引用本文： 高航飞, 桂鉴超, 蒋逸秋, 徐燕, 许波, 熊明月, 崔永光. 髂棘高度量化指标对L5、S1椎间盘突出经皮椎间孔镜入路影响的研究. 中国修复重建外科杂志, 2020, 34(2): 157-161. doi: 10.7507/1002-1892.201907021 复制
腰椎间盘突出症发病率逐年上升，并有年轻化、低龄化趋势。腰椎微创技术的发展给这类患者带来了福音，特别是近年来经皮椎间孔镜技术（percutaneous endoscopic lumbar discectomy，PELD）发展突飞猛进，具有创伤小、恢复快、费用低等优点。PELD 可局麻下操作，术者能够得到患者对手术操作的实时反馈，从而大大减少脊髓、神经根损伤风险[1-11]。而 L5、S1 椎间盘突出不同于上位腰椎，其邻近髂骨并受 L5 椎体粗壮横突的影响，其穿刺、器械放置及镜下操作难度更大、风险更高[12]。而上述操作成功与否受很多因素影响，其中最重要的影响因素之一是髂棘高度，但髂棘高度在不同身高个体之间没有可比性，需寻找其他量化指标以消除个体间身高不同的影响，以便分析研究该指标达什么程度会严重影响手术进行，从而不建议再冒险行 PELD 或需行其他手术治疗。目前国内外罕见相关研究报道。本研究通过回顾分析河南科技大学第一附属医院近 3 年来拟行 PELD 的 L5、S1 椎间盘突出症患者术前 X 线片资料，创新性地提出髂高率、髂角率量化指标概念，并对相关数据进行统计分析，通过 ROC 曲线来确定髂高率、髂角率的诊断临界点，探讨该髂棘高度量化指标对 L5、S1 椎间盘突出症行 PELD 入路的影响，以减少手术的盲目性。报告如下。
1 临床资料
1.1 患者选择标准及分组
纳入标准：① 单节段 L5、S1 椎间盘突出；② 术前均拟行 PELD 手术。排除标准：合并椎管狭窄、退变性侧弯、腰椎滑脱、腰椎肿瘤或感染，以及既往腰椎手术发生邻近节段退变者。2014 年 5 月—2016 年 3 月共 100 例患者符合选择标准纳入研究，其中 66 例（A 组）成功行 PTED 手术，余 34 例（B 组）因邻近髂骨并受 L5 椎体粗壮横突影响，导致穿刺失败、置管困难或术中操作困难，即使增大腰椎曲度仍无法实施有效经皮穿刺及置管镜下操作，而改行其他手术方式，其中行 L5、S1 后路减压固定融合术 11 例，行后路椎间盘镜手术 23 例。
1.2 测量指标及方法
调阅两组患者术前腰椎正位（包括双侧髂骨）X 线片进行测量分析。本研究 X 线片均采用 DR 机（Philips 公司，荷兰）摄制；X 线片测量分析软件为上海岱嘉医学信息系统有限公司开发的 Unisigh Ver5.0 版本计算机图像存储和传输系统（PACS）。
1.2.1 髂高率
髂高率是指 S1 椎体上终板中点垂线至两侧髂棘最高点连线距离（OA）与 S1 椎体上终板中点垂线至 L4 椎体上中板中心点距离（OB）的比值。髂高率可消除身高及椎体高度对髂棘高度测量的影响。见图 1a。
图1
各指标测量示意图
a. 髂高率；b. 髂角率
Figure1. The schematic diagram of each indexa. Ilium height rate; b. Ilium angle rate
1.2.2 髂角率
髂角率是指经髂棘最高点与 S1 上终板平面连线所成角（∠a）与 L5 横突尖至 S1 上椎体上终板平面所成角（∠b）的比值。髂角率可提示 L5 横突长度、肥大增生程度及腰椎侧弯曲度对穿刺及置入套管后镜下操作的影响。见图 1b。
1.3 统计学方法
采用 SPSS19.0 统计软件进行分析。计量资料以均数±标准差表示，组间比较采用单因素方差分析，检验水准 α=0.05。采用 ROC 曲线分析确定髂高率、髂角率的诊断临界点。
2 结果
A、B 组髂高率分别为 0.61±0.09、0.74±0.05，髂角率分别为 0.66±0.08、0.80±0.08，两组比较差异均有统计学意义（F=69.729，P=0.000；F=65.165，P=0.000）；见表 1、2。ROC 曲线分析示髂高率临界点为 0.71（ROC 曲线下面积 0.927，P=0.000），髂角率临界点为 0.75（ROC 曲线下面积 0.965，P=0.000）。见图 2。
表1
两组患者髂高率数据
Table1.
Data of ilium height rate in the two groups
图2
髂高率（红色）和髂角率（蓝色）ROC 曲线
Figure2.
ROC curves of ilium height rate (red) and ilium angle rate (blue)
表2
两组患者髂角率数据
Table2.
Data of ilium angle rate in the two groups
3 讨论
与传统开放手术相比，采用 PELD 治疗腰椎间盘突出症优势巨大。而对于 L5、S1 椎间盘突出，部分患者髂骨较高，PELD 治疗失败多由于术中不能有效建立手术通道或手术器械安放错误或安放困难，增加了手术风险及并发症[13]，导致术者仓促更改手术方案，可能增加医患矛盾。如果术前经过测量可准确预测患者髂骨高度是否适合行 PELD 或需经其他入路切开减压手术，并提前告知患者使其对该手术有充分认识，同时医生术前也可做到有的放矢，减少术中不确定因素。生理状态下 L5 横突较粗大，腰椎间盘突出症患者常伴有腰椎骨质严重退变，L5 横突骨质肥大增生程度亦加重。PELD 穿刺路径、孔镜套管的放置及镜下器械的操作不仅受髂骨遮挡影响，也受横突肥大增生程度的影响，髂嵴过高或内聚及横突肥厚是影响穿刺的两大因素。根据腰骶移行椎的 Castellvi 分型，Ⅰ 型 L5 横突肥大（纵向长度>19 mm）靠近骶骨，Ⅱ 型 L5 横突与骶骨构成可动关节，二者对椎间孔的穿刺针造成阻挡；Ⅲ、Ⅳ 型出现腰椎骶化时穿刺已不可能[14-15]。由于椎间孔内有神经根通过，对这类患者强行微创非直视下操作有损伤神经根风险[16]，多行椎板间或经髂骨入路甚至改为开放手术，但手术风险、创伤及费用都相应增加。例如，椎板间入路是在传统后路开放手术基础上使用内镜行椎间盘切除术[5-9, 17-19]，由于工作通道进入椎管，对椎管内结构干扰较大，甚至导致腰骶神经根损伤、硬膜撕裂脑脊液漏、同侧肢体麻痹及感染可能[6, 20]。而经髂骨入路需在髂骨上打孔建立骨性工作通道，但局麻镇痛效果不佳，多数患者难以忍受，多需全麻或腰麻以减少患者痛苦，手术医师无法得到患者对术中操作的实时反馈，增加了风险及手术费用；同时，经髂骨入路存在骨性通道内放置器械后可操作空间有限的不足，以及髂骨骨折、损伤臀上皮神经及臀上动静脉所致麻木和失血的风险[20]。由于 PELD 创伤小于椎板间入路及经髂骨入路，因此对于 L5、S1 椎间盘突出患者，满足 PELD 适应证者首选 PELD 手术，但由于其解剖的特殊性，术前需充分甄选适合条件的患者，以降低手术风险。
本研究回顾分析了河南科技大学第一附属医院近 3 年来拟行 PELD 的 L5、S1 椎间盘突出患者术前 X 线片资料，创新性地提出了髂高率、髂角率的量化指标概念，并对相关数据进行统计分析，通过 ROC 曲线来确定髂高率、髂角率的诊断临界点，很好地解决了这个问题。ROC 曲线是全面、准确评价诊断试验的有效工具，并确定检测的最佳阈值、临界点，一般选择 youden 指数最大的切点为最佳临界点，在该点试验的灵敏度和特异度均较高，漏诊率和误诊率较小[21-24]。本研究采用 SPSS19.0 统计软件对测量的髂高率、髂角率数据进行 ROC 曲线统计分析发现，髂高率和髂角率的临界点分别为 0.71 和 0.75。因此我们认为：① 当髂高率>0.71 和/或髂角率>0.75 时，直接经皮穿刺行椎间孔镜操作很难到达目标位置，导致穿刺失败或镜下操作困难，宜采用经髂骨入路或经椎板间入路，或者行开放手术椎板减压固定融合术。② 对于髂高率未超过临界值，但存在 L5 横突肥大增生的患者，其髂角率>0.75 时，亦需特别注意。由于肥大增生的 L5 横突影响，术前穿刺及术中操作亦可能出现困难，可能需行磨钻磨除局部增生的骨质，以消除穿刺及操作路径上肥大增生骨质的影响，从而额外增加了手术风险及患者痛苦，必要时可采用其他手术方式，以减轻患者痛苦及降低手术风险。
但本研究也存在局限性：未将 L5、S1 关节突关节的影响纳入研究，在 L5、S1 关节突关节增生患者，对穿刺通道的建立及镜下操作亦会产生影响。随着手术器械的改进，通过磨钻可解决相当一部分关节突关节增生造成的不利影响，但仍有部分患者因此而导致手术失败，改行其他手术方式。对于 L5、S1 椎间盘突出患者，决定手术方式的因素有多种，髂嵴过高或内聚及横突肥厚是影响穿刺的两大因素，但同时也与 L5、S1 椎间盘突出的影像学表现、术者的熟练程度及经验有关，手术医师也应不断提高手术水平，并做好充分术前准备。
综上述，本研究虽仅对髂嵴高度及横突肥大程度进行研究，可能存在一定偏倚，但作为对影响 L5、S1 节段 PELD 手术的主要因素，我们认为对手术方式的选择仍有一定借鉴意义。随着手术器械设备的进步，这一因素的影响程度可能会逐步下降，但对初学者而言仍然是临床工作中经常遇到不可回避的难题之一，因此本研究对临床工作仍具有一定指导意义。
作者贡献：高航飞、徐燕参与实验设计及实施，数据收集整理及统计分析，文章撰写；桂鉴超对文章的知识性内容作批评性审阅；蒋逸秋、许波、熊明月、崔永光参与实验设计及实施，数据收集整理及统计分析。
利益冲突：所有作者声明，在课题研究和文章撰写过程中不存在利益冲突。
机构伦理问题：研究方案经河南科技大学第一附属医院医学伦理委员会批准。
腰椎间盘突出症发病率逐年上升，并有年轻化、低龄化趋势。腰椎微创技术的发展给这类患者带来了福音，特别是近年来经皮椎间孔镜技术（percutaneous endoscopic lumbar discectomy，PELD）发展突飞猛进，具有创伤小、恢复快、费用低等优点。PELD 可局麻下操作，术者能够得到患者对手术操作的实时反馈，从而大大减少脊髓、神经根损伤风险[1-11]。而 L5、S1 椎间盘突出不同于上位腰椎，其邻近髂骨并受 L5 椎体粗壮横突的影响，其穿刺、器械放置及镜下操作难度更大、风险更高[12]。而上述操作成功与否受很多因素影响，其中最重要的影响因素之一是髂棘高度，但髂棘高度在不同身高个体之间没有可比性，需寻找其他量化指标以消除个体间身高不同的影响，以便分析研究该指标达什么程度会严重影响手术进行，从而不建议再冒险行 PELD 或需行其他手术治疗。目前国内外罕见相关研究报道。本研究通过回顾分析河南科技大学第一附属医院近 3 年来拟行 PELD 的 L5、S1 椎间盘突出症患者术前 X 线片资料，创新性地提出髂高率、髂角率量化指标概念，并对相关数据进行统计分析，通过 ROC 曲线来确定髂高率、髂角率的诊断临界点，探讨该髂棘高度量化指标对 L5、S1 椎间盘突出症行 PELD 入路的影响，以减少手术的盲目性。报告如下。
1 临床资料
1.1 患者选择标准及分组
纳入标准：① 单节段 L5、S1 椎间盘突出；② 术前均拟行 PELD 手术。排除标准：合并椎管狭窄、退变性侧弯、腰椎滑脱、腰椎肿瘤或感染，以及既往腰椎手术发生邻近节段退变者。2014 年 5 月—2016 年 3 月共 100 例患者符合选择标准纳入研究，其中 66 例（A 组）成功行 PTED 手术，余 34 例（B 组）因邻近髂骨并受 L5 椎体粗壮横突影响，导致穿刺失败、置管困难或术中操作困难，即使增大腰椎曲度仍无法实施有效经皮穿刺及置管镜下操作，而改行其他手术方式，其中行 L5、S1 后路减压固定融合术 11 例，行后路椎间盘镜手术 23 例。
1.2 测量指标及方法
调阅两组患者术前腰椎正位（包括双侧髂骨）X 线片进行测量分析。本研究 X 线片均采用 DR 机（Philips 公司，荷兰）摄制；X 线片测量分析软件为上海岱嘉医学信息系统有限公司开发的 Unisigh Ver5.0 版本计算机图像存储和传输系统（PACS）。
1.2.1 髂高率
髂高率是指 S1 椎体上终板中点垂线至两侧髂棘最高点连线距离（OA）与 S1 椎体上终板中点垂线至 L4 椎体上中板中心点距离（OB）的比值。髂高率可消除身高及椎体高度对髂棘高度测量的影响。见图 1a。
图1
各指标测量示意图
a. 髂高率；b. 髂角率
Figure1. The schematic diagram of each indexa. Ilium height rate; b. Ilium angle rate
1.2.2 髂角率
髂角率是指经髂棘最高点与 S1 上终板平面连线所成角（∠a）与 L5 横突尖至 S1 上椎体上终板平面所成角（∠b）的比值。髂角率可提示 L5 横突长度、肥大增生程度及腰椎侧弯曲度对穿刺及置入套管后镜下操作的影响。见图 1b。
1.3 统计学方法
采用 SPSS19.0 统计软件进行分析。计量资料以均数±标准差表示，组间比较采用单因素方差分析，检验水准 α=0.05。采用 ROC 曲线分析确定髂高率、髂角率的诊断临界点。
2 结果
A、B 组髂高率分别为 0.61±0.09、0.74±0.05，髂角率分别为 0.66±0.08、0.80±0.08，两组比较差异均有统计学意义（F=69.729，P=0.000；F=65.165，P=0.000）；见表 1、2。ROC 曲线分析示髂高率临界点为 0.71（ROC 曲线下面积 0.927，P=0.000），髂角率临界点为 0.75（ROC 曲线下面积 0.965，P=0.000）。见图 2。
表1
两组患者髂高率数据
Table1.
Data of ilium height rate in the two groups
图2
髂高率（红色）和髂角率（蓝色）ROC 曲线
Figure2.
ROC curves of ilium height rate (red) and ilium angle rate (blue)
表2
两组患者髂角率数据
Table2.
Data of ilium angle rate in the two groups
3 讨论
与传统开放手术相比，采用 PELD 治疗腰椎间盘突出症优势巨大。而对于 L5、S1 椎间盘突出，部分患者髂骨较高，PELD 治疗失败多由于术中不能有效建立手术通道或手术器械安放错误或安放困难，增加了手术风险及并发症[13]，导致术者仓促更改手术方案，可能增加医患矛盾。如果术前经过测量可准确预测患者髂骨高度是否适合行 PELD 或需经其他入路切开减压手术，并提前告知患者使其对该手术有充分认识，同时医生术前也可做到有的放矢，减少术中不确定因素。生理状态下 L5 横突较粗大，腰椎间盘突出症患者常伴有腰椎骨质严重退变，L5 横突骨质肥大增生程度亦加重。PELD 穿刺路径、孔镜套管的放置及镜下器械的操作不仅受髂骨遮挡影响，也受横突肥大增生程度的影响，髂嵴过高或内聚及横突肥厚是影响穿刺的两大因素。根据腰骶移行椎的 Castellvi 分型，Ⅰ 型 L5 横突肥大（纵向长度>19 mm）靠近骶骨，Ⅱ 型 L5 横突与骶骨构成可动关节，二者对椎间孔的穿刺针造成阻挡；Ⅲ、Ⅳ 型出现腰椎骶化时穿刺已不可能[14-15]。由于椎间孔内有神经根通过，对这类患者强行微创非直视下操作有损伤神经根风险[16]，多行椎板间或经髂骨入路甚至改为开放手术，但手术风险、创伤及费用都相应增加。例如，椎板间入路是在传统后路开放手术基础上使用内镜行椎间盘切除术[5-9, 17-19]，由于工作通道进入椎管，对椎管内结构干扰较大，甚至导致腰骶神经根损伤、硬膜撕裂脑脊液漏、同侧肢体麻痹及感染可能[6, 20]。而经髂骨入路需在髂骨上打孔建立骨性工作通道，但局麻镇痛效果不佳，多数患者难以忍受，多需全麻或腰麻以减少患者痛苦，手术医师无法得到患者对术中操作的实时反馈，增加了风险及手术费用；同时，经髂骨入路存在骨性通道内放置器械后可操作空间有限的不足，以及髂骨骨折、损伤臀上皮神经及臀上动静脉所致麻木和失血的风险[20]。由于 PELD 创伤小于椎板间入路及经髂骨入路，因此对于 L5、S1 椎间盘突出患者，满足 PELD 适应证者首选 PELD 手术，但由于其解剖的特殊性，术前需充分甄选适合条件的患者，以降低手术风险。
本研究回顾分析了河南科技大学第一附属医院近 3 年来拟行 PELD 的 L5、S1 椎间盘突出患者术前 X 线片资料，创新性地提出了髂高率、髂角率的量化指标概念，并对相关数据进行统计分析，通过 ROC 曲线来确定髂高率、髂角率的诊断临界点，很好地解决了这个问题。ROC 曲线是全面、准确评价诊断试验的有效工具，并确定检测的最佳阈值、临界点，一般选择 youden 指数最大的切点为最佳临界点，在该点试验的灵敏度和特异度均较高，漏诊率和误诊率较小[21-24]。本研究采用 SPSS19.0 统计软件对测量的髂高率、髂角率数据进行 ROC 曲线统计分析发现，髂高率和髂角率的临界点分别为 0.71 和 0.75。因此我们认为：① 当髂高率>0.71 和/或髂角率>0.75 时，直接经皮穿刺行椎间孔镜操作很难到达目标位置，导致穿刺失败或镜下操作困难，宜采用经髂骨入路或经椎板间入路，或者行开放手术椎板减压固定融合术。② 对于髂高率未超过临界值，但存在 L5 横突肥大增生的患者，其髂角率>0.75 时，亦需特别注意。由于肥大增生的 L5 横突影响，术前穿刺及术中操作亦可能出现困难，可能需行磨钻磨除局部增生的骨质，以消除穿刺及操作路径上肥大增生骨质的影响，从而额外增加了手术风险及患者痛苦，必要时可采用其他手术方式，以减轻患者痛苦及降低手术风险。
但本研究也存在局限性：未将 L5、S1 关节突关节的影响纳入研究，在 L5、S1 关节突关节增生患者，对穿刺通道的建立及镜下操作亦会产生影响。随着手术器械的改进，通过磨钻可解决相当一部分关节突关节增生造成的不利影响，但仍有部分患者因此而导致手术失败，改行其他手术方式。对于 L5、S1 椎间盘突出患者，决定手术方式的因素有多种，髂嵴过高或内聚及横突肥厚是影响穿刺的两大因素，但同时也与 L5、S1 椎间盘突出的影像学表现、术者的熟练程度及经验有关，手术医师也应不断提高手术水平，并做好充分术前准备。
综上述，本研究虽仅对髂嵴高度及横突肥大程度进行研究，可能存在一定偏倚，但作为对影响 L5、S1 节段 PELD 手术的主要因素，我们认为对手术方式的选择仍有一定借鉴意义。随着手术器械设备的进步，这一因素的影响程度可能会逐步下降，但对初学者而言仍然是临床工作中经常遇到不可回避的难题之一，因此本研究对临床工作仍具有一定指导意义。
作者贡献：高航飞、徐燕参与实验设计及实施，数据收集整理及统计分析，文章撰写；桂鉴超对文章的知识性内容作批评性审阅；蒋逸秋、许波、熊明月、崔永光参与实验设计及实施，数据收集整理及统计分析。
利益冲突：所有作者声明，在课题研究和文章撰写过程中不存在利益冲突。
机构伦理问题：研究方案经河南科技大学第一附属医院医学伦理委员会批准。
