
颈椎单开门成形后凸畸形预测的研究进展
作者:中山市小榄人民医院(中山市第五人民医院)脊柱外科 胡世锵
退变性颈脊髓病(DCM)是导致中老年人脊髓功能障碍的常见原因,随着人口结构的变化和老龄化的加剧,DCM发病率逐渐上升。其起病隐匿,且晚期可造成不可逆性脊髓损伤,对于中重度DCM患者一旦确诊应积极手术治疗。多节段DCM患者手术治疗首选颈椎后路单开门椎管扩大成形术(ELAP),该术式主要通过“弓弦效应”使脊髓向后漂移达到间接减压的目的。然而,ELAP术后常合并颈椎后凸畸形,影响脊髓间接减压的效果,不利于术后神经功能的恢复。因此,明确能够预测ELAP术后颈椎后凸畸形的相关因素具有重要临床意义。目前国内关于DCM患者ELAP术后颈椎后凸畸形预测因素的报道较少,对各种预测因素的总结性文章则更为缺乏。本文通过对国内外相关文献进行综述,得出可用于预测ELAP术后颈椎后凸畸形的相关因素,为临床医生的诊疗提供指导,从而提高手术疗效。
术前相关因素
人口统计学指标 相关研究显示,年龄、性别、体重指数(BMI)等与ELAP术后后凸畸形存在相关性。Sakai等的研究认为随着年龄的增长,脊柱的矢状面平衡会发生变化,表现为腰椎前凸减少,胸椎后凸增加。此时为了维持平视功能,需要颈后肌肉韧带复合体(MLC)提供足够的张力维持颈椎前凸。然而随着年龄的增长,MLC发生退变,后伸肌群力量减弱,并且后路手术会对MLC造成损伤,因此高龄患者术后容易出现后凸畸形。Petterson等通过汇总分析认为性别和BMI与ELAP术后后凸畸形之间的相关性是多因素作用的结果。因此,排除混杂因素进一步证明性别、年龄、BMI与ELAP术后颈椎后凸畸形的关系可作为将来进一步研究的方向。
影像学参数 颈椎椎间孔狭窄 Seo等的研究结果表明,术前椎间孔狭窄的患者,ELAP术后更易出现后凸畸形。作者认为,术前椎间孔狭窄导致的神经根卡压症状可能会因ELAP术后脊髓向后漂移使神经根应力增加而进一步加重。有关颈椎的生物力学研究表明,颈椎椎间孔的面积在屈曲位会增大而在后伸位会减小。因此术前椎间孔狭窄的患者,ELAP术后倾向于在屈曲位下增加椎间孔的面积来缓解神经根卡压症状,这增加了后凸畸形的可能性。因此对于术前存在颈椎椎间孔狭窄的患者,术中可适当行椎间孔成形术,以减轻术后神经根卡压症状,尽可能预防术后后凸畸形的发生。
颈椎动态影像学参数 屈曲位颈椎活动度:屈曲位颈椎活动度(FlexROM)即中矢位C2~7Cobb角(CA)与屈曲位C2~7Cobb角(FlexCA)的差值。相关研究结果显示,相对于术前FlexROM较小的患者,FlexROM较大的患者术后更容易出现颈椎后凸及矢状面失衡。作者认为,术前FlexROM较大的患者后方肌肉韧带复合体力量相对薄弱,然而后路手术又不可避免地损害了此类患者相对薄弱的后方结构,最终导致术前FlexROM较大的患者术后更易出现后凸畸形,该研究建议术前FlexROM≥34.1°的患者,应慎重选择单开门椎管扩大成形术。Fujishiro等的研究结果则建议术前FlexROM>40°的患者应慎重选择单开门椎管扩大成形术。
后伸位颈椎活动度:后伸位颈椎活动度(ExtROM)即后伸位和中矢位X线片上C2~7Cobb角(CA)的差值。相关研究表明,相对于术前ExtROM较小的患者,ExtROM较大的患者更易出现后凸畸形。Lee等建议术前ExtROM≤14°的患者因术后易出现后凸畸形,应慎重选择单开门手术。Yang等的研究表明,后伸位C2~7Cobb角≤18°的患者较后伸位C2~7Cobb角>18°的患者有更大的可能性发生后凸畸形(37.5%vs2.4%)。比较普遍的观点认为,ELAP术后颈椎前凸会较术前减小,为了维持颈椎前凸从而保持平视功能,颈后肌肉韧带复合体需要承受比术前更大的负担。然而,对于术前后伸位颈椎活动度小的患者,由于颈后肌肉韧带复合体力量薄弱导致后伸位颈椎活动度储备不足,术后代偿能力差。此外,后路手术不可避免地会对此类患者相对薄弱的颈后肌肉韧带复合体造成损伤。因此,术前后伸位颈椎活动度较小的患者术后易出现后凸畸形。
颈椎屈伸位活动范围差值:Fujishiro等的研究结果表明,颈椎屈伸位活动范围差值(gROM)是可用于预测ELAP术后颈椎后凸的比较实用的指标。作者认为,gROM是与更大的fROM和更小的eROM相互关联的指标,比单独使用fROM或eROM能更准确地预测单开门术后颈椎前凸的丢失,该研究建议对于术前gROM超过30°的DCM患者应慎重选择单开门手术。颈椎前凸率:Ono等将颈椎前凸率(CLR)定义为屈曲位颈椎活动度与C2~7活动度(后伸位与屈曲位C2~7Cobb角差值)的比值。其研究结果显示,CLR反映了颈椎屈伸活动之间的平衡,是ELAP术后颈椎前凸丢失的术前独立风险因素,并给出了68.9%的预测阈值。该研究认为CLR较高的患者可能因为颈后肌肉韧带复合体力量相对薄弱,从而导致屈曲位活动度较大、后伸位活动度较小,因此术后容易出现后凸畸形。
综上,上述颈椎动态影像学参数(FlexROM、ExtROM、gROM、CLR)都和颈后肌肉韧带复合体之间存在着密切联系。因此,对于需要接受单开门椎管扩大成形术的DCM患者,术中应尽可能减少对颈后肌肉韧带复合体的损伤,术后应积极锻炼颈后肌肉韧带复合体,从而尽可能预防术后后凸畸形的发生。
CGH-C7SVA 头部重心(CGH)-C7(SVA)是过外耳道前缘铅垂线与C7椎体后上角铅垂线间的距离。既往研究结果表明,CGH-C7SVA是ELAP术后后凸畸形的预测因素。Xu等的研究结果表明,术前CGH-C7SVA较大的患者,术后有很大可能出现颈椎矢状面失衡和神经系统症状,该研究给出了38.5mm的预测阈值(敏感性81.6%,特异性93.7%)。Sakai等的研究则认为42mm的CGH-C7SVA临界值有较好的预测能力(敏感性88.9%,特异性92.1%)。造成以上差异的原因主要是研究对象及术式方面存在差异,因此未来需要大样本前瞻性研究对研究对象及术式进行统一后得出更加精确的预测值。见图1a。
T1slope T1slope是预测ELAP术后颈椎前凸丢失的重要指标之一。术前T1slope较大的患者为了维持平视功能,需要更多的颈椎前凸来代偿,颈后肌肉韧带复合体在其中扮演了重要角色。然而后路手术不可避免地会对该复合体造成损伤,导致ELAP术后颈后肌肉力量不足以代偿较大的T1slope以维持颈椎前凸,此时头部重量还作为一个持续的后凸力量作用于颈椎。以上因素最终导致T1slope较大的患者术后容易出现后凸畸形。
C2~7SVA 既往研究表明,因头部和颈部前倾导致的C2~7SVA增加最终会导致更多的颈椎前凸丢失甚至出现后凸畸形。然而,Yang等的研究结果显示,后凸组和非后凸组患者术前C2~7SVA的差异无统计学意义。作者认为其研究结果与前序研究存在差异的原因主要是其研究的大多数患者术前C2~7SVA较低,这不足以引起统计学差异。因此,将来需要更进一步的研究明确C2~7SVA与单开门椎管扩大成形术后颈椎后凸畸形之间的关系。
C2~7Cobbangle 术前颈椎序列会影响术后颈椎序列,Jeon等一项涉及133例患者的回顾性研究显示,术前中立位C2~7Cobb角可用于预测单开门术后后凸畸形的发生。更进一步的研究则给出了具体的预测值,Michino等报道术前C2~7Cobb角<7°的患者,有较大可能性在单开门术后发生后凸畸形。Choi等的研究结果显示,用于预测ELAP术后颈椎后凸畸形的术前C2~7Cobb角的最佳临界值为8.5°(敏感性70%,特异性77%),Yang等的研究结果则表明9.3°的临界值具有较好的预测效能(敏感性84.6%,特异性64.2%)。见图1b。
K线倾斜角 Kim等于2018年首次引入了K线倾斜角的概念,将其定义为K线与中垂线的夹角,其研究结果显示,K线倾斜角可用于评估颈椎矢状面序列的参数。Sakai等进一步研究了其与单开门术后颈椎后凸畸形之间的关系,结果显示,K线倾斜角是ELAP术后颈椎后凸畸形的术前独立风险因素,对于K线倾斜角>20°的患者不建议行单开门手术。Rao等的研究结果也表明,术前K线倾斜角较大的患者,单开门术后可能出现较明显的后凸畸形改变及轴性颈痛,因此不建议此类患者接受单开门手术治疗。见图1b。
C2~7slopeangle Jeon等首次提出C2~7slopeangle的概念,将其定义为C2椎体中点与C7椎体上终板后上角的连线与C7椎体上终板水平线的夹角。其研究结果显示,术前后伸位C2~7slopeangle较低的患者较C2~7slopeangle较高的患者更易出现颈椎前凸的丢失。见图1c。以上研究主要关注颈椎局部矢状面参数对ELAP术后颈椎曲度的影响,而忽视了全脊柱矢状面参数与ELAP术后颈椎前凸丢失之间的关系。Li等的研究结果显示,全脊柱矢状面平衡参数(T1S和C7SVA)与ELAP术后颈椎前凸的减少呈中度相关。作者建议接受ELAP手术的患者术前需要评估颈椎和全脊柱的矢状面平衡,从而能更加精确地预测ELAP术后后凸畸形的发生。
手术相关因素
颈后肌肉韧带复合体损伤 颈后肌肉韧带复合体是决定颈椎稳定性的主要因素,同时也是维持ELAP术后正常生理曲度的重要因素。传统的颈椎后路单开门椎管扩大成形术会对颈椎后方结构造成损伤,导致术后颈椎生理曲度发生变化,部分患者出现颈椎生理前凸减少,甚至出现后凸畸形。为了减少传统后路手术剥离肌肉造成的损伤,参考腰椎肌间隙入路的原理,有学者开始研究经肌间隙保留伸肌群入路治疗多节段DCM,结果显示,与传统后路手术相比,颈后路经肌间隙入路治疗多节段DCM早期可获得相同的神经功能改善效果,且在维持颈椎矢状面平衡及颈椎活动度方面更具优势。Kim等则通过劈开棘突减压来避免肌肉的剥离,从而保留颈后肌肉韧带复合体的完整性。其结果显示,术后前凸丢失<1°,术后1年颈椎活动度为术前的2/3,与传统的后路手术相比,既最大程度地保留了颈椎活动度又减少了颈椎前凸的丢失。任龙喜等也逐渐改进手术方法,应用单开门棘突重建椎管扩大成形术治疗脊髓型颈椎病,短期随访结果显示,在维持颈椎生理曲度方面具有良好效果。然而,有研究表明,即使强行将颈半棘肌等颈后伸肌群缝合重建,术后仍有18%的患者出现颈椎后伸无力,严重者将导致颈椎后凸畸形发生。因此,术中如何保持颈半棘肌的完整性比重建肌肉止点能更有效地预防颈椎后凸畸形的发生。
小关节破坏 研究表明,颈椎后方小关节的破坏是导致颈椎后凸畸形的重要原因。Zdeblick等的研究结果显示,当切除小关节囊超过55%时,颈椎将出现明显不稳。Cao等的研究显示,虽然微型钢板的使用可以保护门轴侧小关节并防止关节囊损伤,但在开门侧可能会意外损伤上述结构,并且微型螺钉可能会穿透小关节表面并破坏小关节,小关节的破坏会影响颈椎的稳定性,并诱发非细菌性炎症,这可能导致后凸畸形。
单开门椎管扩大成形术起始节段 颈后伸肌群在维持颈后张力、保持颈椎前凸等方面具有重要作用。颈半棘肌是颈后伸肌群中最重要的组成部分,始于胸椎的横突,止于C2~5棘突,其中于C2的棘突止点最为重要。C7棘突是斜方肌、小菱形肌的起点,是项韧带的止点,其是颈后肌肉韧带复合体的重要组成部分。既往研究表明,如果单开门椎管扩大成形术涉及C2、C7和/或T1,则上述肌肉止点不可避免地会被破坏,导致颈后肌群张力不足及颈椎后凸畸形的发生。因此很多医生尝试术中尽量保留C2,尤其是保护颈半棘肌止点。虽然有研究尝试重建或修复颈半棘肌在C2上的止点,但大部分研究认为保护肌肉止点比修复效果更好。此外,由于C2椎板的远端部分位于C3椎板的背侧并与C3椎板的头侧部分重叠,当在C3水平进行椎板成形术时,为显露C3侧块和C2/3之间的黄韧带,需要部分剥离C2棘突上的肌肉止点,导致这部分患者术后易出现后凸畸形。Mi⁃chael等的研究也表明,以C4作为椎管扩大成形术起始节段相对C3作为起始节段能明显减少术后颈椎前凸的丢失。综上,对于累及C3~7水平的DCM患者,建议采用C3椎板切除术代替椎管扩大成形术以保留C2棘突,采用保留C7棘突的椎板上缘切除术,不但能获得相同的减压效果,同时更好地保护C2、C7棘突肌肉止点,减少术后后凸畸形的发生。
术后相关因素
减少术后颈托制动的时间,尽快进行颈椎后伸肌群的功能锻炼,以保持颈部活动度并增加颈后肌肉韧带复合体的强度,可以防止颈椎后凸畸形的发生。王春丽等研究发现,颈椎单开门扩大成形术后是否进行正规的颈椎功能锻炼与颈椎生理曲度的变化有显著相关性。Liu等的研究结果表明,术后早期适当的颈后肌肉功能锻炼是防止术后颈椎后凸畸形的有效手段。但是,目前相关研究较少,后续需要大样本、长期随访研究进一步证实。
临床预测模型
以上研究报告了几种可能引发术后后凸畸形的风险因素,然而目前仍未达成一致的结论。此外以上研究只是通过影像学测量指标及其他指标来预测ELAP术后后凸畸形的发生。为了更加全面分析这些指标,有学者尝试通过一种新的预测方式即Nomogram对术后后凸畸形进行预测,结果显示,该临床预测模型具有较好的预测能力。通过Nomogram构建临床预测模型,可以更全面、准确地对术后后凸畸形进行预测,对疾病的治疗、术后并发症的预防有重要价值,未来可以通过建立更加精确的预测模型来尽可能避免或减少后凸畸形的发生。
小结与展望
综上所述,ELAP术后患者常能获得满意的临床疗效,目前已成为治疗多节段DCM的常规术式。然而随着术式的普及,手术相关的并发症也随之出现,其中后凸畸形会对间接减压的效果产生显著影响。既往研究表明,多种因素会导致术后后凸畸形的发生,明确后凸畸形的预测因素,通过手术方案选择、术中干预及术后的相应处理来预防后凸畸形的发生对提高临床疗效具有重要意义。然而目前研究局限于分析单因素对术后后凸畸形的预测能力且没有形成一致的结论,未来需要构建更加精确的临床预测模型,从而避免或减少后凸畸形的发生。
来源:中国矫形外科杂志2026年3月第34卷第5期