引用本文: 刘涛, 邱水强, 徐志刚, 顾继生, 陈强, 罗振东, 吴德升. 颈椎前路椎间盘切除减压不同融合节段对脊柱-骨盆矢状位平衡的影响. 中国修复重建外科杂志, 2019, 33(3): 265-272. doi: 10.7507/1002-1892.201807077 复制
颈椎病是颈椎间盘退变及继发的椎间关节退变刺激或压迫颈部脊髓、神经、血管,进而出现一系列症状和体征的综合征。颈椎前路椎间盘切除减压椎间融合术(anterior cervical discectomy and fusion,ACDF)是治疗退行性颈椎间盘病变的经典术式,颈椎矢状位曲度与其疗效密切相关[1-2],ACDF 可恢复颈椎曲度,重建颈椎序列,改变颈椎矢状位平衡[3-7],进而影响疗效。颈椎局部与全脊柱矢状位序列密切相关。单节段及多节段颈椎病患者具有不同主诉,而且随访发现颈椎病患者 ACDF 术后全脊柱矢状位序列发生改变[8]。据此临床现象,我们分析 ACDF 颈椎融合节段数量可能对脊柱-骨盆矢状位平衡产生不同的影响。
回顾分析 2010 年 1 月—2016 年 12 月 326 例因脊髓型颈椎病(cervical spondylotic myelopathy,CSM)接受 ACDF 治疗的患者临床资料,分析术前以及术后 12 个月时脊柱-骨盆矢状位参数及临床疗效,探讨融合节段数量对 CSM 患者脊柱-骨盆矢状位平衡的影响。报告如下。
1 临床资料
1.1 患者选择标准
纳入标准:① 临床诊断为 CSM,出现明显脊髓神经压迫症状,保守治疗 3 个月无效者;② 接受 ACDF 治疗;③ 颈椎侧位 X 线片上 T1 上终板显示清晰者;④ 随访时间>12 个月。排除标准:① 外伤或其他因素导致脊髓神经压迫症状急剧加重者;② 伴有脊柱感染、肿瘤、发育畸形、外伤史、手术史者;③ 合并严重骨质疏松症。2010 年 1 月—2016 年 12 月共 326 例患者符合选择标准,纳入研究。本研究获同济大学附属上海市东方医院医学伦理委员会批准,患者均知情同意。
1.2 一般资料
本组男 175 例,女 151 例;年龄 34~81 岁,平均 56 岁。病程 3~36 个月,平均 8.9 个月。融合节段:单节段 69 例,其中 C2、3 4 例,C3、4 12 例,C4、5 18 例,C5、6 33 例,C6、7 2 例;双节段 85 例,其中 C2~4 10 例,C3~5 21 例,C4~6 39 例,C5~7 15 例;三节段 90 例,其中 C2~5 23 例,C3~6 40 例,C4~7 27 例;四节段 82 例,均为 C3~7 。
1.3 手术方法
本组手术均由同一组医师完成,采用美国强生公司钛板螺钉及椎间融合器。患者于全麻下取仰卧位,肩背部垫薄枕,颈部略后伸。作颈前右侧横切口约 3 cm,依次切开皮肤、皮下组织,横断颈阔肌,于血管鞘与内脏鞘之间分离进入,暴露至椎体前缘;切开椎前筋膜,透视确定责任节段椎间隙,予以切除椎间盘并潜行彻底减压;试模确定 Cage 大小,填充自体颈椎终板软骨下骨后植入相应椎间隙。测量减压节段长度,于该节段椎体前缘用钛板螺钉固定。透视内固定物位置满意后,彻底止血,置负压引流,逐层关闭切口。
1.4 术后处理
患者术后常规佩戴颈托 4 周,静脉滴注二代头孢 1 次。术后第 2 天拔除引流球,切口换药。术后 3~5 d 出院。
1.5 疗效评价指标
术后 3、6、12 个月随访 1 次,之后每半年随访 1 次。术前及术后 12 个月采用日本骨科协会(JOA)脊髓功能评分 17 分法评定脊髓神经功能恢复情况,采用疼痛视觉模拟评分(VAS)评估患者颈部及上肢疼痛主观感受。
术前及术后 12 个月摄颈椎和脊柱全长正侧位 X 线片,测量脊柱-骨盆矢状位参数。①C0~2 Cobb 角:McGregor 线(经硬腭后上方和枕骨中线最尾端点的连线)和 C2 下终板切线之间的夹角。②C2~7 Cobb 角:作 C2 和 C7 终板下缘切线,分别作 2 条延长线的垂线所成的内侧角。③C2~7 矢状垂直距离(C2-7 sagittal vertical axis,C2-7 SVA):作 C2 椎体几何中心的垂线,C2-7 SVA 为 C7 椎体后上角与该垂线的垂直距离;当 C2 垂线位于 C7 椎体后上角前方时,该值为正,反之为负。④T1 倾斜角(T1 slope,T1S):T1 椎体上终板的延长线与水平线所成的锐角。⑤ 胸廓入口角(thoracic inlet angle,TIA):T1 椎体上终板中点和胸骨上缘的连线与经 T1 椎体上终板中垂线之间的夹角。⑥ 胸椎后凸角(thoracic kyphosis,TK):T4 椎体上终板与 T12 椎体下终板间的夹角。⑦ 腰椎前凸角(lumbar lordosis,LL):L1 上终板与 S1 上终板之间夹角。⑧ 骨盆入射角(pelvic incidence,PI):经 S1 上终板中心作 1 条垂直于终板的直线,再经 S1 上终板的中心和两股骨头连线的中点作 1 条直线,PI 即为 2 条直线间的夹角。⑨ 骶骨倾斜角(sacral slope,SS):S1 上终板与水平面之间的夹角。⑩ C7矢状位平衡( C7 sagittal vertical axis,C7SVA):S1 后上缘与 C7 铅垂线的水平距离为 C7 SVA,铅垂线位于骶骨后上角前方为正,反之为负;其中 C7 SVA 绝对值>5 cm,定义为脊柱-骨盆矢状位失衡。⑪T1 骨盆角(T1 pelvic angle,TPA):T1 上终板中点与股骨头中心连线和 S1 上终板中点与同侧股骨头中心连线所成夹角。所有影像学参数均由同一研究者完成,间隔 1 周重复测量,取 2 次平均值。见图 1。计算术前及术后 12 个月 C7 SVA 和 TPA 差值,作为该指标改变量。

1.6 统计学方法
采用 SPSS20.0 统计软件进行分析。根据融合节段数量,将 326 例患者分为单节段(n=69)、双节段(n=85)、三节段(n=90)及四节段(n=82)融合组。计量资料以均数±标准差表示,各指标正态性检验采用 Kolmogorov-Smirnov 检验(K-S 检验),组间比较采用单因素方差分析,两两比较采用 LSD 检验;组内手术前后比较采用配对 t 检验。对手术前后参数 LL、PI、SS、C7 SVA 及 TPA 进行 Pearson 相关性分析,评估 ACDF 术后下腰段脊柱-骨盆拟合关系变化。检验水准取双侧 α=0.05。


2 结果
本组手术时间 50~180 min,平均 118 min;术中失血量 30~130 mL,平均 81.4 mL。术后 1 周切口均Ⅰ期愈合。326 例患者术后均获随访,随访时间 12~32 个月,平均 18.5 个月。所有患者主观感觉颈肩部疼痛较术前明显减轻或消失,颈肩部及上肢麻木感减退或恢复正常,日常行走踩棉感消失,颈椎活动如常,无明显受限。无脑脊液漏、喉返神经损伤、C5 神经根麻痹等并发症,无术后感染、食管瘘及死亡等发生。X 线片示内固定物在位,无断钉、断板,无明显椎间融合器移位发生。见图 2~5。术后 12 个月,JOA 及颈椎 VAS 评分均较术前显著改善,差异有统计学意义(P<0.05);双上肢 VAS 评分与术前比较差异无统计学意义(P>0.05)。4 组间术前颈椎 VAS 评分及术后 12 个月 JOA 评分比较,差异均有统计学意义(P<0.05)。

a. Before operation; b. At 15 months after operation

a. Before operation; b. At 18 months after operation
术后 12 个月,单节段融合组各脊柱-骨盆矢状位参数与术前比较,差异均无统计学意义(P>0.05)。双节段、三节段及四节段融合组 C0~2 Cobb 角、C2~7 Cobb 角、C2–7 SVA、T1S、TIA、C7 SVA 及 TPA 均较术前显著增加,差异均有统计学意义(P<0.05);TK、LL、PI、SS 手术前后比较差异无统计学意义(P>0.05)。4 组间比较术前及术后 12 个月 C0~2 Cobb 角、C2~7 Cobb 角、T1S、C7 SVA 及 TPA 差异有统计学意义(P<0.05)。见表 1。术后 12 个月双节段、三节段、四节段融合组的 C7 SVA 及 TPA 改变量均显著大于单节段融合组,差异有统计学意义(P<0.05);双节段、三节段、四节段融合组间比较差异无统计学意义(P>0.05)。见表 2。手术前后各组 PI 与 LL、SS 均成正相关(P<0.05)。术前单、双节段融合组 PI 与 C7 SVA、TPA 均成正相关(P<0.05),三、四节段融合组 PI 与 C7 SVA、TPA 无相关性(P>0.05);术后 12 个月各节段融合组 PI 与 TPA 均成正相关(P<0.05),双节段、四节段融合组 PI 与 C7 SVA 成正相关(P<0.05),单节段、三节段融合组 PI 与 C7 SVA 无相关性(P>0.05)。见表 3、4。








3 讨论
3.1 ACDF 与颈椎局部矢状位平衡
赵文奎等[9]通过对 132 名志愿者全脊柱矢状位参数研究发现,正常成人颈椎矢状位参数 C0~2 Cobb 角为(15.13±6.69)°,C2~7 Cobb 角为(12.03±7.64)°,C2-7 SVA 为(18.67±7.96)mm,T1S 为(26.33±7.01)°。Cillis 等[3]对 74 例 ACDF 患者进行平均 12 个月随访,发现下颈椎参数 C2~7 Cobb 角、C2-7 SVA 及 T1S 均较术前显著增大;杨洋等[6]通过对 160 例 ACDF 患者进行平均 13.4 个月随访,也发现上述现象。本研究患者 JOA 评分和颈椎 VAS 评分手术前后有显著差异,间接表明 CSM 患者术后颈椎矢状位平衡得以恢复。所有患者术前参数与文献报道正常成人比较,除上颈椎参数 C0~2 Cobb 角略大外,其他脊柱-骨盆矢状位参数范围大致相近。单节段融合组 ACDF 术后颈椎矢状位参数改变均无统计学意义;而双节段和多节段融合组 C0~2 Cobb 角、C2~7 Cobb 角、C2–7 SVA 及 T1S 均较术前显著增加,差异有统计学意义(P<0.05)。故我们认为,CSM 患者术前可能存在上颈椎姿势性代偿;ACDF 术后单节段融合者颈椎矢状位序列无明显变化,而多节段融合者颈椎矢状位平衡发生改变。
3.2 下颈椎 ACDF 术后融合节段邻近节段矢状位参数变化
既往对 ACDF 术后颈椎矢状位参数变化规律的研究,局限于颈椎手术对下颈椎矢状位序列的影响,缺少对下颈椎 ACDF 术后融合节段邻近节段的代偿机制及代偿后影像学表现的研究[1]。本研究 326 例患者除单节段融合组外,双节段和多节段融合组术后上颈椎参数 C0~2 Cobb 角及颈胸段矢状位参数 TIA 均较术前显著增大,差异有统计学意义(P<0.05),各组术后 TK 均无显著变化(P>0.05)。故我们认为,ACDF 手术单节段融合后,融合段邻近节段无明显形态学及影像学变化,而多节段融合段邻近节段发生姿势性代偿;且相对固定的胸椎在 CSM 患者颈椎矢状位平衡代偿中无明显作用。
3.3 ACDF 手术对脊柱-骨盆矢状位平衡的影响
颈椎是脊柱活动度和柔韧性最好的节段,ACDF 手术单节段融合后,邻近节段可以充分代偿融合单节段的活动度和颈椎序列参数变化,表现为手术前后脊柱-骨盆矢状位参数变化无统计学意义;而双节段和多节段颈椎融合后,邻近节段达到代偿极限,加之钛板本身曲度,融合后邻近节段生物力学性能也随之改变,故术后 12 个月颈椎矢状位参数改变具有统计学意义[10]。
在脊柱-骨盆参数的研究中,李危石等[11]通过对 139 名志愿者脊柱-骨盆矢状位序列进行分析,发现 PI 与 LL 及 SS 均成正相关性。本研究对 326 例 CSM 患者脊柱-骨盆参数进行相关性分析,结果显示术前及术后 12 个月 PI 与 LL 和 SS 均成明显正相关性,即脊柱-骨盆拟合关系维持动态相对稳定。故我们认为,正常成人中的脊柱-骨盆特定拟合关系在 CSM 患者中同样存在,即使脊柱退变或经 ACDF 治疗,这种特定关系仍维持动态稳定。
在生理状态下,脊柱-骨盆矢状位平衡参数 C7 SVA 与 TPA 成正相关性[12],本研究发现 CSM 患者 C7 SVA 与 TPA 不相关;且术前在单、双节段融合组中 PI 与 TPA 成正相关,而在三、四节段融合组中不相关,说明多节段患者术前因颈脊髓神经压迫,已经出现一定程度的脊柱-骨盆矢状位失衡。因此,我们认为 CSM 患者病变颈椎节段增加,可影响脊柱-骨盆矢状位平衡。术后 12 个月 4 组 PI 与 TPA 均成正相关,同时 4 组间 PI 比较差异无统计学意义,亦说明正常成人骶骨平台与股骨头具有相对位置固定性[13]。PI 作为反映骨盆形态及位置的指标,在维持脊柱-骨盆系统正常矢状位生理状态及失衡后的代偿中不容忽视[14-16]。
脊柱-骨盆矢状位序列与颈椎局部状态密切相关,当矢状位平衡发生改变时,机体为了维持平视功能,会脊柱前倾、骨盆后旋[17],且双膝亦发生屈曲的适应性代偿[18]。本研究发现 CSM 患者双节段和多节段融合后平衡参数 C7 SVA 及 TPA 手术前后变化均有统计学意义,4 组 C7 SVA 及 TPA 改变量组间比较差异亦有统计学意义,说明 ACDF 术后 12 个月,下颈椎双节段和多节段融合后脊柱-骨盆矢状位平衡发生改变。故我们认为相对于单节段融合者,ACDF 融合节段数量对脊柱-骨盆矢状位平衡可造成不同程度的影响,而这种改变是由下颈椎矢状位参数变化继发所致。
综上述,我们认为生理状态下的腰椎与骨盆正常拟合关系在 CSM 患者中同样存在,而且 ACDF 手术不能改变这一特定关系。颈椎 ACDF 单节段融合后脊柱-骨盆矢状位序列无明显变化,而双节段和多节段融合后脊柱-骨盆矢状位平衡改变。但本研究存在以下不足:① 在样本筛选、脊柱-骨盆矢状位平衡参数测量可能存在偏倚;② 目前探讨颈椎 ACDF 术后脊柱-骨盆矢状位平衡变化及颈椎融合节段数量对脊柱-骨盆矢状位平衡变化影响的研究较少,该结论尚需更长时间的随访论证。