椎弓根螺钉与支撑棒界面角度失配对腰椎-骶椎后路Topping-off手术临床结局的影响：一项揭示内固定几何匹配重要性的回顾性研究

本研究针对腰椎-骶椎Topping-off术后椎弓根螺钉/棒界面角度失配现象，通过237例患者的回顾性分析发现，35.44%病例存在角度失配（>90°±0.3°），导致邻近节段退变(ASD)发生率显著升高至21.43%（vs 2.61%），螺钉松动率增加7倍（28.6% vs 3.9%）。研究首次采用CT定量测量技术，证实几何失配是ASD的独立危险因素(OR=5.90)，为优化内固定技术提供关键生物力学依据。

　　

在脊柱外科领域，腰椎融合术后邻近节段退变(Adjacent Segment Degeneration, ASD)始终是困扰临床医师的难题。传统观点认为ASD主要与手术节段刚性固定导致的生物力学改变有关，但北京朝阳医院骨科团队的最新研究揭示了一个被长期忽视的关键因素——椎弓根螺钉与支撑棒之间的几何匹配度。这项发表在《Journal of Orthopaedic Surgery and Research》的研究，通过创新的CT测量技术，首次系统评估了内固定系统组装精度对Topping-off手术结局的影响。

Topping-off技术作为融合固定与动态稳定的结合体，理论上能降低ASD风险，但临床观察发现其ASD发生率仍高达4.8-26.1%。更令人困惑的是，超过60%的腰椎翻修手术与内固定失效相关，而非原发病进展。Mingzheng Zhao等研究者敏锐注意到，既往研究多关注植入物材料或手术范围，却鲜少探讨螺钉-棒界面这一"微观力学枢纽"的组装质量。当螺钉轴线与棒成角偏离90°±0.3°的理想状态时，是否会产生"蝴蝶效应"进而影响整个脊柱力学链？这个问题直接关系到数万例脊柱手术患者的长期预后。

研究团队采用单中心回顾性设计，纳入2018-2022年间237例接受腰椎-骶椎Topping-off手术的患者。关键技术方法包括：(1)基于术后CT影像定量测量螺钉-棒界面角度（传统X线因投影重叠被替代）；(2)严格定义ASD的影像学(R-ASD)与临床症状(S-ASD)标准；(3)采用多因素logistic回归分析控制BMI、矢状面平衡等混杂因素；(4)通过VAS和ODI量表评估临床结局。所有测量由两名脊柱外科医师独立完成，并经资深专家复核确保可靠性。

基本特征分析
队列平均年龄67.24±7.12岁，植入1,208枚椎弓根螺钉。BMI>25.25kg/m²、术前存在椎管狭窄或椎间孔狭窄的患者更易发生ASD（P<0.01）。值得注意的是，术后近端局部前凸角减小（11.68° vs 13.63°）与PI-LL（骨盆入射角-腰椎前凸角）失配加重（2.98° vs -1.11°）显著相关ASD发生（P<0.001）。

界面角度失配的临床影响
84例（35.44%）患者存在螺钉-棒角度失配，平均偏差4.53°（0.5°-8.9°）。多因素分析显示，失配使ASD风险增加5.9倍（OR=5.90, P=0.017），仅次于椎间孔狭窄（OR=4.96）和椎管狭窄（OR=4.83）的影响。失配组螺钉松动率高达28.6%（非失配组仅3.9%），但两组在ODI评分（19.26 vs 19.70）和棒断裂率（3.6% vs 2.0%）上无显著差异。

疼痛症状的差异
尽管所有患者术后疼痛均改善，但失配组VAS评分（3.63±0.93）显著高于匹配组（2.19±0.78, P<0.001）。这一现象在腰椎管狭窄、椎间盘突出和滑脱亚组中均保持一致，提示角度失配可能通过持续机械刺激导致慢性疼痛。

讨论部分指出，螺钉-棒失配产生的局部应力集中可通过两种途径影响临床结局：一是直接削弱固定强度，导致螺钉松动；二是改变脊柱整体负荷分布，加速邻近节段退变。研究创新性地采用CT测量克服传统X线的局限性，首次建立4.53°角度偏差与21.43% ASD发生率的量化关联。

该研究的临床意义在于：(1)确立内固定几何精度与ASD的因果关系，解释部分"不明原因"的术后失败病例；(2)提出"零应力组装"理念，建议术前三维规划螺钉轨迹、术中采用计算机辅助弯棒技术；(3)为开发具有角度自补偿功能的新型内固定系统提供理论依据。未来需通过有限元分析进一步阐明应力传导机制，并开展前瞻性研究验证干预措施的有效性。