退行性頸椎病患者頸椎矢狀位參數的測量及意義研究進展

王春驊，畢鄭剛

哈爾濱醫科大學附屬第一醫院，哈爾濱150001

頸椎病是一種慢性進行性退行性疾病。由于長時間坐在辦公桌前工作和學習，以及計算機和手機等電子產品的普及，頸椎病的發病率逐年上升，發病年齡呈下降趨勢［1］。對頸椎退行性變的評估可為頸椎退行性疾病的預防和治療提供依據。新近研究表明，頸椎矢狀面的排列和平衡，包括頸椎前凸角度（CL）、矢狀面位移和頸胸交界處相關的一系列參數，在維持頸椎的生理功能中具有重要作用，可作為評估頸椎退行性變的重要指標［2］。此外，越來越多的證據表明，頸椎病手術的臨床療效與頸椎矢狀面平衡的重建顯著相關［3］。通過對頸椎矢狀位平衡的初步評估，有助于了解退行性頸椎病的病變程度，對制定手術方案有一定參考意義，并可以基于患者的頸椎矢狀位參數制定個性化手術方案，達到理想的治療效果［4］。目前，文獻對于頸椎矢狀位參數在頸椎病診治過程中的意義尚無明確結論。現將頸椎矢狀位參數的測量方法及臨床意義綜述如下。

1 頸椎矢狀位參數的測量

1.1 CL 通常認為，頸椎前凸是比較理想的生理形態，能夠使頸椎在無痛、省力的情況下保持正常的生理功能。評估CL的方法包括：①Cobb角：通常從C1到C7或C2到C7測量，繪制一條平行于C2下終板或從C1前結節延伸至棘突后緣的橫線，以及另一條平行于C7下終板的橫線，然后將兩橫線各做一垂直線，垂直線相交的夾角即是Cobb角；②Jackson應力切線法：繪制兩條平行于C7和C2椎體椎體后緣的直線，測量它們之間的角度；③Harrison后切線法：從C2到C7畫出平行于所有頸椎椎體后緣的直線，計算相鄰夾角之和。Cobb法是目前臨床測量CL的主要方法，因為它易于使用且較為可靠。對健康人群的X線片測量顯示，C2～7Cobb角為-17.2°±12.1°［5］。超過這個范圍的患者可能出現頸部肌肉疲勞和疼痛，加速頸椎間盤的退變，導致頸椎病。PASSIAS等［6］將C2～7Cobb角>10°定義為頸椎后凸畸形。

1.2 頸椎矢狀位偏移（cSVA）分別測量C2和C7中心垂線與S1椎體后上角之間的距離［7］，即C2SVA和C7SVA，用來評估脊柱整體矢狀位偏移；從C2椎體中心垂線到C7椎體后上側面的中心垂線最短的距離，即C2～7SVA，用來評估頸椎局部矢狀位偏移［8］；從頭部重力線與C7椎體后上緣垂直線的最短距離，即頭部重心（CGH）～C7SVA，用來評估頸椎整體矢狀位偏移［9］。在側位射線照片上，頭顱重心可以用外耳道的前部作為重力線的起始點來近似代替。臨床上通常采用C2～7SVA反映頸椎矢狀位偏移，采用CGH～C7SVA判斷頸椎本身的退變程度。C2～7SVA正常值為（15.6±11.2）mm，多用于判斷手術預后，通常認為C2～7SVA>40 mm可能具有臨床意義［10］。

1.3 頸胸交界處參數 頸椎與胸椎交界處為T1，承擔著頭顱與全部頸椎的力量，頸椎是整個脊柱中活動度最高的部分，胸椎是整個脊柱中活動度最小的部分，頸胸交界處矢狀位參數對研究頸椎及整個脊柱矢狀位平衡具有重要意義。

1.3.1 T1傾斜角（T1S） T1S是指T1椎體上終板切線與水平線之間的夾角。陳群響等［11］認為，cSVA、CL等參數僅能反映局部頸椎矢狀位平衡，而T1S代表的是頸椎與全脊柱的平衡關系。WANG等［12］通過測量無癥狀患者及頸椎病患者的X線片發現，無癥 狀 者T1S值 范 圍 為15.7°～40.9°（29.31°±6.04°），頸椎病患者T1S值范圍為4.60°～39.00°（22.56°±6.88°）。LEE等［13］的一項前瞻性分析發現，T1S與頸椎矢狀位平衡具有顯著相關性，CL增加，T1S會隨之增加；認為T1S是決定頸椎矢狀面平衡的關鍵因素。INOUE等［14］發現，C7上終板傾斜角與T1S具有明顯相關性，可以替代T1S在X線影像上的應用。

1.3.2 頸部傾斜角（NT）和胸廓入口角（TIA）LEE等［15］最早提出將NT和TIA納入評估頸椎矢狀位的參數。NT指由兩條均起自胸骨上端的直線組成的夾角，一條為垂線，另一條經過T1終板的中點。TIA指T1終板中點至胸骨上端連線與經T1上終板中點的垂線的夾角，即TIA=NT+T1S。WANG等［12］報道，健康志愿者的NT值范圍為22.7°～62.5°（45.21°±9.05°），頸椎病患者的NT值范圍為33.30°～78.10°（52.94°±8.92°）。

1.4 脊柱—顱角（SCA）SCA是指C7斜率與連接C7終板中部和蝶鞍中部的直線之間的夾角。LE HUEC等［16］報道，健康人群或無癥狀的頸椎病患者的SCA為83°±9°。SCA可用于分析頭部的位置，評價顱頸對位，預測CL的期望值；也可用于研究頸椎病圍手術期及手術后的頸椎矢狀位平衡。

1.5 頸椎活動范圍（ROM）ROM能夠最直接有效地反映頸椎活動能力，用于評估正常頸部的活動能力，以及伴有頸椎病、頸椎術后等情況下的頸椎活動能力。其參數包括：①C2～7運動范圍：C2和C7椎體下終板平行線的夾角在頸椎過伸過屈位X線片上的差值；②節段角運動：相鄰兩椎體下終板平行線的夾角在頸椎過伸過屈位X線片上的差值；③節段性平移運動：相鄰椎體在過伸過屈位X線片上的矢狀位位移，>2 mm被認為頸椎失穩。節段角運動及節段平移運動是常用的判斷頸椎矢狀位穩定的參數。

1.6 T1傾斜角減頸椎前凸角度（T1S-CL） AMES等［17］在頸椎畸形分類系統中引入了T1S-CL，用于評估頸椎畸形程度及功能障礙。PASSIAS等［18］報道，無癥狀患者T1S-CL值為15.8°±9.4°；代償型頸椎病患者術前為39.2°±8.7°，術后為13.6°±4.3°；失代償型頸椎病患者術前為73.0°±20.9°，術后為18.9°±5.4°。T1S-CL值離平均值越遠，提示頸椎畸形越嚴重，頸椎功能越差。

1.7 頸椎水平視線相關參數 矢狀面的注視方向也被用于評估頸椎矢狀位，水平凝視有助于人類完成與周圍環境的互動。目前對水平注視的評估常用的指標是頦眉角（CBVA）。患者站立，膝蓋伸直，頸部處于中立或固定位置，拍照后在照片中從患者下巴到額頭畫線，該線與垂直線之間的夾角即為CBVA［19］。健康人群的CBVA范圍尚無明確定義，有研究認為，術后CBVA范圍為+10°～-10°的患者有較好的生活質量［20］。

2 頸椎矢狀位失衡與頸椎病的關系

目前關于頸椎矢狀位參數與退行性頸椎病的關系尚無定論。生物力學方面的研究結果有利于我們理解頸椎矢狀位對頸椎力學效應的影響。隨著頸椎退行性改變的進展，椎間盤高度的喪失、頸椎后凸的進展、小關節突關節松弛等因素導致神經結構處于更高的受壓風險中。

了解頸椎畸形中神經孔的大小有助于醫者確定患者癥狀的解剖學驅動因素，從而制定合理的治療方案。PATWARDHAN等［21］的體外實驗發現，頸椎矢狀位參數與頸神經孔大小明顯相關，通過矢狀位參數可評估頸椎神經孔的大小。因此，臨床治療中應密切關注頸椎后凸畸形患者的神經根癥狀，因為此類患者的椎間孔可能更窄。

頸椎失衡可能引起頸椎力線發生改變，導致頸椎最大負荷節段上移，加速頸椎間盤的退變。頸椎矢狀位參數能夠量化頸椎形態的改變，因此可以采用矢狀位參數表明頸椎矢狀位形態與頸椎病的相關性。王廣超等［22］對頸椎進行力學分析，發現C2～7SVA與頸椎間盤退變的嚴重程度呈顯著正相關，Cobb角與頸椎間盤退變程度呈負相關。C2～7SVA越小，Cobb角越大，頸椎間盤退變越嚴重，頸椎病進展越快。

此外，T1椎體承擔整個頸椎的負荷，也是頸椎應力的集中點，因此，T1S升高可能導致應力重新分布，加速頸椎間盤的退變，誘發頸椎病［23］。頸椎矢狀位參數改變可能反映頸椎軸向負荷產生轉移，加速頸椎間盤退變，同時帶來脊髓損傷等繼發性改變。對頸椎矢狀位失衡患者動態MRI的研究顯示，cSVA>40 mm的患者在進行頸椎運動時椎管直徑更窄，因此cSVA較大的患者脊髓損傷更嚴重［24］。

正常的前凸排列是頸椎有效運動和功能的最重要因素之一，失去正常的前凸排列可能會導致運動學上的病理變化，頸椎矢狀位的改變影響運動學和每個節段對整體活動度的貢獻。因此，頸椎失衡可能會導致承受整體運動主要載荷的節段發生變化，并加速其退化。MIYAZAKI等［25］認為，頸椎失去正常的矢狀位形態后，頸椎各節段的平移運動和角度變化均有減小的趨勢，最終可能會導致運動學的病理改變，加速功能運動單元的退化，導致頸椎病。然而，頸椎運動學上的排列改變與頸椎退行性變的關系到目前尚未闡明。但臨床上在計劃頸椎前路椎間盤切除融合術或人工椎間盤置換術時，應考慮生理性前凸重建，以防止退變和癥狀惡化。

在頸椎手術中，為了維持頸椎穩定性，大多數采用椎間融合，融合導致相鄰運動節段的應力和應變增加，這可能導致鄰近椎體加速退變，發生鄰椎病（ASD）。據報道，頸椎術后臨近節段退行性病變的發生率為28.28%，其中需要手術者占5.78%［26］。目前對于ASD的病因仍不完全清楚，但學者普遍認為頸椎的矢狀位失衡是導致疾病的原因之一［27］。

綜上所述，頸椎矢狀面失衡通過減少頸椎神經孔面積，改變頸椎力線，加速頸椎間盤、關節及運動單元的退變，最終導致頸椎病和ASD的發生。

3 頸椎矢狀位參數在頸椎手術中的變化及意義

3.1 頸椎矢狀位參數在后路手術中的變化及意義

3.1.1 后路手術對矢狀位參數的影響 后路手術能夠去除壓縮性骨成分和肥大的黃韌帶，解除脊髓后方壓迫，使脊髓向后漂移，間接使脊髓前部間接減壓，有利于脊髓的恢復。但是后路手術破壞了頸后部韌帶及肌肉復合體，破壞了維持頸椎穩定的結構，使頸椎無法保持前凸，因此術后常出現頸椎后凸畸形和矢狀位參數改變［28］。楊鵬等［29］的回顧性研究發現，行椎管擴大成形術后，全頸椎矢狀位參數都會發生改變，主要為下頸椎曲度變直，cSVA增大，頭部重心前移；這些改變會導致軸性癥狀的產生。隨著后路手術技術的改進，微型鈦板用于后路手術，牢固連接掀起的椎板和同側椎體，穩定性增加，恢復骨性支撐作用，頸椎受力更加均勻，對頸椎矢狀位形態的改變更少。李冬月等［30］比較了微型鈦板法和錨定法頸椎后路單開門椎管擴大成形術對頸椎矢狀位參數的影響，發現微型鈦板法術后對于頸椎矢狀位參數的影響更小。

3.1.2 矢狀位參數對后路手術預后的評估價值 椎管擴大成形術是一種間接減壓手術，保證脊髓足夠的后移才能夠達到滿意的臨床效果。矢狀位的形態對脊髓后移的程度具有重要意義，通過矢狀位參數可以評估頸椎手術的預后。頸椎失衡的患者需要更加強大的后路肌肉力量維持頸椎矢狀面形態，當后路手術破壞頸后部肌肉群時，此時肌肉代償能力減弱，頸椎失衡更加嚴重，甚至中斷脊髓后移位或產生脊髓前部撞擊，最終導致神經功能恢復受損，影響臨床效果。SAKAI等［31］研究顯示，接受后路手術的患者中，術前存在頸椎后凸者術后日本骨科學會評分（JOA）低于無后凸者。提示后路手術不宜用于術前有頸椎矢狀面失衡的退行性頸椎病患者。

多項研究顯示，頸椎矢狀位參數與后路手術的臨床療效有明顯的相關性，但也有學者持不同意見。有學者認為，后路手術本身可以預防術后脊柱后凸，因為它為脊柱提供了支持，頸椎椎板成形術后并不總是發生后凸改變，并且前凸改變并不總是與良好的臨床結果相關。LEE等［32］報道，行椎管擴大成形術的患者雖然取得了滿意的減壓效果，但矢狀位參數與JOA評分、頸椎功能障礙指數（NDI）及健康調查簡表評分均無明顯相關性。

盡管后路手術與頸椎矢狀位參數之間的相關性仍有一定的爭議，但大多數研究證明，行后路手術時，術中重建CL和降低cSVA都會對預后產生積極的影響［33］。這表明對于頸椎病的患者，行后路手術治療時，除了解除壓迫的神經外，也應當適度糾正頸椎矢狀位的失衡。

3.2 頸椎矢狀位參數在前路手術中的變化及意義

3.2.1 前路手術對矢狀位參數的影響 前路手術可以直接解除脊髓前方的壓迫，擴大椎管容積，并且避免后方韌帶肌肉復合體的損傷，術中撐開器、融合器和微型鈦板的應用不僅能夠加強脊柱的穩定，還能夠更好地糾正頸椎后凸，重建頸椎生理曲度。常見的前路手術包括頸椎前路椎間盤切除融合術（ACDF）、頸前路椎體次全切除減壓融合術（ACCF）。郭山強等［34］對接受ACDF術的患者進行隨訪，術后1年C2～7Cobb角由12.43°±8.46°增加到14.38°±8.58°。與ACCF相比，ACDF手術過程中除了使用鈦板重建頸椎生理曲度之外，還采用椎間撐開器適當撐開椎間隙，更好地恢復椎間隙高度和頸椎生理曲度，對椎體的破壞較小，在維持頸椎穩定及改善頸椎失衡等方面可能更具有優勢。余文超等［35］報道，ACDF和ACCF均能增大C2～7Cobb角，但如果術前T1S較大，行ACDF手術更為理想。

3.2.2 矢狀位參數對前路手術預后的評估價值 目前對于頸椎矢狀位參數與前路手術療效的關系尚無定論。前路手術可有效糾正頸椎后凸畸形，減壓徹底，矢狀位參數與健康相關生存質量（HRQOL）存在相關性［36］，通過術后矢狀位參數的量化，可以對前路手術療效及預后進行評估。頸椎矢狀位呈現前凸的患者，頸椎周圍的頸肌和韌帶可能維持較低的能量消耗，應力更加分散，頸椎后凸畸形和軸性癥狀的發生率更低，術后保持頸椎前凸可以帶來積極的結果。

T1是連接頸、胸椎的關鍵椎體，固定在肋骨兩側，位置不變。因此，T1S可為確定頸椎矢狀面平衡矯正提供參考值，但在臨床環境中則情況更為復雜，改善臨床預后的手術策略不能簡單地討論手術前后矢狀面的參數，還必須考慮患者的臨床癥狀和體位受壓情況。當頸椎過度前傾時，人體反而會過多伸頸來進行代償，以維持水平凝視的需要，對于術前T1S較大的患者，頸椎曲度更高，意味著更多的頸后肌肉縮短，甚至導致疼痛，手術預后較差。

HUANG等［37］研究發現，前路手術的預后與頸椎矢狀位參數有關，較大的C2～7SVA和T1S-CL都可能出現良好的臨床效果，但過大的T1S可能使預后變差。前路手術能夠通過椎間撐開器提升椎間隙高度，使頸椎曲度增加，引起頸椎前傾，導致cSVA增加，頸椎生理曲度恢復更好，頸椎中心保持在較為穩定的區間內，有利于提高手術療效，改善臨床癥狀。曹勝等［38］認為，增大的cSVA預示著頸椎功能恢復較好及頸肩痛得到較好的改善。然而，對于涉及3個或更多節段的CSM患者，由于前路手術是在仰臥位進行的，并且涉及節段較多，可以更自然地獲得可接受的C2～7SVA的充分糾正，前路手術的患者對頸椎失衡引起的頸部疼痛和不適的敏感性較低，術后癥狀的改善與只與脊髓減壓有關，因此術后頸椎矢狀位參數也可能沒有顯著變化，矢狀位參數可能也不會對HRQOL產生明顯的影響［39］。TANG等［10］研究認為，cSVA>40 mm可能導致更差的臨床療效。因此，頸椎前路手術中不宜對頸椎失衡糾正偏大。

頸椎矢狀位參數的變化與頸椎病的發病機制、手術預后均有復雜的關系，在頸椎病發生發展過程中有著重要作用，在評估術后療效等方面作用顯著，進一步深入研究有助于更好地緩解患者的癥狀及提高生活質量，對臨床具有較高的指導意義，充分利用參數與手術方式之間的相關性，達到治療的個性化與最優解。目前對于頸椎矢狀位參數范圍尚未達成共識，研究矢狀位參數的正常范圍及糾正程度，達到改善預后及生活質量，是今后我們應關注的重點。