BTMs 亚型的分布也有所不同。不过,在骨质疏松治疗方面,两组之间并没有显著差异。
多因素逻辑回归分析:经过一系列复杂的分析,研究人员发现有三大类因素和终板损伤独立相关。第一类是骨质疏松相关因素,包括性别、是否患有骨质疏松以及 BMD 评分;第二类是 BTMs,也就是 CTX 和 P1NP/CTX 比值;第三类是手术因素,像术前椎间盘高度以及术前椎间盘高度和融合器尺寸的差异。
亚型分析和比值比:在 BTMs 的不同亚型中,2A 组的 IEI 发生率最低,只有 10%,而 4B 组最高,达到了 56%。通过分析发现,2A 组和其他组(2B、3、4A 和 4B 组)之间的 IEI 比值比有显著差异,即使排除了性别、BMD 和骨质疏松等因素的影响,这种差异依然存在。
研究人员们对这些结果进行了深入的讨论。他们的研究首次探索了术中骨折和 BTMs 之间的关系,为骨科和脊柱外科医生提供了很有价值的信息。以前,医生们很难预测那些骨密度正常但实际骨质量不佳的患者发生术中骨折的风险,现在 BTMs 或许能给出答案。通过术前评估 BTMs,医生们可以提前制定应对策略,减少术中骨折的发生。
在选择研究病例时,研究人员之所以选择 misTLIF 手术的患者,是因为不同类型的 LIF 手术发生 IEI 的风险不一样,而 misTLIF 手术由于操作空间小,IEI 发生率相对较高,这样能为研究提供更多的样本。而且,他们采用的 1 毫米薄层 CT 扫描比其他研究中用的 X 线或常规 CT 扫描更敏感,能发现一些轻微的损伤,所以他们研究中的 IEI 发生率比以往的研究要高一些。
在众多危险因素中,融合器材料和 IEI 没有关系,而术前椎间盘高度和融合器尺寸的因素却很关键。低术前椎间盘高度会让手术操作空间变窄,增加 IEI 的风险;如果用较大的融合器去适配较小的椎间盘空间,在植入融合器时也容易导致 IEI。
BTMs 能够反映骨代谢的情况,其中 sCTX 是 IEI 的主要危险因素之一。sCTX 反映了骨吸收的过程,它的水平升高意味着骨微结构的吸收加快,骨骼变得更加脆弱,也就更容易受到手术操作的影响。虽然骨形成标志物 sP1NP 和骨钙素与 IEI 没有直接关系,但通过 P1NP/CTX 比值和 BTMs 亚型分析,还是能发现很多有价值的信息。比如,2A 组的骨微结构转换率较低,所以 IEI 发生率也低;而 4B 组的骨形成和吸收标志物都增加,比值降低,骨微结构转换率高,IEI 发生率也就高。
此外,研究还发现骨质疏松治疗和骨折风险之间没有明显的相关性。这可能是因为骨质疏松的治疗方法多种多样,很难统一分析,而且很多患者对自己的病情和治疗情况也不太清楚。不过,以前的研究表明,抗吸收或促合成药物可以改善 BMD 评分和 BTMs,所以在择期手术中,术前使用这些药物或许能降低 IEI 的风险。在手术操作方面,选择合适且相对较小的融合器,再配合充分的椎板切除术或关节突切除术,能够在降低 IEI 风险的同时,保证手术效果。
当然,这项研究也存在一些不足之处。由于该国保险政策的原因,BTMs 检查开展得比较晚,所以研究的患者数量有限;而且这是一项回顾性研究,可能存在一定的局限性;另外,研究没有涉及长期的融合率和融合器下沉等并发症,只关注了 IEI 的即时发生情况。
尽管如此,这项研究的意义依然不可小觑。它让我们知道了 IEI 和 BTMs 之间存在着密切的联系,为脊柱外科手术中预防 IEI 提供了新的思路和方法。通过分析 BTMs,医生们可以更好地评估患者的风险,采取针对性的措施,就像为手术穿上了一层 “防护衣”,让手术更加安全、有效,为患者的健康保驾护航。相信在未来,随着研究的不断深入,我们对 IEI 和 BTMs 的认识会更加全面,能更好地应对手术中的各种挑战,让更多患者受益。