改良颈椎双开门椎板成形术治疗脊髓型颈椎病的疗效评价：一项随机对照研究

林万程，宋继鹏，易蒙，姚明涛，蒋浩然，丁立祥

1 北京大学第九临床医学院，北京 100038；2 首都医科大学附属北京世纪坛医院，北京 100038

脊髓型颈椎病(cervical spondylotic myelopathy，CSM)是一种常见的颈椎退行性疾病，好发于中老年人群，是脊髓功能障碍的主要原因[1]。CSM 表现为以神经功能障碍为特点的临床症状和体征[2]。神经功能障碍是由发育性椎管狭窄或颈椎继发性退行性改变所引起的脊髓压迫造成的，常见的退行性改变包括椎间盘突出、骨赘形成、关节突关节肥大增生、关节囊肥厚、韧带肥大和钙化等[3-4]。日本学者Kurokawa 首先提出了双开门椎板成形术(double-door laminoplasty，DDL)，现该术式已广泛应用，成为治疗多节段脊髓型颈椎病(multilevel cervical spondylotic myelopathy，MCSM)的一种有效后路减压方法[5-6]，但DDL 容易导致术后并发症，如颈部活动度(range of motion，ROM)减小、术后后凸畸形、轴性症状(axial symptoms，AS)等[7-9]。为了预防术后并发症和提高患者生活质量，许多学者对传统的DDL 进行了手术改进，通过改良手术入路以重建或保留重要后伸肌群与棘突的连接。保留C2 棘突和(或)C7 棘突的肌肉附着的改良术式在获得有效减压的同时，还可以保持颈椎前凸曲线，减少ROM 丢失，并降低术后轴颈症状的发生[10-12]。尽管有许多研究表明改良双开门手术具有可更好地保留颈椎活动度和生理曲度、降低术后并发症等优势，但均为回顾性研究或非随机性前瞻性研究，证据级别不高，有必要进行随机对照试验研究来提供更高级别的证据以支持改良手术的疗效。我们改进了DDL 手术方法，采用C4～ C6 椎板成形术+C3 椎板切除术进行椎管减压，通过行C2 椎板下部和C7 椎板上部骨皮质切除进行潜行减压，以保留C2 或C7 棘突及其肌肉止点的附着。为了在更高证据水平下比较改良双开门手术与传统双开门手术的临床疗效，我们设计并进行了一项随机对照研究，在此报告临床疗效和手术相关并发症。

对象与方法

1 研究设计和监督 本研究是由北京世纪坛医院脊柱外科发起并进行的一项单中心、单盲、随机、对照试验，旨在评价改良手术的临床效果。本试验严格按照赫尔辛基宣言的要求进行，在中国临床试验注册中心进行了注册(注册号：ChiCTR 1800016810)，并获得了机构伦理审查委员会的批准和所有患者的书面知情同意书。本研究根据CONSORT 声明的统一标准建议进行报告[13]。

2 研究对象 招募2019 年1 -12 月在北京世纪坛医院脊柱外科门诊就诊的CSM 患者。纳入标准：1) 年龄40～ 80 岁；2) 有CSM 的典型表现，具有以下2 种或2 种以上的体征或症状——手指精细运动减弱、步态不稳、反射亢进、巴宾斯基征、膀胱功能障碍或踝阵挛；3) 通过MRI 或CT 脊髓造影证实的C3～ C7 椎骨水平存在3 个或更多节段的脊髓受压；4)保守治疗效果不佳。排除标准：1)C2～ C7 颈椎后凸大于5°(在中立的颈椎侧位片上测量)；2)颈椎不稳定；3)既往接受过颈椎手术；4)C2 以上或C7 以下节段存在脊髓受压；5) 合并严重疾病，全身状态较差的患者(癌症、严重心血管疾病及其他危重疾病等)。

由5 名脊柱外科专家组成的小组对每名患者的简短临床主诉、病史、标准化X 线片和MRI 影像学资料进行审查，以评估患者的入组资格和随机化的适用性。符合资格并选择接受手术的患者会收到有关试验的口头和书面信息并签署书面知情同意书。

3 随机化分配与盲法 采用随机数字表法和信封法进行随机化分组，具体方法：随机数字表法产生的随机整数，信封法对产生的随机数进行隐藏，在确定患者的入组资格并获得患者参与试验的知情同意后，打开信封，根据信封内的数字奇偶性来选择传统术式或改良术式。本试验不对医生设盲，对试验参与者和参与数据收集、分析的研究人员设盲。参与试验的外科医生是脊柱外科领域知名专家，对实施两种术式都有着丰富经验。

4 手术方式 本次研究的干预措施为两种不同术式的双开门椎板成形术，根据术前的随机化分配结果进行传统的C3～ C7 颈椎双开门椎板成形术或保留C2、C7 棘突肌肉止点附着的改良颈椎双开门椎板成形术。1)传统手术组(CDDL 组)：C3～ C7颈椎双开门椎板成形术。患者行气管插管全麻，取反Trendelenburg 体位，Mayfield 头架固定。后正中入路显露手术视野，纵行依次切开皮肤、皮下组织，X 线定位确定切口上方C2 和下方C7 棘突作为解剖标志。分离颈半棘肌在C2 棘突上的附着，留置缝合线后切断。采用线锯将棘突从正中劈开，C3～ C7 双侧关节突内侧缘处以磨钻磨除椎板后方皮质骨进行开槽，并保留椎板前方骨皮质为门轴，开门扩大14～ 18 mm(根据术前影像学测量结果和术中人工椎板试模确定)，于开门的棘突之间安置羟基磷灰石人工骨并固定，重建C2 棘突颈半棘肌附着，关闭切口完成椎板成形术。2)改良手术组(MDDL 组)：C3 椎板切除并保留C2、C7棘突颈椎双开门椎板成形术。与传统术式类似，区别在于保留C2 棘突和C7 棘突的肌肉附着。常规骨膜下剥离显露C4～ C6 的椎板，保留颈半棘肌在C2 棘突上的附着和项背肌在C7 棘突上的附着，不做分离和切断。保留颈半棘肌将导致C3 关节突和椎板显露困难，故行C3 棘突和椎板切除，C7 椎板上缘部分切除，保留棘突及其项背部肌肉的附着，C4～ C6 开门方法同上，部分C2 仍有狭窄者切除C3 椎板后行C2 下椎板部分切除潜行减压。开门的棘突之间安置羟基磷灰石人工骨并固定，最后关闭切口完成手术。

术后患者颈椎围领固定2 周，术后1 周下床活动，术后2 周开始颈肩的功能锻炼。出院后对患者进行为期1 年的随访。

5 结局指标 1) 主要结局指标：①从基线到完成手术后1 年随访的日本骨科协会(Japanese Orthopaedic Association，JOA) 评分变化，JOA 评分范围0～17 分，分数越低，表明脊髓压迫相关的损伤越严重。JOA 评分的变化可以用神经功能缓解率来表示。②神经功能缓解率，具体公式：神经功能缓解率(%)=(基线JOA 得分-术后JOA 得分)/17 × 100%[14]。2) 次要结局指：从基线到手术后1 年随访时的视觉模拟评分(visual analog scale，VAS)变化和颈部残疾指数(neck disability index，NDI)变化。VAS 评分范围0～ 10 分，分数越高表示颈部疼痛情况越严重；NDI 评分范围0～ 100分，分数越高表示与颈痛相关的功能障碍越多。其他包括手术时间、术中失血量、术后住院时间、术后引流量；术后1 年随访的影像学参数变化，包括ROM 和C2～ C7 Cobb 角，测量方法如图1 示。3)术后并发症：术后30 d 和1 年并发症发生情况。主要并发症包括与椎板成形术相关的特有并发症，如AS 和C5 神经瘫的发生情况；次要并发症是指脊柱手术中常见的并发症，发生在手术后1 个月内，如脊髓损伤、脑脊液渗漏、术后再发出血、血肿、未知原因的发热、手术切口感染、切口延迟愈合、深静脉血栓、尿路感染、肠梗死、翻修手术等。

图1 影像学参数测量方法Fig.1 Measurement method of imaging parameters

6 样本量计算 综合前期的小样本前瞻性研究和其他学者的相同改良术式研究[11,15]。经计算得知患者术后JOA 评分的标准差为2.9。为了随机对照试验能够有充足的样本量，我们保守假设术后JOA 评分的标准差(s) 为3，预设两组的差异δ为JOA 评分的最小临床差异2.5[16]。在检验效能1-β=0.9，双尾检验水准为0.05 的条件下，将上述数值带入随机对照研究的样本计算公式：

可得每组样所需样本量为31 例，保守考虑20%的失访，我们调整每组样本量为40 例，共计需要80 例患者参与研究。

结 果

1 两组基线资料比较 本次试验对257 例患者进行了资格筛选，共82 例患者接受随机分配治疗(传统手术组41 例，改良手术组41 例)，其中73 例完成了手术后1 年的随访(传统手术组37 例，改良手术组36 例)，随机队列1 年随访率89%。所有完成随访人群均获得完整基线资料和术后1 年随访资料，从而纳入本次分析。所有基线变量在随机分组之间具有可比性，两组基线资料平衡。见表1。

表1 两组受试者基线特征比较Tab.1 Comparison of baseline characteristics between the two groups

2 主要结局指标比较 术后1 年时，JOA 评分均较基线显著增加(P＜0.001)，但两组间JOA 评分组间差异无统计学意义(P=0.394)。两组JOA 评分变化量分别为3.86 和3.78，差异无统计学意义(P=0.808)。传统手术组和改良手术组的神经功能缓解率分别为59.83%和55.66%，两组差异无统计学意义(P=0.301)。主要结局指标提示两组均获得良好的神经功能恢复，两种术式的减压效果均良好。见表2。

表2 两组主要结局指标比较[ (95% CI)]Tab.2 Comparison of primary outcomes between the two groups ([95% CI])

3 次要结局指标 两组术后1 年时VAS 评分较基线均显著下降(P＜0.001)，改良手术组的VAS评分显著低于传统手术组(P=0.016)。比较两组VAS 评分变化量，改良手术组的VAS 评分变化量显著大于传统手术组(P=0.005)。NDI 评分也得到了类似结果，在术后1 年时两组NDI 评分均显著下降，改良手术组的NDI 评分显著低于传统手术组(P=0.046)，两组患者术后NDI 的变化量也同样存在统计学差异(P=0.023)。见表3。

表3 两组次要结局指标比较[ (95% CI)]Tab.3 Comparison of secondary outcomes between the two groups ( [95% CI])

两组的手术时长差异无统计学意义。改良手术的术中出血量明显少于传统手术(P=0.024)，术后引流量也同样少于传统手术组，但差异无统计学意义(P=0.159)。改良手术组的术后住院时间明显少于传统组(P=0.043)。在术后1 年时，两组患者颈椎ROM、C2～ C7 Cobb 均有所减少，改良手术组ROM(P=0.005)、C2～ C7 Cobb(P=0.020)的变化量显著小于传统手术组(表4)。影像学结果提示改良手术可更好地维持颈椎活动度和生理曲度。

表4 两组其他次要结局指标比较Tab.4 Comparison of other secondary outcomes between the two groups

4 手术并发症 传统手术组和改良手术组术后AS 人数分别为14 例和7 例，但差异无统计学意义(P=0.083)，术后新发AS 人数分别为11 例和3 例，差异有统计学意义(P=0.034)，传统手术组1 例术后AS 症状加重，其余术前术后无变化。两组C5 神经瘫发生率差异无统计学意义。脊髓损伤、脑脊液渗漏、术后再发出血、血肿、未知原因的感染、手术切口感染、切口延迟愈合、下肢深静脉血栓、尿路感染、肠梗死、翻修手术等并发症，两组差异均无统计学意义。见表5。

表5 两组术后并发症比较(n,%)Tab.5 Comparison of postoperative complications between the two groups (n,%)

讨 论

椎板成形术在亚洲的使用率要远远高于欧美地区[9]。国内目前普遍认为椎板成形术是MCSM的首选治疗方法[17]。但术后患者容易出现颈椎生理曲度丢失、活动度降低、C5 神经瘫和AS，尤其是AS 发生率高，症状持续时间长，严重影响生活质量[18]。这些并发症可能与术中颈部伸肌群破坏导致的颈椎力学失衡有关。本研究结果显示保留C2 和C7 棘突肌肉止点附着的改良椎板成形术与传统的C3～ C7 椎板成形术在术后1 年主要结局指标没有显著差异，这表明改良椎板成形术可以达到与传统椎板成形术相似的减压效果。改良椎板成形术减少了术后颈椎活动度的丢失，并有助于维持颈椎生理曲度。此外，改良术式由于手术入路更加微创，从而使术中出血和术后引流量减少，患者术后住院时间缩短，改良术式还显著降低了术后AS 的发生率，在一定程度上可以提高患者的生活质量。

目前改良术式主要包括保留C2 棘突的肌肉止点附着和(或)保留C7 棘突的肌肉止点附着。最常见的改良的手术技术为保留半棘肌在C2 棘突的附着，该术式得到较为广泛的推广，并且中远期随访表明该术式可以更好地维持颈椎活动度和矢状序列，减少AS 的发生[10,19-22]。另外，有观点认为C7 棘突及其肌肉附着是预防AS 的重要结构，但其效果存在争议[23]。有学者进一步改良术式，将C2 和C7 棘突肌肉附着同时保留，可以在不影响减压效果的同时显著降低并发症的发生率[12,15]。这与我们的研究结果类似。一项Meta 分析指出，同时保留C2 和C7 棘突肌肉附着的椎板成形术的AS 发生率要低于保留单个棘突肌肉附着的术式[24]。我们尝试对上述研究结果进行解释。颈部平衡包括静态和动态平衡。颈部周围的肌肉和韧带被认为是动态稳定器的重要组成部分[25]。一般认为，颈椎后伸肌，尤其是颈半棘肌是颈部平衡的主要动态稳定器，有助于维持颈椎的前凸和矢状对齐。在中立位时，颈半棘肌提供了37%的后伸力矩，对保持头部水平直视起重要作用[26]。有研究指出颈半棘肌的面积与椎板成形术后前凸丢失显著相关，这进一步说明了颈半棘肌对维持颈椎生理平衡的重大意义[27]。另一重要结构即C7 棘突，作为肩部悬吊肌肉的支点，棘突的高度提供了伸肌复合体的力臂[23]。保留C7 棘突的椎板成形术可以保留更多的斜方肌、小菱形肌、上后锯肌和头夹肌，这些肌群协助颈后伸和提肩运动，并且同样提供了很大一部分的后伸力矩。传统椎板成形术式破坏了C2、C7 棘突附着的后伸肌群，减小了颈部后伸的力矩和范围，从而使ROM 下降。同时，与其拮抗的颈部前屈肌相对过强，致使颈椎生理前凸难以维持，头部表现出前屈的趋势，影像学表现为ROM 和C2～ C7 Cobb 角减小。为了保持水平直视，颈后部正常的伸肌群需要代偿性加强收缩，长时间的收缩牵张导致颈肩部疼痛僵硬甚至痉挛，这可能是导致AS 发生的原因。目前AS 的诊断除了颈肩疼痛僵硬外，还额外描述了患者在躺下或加温颈背部肌肉时可以改善症状，而冷却会使症状恶化[24]。这同样与我们的观点相吻合，在躺下时，颈部向前向下的趋势暂停，减轻了颈肩肌群的力学刺激，颈后肌群得到放松；而在加温时，血液循环加速，加强了局部代谢，加快了因肌群持续收缩产生的代谢产物清除，减少了致痛物质的局部堆积，因而AS 患者在躺下或加温时可以使症状得到缓解。而我们的改良术式最大程度减少了后伸肌群的破坏，尽可能地避免了头部前屈的趋势，从而更好地保留颈椎活动度和生理曲度，减轻了其余颈后伸肌代偿收缩而产生的颈部不适，降低了AS 的发生率。

本研究仍存在一些局限性。首先，本研究为单中心研究；其次，研究随访时间仅1 年，无法获得远期的疗效评价；另外，在评价AS、C5 神经瘫等并发症时，由于并发症的发生率较低，需要大样本才能准确地进行组间比较，本研究对并发症的比较可能存在偏倚；最后，本次研究由于同时保留C2 和C7 棘突的肌肉附着，无法确定单一结构对疗效的贡献。在以后的研究中，需要进一步增大样本量、延长随访时间、设计单一结构保留的对照组来控制这些因素。

综上所述，本研究采用保留C2 和C7 棘突肌肉止点附着的方法对传统双开门术式进行改良，并进行前瞻性随机对照临床研究。结果显示保留C2 和C7 棘突肌肉附着的改良双开门椎板成形术相较于传统C3～ C7 双开门椎板成形术，可获得类似的颈髓减压效果，有效改善了神经功能，同时可减少对颈椎稳定机制的破坏，从而更好地维持颈椎活动度和生理曲度，并减少颈部不适和术后AS 的发生，但中远期效果仍需进一步随访。