成人脊柱畸形术后断棒风险因素：棒材几何形状与材料特性——一项五年随访的多中心队列研究

《The Spine Journal》：Rod Geometry and Material Characteristics as Risk Factors for Rod Breakage After Adult Spinal Deformity Surgery: A Multicenter Cohort Study with Five-Year Follow-up

【字体：大中小】 时间：2026年10月25日 来源：The Spine Journal 5.1

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　　摘要背景棒折断是成人脊柱畸形（ASD）手术后常见且具有临床意义的一种晚期并发症，但多数研究关注的是患者因素和力线因素，而非植入物的几何特征。目的本研究旨在探讨与ASD术后棒折断独立相关的棒相关特征，重点关注棒材料、棒形状及其术后演变的定量指标。设计前瞻性收集数据的六中心回顾性

摘要

背景

棒折断是成人脊柱畸形（ASD）手术后常见且具有临床意义的一种晚期并发症，但多数研究关注的是患者因素和力线因素，而非植入物的几何特征。

目的

本研究旨在探讨与ASD术后棒折断独立相关的棒相关特征，重点关注棒材料、棒形状及其术后演变的定量指标。

设计

前瞻性收集数据的六中心回顾性分析。

患者样本

纳入接受长节段后路融合至骨盆手术的ASD患者，且在术后6周、6个月、1年和2年有可用的全长侧位X线片；排除使用多棒构造的患者。最低随访2年。

结局指标

棒折断（影像学定义）、棒折断发生时间，以及基于患者和棒特征的多变量预测模型的区分性能。

方法

在L1–S1和L4–S1节段量化棒曲度，并计算连续术后时间点之间L1–S1曲度的最大正向增量。采用Kaplan–Meier法和Cox比例风险模型分析折断发生时间，并以数据驱动阈值界定高风险几何形态。使用一致性指数评估模型区分度。

结果

共分析83例患者（平均随访60.0 ± 23.0个月）；其中30例发生棒折断，平均时间为41.7 ± 22.2个月。术后6周L4–S1棒曲度≥33°与折断风险增高相关（HR 2.25；95% CI 1.06–4.77；p = 0.036）；L1–S1曲度最大增量≤4°同样与风险增高相关（HR 3.33；95% CI 1.25–8.84；p = 0.016）。钛棒与钴铬合金相比风险较低（钛棒HR 0.50；p = 0.02），直径>5.5 mm与风险增高相关（HR 1.90；p = 0.02）。纳入棒几何特征的多变量患者层面模型显示出更好的区分度（C指数0.74）。

结论

特定的棒几何特征——尤其是术后早期的下腰椎曲度和术后曲度增量有限——与ASD术后棒折断独立相关。将棒形状纳入风险模型可能有助于植入物选择、手术规划和术后监测。

证据等级

III级，回顾性队列研究。

引言

过去二十年来，成人脊柱畸形（ASD）手术取得了显著进展，使在老龄化人群中实施日益复杂的畸形矫正成为可能¹。然而，长节段后路脊柱融合术后机械并发症仍然常见²^,³。其中，棒折断和假关节尤为常见，且往往发生在初次手术数年之后，影响了手术矫正的长期耐久性[4], [5], [6]。

棒折断通常被认为是结构疲劳的表现，源于后方器械固定系统与前脊柱柱之间负荷分担不足[7], [8], [9]。报告的发病率差异很大，反映了患者人群、手术技术、植入物配置和随访时长的不同⁵^,¹⁰。临床上，棒折断可能与疼痛、进行性畸形以及翻修手术需求相关，使其预防成为ASD管理的关键目标¹¹^,¹²。

目前已确定多种棒折断的危险因素，包括患者相关因素¹³^,¹⁴，以及手术和力线相关因素⁵^,¹⁴^,¹⁵。相比之下，植入物相关因素的研究尚不充分。尽管棒材料和直径已在先前研究中进行了探讨¹²^,¹³^,¹⁵，但结果仍存在不一致，且棒通常被视为均匀的结构元件，未考虑其几何配置。

棒形状及其术后演变是尤为缺乏研究的变量。在ASD手术中，棒被广泛塑形以恢复脊柱力线，这引入了局部应力集中并使植入物易发生疲劳失效¹⁴。术后棒曲度的变化可能反映了持续存在的生物力学适应和在延迟或不完全融合情况下的持续负荷。尽管这些几何特征在生物力学上具有明确的相关性，但它们尚未被系统量化或纳入风险模型。

本研究的目的是评估棒相关因素对ASD术后棒折断的影响。通过回顾性分析前瞻性收集的具有长期随访的数据，我们特别评估了棒材料、直径以及——最为重要的是——棒形状和曲度随时间演变的角色，同时考虑了相关的患者和手术相关变量。我们假设特定的棒几何特征及其术后演变与棒折断风险增高独立相关。

章节摘要

研究设计

本研究是对六个参与中心前瞻性收集数据进行回顾性分析，并按照流行病学观察性研究报告规范（STROBE）指南执行。

患者筛选

对所有诊断为ASD并接受手术矫正的患者进行纳入筛选。入选标准为年龄大于18岁，后路脊柱融合延伸至骨盆且上固定椎位于L1或L1以上，并且有可用的

研究队列与随访

在数据库纳入的1,757例成人脊柱畸形（ASD）患者中，83例（70例女性，13例男性）符合所有纳入标准并接受分析。在251例具有可用连续X线片的患者中，103例为多棒构造，33例为复杂或非连续棒配置（包括由多米诺连接器连接的分段棒或重叠棒），无法明确进行单一连续棒的纵向评估。其余115例

讨论

本研究对ASD术后棒折断的棒相关危险因素进行了全面分析，具有长期随访和棒几何特征定量评估的支持。这是首个将棒曲度作为棒折断危险因素进行临床评估的研究。主要发现表明，特定的棒特征——尤其是术后早期下腰椎曲度（超过33°，HR = 2）以及有限的术后L1–S1最大曲度增量

结论

总之，棒折断是ASD术后一种重要的晚期并发症，产生于机械负荷、植入物特征和融合生物学之间的相互作用。在本研究中，棒相关因素——尤其是下腰椎曲度和有限的术后曲度增量——与棒折断的风险和发生时间独立相关，而材料和直径提供了额外的预后价值。在多变量模型中使用定量的纵向棒形状指标

资金资助

欧洲脊柱研究组（ESSG）由德普uy思特林（DePuy Synthes）资助。

CRediT作者贡献声明

Alice Baroncini：撰写——初稿、方法论、概念设计。Daniel Larrieu：方法论、形式分析、数据整理。Louis Boissiere：撰写——审阅与编辑、概念设计。Cecile Roscop：撰写——审阅与编辑、数据整理。Ferran Pellisé：撰写——审阅与编辑、数据整理、概念设计。Ahmet Alanay：撰写——审阅与编辑、数据整理、概念设计。Frank Kleinstueck：撰写——审阅与编辑、数据整理、概念设计。Javier

摘要

引言