颈后路单开门椎管扩大椎板成形术与颈椎矢状位平衡的研究进展
2020-12-24潘宇波马迅秦志勇黄懿
潘宇波,马迅,秦志勇,黄懿
(山西医学科学院山西大医院,山西 太原)
0 引言
颈椎后路单开门椎管扩大成形术(Posterior Open-door Laminoplasty,LAMP)是Hirabayashi 等人[1]推广的一种治疗脊髓型颈椎病(Cervical Spondylotic Myelopathy,CSM)和颈椎后纵韧带骨化症(Cervical Ossification of the Posterior Longitudinal Ligament,C-OPLL)的手术方式。作为一种非融合的手术方式,通过单侧后方椎板的翻转掀起,并在对侧辅以牢固的内固定装置,使颈椎椎管扩大,脊髓向后漂移,达到了解除脊髓压迫的目的,术后颈椎生理活动保持正常,并且临近节段退变的风险相较于前路手术明显减少[2]。目前有研究已经证实了LAMP 术后,患者的神经功能的恢复较前路手术效果更好[3-4],Satomi 的研究表示[5]LAMP 术后10 年患者的神经恢复率为50%-70%。然而在长期随访中,4.7%的患者出现了C5 神经根麻痹的症状[6];34%的患者由于内固定松动、铰链侧塌陷等导致“再关门”而出现颈椎椎管的二次狭窄[7];5%-86%的患者出现术后颈部疼痛[8];且随着时间的推移,近100%的患者出现颈椎活动度下降[9],这可能与LAMP 术后颈椎曲度变直、甚至发生后凸畸形等严重颈椎失状位平衡失衡有关[10]。当颈椎失状位平衡失衡时,头部重心的前移超过了人体以“最低能耗”来保持平衡状态的调节范围,患者会因此出现生活质量下降,甚至神经功能恢复效果降低,影响了患者的对于手术的满意程度[11]。作为脊柱的重要结构,LAMP 术后颈椎矢状位平衡也开始受到越来越多的重视,为此本文结合近年来的文献,综述了有关于LAMP 与颈椎失状位平衡的研究进展。
1 评价颈椎矢状位平衡的影像学指标
近年来,颈椎矢状位平衡引起了广泛关注,同时也被作为颈椎后路手术疗效的重要考量指标。目前评价颈椎失状位平衡的影像学评价指标包括[12]:①T1-Slope:T1 上终板延长线和水平线之间的夹角;②C2-7Cobb 角:C2 下终板延长线与C7 下终板延长线之间的夹角;③C2-7SVA:C2 椎体几何中心的铅垂线与C7 椎体后上缘之间的距离;④C0-2Cobb 角:Chamberlain 线(即硬腭后缘与枕骨大孔后上缘连线)与C2 椎体下终板延长线之间的夹角。
T1-Slope 是近年来备受国内外学者关注的重要颈椎矢状位平衡的评价指标。第一胸椎作为颈椎的基部,其倾斜度与颈椎前倾程度直接相关,是评价颈椎整体矢状平衡的重要标志[13]。Hyo Sub Jun 等[13]认为CSM 患者入院时具有更大的T1-Slope,同时也认为过大的T1-Slope 是普通人是否发生颈脊髓压迫症的预测因素。
C2-7Cobb 角可以用来评定颈椎的曲度,即前凸或后凸,角度大于0°定义为前凸,小于0°定义为后凸[14,15],同时用下列公式计算颈椎曲度变化的情况,即:曲度变化(°)=(术前C2-C7Cobb 角)-(术后C2-C7Cobb 角)[15],改变>0°就可判断为术后前凸丢失(lost of cervical lordosis,LCL)。
C2-7SVA 也用来评价颈椎整体的前倾程度,增加表示颈椎有更明显的前倾趋势。Smith 等人[16]发现C2-7SVA 的大小与CSM的严重程度正相关,同时过大的C2-7SVA 也预示着患者术后神经功能恢复的效果较差。
C0-2Cobb 角反映了上颈椎(寰椎和枢椎)的前屈及后伸程度,角度增大表明上颈椎的过度后伸。寰椎及枢椎被认作为一个整体,它可以根据枢椎以下的颈椎矢状平衡变化做出相应的变化,以保持头颅的重心和颈椎整体的稳定性[17]。
2 LAMP 对于颈椎失状位平衡及临床疗效的影响
颈椎矢状位平衡被认为是颈椎手术和胸腰段脊柱手术后放射学和临床结果的重要决定因素[18,19]。Sakai 等人[20]报道称,入院时无后凸畸形的CSM 患者,LAMP 术后后凸畸形发生率为5.2%。Kenichiro 的研究[21]中虽然没有选择术前后凸角度超过10°的患者,但术后后凸畸形大于10°的发生率为7.8%。
近期一项研究表明,LAMP 术后患者颈椎前凸平均有3°的丢失,尤其是术前高T1-Slope 的患者需要更大的颈后部肌肉能量,来维持正常的颈椎前凸[21];这也是高T1-Slope 的患者即使术前颈椎前凸良好,但LAMP 术后颈椎后凸畸形的发生率更高的原因[22-23]。 Knott 等[24]指出,术前T1-Slope 处于13°-25° 的范围内时,机体可以通过增强颈椎后部肌肉的力量,增加颈椎前凸,以维持视线水平及颈椎的稳定;但是当T1-Slope>25°时,颈椎前倾就会变的过于明显,上述调节就变的尤为艰难。同时曹鹏等人[25]研究显示,入院时患者的T1-Slope >25°,LAMP 术后第二年随访时颈椎曲度有明显变直的趋势,甚至有部分患者发生后凸畸形。Jae Hwan Cho 等人的研究认为[26],虽然LAMP 术后颈椎矢状位平衡受到了一定程度的破坏,但失衡的程度与术前T1-Slope 的大小并无明显的相关性,且无论术前T1-Slope 的大小如何,术后患者的临床症状都较术前明显环节,神经功能均获得了良好的恢复。Kim 等人同样[23]研究了患者术前T1-Slope 的大小,对LAMP 术后患者神经功能恢复的影响程度,发现术前低T1-Slope 组患者的术后JOA评分改善率显著高于高T1-Slope 组的患者,提示了术前较高T1-Slope 患者术后神经功能的恢复较差。林圣荣等人[27]认为LAMP术后颈椎矢状位的平衡发生了明显变化,颈椎整体表现为前倾,且术前高T1-Slope 的患者颈椎前倾的趋势更明显。因此当患者入院时具有较高的T1-Slope,LAMP 会降低神经功能的恢复及临床症状的改善情况,需要选择更为恰当的手术方式(如:前路手术)来消除不利影响[28-31]。
以往的研究表明,C2-7SVA 是预测后路颈椎手术结果的重要参数。同时颈椎矢状位平衡对于患者健康相关生命质量(Healthrelated Quality of Life,HRQOL)的影响近年来也受到了研究者的重视。Oe 等人[18]的研究,报告了LAMP 术后颈椎矢状位的平衡发生改变,尤其是术前过大的C2-7SVA 对HRQOL 的负面影响。Lin 等人[27]报道称,CSM 或C-OPLL 患者的C2-7SVA 在LAMP后发生了变化,表现为增大的趋势,且C2-7SVA 越大即颈椎整体的前倾程度大,术后患者神经功能改善越不明显,提示了颈椎矢状面平衡的失衡对患者神经功能恢复的负面影响。Kenichiro Sakai[21]认为尤其是术前C2-7SVA>40mm 的患者,LAMP 术后神经功能恢复不理想。R Marie 等人[32]的研究表示,C2-7SVA 的变化与患者生活质量评分(SF-36)的变化呈明显的负相关性。Tang等人[33]认为术前C2-7SVA 的大小与颈椎功能障碍指数(Neck Disability Index,NDI)评分的大小呈明显的正相关性,与SF-36评分的大小呈明显的负相关性,但C2-7SVA 可以与C0-2Cobb 角通过相互调节,亦即上、下颈椎的共同调节,可以尽量维持颈椎整体矢状平衡的稳定,但是肌肉、韧带及骨性结构的保护使得这种调节有一定的限度。Roguski 等[32]发现,术前C2-7SVA 是SF-36的独立预测因子,术前当SVA ≥40mm 时,可以认为患者存在颈椎矢状位平衡失衡,建议骨科医师避免采用LAMP。
3 手术方式对于颈椎失状位平衡的影响
传统LAMP 手术常常需要剥离双侧椎旁肌、切断附着在颈椎骨性结构上的韧带,这样会造成颈椎后部张力结构的损伤,削弱了颈后部肌肉的动力来源,导致不可逆的肌肉萎缩和颈椎矢状位平衡的失衡。因此轴性症状(Axial Symptoms,AS),包括颈部疼痛和肌肉僵硬,常常无法避免[34,35]。在各种改良的椎管扩大椎板成形术中,AS 的低发生率与棘突- 肌肉- 韧带复合体(Spinous Process Muscle Ligament Complex,SPLMC)的良好保存和术后良好的生理曲度密切[36]。保护SPLMC 的结构完整性对于预防严重AS 的发生至关重要[37]。应用刚性内固定可以降低晚期严重AS的发生率,因为它可以牢固增强颈椎的稳定,同时减少了对邻近软组织的刺激[37]。Takeuchi 等人[38]的研究表明,保留SPMLC 的LAMP 能更好地保存颈椎的运动,相较于破坏SPLMC 的手术方式,颈部运动丢失<30%。此外,其他研究者建议减少对颈椎伸肌的侵犯,保留与棘突相连的肌肉,不仅可以显著降低AS 的发生率,同时可以减少术后颈椎前凸的丢失[39,40]。Sun 等人[41]报道了所有保存的单侧SPMLC 病例,术后行B 超显示,颈后部SPLMC 结构清晰,没有明显的萎缩和纤维化,门开放侧的肌结构也没有紊乱或萎缩/纤维化,这一结果在Chen Chao[42]的研究中也有体现。Park等人[43]研究表示,当术中减少了对颈椎后部肌肉的机械损伤和血供的破坏,就可以减少肌肉和椎体之间疤痕组织的形成;同时避免对脊神经后支的损伤,防止SPMLC 的失神经性萎缩,有助于保持肌肉体积不变,这不仅减少了术后严重AS 的发生,同时保持了颈椎正常的活动。因此,预防颈椎失状位平衡的失衡应着重于保护SPLMC 的完整性和增加颈椎的动静态稳定性[44,45]。
最近,各种微创后路减压手术,如肌肉保留LAMP、跳跃式椎板切除术(LAM)或选择性LAM 被报道[46,47]。Shiraishi 等人[46]显示skip-LAM 术后颈椎曲度的维持明显优于传统LAMP 术后,选择性LAM 术后可以更好的保持颈椎失状位平衡。有报道称[48],在颈椎有局部后凸畸形的CSM 患者中,椎板切除融合术对术后颈椎曲度的改善和患者神经功能的恢复优于传统的LAMP。Lee 等人[49]报道,C-OPLL 的患者行椎板切除融合术可以维持术前的颈椎矢状位平衡,对于术前颈椎失状位平衡已经失衡患者的影响程度,仍需进一步验证。Machino 等[50]人研究结果证实,患者LAMP术后应立即开始早期日常颈部肌肉运动的锻炼,早期合理颈部活动可能有助于保持颈椎的失状位平衡和运动功能的恢复,但一切的前提必须是牢靠的影像学证据。罗喻翔等[51]报道LAMP 应用2 枚或4 枚钛板固定均可达到有效支撑,防止“再关门”,且术中注意对SPLMC 保护,可以大大减少对颈椎失状位平衡的影响。苏楠等[52]认为,改良单开门椎管扩大成形术,即单开门椎管扩大成形加 C4-6 侧块螺钉内固定术治疗脊髓型颈椎病,术后颈椎前凸保持良好,虽然C2-7SVA 较术前增加,但大部分患者术后整体颈椎矢状位平衡良好,部分患者还会通过术后减小T1-Slope 来进行代偿,极少数患者术后会出现颈椎矢状位失衡。
4 总结
近年来,颈椎矢状位平衡的维持程度已经作为了颈椎后路单开门椎管扩大成形术疗效的重要评价指标。由于传统颈椎后路单开门椎管扩大成形术对颈部后方棘突- 肌肉- 韧带复合体的损伤,导致了颈椎失状位平衡的重建,常常表现为颈椎过度前倾、曲度变直、甚至后凸畸形等严重并发症,影响手术疗效,降低了患者的满意程度。但由于上颈椎过度后伸的调节,仍可维持患者目光平视、保持头颅的重心。随着国内外学者对颈椎失状位平衡认识的逐渐加深,对于棘突-肌肉-韧带复合体的保护以及手术方式的改进,加之术后有效的颈部肌肉锻炼,LAMP 术后颈椎失状位平衡的维持较之前有了明显的改善。