微型钛板法与锚定法颈后路单开门椎管扩大成形术的临床疗效和颈椎矢状面平衡的变化

李冬月 海 涌 刘玉增 关 立 孟祥龙

(首都医科大学附属北京朝阳医院骨科，北京 100020)

颈后路单开门椎管扩大成形术是治疗多节段脊髓型颈椎病、发育性颈椎管狭窄症、颈椎后纵韧带骨化症等疾病的主要方法，国内外文献[1-3]均证实该术式在解除脊髓压迫、改善神经系统功能方面具有确切、持久的疗效。目前临床上有丝线悬吊关节囊、带线锚定螺钉悬吊、微型钛板(Centerpiece钉板)撑开开门侧椎板等多种方法进行颈后路单开门手术[2-5]。但是后路颈椎手术不可避免地对颈部的肌肉及韧带造成不同程度的破坏，有可能影响颈椎矢状面的平衡，出现颈椎曲度平直，甚至后凸畸形[6-8]。目前关于腰椎冠-矢状位平衡及脊柱-骨盆参数对腰椎术后的影响研究较多[9-10]，但对后路颈椎术后颈椎矢状面参数及平衡变化的研究较少。本研究拟通过对应用微型钛板法和锚定法这两种颈后路单开门椎管扩大成形术患者的临床和影像学资料进行分析，探讨不同手术方式对颈椎矢状面平衡的影响，并寻找颈椎矢状位参数的变化与临床疗效的相关性。

1 对象与方法

1.1 研究对象

选择首都医科大学附属北京朝阳医院2016年1月至2017年12月收治的61例多节段脊髓型颈椎病患者作为研究对象，所有患者行颈后路单开门椎管扩大成形术，术后随访至少12个月。根据不同的手术方式分为两组，均由同一组医生主刀：(1)微型钛板法(Centerpiece钉板)颈后路单开门椎板扩大成形术(A组)：29例患者，均于2017年1月至12月间接受手术，其中男性21例,女性8例，平均年龄(61.2±8.8)岁(47～77岁)，术前平均病程(45.3±7.7)个月；(2)锚定法(带线锚定螺钉)颈后路单开门椎板扩大成形术(B组)：32例患者，均于2016年1月至12月间接受手术，其中男性22例、女性10例，平均年龄(60.9±8.3)岁(45～76岁)，术前平均病程(43.7±9.4)个月。两组患者均由同一组医师完成手术。

入选标准：术前存在四肢感觉、运动或括约肌功能障碍；颈椎X线片、电子计算机断层扫描(computed tomography, CT)、磁共振(magnetic resonance imaging，MRI)及神经系统检查明确诊断为脊髓型颈椎病；术前MRI显示，脊髓受压节段≥3个；术前骨密度检查结果为无严重骨质疏松，T值均>-2.5；具有完整影像学资料。排除标准：颈椎不稳定、颈椎后凸畸形、颈椎结核、颈椎肿瘤、其他颈椎非退变性疾病。

1.2 手术方法

患者全身麻醉，Mayfield头架固定后俯卧位屈颈，躯干轻度抬高。后正中入路显露，逐层切开皮肤、皮下组织、项韧带，自棘突、椎板剥离椎旁肌至两侧小关节内缘，显露C3～C7椎板，患者症状重侧为开门侧，对侧为门轴侧，若两侧症状相似，选择左侧为开门侧，右侧为门轴侧。在双侧关节突关节和椎板交界处开槽，开门侧切断椎板全层，门轴侧保留内层皮质，离断C2～C3、C7～T1开门侧椎板间黄韧带，依次掀开各个节段的椎板。A组(微型钛板法)：将合适长度的Centerpiece微型钛板安装在侧块及掀开的椎板间，爪形的椎板端夹住掀起的椎板，用1～2枚钛钉固定，另用2枚钛钉固定在开门侧侧块上。B组(锚定法)：在门轴侧侧块上置入5枚带线锚定螺钉，在掀开的棘突上钻孔，使螺钉尾线通过棘突上的钻孔，将掀开的棘突固定。严密止血，0.9%(质量分数)氯化钠注射液冲洗伤口，硬脊膜外放置引流管，逐层缝合伤口。

术后48h内预防性应用抗生素，引流量小于50 mL/24 h时拔除伤口引流管，协助患者恢复下地活动，佩戴颈托保护，3～4周后开始进行颈后肌群锻炼。

1.3 治疗效果评价及影像学参数

记录两组患者的手术时间、术中出血量。术前及术后12个月时，采用日本骨科协会(Japanese Orthopaedic Association，JOA)评估治疗17分法(JOA评分[11])对患者脊髓功能进行评定。计算脊髓神经功能改善率(improvement rate, IR)[(术后JOA评分-术前JOA评分)/(17-术前JOA评分)×100%]，评价术后脊髓神经功能改善情况。采用颈椎功能障碍指数(Neck Disability Index, NDI)[12]对颈椎功能状态程度进行评估，最高得分50分，最低为0分，分数越低表明颈椎功能障碍程度越低。

所有患者术前、术后3 d及术后12个月时均接受标准颈椎侧位X线片，需显露T1椎体上缘，由1名骨科医生和1名放射科医生对影像学参数进行测量，取测量结果的均值。测量并记录的矢状面平衡参数包括：在上述3个节点的颈椎X线侧位片上，C2椎体矢状面垂直轴线至C7椎体后上缘的距离(C2-7 SVA)、C2与C7椎体后缘切线夹角(C2-7 Cobb角)、T1椎体上缘连线与水平线的交角(T1 Slope)(图1)。

1.4 统计学方法

图1 颈椎矢状面影像学参数测量方法Fig.1 Measurement of cervical sagittal imaging parameters

A: C2-7 SVA was the distance between the vertical axis of C2 sagittal plane (OA) and the posterior superior edge of C7 (point B), that is, the length of AB. T1 Slope was the intersection angle between the upper edge of T1 and the horizontal line.B: C2-7 Cobb angle was the inclusion angle of tangent between C2 and C7 trailing edge.

2 结果

2.1 临床疗效

所有患者随访时间均超过12个月，均未发生神经血管损伤、血肿压迫、脑脊液漏、感染以及内固定松动等合并症。术前两组患者年龄、病程、颈痛VAS 、JOA评分、NDI评分及手术时间、术中出血量差异均无统计学意义(P>0.05)。术后12个月两组患者颈痛VAS和JOA评分差异无统计学意义(P>0.05)，但颈椎NDI评分，A组优于B组(P<0.05)，详见表1。

ItemGroupA(n=29)GroupB(n=32)tPAge/a61.2±8.860.9±8.30.1100.913Courseofdisease/month45.3±7.743.7±9.40.5800.565Operationtime/min116.1±16.7113.9±15.10.7820.439Bleedingvolume/mL184.4±35.8170.4±34.31.2720.211VAS Pre-operation2.7±0.922.5±1.040.9610.342 12monthsafteroperation1.3±0.651.4±0.500.5410.592JOA Pre-operation8.8±1.098.4±0.971.3040.200 12monthsafteroperation13.5±1.2912.9±1.371.2470.230 Improvementrate/%56.9±13.549.6±12.91.7900.081NDI Pre-operation42.7±3.0442.3±2.760.2800.718 12monthsafteroperation22.2±2.4424.4±3.622.5010.017 VAS:VisualAnalogueScore;JOA:JapaneseOrthopaedicAssociation;NDI:NeckDisabilityIndex.

2.2 颈椎影像学矢状面参数

两组患者影像参数测量结果见表2。术前两组C2-7 SVA、C2-7 Cobb角和T1 Slope差异均无统计学意义(P>0.05)。术后3 d、12个月时3项指标变化规律相似，除了术后12个月时，C2-7 SVA两组之间差异有统计学意义(P<0.05)，其他参数比较差异均无统计学意义(P>0.05)，详见表2。典型病例见图2。

表2 两组患者颈椎影像学矢状面参数

ItemGroupA(n=29)GroupB(n=32)tPC2-7SVA/mm Pre-operation20.3±6.920.1±5.40.8560.394 3daysafteroperation34.8±5.733.9±5.11.7670.085 12monthsafteroperation22.4±4.124.9±4.73.1130.002C2-7Cobbangle/° Pre-operation21.4±6.621.1±5.80.8340.406 3daysafteroperation14.8±3.814.2±3.30.7990.426 12monthsafteroperation19.5±6.318.5±5.11.6930.093T1Slope/° Pre-operation24.7±2.424.4±3.81.0250.307 3daysafteroperation33.2±3.532.9±3.21.1660.246 12monthsafteroperation26.5±2.728.1±3.11.8140.072 SVA:SagittalVerticalAxis.

图2 两种手术方式颈椎矢状面影像学参数比较Fig.2 Comparison of cervical sagittal imaging parameters between two surgical methods

A-D: cervical posterior mini-plate open-door laminoplasty with centerpiece fixation.A: Preoperative lateral X-ray of cervical spine showed degenerative and multi-level spinal stenosis. C2-7 SVA was 10.6 mm.B: Preoperative cervical MRI showed multilevel spinal compression in C3-C7 segments.C: At 3 days after operation, lateral X-ray showed that the width of spinal canal was significantly increased, and the cervical spine was distinct anteversion. C2-7 SVA was 29.6 mm.D: At 12 months after operation, lateral X-ray showed that centerpiece plates were well positioned, and the anteversion was notable better. C2-7 SVA was 12.1 mm.E-F: Cervical posterior open-door laminoplasty with anchor fixation.E: Preoperative lateral X-ray of cervical spine showed degenerative and multi-level spinal stenosis. C2-7 SVA was 20.5mm.F: Preoperative cervical MRI showed multilevel spinal compression in C3-C7 segments.G: At 3 days after operation, lateral X-ray showed that the width of spinal canal was significantly increased, and the cervical spine was distinct anteversion. C2-7 SVA was 33.6mm.H: At 12 months after operation, lateral X-ray showed that the anchors were well positioned, and the anteversion was still obvious. C2-7 SVA was 29.1mm;SVA:Sagittal Vertical Axis;MRI:magnetic resonance imaging.

2.3 影像学参数与临床指标之间的关系

术后12个月时，A、B两组间临床指标NDI评分、影像学参数C2-7 SVA差异无统计学意义(P<0.05)。通过Pearson相关性分析，术后12个月时，临床指标NDI评分差值与颈椎矢状面参数C2-7 SVA差值之间存在负相关(r=-0.433，P<0.05)。详见表3。

ItemGroupA(n=29)GroupB(n=32)NDIdifferenceandC2-7SVAdifferencerPNDIdifference21.20±2.9017.90±3.70C2-7SVAdifference/mm2.21±0.714.77±1.04-0.4330.005 NDI:NeckDisabilityIndex;SVA:SagittalVerticalAxis.

3 讨论

多节段脊髓型颈椎病对脊髓功能损害较为严重，在临床上因其进展后果较为严重，一旦确诊应尽早手术干预，以解除脊髓神经的压迫[1-3,5]。颈后路单开门椎管扩大成形术是治疗此种疾病的标准术式之一，其目的是增加椎管容积，解除多节段脊髓和神经根的压迫，为神经、脊髓的恢复提供空间[2-5]。单开门后，为了维持椎管扩大、保证减压效果，常需要牢固固定开门椎板。常用方法有关节囊丝线悬吊、带线锚定螺钉固定、钉板同定等方法[3-5,13-15]。关节囊丝线悬吊将丝线系在棘突和关节囊之间，但其生物力学强度较弱，易出现开门椎板再闭合引起神经症状复发[3,5]。

本研究应用微型钛板和锚定螺钉两种颈后路单开门术式。带线锚定螺钉固定[14，16]的特点是线钉一体，可避免系于侧块螺钉根部的粗丝线滑脱、断裂等，且螺钉带线锚定螺钉固定带有锁定功能，防止了螺钉脱出导致再关门或门轴不愈合，其开门效果可靠。微型钛板固定[13,16]是通过Centerpiece微型钛板固定在开门侧的椎板与侧块之间，达到扩大椎管、脊髓减压的目的，其刚性支撑可有效防止术后再关门或开门幅度的丢失，保证了临床效果。本研究中A组采用微型钛板固定，B组采用了带线锚定螺钉固定，两组术后12个月随访其临床效果时，患者的颈痛VAS、JOA和NDI评分较术前均有明显改善(P<0.05)。说明上述两种手术方式的临床效果是满意的。通过两种术式对比，笔者发现术后12个月时A组的NDI评分明显优于B组(P<0.05)。NDI评分是患者对颈部功能状态的评价，其中多个评分项目是颈部舒适程度的评价，可见微型钛板法相较于锚定螺钉法，患者对前者的满意度更好。

颈椎矢状位平衡是全脊柱平衡的重要组成部分，颈后路单开门椎管扩大成形术后颈椎矢状位参数发生改变，将影响到颈椎乃至脊柱整体的矢状位平衡[6-8]。C2-7 SVA、C2-7 Cobb角和T1 Slope是衡量颈椎矢状面颈椎平衡的重要参数[6-8,17]。本研究中术后C2-7 SVA和T1 Slope较术前均增加(P<0.05)，术后C2-7 Cobb角较术前均减小(P<0.05)，表明术后颈椎前倾明显。其影响因素为在显露椎板这一必经步骤时，对颈后肌肉韧带复合体造成不同程度的破坏，在进行颈3和颈7开门操作时，对颈2和颈7棘突上的肌肉附着点的破坏，以及开门侧侧块与椎板离断。上述因素造成了颈部肌肉群损伤，骨性结构的破坏，进而影响颈椎稳定性，不能维持正常状态而向前倾斜。颈椎前倾在术后即刻表现得最为明显，随着时间推移逐渐改善，但仍不能恢复到术前状态。本研究中术后3 d C2-7 SVA、C2-7 Cobb角和T1 Slope这3个参数失衡最为明显，但术后12个月时均有所改善(P<0.05)，但仍未达到术前水平(P<0.05)。

在颈椎矢状面平衡参数中，哪一个影像学参数最具有临床意义。Ling等[17]总结了C0-2 Cobb角、C2-7 Cobb角、C4-7 Cobb角、C0-7 SVA、C1-7 SVA、C2-7 SVA、C7 Slope、T1 Slope、颈椎终板角、McGregor角、额眉角、颅脊角、胸廓入射角等十余项颈椎影像学参数，其认为C2-7 SVA是一个最为重要的影像学参数。本研究中颈椎后路术后两组的C2-7 SVA均显著增加(P<0.05)，显示出颈椎前倾的趋势，但术后12个月时，A组的恢复情况明显优于B组(P<0.05)。考虑带线锚定螺钉术式的开门侧骨性结构遭到完全破坏，使颈椎失去此侧骨性结构支撑，不同程度上造成了颈椎不稳定，加之颈后肌肉群的损伤，使颈椎正常生理曲度不能有效维持，伴发持久的颈椎前倾[18]。而微型钛板法是通过微型钛板在掀起的椎板和同侧侧块之间形成稳固的桥接固定，使同一节段的椎板和侧块结合成一体，对开门侧形成刚性固定，尽可能的恢复其骨性结构的支撑作用，开门后的椎板在颈椎屈伸和旋转过程中均匀受力，最大可能的恢复到正常的颈椎应力变化[19]，同时钛板固定对门轴侧也起牢固的稳定作用，有利于门轴侧的骨性愈合[20]，其颈椎前倾的结果可能仅是颈后肌肉群损伤的影响。

颈椎矢状面平衡的影像学参数是否会影响患者的临床症状，Tang等[21]报道了113例行颈后路单开门多节段侧块固定手术的患者，发现C2-7 SVA与SF-36评分呈负相关，颈椎前倾会影响手术的疗效。颈椎处于正常生理曲度时，颈后肌肉群是处于最节省能量消耗的状态，此时最为舒适。当颈椎后路术后造成骨性结构破坏和肌肉群损伤，伴发颈椎前倾时，颈后肌肉群失去最经济的能量消耗[17]，进而引发颈部易疲劳、不适甚至疼痛等临床症状。本研究采用两种不同的手术方式，其统计学结果显示，临床指标NDI评分差值与颈椎矢状面参数C2-7 SVA差值之间存在负相关(r=-0.433，P<0.05)，表明颈椎矢状面失衡会明确降低颈椎功能状态。

综上所述，采用微型钛板法和锚定法颈椎后路单开门椎管扩大成形术治疗多节段脊髓型颈椎病均能取得较好的临床疗效，但术后颈椎矢状面平衡出现显著变化，表现为颈椎向前倾斜，术后即刻最为显著，随时间推移会有所恢复，其平衡状态的变化会影响患者的颈椎功能状态。微型钛板法相较于锚定法，术后患者的颈椎矢状面平衡恢复较好，其颈椎功能状态亦优于锚定法。但本研究仍有以下不足：①影像学数据测量可能存在偏倚；②病例数相对较少；随访时间有限，结论尚需进一步大样本、长期随访进行验证。