頸椎矢狀位序列參數(shù)對(duì)脊髓型頸椎病臨床療效的影響

李翔宇 孫祥耀 魯世保 孔超 郭馬超 丁浚哲 孫思遠(yuǎn)

脊髓型頸椎病 ( cervical spondylotic myelopathy，CSM ) 為引起頸部脊髓功能損害的常見(jiàn)退變性疾病[1]，目前手術(shù)是 CSM 的主要治療手段，但部分手術(shù)療效并未達(dá)滿意的結(jié)果，有研究對(duì)后路減壓手術(shù)治療 CSM 的療效進(jìn)行了比較，發(fā)現(xiàn)年齡、性別、癥狀持續(xù)時(shí)間，術(shù)前患者活動(dòng)情況，都與手術(shù)療效密切相關(guān)[2-5]。

對(duì)于頸椎平衡狀態(tài)的評(píng)估通常以頸椎矢狀位曲度作為參考依據(jù)，前凸的頸椎序列被認(rèn)為是平衡的狀態(tài)，在直立體位的基礎(chǔ)上代償胸椎后凸并能夠以最小的能量輸出保持視線水平[6-7]，而后凸的頸椎序列被視為異常狀態(tài)，對(duì)頸椎病術(shù)后神經(jīng)功能恢復(fù)有不利影響[8]。但目前研究認(rèn)為單純后凸或筆直的頸椎序列已不能作為頸椎病理性的表現(xiàn)，脊柱整體的平衡成為影響頸椎矢狀位序列的因素[9]。同時(shí)部分研究將頸椎矢狀位序列視為脊柱整體序列的一部分，找出頸椎矢狀位參數(shù)與胸腰椎參數(shù)的關(guān)系，但并未形成統(tǒng)一意見(jiàn)[9-11]。對(duì)于脊柱整體平衡的研究有利于進(jìn)一步認(rèn)識(shí)頸椎矢狀位參數(shù)的意義，目前頸椎矢狀位參數(shù)在頸椎病中的作用尚在探索之中。本研究分析了無(wú)癥狀志愿者及 CSM 患者頸椎矢狀位參數(shù)，目的在于報(bào)告頸椎矢狀位參數(shù)與臨床療效的相關(guān)性。

資料與方法

一、納入與排除標(biāo)準(zhǔn)

1. 納入標(biāo)準(zhǔn)：( 1 ) 2015 年 11 月至 2017 年 11 月在宣武醫(yī)院骨科就診的具有明確脊髓受壓的臨床表現(xiàn)，并且頸椎核磁等影像學(xué)檢查證實(shí)脊髓受壓，明確診斷為 CSM 者；( 2 ) 首次進(jìn)行接受頸椎減壓手術(shù)( 包括頸椎前路融合術(shù)及頸椎后路融合術(shù) ) 治療者；( 3 ) 隨訪資料完整者。

2. 排除標(biāo)準(zhǔn)：( 1 ) 既往有頸椎手術(shù)史、頸椎外傷史者；( 2 ) 脊柱結(jié)核、脊柱腫瘤、脊髓空洞癥、肌萎縮側(cè)所硬化癥等引起脊髓信號(hào)改變的疾病者；( 3 ) 隨訪期間再次進(jìn)行頸椎手術(shù)治療者。

共招募 110 名無(wú)癥狀志愿者并行正側(cè)位脊柱全長(zhǎng)X 線片，排除脊柱矢狀位失平衡 ( SVA＞±50 mm )[12]及脊柱側(cè)凸 ( 正位 Cobb’s 角＞10° )[13]6 名。

本研究共納入 104 名無(wú)癥狀成人作為對(duì)照樣本。107 例 CSM 患者作為有效樣本。收集數(shù)據(jù)包括：性別、年齡、病程時(shí)間、手術(shù)入路等，并對(duì)患者頸椎矢狀位參數(shù)進(jìn)行測(cè)量。

二、矢狀位參數(shù)測(cè)量

采用無(wú)癥狀志愿者脊柱全長(zhǎng)片即患者術(shù)前頸椎正側(cè)位 X 線片進(jìn)行測(cè)量。C2～7Cobb’s 角為 C2下終板與 C7下終板的夾角 ( 前凸為負(fù)值 )；頸椎矢狀面軸向距離 cSVA ( cervical sagittal vertical axis ) 為 C2椎體中點(diǎn)垂線到 C7椎體后上角的距離；T1傾斜角為：T1椎體的上終板切線與水平面之間的夾角。C2～7/ T1為C2～7Cobb’s 角與 T1傾斜角的比值。所有數(shù)據(jù)由 2 名骨科醫(yī)生測(cè)量并取平均值 ( 圖 1 )。

圖 1 C2～7 Cobb’s 角、T1 傾斜角、cSVA 測(cè)量示意圖Fig.1 Visual representation of C2-7 Cobb’s angle, T1 slope and cSVA measurement

三、臨床療效評(píng)價(jià)

CSM 患者的手術(shù)療效通過(guò)改良日本骨科協(xié)會(huì)評(píng)分 ( modified Japanese orthopaedic association，mJOA )以及改善率進(jìn)行評(píng)價(jià)，改善率＝( 術(shù)后評(píng)分－術(shù)前評(píng)分 ) / ( 18－術(shù)前評(píng)分 )×100%。

四、統(tǒng)計(jì)學(xué)處理

采用 SPSS 22 ( SPSS 公司，美國(guó) ) 統(tǒng)計(jì)軟件對(duì)測(cè)量結(jié)果進(jìn)行數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)及分析，連續(xù)性變量采用x-±s表示，采用兩獨(dú)立樣本T檢驗(yàn) ( Student’sttest ) 分析無(wú)癥狀成人與頸椎病患者頸椎矢狀位參數(shù)的差異，采用單因素方差 ( one-way ANOVA ) 分析、秩和檢驗(yàn)( kruskal-wallis test ) 來(lái)比較不同組間變量的差異，P＜0.05 為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

結(jié) 果

術(shù)前平均 mJOA 評(píng)分為 ( 10.16±1.82 ) 分，末次隨訪 mJOA 為 ( 15.20±2.26 ) 分，較術(shù)前明顯改善，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義 (P＜0.001 )，平均 mJOA 改善率為 ( 65.39±24.72 ) %。術(shù)前頸椎矢狀 C2～7Cobb’s角平均值為 ( -18.80±9.68 ) ° ( -0.5°～-40.3° )，T1傾斜角平均值為 ( 24.25±7.71 ) ° ( 5°～47.4° )，cSVA 平均值為 19.51±13.86 ( -6.4～61.50 ) mm，為減小頸椎前凸角個(gè)體差異并評(píng)估頸椎矢狀位平衡狀態(tài)，選取 C2～7Cobb’s 角與 T1傾斜角的比值C2～7/ T1進(jìn)行評(píng)估，平均值為 -0.79±0.36 ( -0.04～-1.56 )。對(duì)應(yīng) 104 名無(wú)癥狀成人志愿者樣本，平均年齡為 ( 51.16±16.28 ) 歲，C2～7Cobb’s 角平均值為 ( -15.29±8.31 ) ° ( -1.3°～-34.7° )，T1傾斜角平均值為 ( 20.18±5.95 ) ° ( 7.6°～29.5° )，cSVA 平均值為 16.58±7.67 ( 0.10～3.11 ) mm，C2～7/ T1平均值為 -0.73±0.28 ( -0.06～-1.39 )。無(wú)癥狀患者與CSM 患者頸椎矢狀位參數(shù)對(duì)比，結(jié)果顯示 CSM 患者cSVA、C2～7/ T1比值較無(wú)癥狀成人更大，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義 ( 表 1 )。

對(duì)無(wú)癥狀成人的頸椎矢狀位參數(shù)進(jìn)行 Pearson 相關(guān)性分析，發(fā)現(xiàn) C2～7Cobb’s 角與 T1傾斜角存在線性關(guān)系 (r＝0.736，P＜0.001 )，由此可推導(dǎo) C2～7Cobb’s角與 T1傾斜角的比值在一定范圍內(nèi)波動(dòng)。選取無(wú)癥狀成人 C2～7/ T1數(shù)值中間 80% 作為參考區(qū)間，以第10 百分位到第 90 百分位 ( -1.0～-0.35 ) 作為中等比值分組的依據(jù)對(duì) CSM 患者進(jìn)行分組，則 C2～7/ T1＞-0.35 為高比值組 ( high ratio group，HR )，-1.0＜C2～7/ T1≤～-0.35 為中比值組 ( fair ratio group，F(xiàn)R )，C2～7/ T1≤ -0.1 為低比值組 ( low ratio group，LR )。三組不同 C2～7/ T1比值的 CSM 患者的臨床特征以及頸椎矢狀位參數(shù) ( 表 2 )。

表 1 無(wú)癥狀患者與 CSM 患者頸椎矢狀位參數(shù)對(duì)比Tab.1 Cervical sagittal parameter comparation between patients with cervical spondylotic myelopathy and asymptomatic adults

不同 C2～7/ T1分組中，三組臨床特征 ( 年齡、性別、BMI、吸煙史、并發(fā)癥等 ) 無(wú)明顯差異，考慮基本排除臨床特征的混雜因素；在三組頸椎矢狀位特征比較中，T1傾斜角無(wú)明顯差異，而三組 C2～7Cobb’s 角有明顯差異 (F＝76.96，P＜0.0001 )，說(shuō)明三組 C2～7/ T1比值的差異主要由 C2～7Cobb’s 角不同導(dǎo)致。三組 C2～7Cobb’s 角與 T1傾斜角的比較( 圖 2 )。對(duì)于患者臨床療效的比較中，高比值組平均 mJOA 改善率為 ( 56.28±23.84 ) %；低比值組平均 mJOA 改善率為 ( 55.85±24.39 ) %；中比值組平均 mJOA 改善率為 ( 73.33±22.66 ) %，中比值組患者術(shù)后 mJOA 恢復(fù)率最高，遠(yuǎn)大于其它兩組，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義 (F＝7.309，P＝0.001 )，三組 mJOA改善率結(jié)果如圖 3 所示。對(duì)于年齡、術(shù)前癥狀持續(xù)時(shí)間，中比值組患者的數(shù)值較其它兩組更小，但差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

圖 2 不同 C2～7 / T1 分組的 C2～7 Cobb’s 角和 T1 傾斜角Fig.2 C2-7 Cobb’s angle and T1 slope in 3 C2-7 / T1 ratio groups

表 2 不同 C2 ～ 7 / T1 比值分組的患者特征及矢狀位參數(shù)Tab.2 Clinical characteristics and sagittal parameters of cervical spondylotic myelopathy in 3 different C2-7 / T1 ratio groups

圖 4 為三個(gè)比值分組患者代表的頸椎側(cè)位 X 線片，圖 4a 患者術(shù)前 mJOA 為 11 分，末次隨訪 mJOA改善率達(dá) 86%，其 C2～7/ T1為 -0.76，屬于中比值組；圖 4b 患者術(shù)前 mJOA 也是 11 分，末次隨訪mJOA 改善率為 57%，其 C2～7/ T1為 -0.11，屬于高比值組；圖 4c 患者術(shù)前 mJOA 是 13 分，末次隨訪mJOA 改善率為 60%，其 C2～7/ T1為 -1.48，屬于低比值組。

圖 3 不同 C2～7 / T1 分組的 mJOA 改善率Fig.3 mJOA recovery rate in 3 C2-7 / T1 ratio groups

討 論

本研究評(píng)估了頸椎矢狀位參數(shù)與 CSM 手術(shù)療效的關(guān)系，通過(guò)對(duì) C2～7/ T1比值分組，發(fā)現(xiàn)手術(shù)愈后較差的患者有癥狀時(shí)間越長(zhǎng)的趨勢(shì)，此結(jié)論與之前的研究結(jié)果相同[14-15]，較長(zhǎng)時(shí)間的頸椎病癥狀意味著脊髓受壓迫時(shí)間較長(zhǎng)，同時(shí)更容易導(dǎo)致神經(jīng)細(xì)胞的不可逆損傷，同時(shí)長(zhǎng)時(shí)間的頸椎病癥狀可能預(yù)示脊柱退變的發(fā)生，并進(jìn)一步出現(xiàn)脊柱矢狀位平衡性改變，因此癥狀時(shí)間越長(zhǎng)可能預(yù)示 CSM 患者愈后越差。對(duì)于頸椎矢狀位參數(shù)，發(fā)現(xiàn) C2～7/ T1比值過(guò)大或過(guò)小均與手術(shù)不良愈后有關(guān)。

正常人群中，C2～7矢狀位角度受 T1傾斜角等下位椎體矢狀序列的影響，Lee 等[10]采用 77 名健康人的 C2～7Cobb’s 角與 T1傾斜角進(jìn)行線性回歸分析發(fā)現(xiàn)：C2～7Cobb’s 角＝21.668－1.228×T1傾斜角 (r2＝0.389 )，Nú?ez-Pereira 等[16]發(fā)現(xiàn) C2～7Cobb’s 角與C7傾斜角的關(guān)系：C7傾斜角＝-16.5＋0.44×C2～7Cobb’s 角 (r＝0.53，P＜0.000001 )。Tang 等[6]同樣發(fā)現(xiàn) C2～7Cobb’s 角與 T1傾斜角的線性關(guān)系 ( Pearson相關(guān)系數(shù)＝0.38，P＜0.001 )。趙文奎等[17]通過(guò)測(cè)量132 名無(wú)癥狀成人脊柱參數(shù)，認(rèn)為 C2～7Cobb’s 角與T1傾斜角 (r＝-0.422 ) 相關(guān)，這與研究結(jié)果一致?；谝陨侠碚撘罁?jù)，筆者提出一個(gè)全新的參數(shù) C2～7/T1即 C2～7Cobb’s 角與 T1傾斜角的比值以減小個(gè)體化差異，并依據(jù)此值大小判斷脊柱矢狀位平衡情況。

在胸腰椎發(fā)生病理性改變時(shí)往往會(huì)出現(xiàn)脊柱各節(jié)段代償，以此維持視線水平狀態(tài)，Barrey 等[18]提出了退變脊柱的代償機(jī)制，脊柱退變時(shí)伴隨著腰椎過(guò)伸以及胸椎后凸的減小，頸椎前凸會(huì)出現(xiàn)代償性增大。Diebo 等[11]認(rèn)為頸椎代償由下段頸椎( C2～7) 開(kāi)始，當(dāng)出現(xiàn)頸椎嚴(yán)重病變 C2～7段無(wú)法完全代償時(shí)，C0～2段作為補(bǔ)充參與代償以保持視線水平。Yu 等[9]通過(guò)對(duì)比正常人與頸椎病患者，發(fā)現(xiàn)兩組 C0～2角度存在差異，頸椎病患者 C0～2角度更大，這可能與 C0～2段參與代償有關(guān)。Ames 等[19]認(rèn)為脊柱退變時(shí)發(fā)生矢狀位失平衡，進(jìn)一步導(dǎo)致頸椎矢狀位序列參數(shù)受到影響，并提出如圖 5 所示代償機(jī)制，最終頸椎矢狀位代償以維持視線水平，圖 5b和圖 5c 為脊柱矢狀位不平衡的兩種狀態(tài)，圖 5b 為脊柱后傾，頸椎前凸代償性減小或發(fā)生后凸，此時(shí) C2～7Cobb’s 角絕對(duì)值減小，對(duì)應(yīng) C2～7/ T1比值增大，圖 5c 為脊柱前傾，頸椎前凸代償性增大，C2～7Cobb’s 角絕對(duì)值增大，C2～7/ T1比值減小。所以C2～7/ T1值過(guò)大或過(guò)小都可能是頸椎序列受到脊柱失平衡影響造成的，本研究中 104 例 CSM 患者 C2～7/T1的平均值為 -0.79±0.36 ( -0.04～-1.56 )，其范圍大于無(wú)癥狀成人組，以無(wú)癥狀成人 C2～7/ T1比值作為參考，選取 -1.0～-0.35 作為中比值組，并與高比值組、低比值組進(jìn)行比較，中比值組患者 mJOA 改善率更高，術(shù)后效果更好。所以筆者認(rèn)為 CSM 患者C2～7/ T1值過(guò)大或過(guò)小均會(huì)造成術(shù)后愈后效果較差，并且 C2～7/ T1的變化可能與脊柱矢狀位處于非平衡狀態(tài)而發(fā)生頸椎序列代償有關(guān)。脊柱平衡狀態(tài)改變時(shí)，為維持視線水平，頸椎可能發(fā)生代償并改變頸椎矢狀位序列，圖 5b 和圖 5c 兩種代償均提示脊柱退變的發(fā)生。

圖 4 不同比值分組患者代表的頸椎側(cè)位片 a：患者為中比值組；b：患者為高比值組；c：患者為低比值組Fig.4 Cases of 3 C2-7 /T1 ratio groups a: Fair ratio group; b: High ratio group; c: Low ratio group

在 C2～7/ T1比值分組中，各組 T1傾斜角的平均值無(wú)顯著差異，C2～7/ T1的差異主要由 C2～7Cobb’s角度改變導(dǎo)致，Knott 等[20]認(rèn)為 T1傾斜角度是評(píng)估脊柱矢狀位平衡的重要參數(shù)，當(dāng) T1傾斜角＞25°或＜13° 時(shí)可能預(yù)示脊柱矢狀位的不平衡，所以在脊柱矢狀位平衡狀態(tài)下，相較于 C2～7角度范圍，T1傾斜角的變化范圍較小，這與此研究的數(shù)據(jù)結(jié)果一致，但本研究中頸椎病患者 T1傾斜角較無(wú)癥狀成人相比更大，雖然沒(méi)有統(tǒng)計(jì)學(xué)差異，但可能與患者的高齡特征以及脊柱退變產(chǎn)生的差異性相關(guān)。

許多研究均提出 cSVA 值與其它頸椎矢狀參數(shù)相關(guān)，趙文奎等[17]提出 cSVA 與 C0～2角度存在相關(guān)性，而與 C2～7角度無(wú)關(guān)，但 Tang 等[6]認(rèn)為 cSVA 與C2～7角度存在線性關(guān)系，Diebo 等[11]認(rèn)為脊柱 SVA越大、胸椎后凸角越大，對(duì)應(yīng) cSVA 也會(huì)越大，并提出 cSVA＞41 mm，患者較難維持脊柱平衡及視線水平，有研究指出正常人群中 cSVA 值的波動(dòng)范圍較小，一般在 20 mm 之內(nèi)[21]，所以過(guò)大的 cSVA 可能是頸椎矢狀位序列的病理性表現(xiàn)。本研究中愈后差組 cSVA 平均值大于其它兩組，雖未有顯著性差異，仍能反映頸椎矢狀位退變的趨勢(shì)，這與 Mohanty等[22]研究結(jié)果一致，多數(shù)頸椎病患者能保持頸椎矢狀位平衡。無(wú)論發(fā)生頸椎曲度增大代償或是頸椎曲度減少代償，患者 cSVA 均有增大趨勢(shì)，這與 Tang等[6]通過(guò)評(píng)估患者術(shù)后頸椎 X 線片認(rèn)為 cSVA＞40 mm，患者健康生命質(zhì)量評(píng)分較低的結(jié)論一致，說(shuō)明頸椎矢狀位平衡失代償時(shí)會(huì)產(chǎn)生較大的 cSVA。本研究中術(shù)前 cSVA＞40 mm 的患者共 4 例，平均mJOA 改善率為 57.75%，較總體 mJOA 改善率低，但樣本量較小，仍需進(jìn)一步研究完善并驗(yàn)證 cSVA與頸椎病手術(shù)療效的關(guān)系。

圖 5 a～c：合適的矢狀位序列有利于維持正常姿態(tài)，當(dāng)矢狀位序列發(fā)生異常時(shí)，頸椎序列會(huì)發(fā)生代償以維持正常視線水平，從而發(fā)生頸椎矢狀位參數(shù)的改變Fig.5 a - c: Proper sagittal alignment facilitated posture maintenance,and poor alignment may lead to compensatory mechanisms that alter alignment parameters of the cervical spine to maintain horizontal gaze

目前對(duì)于成人脊柱畸形常用 Schwab-SRS 分類(lèi)法[23]，但此方法未考慮頸椎矢狀位序列情況。Lamartina 等[24]提出了退變脊柱矢狀面平衡變化的三個(gè)階段：矢狀位平衡階段、矢狀位平衡代償階段、矢狀位失平衡階段，其中代償階段尚可通過(guò)增加肌肉力量來(lái)維持重心平衡與視線水平，同時(shí)該研究提出脊柱矢狀位畸形及代償機(jī)制存在 8 種類(lèi)型，在頸椎序列后凸畸形類(lèi)型中會(huì)引發(fā)腰椎前凸增大或胸椎后凸代償；而胸椎后凸畸形會(huì)造成頸椎及腰椎前凸增大來(lái)進(jìn)行代償。這兩種代償機(jī)制的結(jié)果可能與 Ames 等[19]提出的代償機(jī)制類(lèi)似，但尚不能確定頸椎序列異常是畸形的原因還是失平衡后代償?shù)慕Y(jié)果。

本研究尚存在一些不足，由于是回顧性研究，不能保證患者基本情況的一致性，同時(shí)對(duì)于患者頸椎矢狀位代償情況基于之前的研究進(jìn)行分析，沒(méi)有通過(guò)隊(duì)列性研究進(jìn)行檢驗(yàn)，對(duì)于頸椎矢狀位失平衡的發(fā)展有待進(jìn)一步研究，并且應(yīng)納入更多的患者以增加結(jié)果的可靠性。但本研究創(chuàng)新性地提出了頸椎矢狀位 Cobb’s 角度與 T1傾斜角比值即 C2～7/ T1來(lái)評(píng)估患者頸椎矢狀位代償情況，并通過(guò)檢驗(yàn)認(rèn)為C2～7/ T1比值與 CSM 患者手術(shù)愈后存在一定關(guān)系，說(shuō)明嚴(yán)重的脊柱退變?cè)斐深i椎矢狀位代償以及失平衡均可能影響 CSM 患者的愈后。

綜上所述，頸椎矢狀位 Cobb’s 角與 T1傾斜角比值過(guò)大或過(guò)小是脊柱矢狀位失平衡引起頸椎序列發(fā)生代償?shù)慕Y(jié)果，頸椎矢狀位序列參數(shù)變化與手術(shù)療效存在相關(guān)性。本研究結(jié)果顯示，在 C2～7/ T1比值進(jìn)行分組中，中比值組的患者術(shù)后療效更好，考慮中比值組患者頸椎矢狀位平衡良好，尚未發(fā)生矢狀位序列改變。但本研究樣本量較小，可能發(fā)生統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)的偏移，并且隨訪時(shí)間有待增加，所以需要進(jìn)一步研究來(lái)獲得更為可靠的結(jié)果。