长节段与短节段内固定融合治疗退变性脊柱侧凸临床疗效及并发症的Meta分析

2021-08-31    点击量:227 我要说

来源:中国脊柱脊髓杂志2021年第31卷第7期

作者:王建强、海涌、丁红涛、刘景伟、张耀申、张扬璞、陈宇翔

     首都医科大学附属北京朝阳医院

摘要

目的:运用Meta分析比较长节段内固定融合与短节段内固定融合治疗退变性脊柱侧凸(degenerative scoliosis,DS)的临床疗效及并发症。

方法:计算机检索中国知网、万方、维普中文数据库、CBM、Embase、PubMed、Web of Science、Cochrane library中有关长节段与短节段内固定融合治疗DS的文献,包括随机对照试验和队列研究,检索时间为数据库建库至2020年10月。并手工查阅《中华骨科杂志》《中国脊柱脊髓杂志》《Euro Spine》《Spine》等权威杂志和相关会议论文集,以及对相关论文进行参考文献追踪。从文献中提取包括手术时间、术中出血量、住院时间、侧凸改善、目测类比评分(VAS评分)、Oswestry功能障碍指数(ODI),以及术后并发症等数据,利用RevMan5.3软件进行Meta分析。

结果:共纳入文献29篇,包括英文文献9篇,中文文献20篇,共计患者1982例,其中长节段固定患者956例,短节段固定患者1026例。短节段组在手术时间[加权均数差(weighted mean difference,WMD)=2.30,95%CI:1.84,2.76,P<0.00001]、术中出血量(WMD=4.05,95%CI:3.20,4.89,P<0.00001)、术中大出血的发生[相对危险度(risk ratio,RR)=3.61,95%CI:1.13,11.58,P<0.05]等手术指标方面均优于长节段组,术后并发症发生率更低(RR=2.02,95%CI:1.42, 2.88,P<0.0001);长节段组在侧凸改善[标准化均数差(standard mean difference,SMD)=2.26,95%CI:3.20,4.89,P<0.0001],重建冠状面平衡(WMD=7.04,95%CI:3.42,10.67,P=0.0001)和矢状面平衡(WMD=6.63,95%CI:1.47,11.79,P<0.05)以及ODI改善(WMD=-2.66,95%CI:-3.90,-1.42,P=0.0004)等评价指标上更具优势,差异具有统计学意义(P<0.05);VAS评分两组间无显著性差异(P>0.05)。

结论:长节段固定融合对于矫正畸形和重建脊柱平衡更有优势,而短节段固定在同样有效改善患者疼痛和神经症状的同时,具有较低的术后并发症发生率。因此选择手术方案时应针对不同患者的症状,结合畸形及冠、矢状面失平衡程度进行综合考虑。

关键词:退变性脊柱侧凸;内固定融合;长节段;短节段;Meta分析

---以上单独框---

退变性脊柱侧凸为骨骼成熟后脊柱发生Cobb角>10°的侧凸畸形,常见于中老年人[1],45~60岁人群发病率约为6%,60岁以上人群发病率为15%[2]。其病理机制为椎间盘及双侧小关节不对称性退变,引起椎间隙不对称性降低、椎体旋转半脱位及侧方滑脱,造成冠状面上的侧凸,矢状面表现为腰椎前凸角度减小和节段性后凸[3]。临床症状为腰背部疼痛,间歇性跛行,严重者可有冠状面或矢状面的失衡[4~6]

临床上以单纯减压和减压后应用短节段或长节段融合固定的手术治疗为主。为避免椎板切除后造成的脊柱不稳,往往在减压后合并行内固定融合手术,以维持脊柱的稳定与重建后整体平衡[47-48]。由于ADS患者常为老年人,且常伴发骨质疏松,一般状况较差,手术难度大,术后并发症多,因此选择长节段还是短节段融合固定仍存在很大争议[11]

根据定义:长节段指平均固定融合节段数目≥3个(有研究认为≥5个)或融合节段达到和超过侧凸上下端椎;短节段指平均固定融合节段数目<3个(有研究认为<5个)或融合节段短于侧凸上下端椎[7~9]。既往虽然有相关Meta分析[12~14],但纳入文献较少,未纳入近几年最新发表的高质量文献,且未对术后并发症进行详细分析。

本研究纳入最新发表的退行性脊柱侧凸长短节段固定的相关文献,对各项指标进行更加详细的Meta分析,以评估退行性脊柱侧凸患者长短节段固定的效果和风险,为退变性脊柱侧凸的临床治疗提供最新的循证医学证据。

1 资料和方法

1.1 文献纳入与排除标准

纳入标准:国内外比较长节段和短节段对于治疗退变性脊柱侧凸的研究;文献有统一的结果评价指标,比如Cobb角、术后并发症等;80%以上退变性脊柱侧凸患者术后得到了有效的随访。

排除标准:随访时间小于6个月;同一机构相同时期内发表的类似文章;青少年特发性脊柱侧凸和继发性脊柱侧凸;综述、病例报告和基础研究;文献资料信息不全;患者伴有严重的系统性或代谢性疾病。

1.2 主要观察指标

Cobb角;术后并发症;冠状面平衡;矢状面平衡;腰椎前凸角;末次随访目测类比评分(VAS评分)和Oswestry功能障碍指数(ODI)。

1.3 检索策略

使用计算机对PubMed、Embase、Web of science以及Cochrane library等英文数据库进行检索,主题词为:“degenerative scoliosis;adult scoliosis;lumbar scoliosis;long-segment fusion;short-segment fusion”;用“退变性脊柱侧凸;成人脊柱侧凸;脊柱侧凸;长节段;短节段;不同节段;融合节段”对中国知网、万方、维普等中文数据库进行检索。并手工查阅《中华骨科杂志》《Euro Spine》《Spine》《中国脊柱脊髓杂志》等权威杂志和相关会议论文集,并对相关论文进行参考文献追踪。检索文献语种为中文和英文。文献获取的时间范围是数据库建库至2020年10月。

1.4 文献质量评价

2名研究员分别对检索到的文献进行筛选、质量评价和数据提取,出现分歧时咨询第三方意见。依据质量评价的结果选择纳入高质量文献,并对相关数据进行提取,包括文章基本资料(作者、发表年份、研究类型、随访时间),手术指标(手术时间、出血量、住院时间),治疗效果评价指标(手术前后Cobb角、脊柱平衡、VAS评分、ODI等)。

1.5 数据分析

使用Review Manager5.3对采集的数据进行分析,连续型变量使用加权均数差(weighted mean difference,WMD)或标准化均数差(standard mean difference,SMD)进行评价,二分类变量则采用相对危险度(risk ratio,RR)为效应指标,均以95%置信区间(confidence Interval,CI)表示。通过Q检验以及I2检验进行异质性分析,若P<0.05或I2>50%,说明各研究间存在明显异质性,采用随机效应模型对数据进行分析,必要时进行分层分析和敏感性分析;反之,采用固定效应模型。P<0.05表示有显著差异。

2 结果

2.1 文献筛选结果

共检索到文献1145篇,筛选后剩余文献42篇,手工检索会议期刊以及文献追溯另外得到文献7篇,共计49篇。按照文献纳入标准和排除标准,筛除学位论文和相同数据或数据不完整的文章,然后进行质量评价,最终纳入文献29篇,包括中文文献20篇[15~34],英文文献9篇[35~43],共计患者1982例,其中长节段患者956例,短节段患者1026例。

2.2 文献质量评价

对纳入文献中分别进行质量评价,均为高质量文献。

2.3 Meta分析结果

(1)手术主要指标。

Meta分析结果显示,长节段组的手术时间、术中出血量以及住院时间均高于短节段组,差异具有统计学意义(P<0.05)。

(2)术中大出血。

术中大出血的定义为:①成人输血需求超过150ml/min;②3h内,血液替换超过50%;③24h内,替换一个血容量,或者输红细胞≥10单位[44]。纳入的文献中有6篇[15、18、21、24~26]对术中大出血进行了两组间的比较,共计患者480例,包括长节段组249例,短节段组231例。行异质性检验(P=1.00,I2=0%),I2<50%,使用固定效应模型进行分析。结果显示长节段组比短节段组更容易发生术中大出血, 两组间差异有统计学意义[RR=3.61,95%CI(1.13,11.58),P<0.05]。

(3)Cobb角。

共计有25篇文献[15、16、18~35、37、38、41~43]对术前冠状面Cobb角进行分析,共计1686例患者,包括长节段组838例,短节段组848例。行异质性检验(P<0.0001,I2=99%),I2>50%,用随机效应模型进行分析。结果显示长节段组的术前Cobb角大于短节段组,两组间的差异有统计学意义[WMD=6.40,95%CI(3.86,8.93),P<0.0001]。

共计有25篇文献[15、16、18~35、37、38、41~43]对术后冠状面Cobb角进行了分析,共计1686例患者,包括长节段组838例,短节段组848例。行异质性检验(P<0.0001,I2=98%),I2>50%,故用随机效应模型进行分析,结果显示两组间术后Cobb角无统计学差异[WMD=-1.66,95% CI(-3.86,0.55),P=0.14]。

仅有8篇文献[18、21、22、25、26、32、40、43]比较了术后两组冠状面Cobb角的改善情况,共计468例患者,包括长节段242例,短节段组226例。行异质性检验(P<0.0001,I2=94%),I2>50%,故用随机效应模型进行分析。其中有4篇文献[21、22、25、40]统计学指标为改善百分比,所以选择SMD作为效应量指标。结果显示,长节段组的Cobb角改善情况优于短节段组,两组间的差异有统计学意义[SMD=2.26,95%CI(1.61,3.72),P<0.0001]。

(4)腰椎前凸角。

11篇文献[19、20、23、27、33~35、39、41~43]对术前腰椎前凸角进行了分析,共计708例患者,包括长节段组321例,短节段组387例。行异质性检(P<0.0001,I2=93%)验,I2>50%,使用随机效应模型进行分析。结果显示长节段组的术前腰椎前凸角度小于短节段组,差异有统计学意义[WMD=-8.91,95%CI(-13.82,-4.00),P=0.0004]。

共有11篇文献[19、20、23、27、33~35、39、41~43]对术后腰椎前凸角进行了分析,共计708例患者,包括长节段组321例,短节段组387例。行异质性检验(P<0.0001,I2=84%),I2>50%,使用随机效应模型进行分析。结果显示两组间差异无统计学意义[WMD=-1.31,95%CI(-4.13,1.51),P=0.36]。

有3篇文献[16、41、43]比较了两组的腰椎前凸角的改善情况,共计163例患者,包括长节段组88例, 短节段组75例。行异质性检验(P<0.05,I2=87%),I2>50%,使用随机效应模型进行分析,结果显示两组间差异具有统计学意义[WMD=13.45,95%CI(2.78,24.13),P=0.01]。

(5)其他影像学指标。

5篇文献[21、26、32、37、43]对两组冠状面平衡改善程度进行了比较, 共计306例患者,包括长节段组158例,短节段组148例。行异质性检验(P<0.0001,I2=98%),I2>50%,使用随机效应模型进行分析。结果显示,长节段组冠状面平衡改善情况好于短节段组,两组间差异有统计学意义[WMD =7.04,95% CI(3.42,10.67),P=0.0001]。

有5篇[16、21、26、37、43]对两组矢状面平衡改善程度进行了比较,共计318例患者,包括长节段组156例,短节段组162例。行异质性检验(P<0.0001,I2=93%),I2>50%,使用随机效应模型进行分析。结果显示,长节段组矢状面平衡改善情况好于短节段组,两组间差异有统计学意义[WMD=6.63,95%CI(1.47,11.79),P=0.01]。

有3篇文献[32、37、43]对腰椎滑脱改善情况进行了比较,共计161例患者,包括长节段组81例,短节段组80例。行异质性检验(P=0.09,I2=58%),I2>50%,使用随机效应模型进行分析。结果显示长节段组腰椎平衡改善情况好于短节段组,两组间差异有统计学意义[WMD=0.89,95%CI(0.35,1.42),P=0.001]。

(6)临床指标。

有17篇文献[16]比较了两组末次随访的VAS 评分情况,共计1174例患者,包括长节段组555例,短节段组619例。行异质性检验(P<0.0001,I2=97%),I2>50%, 使用随机效应模型进行分析。结果显示,两组间差异无统计学意义[WMD=0.19,95%CI(-0.09,0.47),P=0.18>0.05]。

有23篇[15~17、19、20、22~31、33~37、41~43]对两组末次随访的ODI进行了分析, 共计1596例患者,包括长节段组789例,短节段组807例。行异质性检验(P<0.0001,I2=94%),I2>50%,使用随机效应模型进行分析。结果显示长节段组术后ODI 较低,两组间差异有统计学意义[WMD=-2.66,95%CI(-3.90,-1.42),P=0.0004]。

有5篇文献[16、32、37、40、43]对两组间ODI的改善情况进行了分析,共计患者251例,包括长节段组124例, 短节段组127例。行异质性检验(P=0.001,I2=78%),I2>50%,因此使用随机效应模型进行分析。结果显示,长节段组患者与短节段组相比,ODI得到了更大的改善,两组间差异有统计学意义[WMD=9.33,95%CI(3.07,15.5),P=0.003]。

(7)术后并发症。

11篇文献[15、18、20、21、24~26、37、38、42、43]对术后邻近节段病变进行了分析,行异质性检验,其中是否保留Liu的研究[42]对异质性结果影响较大(I2=58%),故去除此项研究后,纳入10篇文献进行分析, 共计患者770例,包括长节段组365例,短节段组405例。行异质性检验(P=0.13,I2=35%),I2<50%,因此使用固定效应模型进行分析。结果显示,长节段组比短节段组更容易发生邻近节段病变, 两组间差异有统计学意义[RR=2.02,95%CI(1.42,2.88),P<0.0001]。

有6篇[15、21、24~26、38]对术后再发冠状面或矢状面失衡的并发症进行了两组间的比较,共计患者498例,包括长节段组251例,短节段组247例。行异质性检验(P=0.27,I2=22%),I2<50%,因此使用固定效应模型进行分析。结果显示与短节段组相比,长节段患者术后更容易再发脊柱失平衡,两组间差异有统计学意义[RR=2.90,95%CI(1.54,5.49),P=0.001]。

有11篇[15、16、18、21、24~26,30、36、41、43]对术后断钉的并发症进行了两组间的比较,共计患者758例,包括长节段组389例,短节段组369例。行异质性检验(P=0.80,I2=0%),I2<50%,因此使用固定效应模型进行分析。结果显示长节段组比短节段组更容易发生术后断钉的并发症, 两组间差异有统计学意义[RR=3.08,95%CI (1.66,5.72),P<0.0001]。

3 讨论

本次Meta分析主要结果:

(1)手术指标:由于长节段固定融合涉及的节段更多,长节段组的手术时间、术中出血量、住院时间以及术中发生大出血的几率都要明显高于短节段组。因此,应提高长节段内固定的适用条件,对于身体条件差的患者,应首先评估手术耐受程度,而非只关注脊柱平衡情况[49]

(2)影像学参数:①无论是Cobb角还是腰椎前凸角的改善,长节段组均优于短节段;组而且随着随访时间的延长,长节段组术后Cobb角比短节段组能得到更好的保持。②其他影像学指标:冠状面平衡改善情况、矢状面平衡改善情况以及腰椎滑脱改善情况的分析结果显示,长节段内固定手术比短节段内固定手术能更有效地重建脊柱平衡。

(3)临床疗效指标:长节段组术后患者的功能障碍情况优于短节段组患者;并且与术前相比,长节段组比短节段组具有更大的ODI改善效果。可能原因为长节段固定后,患者畸形被部分矫正,腰椎滑脱、小关节不稳等情况得到改善,从而腰痛症状减轻。而短节段的矫正效果有限,因此术后ODI改善效果不及长节段组[50-51]。这对临床手术方案的选择具有较高的指导意义。而无论是术前还是术后的VAS评分,两组间差异均无统计学意义,说明两种手术均可以有效改善患者的疼痛症状。但有研究[26]认为短节段组术后VAS评分要低于长节段组,可能与短节段内固定手术时间短、创伤小有关。

(4)术后并发症:分析结果显示,长节段组比短节段组更容易发生术后的临近节段病变,这可能与长节段内固定术后活动丧失程度较大,邻近未融合节段的应力更加集中有关[52],以及长节段组患者本身具有促进临近节段病变的特点,如侧弯程度更大,腰椎前凸角消失更明显等。但是也有研究认为,邻近节段病变只是退行性脊柱侧凸自然史的一种表现,而与节段融合固定无关[53]。另外,长节段固定具有较大程度的矫形效果,使脊柱产生新的力学紊乱,内固定结构承受应力更大,在一定程度上增加了术后断钉/棒的风险[42]

综上所述,长节段内固定手术与短节段相比整体上具有更好的临床改善效果,特别是减小Cobb角、重建脊柱平衡以及神经功能障碍改善方面更有优势,但同时增加了手术时间和术中出血量,手术风险和术后并发症发生率均高于短节段组;短节段内固定手术尽管在纠正脊柱失衡上不如长节段内固定,但对于侧凸程度较轻,以疼痛和神经根压迫症状为主的患者来讲,短节段手术可以取得与长节段手术相同的VAS评分改善效果,且发生并发症的风险较低。因此,制定手术方案时应根据患者整体情况,权衡手术收益与风险,结合冠状面Cobb角、腰椎前凸角以及冠状面/矢状面失衡情况,对于冠状面Cobb角较大、冠状面或矢状面失衡明显的患者,应行长节段内固定手术;而畸形程度较轻,以疼痛、神经症状为主的患者,宜采用短节段内固定手术。

4 本研究的局限性

本文局限性在于,纳入的研究中存在不同的长/短节段的划分方式,有的研究以≥3个节段划分,另一部分以≥5个节段划分,还有一部分文献以是否超过病变侧凸上下端椎进行划分。尽管本研究在纳入时已经进行了筛选,但可能有一些研究的术后并发症由于随访时间不足而造成统计上的偏差。另外,在临床工作中,尤其是手术方案的对照试验,很难严格实施盲法,因此可能导致选择和实施上的偏倚,使分析结果可靠性降低。以后仍需要多中心、大样本、长时间、设计更加规范、前瞻性的临床随机对照试验来进一步对这两种手术治疗方式进行全面系统的评价,得出更加可靠的结论。

参考文献、具体分析过程点击下方查看:


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