颈椎矢状位平衡在颈椎病诊断和治疗方式选择中应用的研究进展

纪春磊 马 迅 李 强

1.山西医科大学第三临床医学院，山西太原 030001；2.山西医学科学院 同济山西医院 山西白求恩医院骨科，山西太原 030032

在全脊柱排列中，颈椎是灵活性最大的节段，其主要功能是支撑头部的重量。保持颈椎矢状位平衡的状态能够使颈椎以承担较小的负荷来稳定颈椎的生物力学特性及维持水平视野[1]。研究颈椎矢状位平衡对于理解颈椎矢状面排列不良与颈部症状和健康相关生活的关系至关重要[2]。颈椎矢状位平衡与颈椎病患者疾病的发生发展、治疗方式、手术预后及术后并发症密切相关，颈椎矢状位参数可用于评估颈椎退行性病变并作为颈椎手术方式的参考指标[3]。近年来，颈椎矢状位平衡也得到脊柱外科医师越来越多的重视。因此，本文将对颈椎矢状位平衡的研究现状及其在颈椎病诊断与治疗方式中的应用价值进行综述。

1 颈椎矢状位参数的测量及意义

1.1 颈椎前凸角度（cervical lordosis，CL）

CL 的测量包括上颈椎曲度和下颈椎曲度的测量。C0～C2Cobb 角：McGregor 线与C2下终板平行线的夹角，常用于测量上颈椎曲度，并评估其稳定性。下颈椎曲度的测量方法有三种。①Harrison 后切线法：沿C2～C7各个椎体后缘绘制平行线，相邻椎体的平行线间角度相加；②Jackson 应力切线法：即分别于C2、C7椎体画平行线，两条线的夹角；③C2～C7Cobb 角：C2椎体下终板平行线的垂线与C7椎体下终板平行线的垂线构成的夹角，此方法因其测量方便，在临床中应用较广泛。

1.2 颈椎矢状面轴向距离（cervical sagittal vertical axis,cSVA）

cSVA 主要是通过C2～C7矢状面轴向距离来评估：经C2椎体中心的铅垂线至C7椎体后上缘的垂直距离。cSVA 不仅可以用以评估颈椎矢状面平衡情况，而且也能作为预测颈椎手术预后的重要参数，较大的cSVA 往往预示着颈椎术后预后欠佳[4]。

1.3 T1 倾斜角（T1 slope，T1S）

T1S 定义：T1椎体上终板平行线与水平线的夹角。T1S 反映颈胸交界处的后凸程度，对评估颈椎矢状位平衡以及脊柱整体矢状位平衡意义重大[5]。C7斜率（C7slope，C7S），即C7椎体上终板平行线与水平线之间的夹角。C7S 与T1S 的影响作用相似[6]，因此当T1S 测量困难时可选择C7S 代替T1S 作为参考值。

1.4 脊柱-颅骨角（spino-cranial angle，SCA）

SCA 定义：C7椎体上终板平行线与连接C7终板中部和蝶鞍中部的直线之间的夹角。SCA 作为颈椎曲度内在测量值，其作用与胸腰椎脊骶角相似，是研究整体颈椎矢状位平衡的新参数，目前多应用于颈后路手术[7]。

2 颈椎矢状位参数与颈椎病的相关性

脊柱矢状位失衡会降低脊柱功能和生活质量，加速脊柱退行性疾病的进展[8]。颈椎是所有脊柱节段中运动范围最大的节段，颈椎矢状位失衡可引起颈部稳定性丢失，并通过改变颈椎曲度和椎管容积影响患者的神经功能[9]。颈椎后凸畸形时，脊髓会覆盖在椎体上，并会受到齿状韧带和颈神经根的栓系作用，从而导致纵向脊髓张力和髓内压力的增加，最终出现神经元丢失和脊髓脱髓鞘病变，形成脊髓型颈椎病[10]。当cSVA 增大时颈椎处于前倾位置，易导致颈椎后方韧带复合体损伤，从而引起颈椎后凸畸形。有学者将cSVA作为直接参数用以衡量颈椎矢状面平衡情况，当cSVA≥40 mm 时，一般即可认为患者颈椎矢状面失衡[11]。Xing 等[12]研究发现，正常人群和退行性变患者的T1S存在显著差异，当T1S 降低后，颈椎会代偿性降低CL，导致颈椎曲度向变直状态进展，这种机制变化可能会使椎间应力增加，从而加速颈椎间盘的退变。T1S 较大者需要更大的颈椎前屈角和更多的颈后肌肉-韧带负荷以维持水平凝视，而当颈后肌肉-韧带复合体破坏时，颈椎难以承担头部重量，更易出现矢状面失衡，逐渐出现结构性颈椎后凸畸形[13]。颈椎矢状位失衡后会增加对副肌肉的依赖，导致疲劳和颈部疼痛，甚至改变椎管或椎间孔的解剖结构，使神经及脊髓容易受到压迫[2]。颈椎矢状位参数的变化是通过影响颈部伸肌及韧带复合体组织，改变颈椎骨性结构，从而导致颈椎后凸畸形，加速颈椎病的发生发展，cSVA 和T1S 可作为预测指标参数，评价颈椎的退变情况。

3 颈椎矢状位参数与颈椎病治疗方式选择的相关性

3.1 颈椎矢状位参数与颈椎病保守治疗的相关性

颈椎矢状位参数作为重要的评价指标，广泛应用于脊髓型颈椎病的临床评估[3]。而目前有关颈椎矢状位参数在颈椎保守治疗当中的应用，目前研究极少。Lin 等[14]对121 例单节段神经根型颈椎病的颈椎矢状位平衡情况进行研究后得出：在单节段神经根型颈椎病患者中，治疗前较大的颈椎Cobb 角是保守治疗的唯一独立危险因素，当颈椎Cobb 角＞7.7°，保守治疗更可能有效。要想进一步明确其相关性，有待更多前瞻性、大样本量及长期随访的临床研究来探讨。

3.2 颈椎矢状位参数与颈前路手术的相关性

颈椎前路手术主要包括颈椎前路融合手术（anterior cervical fusion surgery，ACF）和颈椎间盘置换术（cervical disc replacement，CDR）。ACF 手术是治疗颈椎病的经典术式，通过从颈椎前方入路，直接去除脊髓前方的压迫因，通过椎间融合及内固定系统恢复椎间盘高度，恢复颈椎Cobb 角度，改善颈椎前凸[15]。颈前路手术是通过前方减压，对颈部周围肌肉组织损伤较小，因此术后C2～C7SVA 较术前无明显改变[16-17]。刘涛等[18]研究发现，颈前路椎间融合术（anterior cervical discectomy and fusion，ACDF）术后cSVA 与T1S 的呈正相关。大部分研究得出，ACF 术后T1S 往往会较术前增加[16,19-20]。但也有研究指出，长节段（≥3 节段）ACF 术后会T1S 会较术前减小，考虑与长节段融合固定相关[21]。术前高T1S 的老年患者，应颈椎前路减压融合内固定术，避免对颈椎后方结构的破坏，降低术后矢状位平衡失代偿的风险[22]。CDR 术通过置入人工椎间盘假体代替病变节段的椎间盘，在切除突出的致压物的同时保留椎间高度和颈椎关节活动度，是目前临床上常用的颈前路非融合术。CDR 术后颈椎矢状位参数不会有明显改变[23]。综上，颈椎前路减压融合术可能会在一定程度上改善颈椎矢状位平衡情况，多节段及T1S 较大的颈椎病患者，可优先考虑行ACF 手术，可改善或维持颈椎曲度；CDR 手术能够保留颈椎的活动度，但无法有效恢复颈椎曲度，适用于单节段颈椎病者。

3.3 颈椎矢状位参数与颈椎后路手术相关性

颈椎后路手术主要包括颈后路椎板切除术（laminectomy）和颈后路椎板成形术（laminoplasty）。与颈椎融合术式比较，非融合的颈后路手术术后颈椎Cobb 角往往较术前减小[24]。考虑是颈后路手术中对颈部肌肉韧带复合体的损伤从而破坏了颈椎后张力带效应导致了颈椎前凸减小，严重者会出现颈椎后凸畸形。同样的道理颈后路手术对cSVA 的影响与前路手术明显不同，术后cSVA 较术前明显增大，加大了颈椎术后矢状位失衡或者失衡加剧的风险。Pan 等[4]研究得出，术前T1S 较大的患者比术前T1S 较小患者术后发生颈椎后凸畸形的概率更大，原因是术前T1S大的患者因为代偿则需要较大颈椎前凸，因此颈椎维持水平凝视承担的负荷也较大。Wang 等[25]研究发现，颈后路椎管成形术后，SCA 较术前增加，低SCA 组术后矢状位序列更容易改变。综上，颈后路手术对颈椎矢状位参数的影响较明确，常常会导致CL 的减小，cSVA 的增加，术前T1S 较高的颈椎病患者单纯行颈后路手术的效果相对较差，术前SCA 较低患者可能更适合行颈后路手术。

4 颈椎矢状位参数与颈椎术后临床疗效的相关性

颈椎术后临床疗效的常用评价指标包括：日本骨科协会评估治疗评分（Japanese Orthopaedic Association scores，JOA）、颈部残疾指数（the neck disability index，NDI）、视觉模拟评分法（visual analog scale，VAS）评分和健康状况调查简表。Kim 等[26]研究发现，颈椎术前高T1S 组患者术后JOA 评分改善率低于低T1S 组。Huang 等[27]研究得出颈椎术前、术后T1S 值与术后NDI评分呈正相关（P<0.05）。Brasil 等[28]发现cSVA 值与术后NDI 评分呈正相关。也有研究得出，术前高SCA 患者比低SCA 具有更高的NDI 评分[25]。颈椎术后短期的临床疗效往往与手术方式及融合固定相关，长期的临床疗效则与颈椎矢状位平衡有关。术前T1S、cSVA 及SCA 较高的患者，颈椎术后长期临床疗效可能较差，但这仍需要更多大样本容量及长期随访的研究进一步明确其相关性。

5 颈椎矢状位参数与颈椎术后并发症的相关性

5.1 颈椎矢状位参数与颈椎术后轴性症状的相关性

轴性症状（axial symptoms，AS）是颈椎术后常见的并发症之一，原因是颈后路手术对颈椎后柱骨性结构及棘上韧带复合体的损伤，改变了颈椎的力学平衡。Kato 等[29]研究得出的结论为：术前cSVA≥35 mm的患者术后轴性症状的概率明显增加。Pan 等[4]发现，术前高T1S 患者术后轴性症状发生率高于低T1S 患者，原因是术前T1S 的患者需要维持较大的CL及术后上颈椎极度后伸都需要颈部肌肉收缩做功，导致肌肉痉挛。

5.2 颈椎矢状位参数与颈椎术后邻近节段退变的相关性

颈椎术后邻近节段退变（adjacent segment degeneration，ASD）是颈椎融合术后中远期常见的并发症之一。Xiong 等[30]认为术前颈椎处于节段性后凸状态会增加ACDF 术后ASD 的风险。Wang 等[31]发现，较小的CL 与较小的T1S 是颈椎术后发生ASD 的危险因素。Yang 等[32]提出了一个新的矢状位参数概念，枕颈倾斜角（occipito cervical angle，OCI）即连接C4椎体后垂直边界的线与McGregor 线形成的角度，OCI 较大的患者术后发生ASD 的概率明显增加，考虑是枕颈对线情况不良加速了颈椎术后ASD 的进展。

也有相关研究报道了颈椎术后吞咽困难与颈椎矢状位参数的变化相关，C2～C7Cobb 角度的变化：dC2～C7角=（术后C2～C7Cobb 角）-（术前C2～C7Cobb角），当该角度>5°时，术后吞咽困难的发生率明显增加[33]。原因是手术对颈椎曲度矫正过大，会增加局部节段椎体对前方食管组织的挤压。

6 总结与展望

颈椎矢状位平衡是在颈椎病的诊治当中是必须考虑的重要概念。较大的cSVA 和T1S 会加速颈椎病的发生和发展。术前高T1S 的颈椎病患者优先考虑行颈前路椎间融合术，但在手术过程中对颈椎曲度的矫正需谨慎，防止发生术后吞咽苦难。术前T1S 和cSVA较大的患者，行颈后路手术有加重失衡的可能，出现AS 的概率会明显增大，术前SCA 较低的患者可考虑选择行颈后路手术。但是，目前仍然缺少标准的颈椎矢状位校准评估方法，对于术前存在颈椎矢状位失衡的患者，尚不清楚通过手术方式在多大程度上纠正这种不平衡，才能产生更好的临床结果，这可能是因为不同人种间的颈椎矢状位参数的标准不同。当前关于SCA 及OCI 的临床研究较少见，期待更多关于这两个新近参数的临床研究，协助脊柱外科医师制订更合理的颈椎治疗方案及临床决策。