頸椎矢狀位參數(shù)及其在疾病和手術(shù)中的應(yīng)用進展

王志斌 熊偉

頸椎結(jié)構(gòu)復(fù)雜，存在較大活動度并且需要支撐頭部的重量，這些特性使得頸椎更容易發(fā)生退變、損傷及功能障礙［1］。頸椎矢狀位序列不僅影響頸部癥狀，也用于頸椎疾病以及手術(shù)的評估［2-3］。在過去的20 年里，脊柱矢狀面平衡一直是人們非常感興趣的問題，許多研究都集中在胸腰椎和脊柱骨盆的相互作用和平衡上。關(guān)于胸腰椎，Roussouly 等［4］，Lafage 等［5］和Le Huec 等［6］已經(jīng)證明骨盆位置影響腰椎前凸和胸椎后凸，骨盆入射角是一個重要的形態(tài)學(xué)參數(shù)。而目前有關(guān)頸椎矢狀位參數(shù)的信息卻較少，無法確定其與病人或者無癥狀人群臨床結(jié)果的相關(guān)性。因為正常人的頸椎序列差異很大［7］，與幾乎總是前凸的腰椎不同，頸椎的序列是基于維持水平凝視和補償胸段脊柱序列的需要而變化的。本文將對現(xiàn)階段已有的頸椎矢狀位參數(shù)及其在頸部疾病和手術(shù)中的應(yīng)用進行綜述。

一、文獻檢索策略

本文通過英文檢索詞“cervical sagittal alignment”、“cervical lordosis”、“cervical kyphosis”、“cervical sagittal vertical axis”、“C2-7lordosis”、“T1slope”，在PubMed數(shù)據(jù)庫進行檢索，共檢索到文獻1 695 篇。根據(jù)納入排除標準最終納入55 篇英文文獻（圖1）。文獻納入標準為：①已正式發(fā)表的期刊文獻；②文獻內(nèi)容與頸椎矢狀位參數(shù)、頸部疾病、頸椎手術(shù)等密切相關(guān)；③文獻質(zhì)量較高；④英文文獻。排除標準為：①文獻質(zhì)量較低；②學(xué)位論文、會議文獻、回復(fù)信件等非論著文獻；③無法獲得全文的文獻。

圖1 文獻篩選流程圖

二、頸椎矢狀位參數(shù)

已經(jīng)有很多放射學(xué)參數(shù)用于描述頸椎的矢狀位序列［8］，但對于其應(yīng)用尚未達到共識。常規(guī)的頸椎矢狀位序列評估（表1）可分為兩類。第一類是角度測量。目前已經(jīng)提出了多種測量頸椎前凸的方法，包括Cobb 角法、Harrison 后切線法和Jackson 生理應(yīng)線法。因為Cobb 角法簡單可靠，一直是主流方法［9］。大多數(shù)研究者將頸椎前凸分為C0-2前凸和C2-7前凸，以評估上頸椎和下頸椎序列。另一類最常用的參數(shù)是頸椎矢狀位軸向垂直距離（cSVA）。以往研究表明，cSVA與健康相關(guān)生活質(zhì)量評分（HRQOL）有較強的相關(guān)性［3］。其他測量參數(shù)還包括胸廓入口角（TIA）、頸部傾斜角（NT）和T1傾斜角（T1Slope）等，這些參數(shù)基于的概念是：固定的胸腔入口形狀和方向會影響頸椎和顱骨的矢狀位平衡，從而獲得平衡的直立姿勢和水平凝視，類似骨盆參數(shù)對于腰椎的影響。頦眉角（CBVA）是第一個用來測量水平視線的參數(shù)，最初主要應(yīng)用于強直性脊柱炎，但現(xiàn)在越來越多的研究開始關(guān)注頸胸或胸腰椎融合病人水平凝視相關(guān)的問題。

表1 常用的頸椎矢狀位參數(shù)

三、“正?！鳖i椎矢狀位曲度

許多研究都試圖描述“正?！鳖i椎的形態(tài)。與前凸的腰椎和后凸的胸椎比較，頸椎的矢狀位曲度有很大的不同，這是因為頸椎需要代償整體脊柱矢狀位平衡和保持水平凝視。Borden 等［10］在1960年發(fā)表的論文將正常的頸椎矢狀位定義為“前凸”，許多文章也依然強調(diào)頸椎前凸的重要性［11-13］。但是評價頸椎曲度與臨床癥狀相關(guān)性研究的結(jié)果非常有限。最近的研究證實，高達三分之一的無癥狀人群存在生理性后凸［14-15］。Yu等［16］針對中國人群頸椎序列的研究發(fā)現(xiàn)，有癥狀和無癥狀人群的矢狀位曲度沒有顯著差異。Jouibari等［17］的研究發(fā)現(xiàn)非特異性頸部疼痛病人和健康對照組的頸椎前凸沒有差異。Diebo等［18］研究也認為頸椎后凸可以代表正常的頸椎矢狀位曲度。

另一些研究則得出了不同的結(jié)論。McAviney等［19］指出，頸椎后凸和變直病人出現(xiàn)頸部癥狀的可能性是正常人的18 倍，后凸是頸痛的危險因素。在針對頸椎病病人術(shù)前的研究中發(fā)現(xiàn)較小的頸椎前凸與術(shù)前更高的頸椎功能障礙指數(shù)（NDI）相關(guān)［2，20］。因此，頸椎后凸不能被用來單獨定義頸椎畸形。相應(yīng)地，頸椎前凸也不一定是“正?！钡念i椎曲度。在嚴重的胸椎后凸或嚴重脊柱失平衡的病人中，較大的頸椎前凸是維持水平凝視的補償機制［16］。

四、頸椎矢狀位平衡與脊柱整體矢狀位平衡

頸椎曲度僅僅是局部序列的測量，頸椎矢狀位cSVA 將頸椎與整體脊柱矢狀位序列聯(lián)系起來。頸椎矢狀位序列取決于脊柱矢狀位整體的曲度和頸胸交界處的解剖結(jié)構(gòu)。在許多研究中，頸椎cSVA 是確定頸椎矢狀位序列的重要參數(shù)。Tang 等［3］的研究發(fā)現(xiàn)術(shù)后cSVA＞40 mm 與較差的健康相關(guān)生活質(zhì)量（HRQOL）評分相關(guān)。Iyer 等［2］首次評估了術(shù)前NDI 與頸椎矢狀位序列的關(guān)系，研究發(fā)現(xiàn)大cSVA 和低T1Slope是術(shù)前高NDI的獨立預(yù)測因子。Lin等［20］的研究也發(fā)現(xiàn)大cSVA、小TIA 和大NT 與脊髓型頸椎病病人術(shù)前的高NDI相關(guān)。在一項包括56名受試者的前瞻性研究中，Smith等［21］發(fā)現(xiàn)脊髓型頸椎病的嚴重程度與術(shù)前更大的cSVA 相關(guān)。Mohanty等［22］的研究發(fā)現(xiàn)，頸椎后凸隊列中術(shù)前較大的cSVA與脊髓型頸椎病的嚴重程度相關(guān)，而在頸椎前凸隊列未發(fā)現(xiàn)相關(guān)性，這提示了頸椎手術(shù)中對矢狀位的失平衡進行矯形是有臨床意義的。

更為全面的頸椎測量還應(yīng)該包括TIA、NT 和T1Slope 的概念，這些頸胸交界的參數(shù)都與頸椎矢狀位序列有關(guān)［23］。其中，T1Slope 被認為是最重要的頸胸交界參數(shù)。多項研究均證實，T1Slope 和C2-7Cobb 角之間存在平衡，當T1Slope 增加時，C2-7Cobb 會有代償性增加，以維持水平凝視［2，24-25］。Jouibari 等［17］比較了頸部疼痛病人和健康對照組的頸椎矢狀面參數(shù)，他們發(fā)現(xiàn)頸部疼痛組的T1Slope明顯低于健康對照組，而兩組之間的頸椎前凸角度無差異。Knott等［26］研究了多個矢狀位和冠狀面參數(shù)，試圖識別可能影響脊柱整體矢狀面平衡的參數(shù)。他們的研究發(fā)現(xiàn)T1Slope 是cSVA 的最強預(yù)測指標，并提出當T1Slope 不在13°～25°的范圍內(nèi)時，有必要進行全脊柱X線檢查來完善評估整體脊柱矢狀位平衡。Kim等［27］發(fā)現(xiàn)在接受椎板成形術(shù)的病人中，術(shù)前T1Slope 較大的群體在術(shù)后兩年隨訪時更可能出現(xiàn)頸椎后凸的改變。這進一步強調(diào)了T1Slope在頸椎矢狀位平衡和手術(shù)中的重要性。

五、頸椎畸形與脊髓型頸椎病

脊髓型頸椎病是55歲以上病人脊髓功能障礙最常見的原因［28］。既往脊髓型頸椎病的病因被認為是椎間盤退行性改變、椎間盤突出、椎體后緣骨贅形成，韌帶和關(guān)節(jié)突肥大導(dǎo)致頸椎管狹窄，最終壓迫脊髓［29］。然而現(xiàn)在有證據(jù)表明頸椎矢狀位異常，包括前凸消失或進行性的頸椎后凸，也可能導(dǎo)致脊髓損傷并出現(xiàn)臨床癥狀［30］。

由于頸部脊髓的位置相對固定，頸椎后凸導(dǎo)致椎體壓迫脊髓前部的皮質(zhì)脊髓束，并增加脊髓縱向張力，提高髓內(nèi)壓［1］。隨著后凸的進展，脊髓受壓越來越嚴重，進一步導(dǎo)致神經(jīng)細胞死亡和脫髓鞘改變。Shimizu等［31］的動物模型證實了這一觀點，他們發(fā)現(xiàn)脊髓受壓與后凸的程度有顯著相關(guān)性，增加頸椎矢狀位后凸會導(dǎo)致椎管內(nèi)壓力增大和脊髓受壓，從而進一步導(dǎo)致髓內(nèi)壓增加，而后凸頂點處的脊髓受壓最為嚴重。髓內(nèi)壓升高最終會造成脊髓缺血、脫髓鞘、神經(jīng)凋亡及損傷［31］。Smith等［21］研究了56例頸椎后凸病人，發(fā)現(xiàn)脊髓體積和橫截面積與改良日本骨科學(xué)會（mJOA）評分呈中度負相關(guān)。另一項研究發(fā)現(xiàn)在頸椎屈伸過程中可以觀察到頸椎矢狀位失衡病人的電生理異常和磁共振成像上出現(xiàn)明顯的脊髓受壓［32］。因此，頸椎的矢狀位失衡在頸椎病的發(fā)展過程中扮演了重要的角色。

六、頸椎矢狀位平衡與手術(shù)

（一）椎板成形術(shù)與頸椎矢狀位平衡

椎板成形術(shù)是治療脊髓型頸椎病的標準手術(shù)方法，在長期隨訪中具有良好的手術(shù)效果［33］。頸椎矢狀位參數(shù)與椎板成形術(shù)預(yù)后的相關(guān)性一直是頸椎文獻中的重要話題，因為椎板成形術(shù)的減壓效果主要取決于脊髓的后方漂移，既往的多項研究均證實術(shù)前的頸椎矢狀位序列對椎板成形術(shù)預(yù)后存在影響。Shamji 等［34］發(fā)現(xiàn)，與頸椎前凸病人相比，術(shù)前頸椎后凸病人的mJOA 評分恢復(fù)較差。Suda 等［35］的研究發(fā)現(xiàn)術(shù)前頸椎局部后凸是影響椎板成形術(shù)后效果的重要因素，并提出當局部后凸＞13°時應(yīng)額外行前路減壓或矯形手術(shù)。Miyamoto等［36］的研究支持這些觀點，他們發(fā)現(xiàn)術(shù)前頸椎后凸病人單獨行椎板成形術(shù)而不矯正后凸的神經(jīng)癥狀恢復(fù)更差。

由于頸椎椎板成形術(shù)對于頸椎后方肌肉韌帶以及后柱結(jié)構(gòu)的損傷，術(shù)后存在頸椎前凸丟失的風(fēng)險。Sakai 等［37］的研究發(fā)現(xiàn)術(shù)前頸椎矢狀位失衡，頭部重心（CGH）-C7SVA＞42 mm是椎板成形術(shù)后后凸進展的重要預(yù)測指標。Kim等［27］的研究認為術(shù)前較大的T1Slope與術(shù)后的后凸進展有關(guān)。然而Cho等［38］的研究并未發(fā)現(xiàn)術(shù)前T1Slope與術(shù)后前凸的丟失或手術(shù)效果相關(guān)。

目前尚無明確證據(jù)證明椎板成形術(shù)后的后凸進展與較差的預(yù)后相關(guān)。Lee 等［39］的研究發(fā)現(xiàn)50 例后縱韌帶骨化的病人中有70%在椎板成形術(shù)后出現(xiàn)了后凸，然而后凸的出現(xiàn)并不影響手術(shù)效果。Chiba 等［40］對80 例接受頸椎椎板成形術(shù)的病人進行了長達14 年的隨訪，發(fā)現(xiàn)只有52%的病人在術(shù)后末次隨訪時保持了頸椎前凸，術(shù)后發(fā)生的矢狀位序列變化與更差的預(yù)后無明顯相關(guān)，但是術(shù)前即有頸椎后凸的病人手術(shù)效果較差。

（二）頸椎前路減壓融合術(shù)與頸椎矢狀位平衡

頸椎前路手術(shù)可以實現(xiàn)多節(jié)段椎間盤切除和（或）椎體次全切，并且可以達到撐開椎間高度、矯正前凸的效果。據(jù)研究，單節(jié)段椎體次全切可矯正頸椎曲度-1°～5°，雙節(jié)段椎間盤切除可矯正頸椎曲度1.6°～8°［41-42］。Villavicencio 等［43］研究了122例行頸椎前路椎間盤切除減壓融合術(shù)（ACDF）的病人，平均隨訪時間為37.5 個月，他們發(fā)現(xiàn)術(shù)后節(jié)段前凸增加與臨床結(jié)果改善程度相關(guān)。Vavruch等［44］的研究認為重建椎間高度和頸椎前凸與ACDF術(shù)后的臨床結(jié)果無關(guān)。Lee等［45］的研究認為，單節(jié)段前路融合手術(shù)（ACF）并未導(dǎo)致頸椎活動度（ROM）的減少，多節(jié)段ACF平均每個融合節(jié)段會降低7.8°頸椎ROM。鄰近節(jié)段退變與融合節(jié)段數(shù)無關(guān)，并且HRQOLs評分不受融合節(jié)段數(shù)、ROM或SVA的影響。Lan等［46］的研究發(fā)現(xiàn)雙節(jié)段ACDF 術(shù)后頸椎矢狀參數(shù)的變化與生活質(zhì)量相關(guān)，較大的T1傾斜角-頸椎前凸（T1S-CL）不匹配可能會導(dǎo)致術(shù)后較高的NDI。Lau等［47］的研究并未發(fā)現(xiàn)頸椎cSVA、CL和T1Slope與ACDF術(shù)后預(yù)后相關(guān)，他們認為對于頸椎矢狀位參數(shù)相對正常的病人，不需要術(shù)中矯正頸椎前凸。Kim等［48］的研究同樣支持這個觀點，他們發(fā)現(xiàn)ACDF術(shù)后節(jié)段性前凸的恢復(fù)與整體頸椎前凸和cSVA 的改善有關(guān)，但是矢狀面序列的改善與預(yù)后無關(guān)。他們認為相較于術(shù)中矯正矢狀位序列而言，充分的減壓和堅強的融合才是頸椎前路減壓融合術(shù)獲得良好手術(shù)效果的基礎(chǔ)。

最新數(shù)據(jù)顯示ACDF 病人中鄰椎病的患病率為9%～17%［49］。Katsuura 等［50］研究發(fā)現(xiàn)ACDF術(shù)后后凸是鄰近節(jié)段退變的重要危險因素，77%后凸病人出現(xiàn)鄰近節(jié)段退變。Oda 等［51］的動物實驗也提示脊柱后凸融合比原位融合會對后柱造成更大的負荷。因此，盡管既往研究關(guān)于頸椎曲度的最佳矯正量尚有爭議，但是矯正后凸，恢復(fù)適度前凸已經(jīng)成為普遍接受的原則。

（三）水平凝視與脊柱矯形手術(shù)

維持矢狀面上的水平視線被認為是頸椎矢狀面序列的主要驅(qū)動因素之一，而保持水平注視的能力是脊柱矯形手術(shù)的關(guān)鍵目標，目前使用最廣泛的評估水平凝視的參數(shù)是CBVA。然而正常CBVA 的范圍尚未有統(tǒng)一定義，Scheer 等［1］認為10°的CBVA 為一個最佳的目標。Song 等［52］的研究發(fā)現(xiàn)，當CBVA 維持在10°～20°時，強直性胸腰椎后凸合并頸椎強直病人的滿意度最高。而Suk等［53］報道了CBVA的過度矯正有負面影響，他注意到7 例CBVA＜-10°的病人水平凝視相關(guān)評分明顯較低。

雖然有學(xué)者報道了頸胸畸形矯形后CBVA 的矯正和水平凝視的改善［54］，但CBVA的矯正與病人預(yù)后相關(guān)的直接證據(jù)有限。Lafage 等［55］的研究發(fā)現(xiàn)，在他們的303 例未接受手術(shù)的病人中，CBVA 與Oswestry 功能障礙指數(shù)（ODI）相關(guān)。Diebo等［18］的一項研究調(diào)查了無癥狀病人的各種矢狀位參數(shù)與水平凝視之間的關(guān)系，發(fā)現(xiàn)29%的病人在頸椎后凸時仍能保持水平凝視，這更說明頸椎后凸不能單獨定義頸椎畸形，而應(yīng)該考慮頸椎與整個脊柱矢狀面序列的關(guān)系。

七、小結(jié)

頸椎結(jié)構(gòu)復(fù)雜，其外科治療仍然是一個重大的挑戰(zhàn)。頸椎矢狀位平衡無疑是頸椎疾病以及頸椎手術(shù)中必須考慮的重要概念。然而，就目前情況而言，我們對頸椎矢狀位參數(shù)的理解依然不充分，我們尚無法定義“正常”的頸椎矢狀位序列。相對于無頸椎矢狀位失衡的病人而言，術(shù)前存在矢狀位失衡的病人術(shù)后效果更差，但是我們?nèi)圆磺宄谛g(shù)中對于矢狀位失衡的最佳矯正量。因此我們需要更好地理解頸椎局部與整體脊柱矢狀位平衡的關(guān)系，為病人制定個性化的手術(shù)矯形目標。