颈前路手术治疗颈椎后凸畸形对脊髓张力的影响

王建喜 臧法智 胡博 吴晓东 袁文 陈华江

颈椎后凸畸形在临床上并不少见，病因有多种，常见于老年退变性颈脊髓病(degenerative cervical myelopathy,DCM)患者。颈椎后凸畸形会导致脊髓轴向的拉伸，使脊髓张力增加，加重脊髓腹侧致压物的压迫程度，导致严重的脊髓神经功能损伤。颈椎后凸畸形患者临床症状重且进展快。颈椎后凸的矫形、神经减压和颈椎序列稳定性重建是颈椎后凸畸形手术治疗的目的[1]。但是，手术治疗通常难度大、风险高、并发症多。本文作者既往研究结果表明，采用前路手术通过撑开技术对颈椎后凸进行适度矫形可获得令人满意的临床疗效[2]。然而有研究者指出，颈前路的撑开操作可能会对高张力状态的脊髓造成影响，加重脊髓的张力，影响神经功能的恢复[3]。目前尚缺少直接测量脊髓张力的有效方法，前路的撑开矫形操作后对椎管内脊髓张力的影响尚不明确。本研究通过测量术后目标节段内脊髓长度和脊髓矢状径等脊髓形态指标的改变间接评估脊髓张力的变化，从而评价颈前路手术治疗颈椎后凸畸形对脊髓张力的影响，为颈前路撑开技术在颈椎后凸畸形治疗中的应用提供理论依据。

资料与方法

一、 资料

1.一般临床资料： 对2011年9月至2020年6月于海军军医大学第二附属医院骨科接受手术治疗的颈椎后凸畸形患者53例的临床资料进行回顾性分析。其中男35例，女18例；年龄(54.7±19.1)(12～74)岁；包括退变性颈椎后凸36例、神经纤维瘤病颈椎后凸6例、青少年特发性颈椎后凸3例、颈椎结核颈椎后凸5例和创伤后颈椎后凸3例。依据颈椎后凸程度将患者分为2组：A组32例，颈椎后凸Cobb角<30°；B组21例，颈椎后凸Cobb角≥30°。

2.病例纳入与排除标准：(1)病例纳入标准：①术前伴有明确神经压迫症状，体征与影像学神经压迫相符；②影像学检查提示存在不同程度的颈椎后凸改变；③经保守治疗无效；④手术由同一组医生完成。(2)病例排除标准：①既往有颈椎手术病史；②临床资料不完整；③拒绝签署知情同意书。

二、 方法

1.术前检查：对所有患者行颈椎正侧位、颈椎过伸过屈位X线、颈椎CT+三维重建及颈椎MRI平扫检查。X线检查均提示颈椎后凸畸形，颈椎伸屈活动度下降；部分患者由神经纤维瘤病或颈椎结核导致颈椎成角状后凸畸形，局部僵硬，后凸顶点及附近椎体发生形变和畸形融合。MRI提示脊髓受压，部分患者MRI T2加权像可见髓内高信号改变。对个别颈椎畸形复杂患者，术前行颈椎3D模型打印辅助手术方案的制定。

2.手术治疗：采用颈前路多节段椎间盘切除融合(anterior cervical disecotomy and fusion，ACDF)或颈前路椎体次全切除减压植骨融合(anterior cervical corpectomy and fusion，ACCF)手术，通过前路撑开完成适度后凸矫形，实现神经减压[2]。

3.术后处理：术后2～3 d鼓励患者下地活动。采用费城颈托、头颈胸石膏和头颈胸支具中的一种行常规保护2～3个月。

4.随访：患者术后2、6、12个月接受门诊复查，之后每6个月或有病情变化时门诊复查1次。常规行颈椎正侧位X线检查，每6个月行颈椎MRI检查。

5.评价指标： 采用日本骨科协会(Japanese Orthopedic Association，JOA)脊髓功能评分(总分17分)对患者神经功能进行评估；采用视觉模拟评分(visual analogue scale，VAS)对疼痛程度进行评估。颈椎矢状位参数包括颈椎Cobb角、C2-C7矢状面轴向距离(sagittal vertical axis,SVA)和T1倾斜角 (T1 slop，T1S)。通过过伸过屈侧位X线测量颈椎活动度(range of motion,ROM)。对全部患者术前与术后各项指标进行比较；分别对2组患者术前和术后C2-C7脊髓长度和脊髓矢状径进行比较。

6.颈椎影像学参数的测量：采用Agfa IMPAX系统进行影像学参数测量。颈椎Cobb角,C2-C7 SVA和T1S的测量方法见图1A。颈椎后凸Cobb角为侧位X线像上颈椎后凸涉及节段角度，采用Cobb角测量法。手术颈椎后凸Cobb角变化值=术前颈椎后凸Cobb角-术后颈椎后凸Cobb角。C2-C7脊髓长度采用颈椎MRI平扫T2WI矢状面颈脊髓中央层面像进行测量：首先沿C2-C7各个椎间盘的中部做平行于终板的直线并与后方脊髓相交；于直线上选取脊髓失状径的中点作为测量参考点，连接各个节段的参考点，形成平行于脊髓中部的连续线段；测量各线段长度后相加之和即为C2-C7脊髓长度(图1B)。对后凸顶点椎体畸形严重导致椎间盘位置难以准确识别的病例，于脊髓后凸顶点区域脊髓矢状径中点选取参考点用于脊髓长度的测量(图2A)。脊髓矢状径也采用颈椎MRI平扫T2WI矢状面颈脊髓中央层面像进行测量，于责任椎间盘平面分别测量脊髓矢状径后取平均值(图1B)。

图1 颈椎矢状位参数、脊髓长度及矢状径的影像学测量方法示意图 A 颈椎矢状位参数测量 B 脊髓长度及矢状径测量

图2 患者，男，41岁，陈旧性颈椎结核导致颈椎严重后凸畸形。术前双下肢无力，行走不稳，保守治疗无效，JOA评分10分。术前颈椎后凸Cobb角=45.5°，C2-C7 SVA=24.2 mm，T1S=5.5°，C2-C7脊髓长度=87.6 mm，脊髓矢状径=5.2 mm。行颈前路ACCF手术进行颈椎后凸矫形。术后4年患者神经症状明显改善，JOA评分14分。术后颈椎后凸Cobb角=15.8°，C2-C7 SVA=13.2 mm，T1S=3.1°，C2-C7脊髓长度=82.1 mm，脊髓矢状径=5.8 mm A 术前颈椎MRI，红色线段为脊髓长度 B 术后颈椎MRI C 术前颈椎侧位X线 D 术后颈椎侧位X线

结 果

典型病例见图2。

一、术后颈椎影像学参数的变化

术后2个月、6个月、末次随访时全部患者颈椎后凸Cobb角、C2-C7 SVA、颈椎ROM差异均无统计学意义(均P>0.05)，但均较术前显著降低(均P<0.01)，T1S与术前无显著差异(P>0.05)，JOA评分和VAS评分较术前均有显著改善(均P<0.01)。见表1。

表1 全部患者术前与术后颈椎影像学参数、JOA评分和VAS评分的比较

二、术后脊髓形态参数的变化

术后2个月、6个月、末次随访全部患者C2-C7脊髓长度较术前差异均无统计学意义(均P>0.05)，脊髓矢状径均较术前均有显著增加(均P<0.01)。见表2。

表2 全部患者术前与术后颈椎脊髓形态测量参数的比较

三、两组脊髓形态的变化

A组术前和术后各次随访C2-C7脊髓长度差异均无统计学意义(均P>0.05)，脊髓矢状径差异均有统计学意义(均P<0.01)；B组术前和术后各次随访C2-C7脊髓长度和脊髓矢状径差异均有统计学意义(均P<0.05；均P<0.01)。见表3，4。

表3 A组(n=32)术前与术后脊髓形态的比较

表4 B组(n=21)术前与术后脊髓形态的比较

四、脊髓长度改变值与Cobb角变化值的相关性

脊髓长度改变值与Cobb角变化值具有显著相关性(r=0.753，P<0.01)。根据单因素线性回归分析结果，脊髓长度显著减小(减小值≥5 mm)所对应的Cobb角变化临界值为26.8°(图3)。

图3 脊髓长度改变值与Cobb角变化值的相关性

讨 论

颈椎后凸畸形在临床上并不少见，根据发病原因可分为医源性(如：颈后路椎板切除术后)、退变性、感染性、先天性和神经纤维瘤病性等类别[4-5]。随着手术技术的进步，医源性颈椎后凸的发病率逐渐降低。但是，由于老龄化社会的来临，老龄DCM增多，退变性颈椎后凸发病率逐渐增高。老年DCM伴颈椎后凸往往累及多节段，可伴有严重颈椎管狭窄和后方小关节不稳，颈椎矢状面失衡。颈椎后凸会导致前方椎间隙高度降低，重力轴前移导致颈椎后结构应力改变，后结构的失代偿可进一步加重颈椎后凸，形成了生物力学上“后凸加重后凸”的恶性循环[6]。感染性和神经纤维瘤病性颈椎后凸往往伴有椎体畸形，颈椎局部呈现角状、僵硬型后凸[7]。颈椎后凸状态下颈脊髓的拉伸状态，下颈椎及上胸椎在最大屈曲状态脊髓可以延长24%，相应在颈胸段增加约17.6 mm，如应力超过脊髓的耐受则导致一过性甚至永久性损伤[8]。骨赘、椎间盘突出和局灶后纵韧带骨化(ossification of posterior longitudinal ligament,OPLL)等导致的腹侧脊髓压迫可能会对脊髓形成栓系，前后同时存在脊髓压迫也可造成局部脊髓迂曲，在此情况下脊髓轴向牵张应力局限于栓系点或迂曲结构间，易形成集中的应力，从而引起脊髓损伤[8]。然而，目前仍然无法准确测量颈椎后凸状态下的脊髓张力，颈椎后凸矫形后脊髓张力的变化值得深入探讨。

颈椎后凸畸形的手术治疗难度大，风险高，并发症较多。关于手术方案的选择目前仍未达成共识，颈前路手术、后路手术和前后路联合手术都是可选方案[9-11]。其中单纯前路手术创伤相对较小，出血少，恢复快，能够直接去除来自脊髓前方的压迫。前路手术也可通过椎体间深部撑开间接达到后方的减压。前方钛板的塑形能够进一步增加后凸矫形后颈椎的稳定性[12]。前后联合手术对于颈椎后凸的矫形更具优势，能够达到更好的矫形效果[13-14]。对严重的颈椎后凸畸形仅需要进行适度的矫形(约80%)便可达到改善临床症状的目的，过度追求后凸矫形效果并不能有效增加手术疗效，且会增加手术并发症发生的风险[2,15]。本研究结果证实，前路手术后颈椎Cobb角得到明显改善，前路手术通过前方撑开能够满足矫形要求。

也有学者指出，行前方椎间撑开或者椎体次全切除后较长钛网的撑开可能存在加重后方脊髓张力的风险，导致神经损伤的加重[3]。为进一步探讨前路颈椎后凸矫形术后脊髓张力的变化，本文作者提出对术前与术后脊髓形态进行测量，通过目标节段内脊髓长度和脊髓矢状径的变化间接反映脊髓在手术前后的张力变化。本研究首次提出了MRI测量目标节段内脊髓长度的方法。椎间盘是脊柱运动单元的中心，脊髓的角度变化则主要分布于椎间盘的层面。因此选取椎间盘层面脊髓矢状径的中点作为测量的参考点，测量范围内手术前后的线段长度变化即为椎管内脊髓长度的改变值。考虑到后凸矫形术后颈椎曲度的改变也主要依赖于椎间盘层面角度的变化，同样采用椎间盘层面进行脊髓矢状径的测量，多节段测量结果的平均值能够更为准确地反映脊髓矢状径改变的水平。通过颈前路手术椎体间撑开矫形能够达到有效的后凸矫形和神经减压，患者术后神经症状有了显著的改善。通过对脊髓形态的测量发现，脊髓矢状径在术后有了显著的增加，而脊髓长度仅在B组(术前颈椎后凸Cobb角≥30°)显著减小。B组患者术后出现更大的颈椎曲度变化。这一结果说明脊髓长度的变化和颈椎曲度变化幅度相关。相关性分析结果进一步证实，脊髓长度的改变与矫形程度呈显著相关性。矫形程度较大(大于26.8°)时脊髓长度才会出现显著变化(大于5 mm)。颈前路手术椎体前方撑开不会增加脊髓的应力，反而会通过改善颈椎曲度缓解颈脊髓的张力。矫形后脊髓曲度更加趋向正常，脊髓后凸至中立甚至前凸的改变是影响脊髓长度的重要因素。

本研究存在不足之处：首先，样本量较小，需要更大样本量和多中心研究数据对结论进行证实；其次，本研究仅对前路手术前后脊髓张力进行了影像学测量研究，后期可纳入后路手术以及前后联合手术数据并进行比较，研究不同术式对脊髓张力的影响。

总之，采用颈前路手术治疗颈椎后凸畸形可以获得较好的效果，术后脊髓张力同时得到显著改善。