脊髓型颈椎病ACDF术后近期颈椎矢状位参数的变化及意义

曾祥鸿，梁博伟，谢克恭，彭金辉，卢贤哲

(1.右江民族医学院附属医院脊柱骨病外科，广西 百色 533000；2.玉林市中西医结合骨科医院，广西 玉林 537000)

随着对颈椎病发生发展的深入认识，越来越多的学者开始研究颈椎矢状位平衡对脊髓型颈椎病(cervical spondylotic myelopathy，CSM)的影响[1]，而颈椎手术也可能会影响颈椎矢状面参数并加速颈椎退化。应用零切迹椎间融合器的颈椎前路间盘切除椎间融合内固定(anterior cervical discectomy and fusion，ACDF)在CSM的治疗中疗效确切，除能减压神经和脊髓外，也能减少对颈椎周围软组织的侵扰[2]。对于没有颈椎病症状的成年人，不同颈椎矢状位参数之间同样存在相互关系，且这些参数会随着年龄的增长而发生改变[3]。目前，对于正常人和CSM患者颈椎矢状位参数的区别以及应用零切迹椎间融合器的ACDF术后参数变化对临床症状的影响的相关研究还较少。本研究对比了CSM患者与健康成年人在颈椎矢状位参数间的变化，并分析了ACDF术后颈椎矢状位参数的变化及其意义。

1 资料与方法

1.1 纳入与排除标准 以右江民族医学院附属医院体检中心2019年6月至2020年6月正常体检人员为健康组，以2016年1月至2019年10月在右江民族医学院附属医院因CSM在脊柱骨病外科住院手术治疗患者为CSM组。收集健康组和CSM组患者的颈椎正侧位DR片检查资料，并收集CSM组的病历资料以及随访结果。健康组纳入标准：(1)年龄：35～70岁；(2)无任何颈椎病的症状和体征；(3)颈椎生理曲度存在。排除标准：(1)既往有脊柱外伤史或者手术史者；(2)存在脊柱冠状位畸形者(Cobb角>10°)；(3)存在先天性颈椎畸形者。CSM组纳入标准：(1)经临床症状、体征和影像学资料诊断为CSM者；(2)经正规保守治疗3个月以上无效；(3)行单纯零切迹椎间融合器ACDF者；(4)获得术后12个月随访，且影像资料完整者。排除标准：(1)合并有其他类型颈椎疾病者；(2)伴严重骨质疏松症，有颈部外伤或手术史者；(3)合并有颈椎滑脱、失稳、结核等其他疾患者。

1.2 一般资料 健康组96例，其中男性50例，女性46例；年龄35～70岁，平均(50.63±7.83)岁。CSM组76例，其中男性39例，女性37例；年龄38～74岁，平均(53.88±8.68)岁。单节段39例，双节段26例，三节段11例。两组患者的年龄、性别等比较差异无统计学意义(P>0.05)。

1.3 手术方法 手术均由同一组医师完成。全麻，仰卧位，双肩背部垫软枕，头颈向后仰伸，后枕部垫软头圈。常规消毒铺巾，采颈前右侧横型切口，纵型切开颈阔筋膜及分离颈前颈肌间隙大颈前筋膜，定位针穿入椎前间隙，C型臂透视，定位明确，纵型切开椎前筋膜，将责任间隙撑开，刮除间盘组织，将型号合适的融合器填充自体骨并置入椎间隙，各2枚螺钉固定责任间盘上、下椎体，再次C型臂透视，明确融合器在位，止血、留置引流管，逐层缝合切口。

1.4 参数指标和手术疗效指标 参数指标：包括C2～7Cobb角、C2椎体矢状面垂直轴线至C7椎体后上缘的距离(C2～7sagittal vertical axis，C2～7SVA)、T1倾斜角(T1slope，T1S)和胸廓入口角(thoracic inlet angle，TIA)。以上参数指标测量方法参照鲁新垒等[4]总结的测量方法(见图1)。C2～7Cobb角：为C2下缘切线与C7下缘切线垂线之间的夹角。C2～7SVA：经C2中心作铅垂线，连接其与C7后上角的水平距离。T1S：T1椎体上缘切线与水平线的夹角。TIA：由一条垂直于T1上终板的直线和一条连接T1上终板中心和胸骨上端的直线形成的角。疗效评价指标：采用日本骨科协会评估治疗分数(Japanese orthopaedic association，JOA)、颈椎功能障碍指数(neck disability index，NDI)以及视觉模拟评分(visual analogue score，VAS)对手术疗效进行评估。所有参数指标均在右江民族医学院附属医院影像系统内测量，均由1名影像科医师，2名脊柱外科医师分别测量记录，取3者的平均值；CSM组测量术前和术后12个月的指标。

图1 各参数测量示意

2 结 果

2.1 参数指标 健康组和CSM组4个参数比较差异均有统计学意义(P<0.01，见表1)。CSM组术前和术后12个月C2～7Cobb角、C2～7SVA比较差异均有统计学意义(P<0.05)；T1S和TIA比较差异无统计学意义(P>0.05，见表2)。

2.2 疗效指标 CSM组术前和术后的JOA评分、NDI指数和VAS评分比较差异均有统计学意义(P<0.05，见表3)。CSM患者术前术后参数差值与评价指标差值的相关性见表，其中C2～7Cobb角差值与JOA评分、NDI指数和VAS评分差值有相关性(P<0.05)，其余参数差值与疗效指标差值无相关性(P>0.05)。

以观察指标术后12个月和术前的大小改变值为界限，将患者分为高值组(术后观察值-术前观察值≥0)和低值组(术后观察值-术前观察值<0)2个亚组。其中高Cobb角值组61例，低Cobb角值组15例；高C2～7SVA值组18例，低C2～7SVA值组58例；高T1S组值59例，低T1S值组17例；高TIA组62例，低TIA组14例。各亚组疗效评价指标变化比较见表5，高低Cobb角组、C2～7SVA组、T1S组和TIA组术前JOA评分、NDI指数以及VAS评分比较差异无统计学意义；术后高低C2～7Cobb角组JOA评分、NDI指数以及VAS评分比较差异有统计学意义(P<0.05)；而高低C2～7SVA组、T1S组和TIA组术后JOA评分、NDI指数以及VAS评分比较差异无统计学意义(P>0.05)。

表1 健康组和CSM患者组矢状位参数比较

表2 CSM组术前和术后颈椎矢状位参数比较

表3 术前和术后JOA、NDI和VAS比较分)

表4 CSM患者术前术后参数差值与评价指标的相关性

2.3 典型病例 39岁女性，因“双上肢麻木乏力伴疼痛3年，加重2个月”入院。于当地医院诊断为CSM并反复保守治疗，症状反复，2个月前因左上肢症状加重入我院。我院术前颈椎MRI检查示C5～6颈椎间盘突出，排除手术禁忌证后行ACDF。患者诉症状缓解，术后定期至我院复查DR示内固定位置在位、稳固，无松动、下沉等迹象(见图2～4)。

表5 脊髓型颈椎病各参数高低组手术前后比较分)

图2 术前MRI示C5～6颈椎间盘突出 图3 术前DR检查测量各参数值 图4 术后12个月DR检查各参数值变化

3 讨 论

3.1 正常人和脊髓型颈椎病患者参数比较 本研究中健康组的颈椎矢状位参数与杨胜等[5]测量的参数接近，与CSM组比较差异均有统计学差异。其中CSM组的C2～7Cobb角比健康组小，说明正常人的颈椎曲度维持在更加前凸的状态。这种前凸状态更加符合脊柱的生理曲度，当超过正常的生理曲度处于颈椎后凸(cervical kyphosis，CK)状态时，将使间盘承受更大的压力。鲁新垒等[4]认为CK会对脊髓引起静力压迫，随着后凸加重，髓内压力逐渐增加，可导致脊髓神经脱髓鞘病变、血管和神经细胞损伤。周逸彬等[6]认为颈椎矢状面前凸形态是颈椎的最佳形态，笔直型和后凸型将增加颈椎间盘退变风险。所以，作者认为C2～7Cobb角更小者因为加速了间盘退变，发展为CSM的可能性更大，这可能是本研究中CSM患者C2～7Cobb角较健康者小的主要原因。

C2～7SVA代表在以第7颈椎为参照时的偏移量，本研究中CSM患者的C2～7SVA值较正常组更大，说明CSM患者在C7以上的重心更加前倾。而过大的C2～7SVA会导致颈椎失代偿，导致颈椎失衡[7]。大部分颈椎失衡是由椎间盘突出，颈部肌肉疲劳，韧带松弛和长期弯曲引起的椎体错位导致，这可导致颈椎矢状垂直轴(sagittal vertical axis of cervical spine，SVA)升高，颈椎前凸(cervical lordosis，CL)降低[8]。目前大量文献显示C2～7SVA和C2～7Cobb角存在负相关的关系[3]。所以，作者认为C2～7Cobb角和C2～7SVA的这种负相关的关系解释了在本研究中CSM患者C2～7Cobb角较正常人小，而C2～7SVA较正常人更大的原因。

T1S可以反映颈椎与全脊柱平衡的关系，它决定维持头部重心在平衡位置所需的前凸量，它根据SVA和胸椎后凸所确定的脊柱整体排列而变化[4]。在本研究中CSM患者的T1S较健康者小，差异有统计学意义。国外学者[9]在尸体模型中发现T1S的变化会导致SVA的补偿性变化；当T1S从基线开始减小时，CL减小，反之亦然。Xing等[7]认为较高的T1S会增加C2～7CL，较低的T1S降低了CL，从而使颈椎获得了矢状平衡，并导致颈椎相对笔直，这种机制可能会由于重力增加压力并加速颈椎间盘退变，所以较低的T1S可能是颈椎间盘退变发生和发展的风险。所以，作者认为较小的T1S可能会增加CSM的发生风险，但其临界值是多少还待研究。杨胜等[5]认为T1S不仅与体位有关，还与性别及年龄相关，脊柱会因为退变以及骨质疏松等原因导致胸椎后凸增大，人体为维持水平视线将进行代偿性调节，导致CL增大。TIA是另外一个反应颈胸交界区关系的参数[10]，其是一个常数，与T1S呈正相关，这也解释了在本研究中研究组T1S和TIA均较对照组略小的问题。

3.2 ACDF术后参数变化及意义 本研究中患者术后的C2～7Cobb角较术前增大，差异有统计学意义，作者认为这是因为CSM患者大多存在椎间高度丢失，从而改变了原有的颈椎生理曲度，使CL减少；而ACDF摘除间盘后置入融合器恢复了椎间高度，使CSM患者术后CL增加。在本研究中术后与术前的C2～7Cobb角差值与疗效指标差值均存在相关性(P<0.05)；其中与JOA评分差值为正相关，与NDI和VAS差值为负相关。在本研究中高C2～7Cobb角组与低C2～7Cobb角组的术前JOA评分、NDI指数和VAS评分比较差异无统计学意义，而术后比较差异有统计学意义。以上的结果说明C2～7Cobb角与CSM的临床症状相关，在一定范围内CK改善明显者其临床症状也改善更佳。Fan等[11]认为术前C2～7Cobb角较小是ACDF术后多节段CSM患者预后不良的危险因素，其易受椎间盘退变的影响；术中椎间隙撑开后，颈椎前中柱曲度恢复，可部分矫正Cobb角，维持或重建CL有助于ACDF术后获得良好结果。

在本研究中C2～7SVA较术前减小，差异有统计学意义，说明术后C7椎体以上重心较术前发生了少量的后移，作者认为这与患者CK改善，生理曲度更加前凸有关。C2～7SVA差值与JOA评分、NDI指数和VAS评分差值无相关性(P>0.05)，低高SVA组术前术后各临床评价指标亦无相关性(P>0.05)，这与孙柏寒等[12]的研究结果一致，但与席俊伟[13]的研究存在区别。如前文所述C2～7Cobb角与C2～7SVA存在负相关的关系，按理C2～7Cobb角增大与C2～7SVA减小均应与临床指标存在相关性；但在本研究中C2～7Cobb角与临床症状有相关性，而C2～7SVA却无相关性。这看起来是矛盾的，笔者认为其原因一方面可能与本研究样本量过小，对结果产生了偏移有关；其二可能是因为手术效果主要由受压脊髓减压效果决定，颈椎矢状位参数对其影响较小；其三是因为C2～7SVA需超过一定范围才可能对临床症状产生影响，本研究患者术前和术后的C2～7SVA值可能均在这一范围之中；第四，并不能简单认为C2～7Cobb角与C2～7SVA是一对一的关系，C2、C7椎体以外的颈椎失衡以及头部的重心改变等也可能对C2～7SVA产生影响[14]，因为颈椎的任何局部变化都可能影响整个脊柱的矢状轴。Li等[15]认为颈椎矢状位对准(cervical sagittal alignment，CSA)与颈椎间盘退变密切相关，并影响脊柱功能，尤其是在CK的情况；CSA对CK患者轴向颈痛(axial neck pain，ANP)的发生有显著影响，较大的C2～7SVA较大可能导致ANP。Fan等[11]认为正常无症状志愿者的C2～7SVA值保持在20 mm的范围内，颈椎矢状面失衡定义为大于40 mm的值，CL是SVA的预测因子，大的SVA是CSM患者术后恢复不良的危险因素。余文超等[16]认为当C2～7SVA>40 mm时，说明颈椎发生了前倾，头部重心也发生了前移，这将导致CSA失衡；此时为了维持颈椎的平衡，颈后部的肌肉需消耗更多能量，这种代偿机制会影响患者的颈部功能和生活质量，使患者出现颈肩部疼痛。Hyun等[17]通过基于NDI的回归模型研究认为C2～7SVA与中度和严重残疾相关的阈值分别为40.8 mm和70.6 mm。张林等[18]建议颈椎前路手术将C2～7SVA控制在25～40 mm之间，而不是简单的套用无症状健康人群的数值。

患者T1S和TIA术前术后变化差异无统计学意义，作者认为这是因为如前文所述T1S和TIA在个体中其可能是特定的参数，手术并不会使其发生大的改变。Hung等[19]认为如果术前T1S、C2～7SVA和C2～7前凸均在良好范围内，可能导致ACDF术后参数没有显著变化。潘宇波等[20]认为T1S作为一个相对恒定不变的影像学参数，因为T1椎体固定在肋骨两侧，如果手术未对T1椎体结构造成破坏，其不会发生明显变化。T1S和TIA的差值与JOA评分、NDI指数和VAS评分差值无相关性，其参数低高值组的术前和术后JOA评分、NDI指数和VAS评分比较差异也无统计学意义。其原因可能为这两个参数的数值比较恒定，对临床症状的影响较小，且其可能要超过某个特定的数值才可能对手术效果产生影响。TIA是恒定的参数；T1S越高，则TIA越大，T1S是ANP的危险因素，当T1S小于18.5°时，对退行性颈椎病具有重要的诊断价值在；而在T1S较高时，如果头部的重心向前移动，会加重驼背并引起ANP[16]。Weng等[21]认为T1S高时需要后颈部肌肉进行更多的活动以保持水平的凝视并最大程度地减少与头部位置有关的能量消耗。当T1S过大时为了维持水平注视并缓解症状，常会导致CL的代偿性增加，并且常伴有SVA的恶化，当T1S>40°时常导致预后不良[8]。可见过大和过小的T1S均不利于手术预后，本研究术前术后T1S平均值均小于40°，并且大于18.5°，处于文献报道的安全范围，这可能是本研究T1S和TIA与临床症状不相关的主要原因。

综上所述，正常人较CSM患者拥有更大的C2～7Cobb角和更小的C2～7SVA、T1S、TIA；颈椎矢状位的失衡可能通过多种机制增加出现ANP和患CSM的风险。使用零切迹椎间融合器的ACDF可以恢复颈椎前凸，术后患者的C2～7Cobb角较术前增大，C2～7SVA较术前减小，而T1S和TIA与术前接近。其中C2～7Cobb角与临床症状改善存在相关，而其他3个参数与症状改善无关。

本研究存在样本量小，随访时间过短等局限性；数据收集时各参数的测量也可能存在偏差；未综合考虑病程、脊髓压迫程度等因素可能对临床结果产生偏移的影响。因此，将来除需更大样本量的研究外，还需更加科学的方法排除混杂因素的影响。