頸椎矢狀位平衡在頸椎病診斷和治療方式選擇中應用的研究進展

紀春磊 馬 迅 李 強

1.山西醫科大學第三臨床醫學院，山西太原 030001；2.山西醫學科學院 同濟山西醫院 山西白求恩醫院骨科，山西太原 030032

在全脊柱排列中，頸椎是靈活性最大的節段，其主要功能是支撐頭部的重量。保持頸椎矢狀位平衡的狀態能夠使頸椎以承擔較小的負荷來穩定頸椎的生物力學特性及維持水平視野[1]。研究頸椎矢狀位平衡對于理解頸椎矢狀面排列不良與頸部癥狀和健康相關生活的關系至關重要[2]。頸椎矢狀位平衡與頸椎病患者疾病的發生發展、治療方式、手術預后及術后并發癥密切相關，頸椎矢狀位參數可用于評估頸椎退行性病變并作為頸椎手術方式的參考指標[3]。近年來，頸椎矢狀位平衡也得到脊柱外科醫師越來越多的重視。因此，本文將對頸椎矢狀位平衡的研究現狀及其在頸椎病診斷與治療方式中的應用價值進行綜述。

1 頸椎矢狀位參數的測量及意義

1.1 頸椎前凸角度（cervical lordosis，CL）

CL 的測量包括上頸椎曲度和下頸椎曲度的測量。C0～C2Cobb 角：McGregor 線與C2下終板平行線的夾角，常用于測量上頸椎曲度，并評估其穩定性。下頸椎曲度的測量方法有三種。①Harrison 后切線法：沿C2～C7各個椎體后緣繪制平行線，相鄰椎體的平行線間角度相加；②Jackson 應力切線法：即分別于C2、C7椎體畫平行線，兩條線的夾角；③C2～C7Cobb 角：C2椎體下終板平行線的垂線與C7椎體下終板平行線的垂線構成的夾角，此方法因其測量方便，在臨床中應用較廣泛。

1.2 頸椎矢狀面軸向距離（cervical sagittal vertical axis,cSVA）

cSVA 主要是通過C2～C7矢狀面軸向距離來評估：經C2椎體中心的鉛垂線至C7椎體后上緣的垂直距離。cSVA 不僅可以用以評估頸椎矢狀面平衡情況，而且也能作為預測頸椎手術預后的重要參數，較大的cSVA 往往預示著頸椎術后預后欠佳[4]。

1.3 T1 傾斜角（T1 slope，T1S）

T1S 定義：T1椎體上終板平行線與水平線的夾角。T1S 反映頸胸交界處的后凸程度，對評估頸椎矢狀位平衡以及脊柱整體矢狀位平衡意義重大[5]。C7斜率（C7slope，C7S），即C7椎體上終板平行線與水平線之間的夾角。C7S 與T1S 的影響作用相似[6]，因此當T1S 測量困難時可選擇C7S 代替T1S 作為參考值。

1.4 脊柱-顱骨角（spino-cranial angle，SCA）

SCA 定義：C7椎體上終板平行線與連接C7終板中部和蝶鞍中部的直線之間的夾角。SCA 作為頸椎曲度內在測量值，其作用與胸腰椎脊骶角相似，是研究整體頸椎矢狀位平衡的新參數，目前多應用于頸后路手術[7]。

2 頸椎矢狀位參數與頸椎病的相關性

脊柱矢狀位失衡會降低脊柱功能和生活質量，加速脊柱退行性疾病的進展[8]。頸椎是所有脊柱節段中運動范圍最大的節段，頸椎矢狀位失衡可引起頸部穩定性丟失，并通過改變頸椎曲度和椎管容積影響患者的神經功能[9]。頸椎后凸畸形時，脊髓會覆蓋在椎體上，并會受到齒狀韌帶和頸神經根的栓系作用，從而導致縱向脊髓張力和髓內壓力的增加，最終出現神經元丟失和脊髓脫髓鞘病變，形成脊髓型頸椎病[10]。當cSVA 增大時頸椎處于前傾位置，易導致頸椎后方韌帶復合體損傷，從而引起頸椎后凸畸形。有學者將cSVA作為直接參數用以衡量頸椎矢狀面平衡情況，當cSVA≥40 mm 時，一般即可認為患者頸椎矢狀面失衡[11]。Xing 等[12]研究發現，正常人群和退行性變患者的T1S存在顯著差異，當T1S 降低后，頸椎會代償性降低CL，導致頸椎曲度向變直狀態進展，這種機制變化可能會使椎間應力增加，從而加速頸椎間盤的退變。T1S 較大者需要更大的頸椎前屈角和更多的頸后肌肉-韌帶負荷以維持水平凝視，而當頸后肌肉-韌帶復合體破壞時，頸椎難以承擔頭部重量，更易出現矢狀面失衡，逐漸出現結構性頸椎后凸畸形[13]。頸椎矢狀位失衡后會增加對副肌肉的依賴，導致疲勞和頸部疼痛，甚至改變椎管或椎間孔的解剖結構，使神經及脊髓容易受到壓迫[2]。頸椎矢狀位參數的變化是通過影響頸部伸肌及韌帶復合體組織，改變頸椎骨性結構，從而導致頸椎后凸畸形，加速頸椎病的發生發展，cSVA 和T1S 可作為預測指標參數，評價頸椎的退變情況。

3 頸椎矢狀位參數與頸椎病治療方式選擇的相關性

3.1 頸椎矢狀位參數與頸椎病保守治療的相關性

頸椎矢狀位參數作為重要的評價指標，廣泛應用于脊髓型頸椎病的臨床評估[3]。而目前有關頸椎矢狀位參數在頸椎保守治療當中的應用，目前研究極少。Lin 等[14]對121 例單節段神經根型頸椎病的頸椎矢狀位平衡情況進行研究后得出：在單節段神經根型頸椎病患者中，治療前較大的頸椎Cobb 角是保守治療的唯一獨立危險因素，當頸椎Cobb 角＞7.7°，保守治療更可能有效。要想進一步明確其相關性，有待更多前瞻性、大樣本量及長期隨訪的臨床研究來探討。

3.2 頸椎矢狀位參數與頸前路手術的相關性

頸椎前路手術主要包括頸椎前路融合手術（anterior cervical fusion surgery，ACF）和頸椎間盤置換術（cervical disc replacement，CDR）。ACF 手術是治療頸椎病的經典術式，通過從頸椎前方入路，直接去除脊髓前方的壓迫因，通過椎間融合及內固定系統恢復椎間盤高度，恢復頸椎Cobb 角度，改善頸椎前凸[15]。頸前路手術是通過前方減壓，對頸部周圍肌肉組織損傷較小，因此術后C2～C7SVA 較術前無明顯改變[16-17]。劉濤等[18]研究發現，頸前路椎間融合術（anterior cervical discectomy and fusion，ACDF）術后cSVA 與T1S 的呈正相關。大部分研究得出，ACF 術后T1S 往往會較術前增加[16,19-20]。但也有研究指出，長節段（≥3 節段）ACF 術后會T1S 會較術前減小，考慮與長節段融合固定相關[21]。術前高T1S 的老年患者，應頸椎前路減壓融合內固定術，避免對頸椎后方結構的破壞，降低術后矢狀位平衡失代償的風險[22]。CDR 術通過置入人工椎間盤假體代替病變節段的椎間盤，在切除突出的致壓物的同時保留椎間高度和頸椎關節活動度，是目前臨床上常用的頸前路非融合術。CDR 術后頸椎矢狀位參數不會有明顯改變[23]。綜上，頸椎前路減壓融合術可能會在一定程度上改善頸椎矢狀位平衡情況，多節段及T1S 較大的頸椎病患者，可優先考慮行ACF 手術，可改善或維持頸椎曲度；CDR 手術能夠保留頸椎的活動度，但無法有效恢復頸椎曲度，適用于單節段頸椎病者。

3.3 頸椎矢狀位參數與頸椎后路手術相關性

頸椎后路手術主要包括頸后路椎板切除術（laminectomy）和頸后路椎板成形術（laminoplasty）。與頸椎融合術式比較，非融合的頸后路手術術后頸椎Cobb 角往往較術前減小[24]。考慮是頸后路手術中對頸部肌肉韌帶復合體的損傷從而破壞了頸椎后張力帶效應導致了頸椎前凸減小，嚴重者會出現頸椎后凸畸形。同樣的道理頸后路手術對cSVA 的影響與前路手術明顯不同，術后cSVA 較術前明顯增大，加大了頸椎術后矢狀位失衡或者失衡加劇的風險。Pan 等[4]研究得出，術前T1S 較大的患者比術前T1S 較小患者術后發生頸椎后凸畸形的概率更大，原因是術前T1S大的患者因為代償則需要較大頸椎前凸，因此頸椎維持水平凝視承擔的負荷也較大。Wang 等[25]研究發現，頸后路椎管成形術后，SCA 較術前增加，低SCA 組術后矢狀位序列更容易改變。綜上，頸后路手術對頸椎矢狀位參數的影響較明確，常常會導致CL 的減小，cSVA 的增加，術前T1S 較高的頸椎病患者單純行頸后路手術的效果相對較差，術前SCA 較低患者可能更適合行頸后路手術。

4 頸椎矢狀位參數與頸椎術后臨床療效的相關性

頸椎術后臨床療效的常用評價指標包括：日本骨科協會評估治療評分（Japanese Orthopaedic Association scores，JOA）、頸部殘疾指數（the neck disability index，NDI）、視覺模擬評分法（visual analog scale，VAS）評分和健康狀況調查簡表。Kim 等[26]研究發現，頸椎術前高T1S 組患者術后JOA 評分改善率低于低T1S 組。Huang 等[27]研究得出頸椎術前、術后T1S 值與術后NDI評分呈正相關（P<0.05）。Brasil 等[28]發現cSVA 值與術后NDI 評分呈正相關。也有研究得出，術前高SCA 患者比低SCA 具有更高的NDI 評分[25]。頸椎術后短期的臨床療效往往與手術方式及融合固定相關，長期的臨床療效則與頸椎矢狀位平衡有關。術前T1S、cSVA 及SCA 較高的患者，頸椎術后長期臨床療效可能較差，但這仍需要更多大樣本容量及長期隨訪的研究進一步明確其相關性。

5 頸椎矢狀位參數與頸椎術后并發癥的相關性

5.1 頸椎矢狀位參數與頸椎術后軸性癥狀的相關性

軸性癥狀（axial symptoms，AS）是頸椎術后常見的并發癥之一，原因是頸后路手術對頸椎后柱骨性結構及棘上韌帶復合體的損傷，改變了頸椎的力學平衡。Kato 等[29]研究得出的結論為：術前cSVA≥35 mm的患者術后軸性癥狀的概率明顯增加。Pan 等[4]發現，術前高T1S 患者術后軸性癥狀發生率高于低T1S 患者，原因是術前T1S 的患者需要維持較大的CL及術后上頸椎極度后伸都需要頸部肌肉收縮做功，導致肌肉痙攣。

5.2 頸椎矢狀位參數與頸椎術后鄰近節段退變的相關性

頸椎術后鄰近節段退變（adjacent segment degeneration，ASD）是頸椎融合術后中遠期常見的并發癥之一。Xiong 等[30]認為術前頸椎處于節段性后凸狀態會增加ACDF 術后ASD 的風險。Wang 等[31]發現，較小的CL 與較小的T1S 是頸椎術后發生ASD 的危險因素。Yang 等[32]提出了一個新的矢狀位參數概念，枕頸傾斜角（occipito cervical angle，OCI）即連接C4椎體后垂直邊界的線與McGregor 線形成的角度，OCI 較大的患者術后發生ASD 的概率明顯增加，考慮是枕頸對線情況不良加速了頸椎術后ASD 的進展。

也有相關研究報道了頸椎術后吞咽困難與頸椎矢狀位參數的變化相關，C2～C7Cobb 角度的變化：dC2～C7角=（術后C2～C7Cobb 角）-（術前C2～C7Cobb角），當該角度>5°時，術后吞咽困難的發生率明顯增加[33]。原因是手術對頸椎曲度矯正過大，會增加局部節段椎體對前方食管組織的擠壓。

6 總結與展望

頸椎矢狀位平衡是在頸椎病的診治當中是必須考慮的重要概念。較大的cSVA 和T1S 會加速頸椎病的發生和發展。術前高T1S 的頸椎病患者優先考慮行頸前路椎間融合術，但在手術過程中對頸椎曲度的矯正需謹慎，防止發生術后吞咽苦難。術前T1S 和cSVA較大的患者，行頸后路手術有加重失衡的可能，出現AS 的概率會明顯增大，術前SCA 較低的患者可考慮選擇行頸后路手術。但是，目前仍然缺少標準的頸椎矢狀位校準評估方法，對于術前存在頸椎矢狀位失衡的患者，尚不清楚通過手術方式在多大程度上糾正這種不平衡，才能產生更好的臨床結果，這可能是因為不同人種間的頸椎矢狀位參數的標準不同。當前關于SCA 及OCI 的臨床研究較少見，期待更多關于這兩個新近參數的臨床研究，協助脊柱外科醫師制訂更合理的頸椎治療方案及臨床決策。