颈椎间盘退变程度与颈椎矢状力线参数的相关性分析

王广超，李永军，吕志刚

(河南省济源市第二人民医院，河南济源 454650)

颈椎间盘退变是颈椎退行性疾病发生的基础病理性改变，尤其多见于中老年人[1]，X线片上多表现为椎间隙塌陷、椎间高度丢失，从而引起整个颈椎矢状力线的变化。颈椎矢状力线的常用参数包括T1倾斜角(T1slope,T1S)、颈椎前凸角(Cervical lordosis angle,CLA)和颈椎矢状面轴向垂直距离(C2-C7sagittal vertical axis,C2-7SVA)等，其中T1S和C2-7SVA等指标近年来颇受学术界关注[2-3]。例如，李翔宇等[4]研究证实，CLA/T1S比值变化可对脊髓型颈椎病患者手术预后产生重要影响；程招军等[5]分析认为，颈椎病患者若术前有较大的T1S角，将增加术后发生后凸畸形的风险。笔者自2017年9月-2018年9月纳入我科收治的52例颈椎退行性疾病患者，通过X线和MRI检查，测量其颈椎矢状力线参数并依据Pfirrmann分级评价颈椎间盘退变情况，探讨颈椎间盘退变程度与颈椎矢状力线参数的相关性。

1 资料与方法

1.1 一般资料

52例患者均符合以下纳入标准：①颈椎病、颈椎不稳等颈椎退行性疾病；②患者年龄在50岁以上；③有完整的颈椎正侧位X线片和颈椎MRI片。排除标准：①C2-7节段无颈椎间盘退变；②既往有颈椎手术史；③有脊柱畸形或强直性脊柱炎等外因所致颈椎矢状力线改变；④未行颈椎X线和MRI检查者。52例中，男29例，女23例；年龄51～73岁，平均63.8岁；患者病程7～49个月，平均19.3个月。

1.2 测量方法

所有患者均进行颈椎正侧位X线检查，利用PACS系统(GE公司，美国)测量以下的颈椎矢状力线参数：(1)T1S角：为T1上终板与水平线的夹角；(2)CLA角：为C2下终板与C7下终板延长线的垂线所成之夹角；(3)C2-7SVA：为C7上终板后角到C2椎体中心的铅垂线的水平距离；(4)颈倾斜角(neck tilt,NT)：为T1上终板中点与胸骨上缘连线及垂直线的夹角；(5)胸廓入口角(thoracic inlet angle,TIA)：T1上终板中点与胸骨上缘连线和经T1上终板垂线所形成的的夹角。T1S、CLA和C2-7SVA的测量方法见图1所示。

图1 颈椎矢状力线参数测量方法

同时，对所有患者行颈椎MRI检查，采用Pfirrmann分级进行颈椎间盘退变程度的评分，相应等级所对应的评分为：其中Ⅰ级=1分，Ⅱ级=2分，Ⅲ级=3分，Ⅳ级=4分，Ⅴ级=5分。对C2-C7所在的5个节段椎间盘退变程度均进行分别评分，所得总分即为总评分。其中，最低分为5分，最高分为25分。

1.3 研究方法

(1)横向比较：获取所有患者的T1S、CLA、TIA、C2-7SVA和NT参数，并以各项参数的中间值为界限，分为5个亚组，对比各亚组内≥中间值和<中间值患者的C2-7节段椎间盘Pfirrman评分差异性；(2)：纵向比较：获取所有患者的Pfirrmann分级总分，以<15分作为轻度退变，≥15分为中重度退变进行分组，对比两组患者的T1S、CLA、TIA、C2-7SVA和NT参数差异性；(3)采用Spearman分析，对上述5项颈椎矢状力线参数与椎间盘退变Pfirrmann评分进行相关性分析。

1.4 统计学处理

2 结果

2.1 颈椎间盘退变情况

52例患者的各项矢状力线参数范围及其中位数见表1。以各参数的中位值为界限分为5个亚组，分别比较各亚组中C2-C7的5个节段Pfirrmann评分，见表2所示：T1S亚组中，≥23.4°组的C5-6、C6-7节段Pfirrmann评分显著低于<23.4°组(P<0.05)；CLA亚组中，≥16.4°组的C2-3、C3-4、C4-5、C5-6和C6-7节段Pfirrmann评分均显著低于<16.4°组；C2-7SVA亚组中，≥17.8 mm组的C2-3、C3-4、C4-5、C5-6和C6-7节段Pfirrmann评分均显著高于<17.8 mm组(P<0.05)，上述差异均有统计学意义。

表1 52例颈椎退行性疾病患者的矢状力线参数值

表2 不同矢状力线参数组的颈椎间盘退变Pfirrmann评分

注：*表示各亚组内两两比较，P<0.05。

2.2 不同颈椎间盘退变的矢状力线参数情况

以Pfirrmann评分≥15分和<15分进行分组，表3可见：Pfirrmann≥15分组的T1S、CLA值显著低于Pfirrmann<15分组，NT和C2-7SVA显著高于Pfirrmann<15分组，组间差异均有统计学意义(P<0.05)。

表3 不同颈椎间盘退变Pfirrmann评分组的矢状力线参数

2.3 相关性分析

对矢状力线参数与各节段颈椎间盘退变Pfirrmann评分采用Spearman相关性分析，表4可见：CLA与颈椎间盘退变Pfiffmann评分之间呈显著的负相关关系(r=-0.618，P=0.004)；C2-7SVA则与之呈显著的正相关关系(r=0.725，P=0.001)。而TIA、T1S和NT参数与Pfirrmann分级之间无明显的相关性。

表4 矢状力线参数与颈椎间盘退变Pfirrmann评分的相关性

3 讨论

颈椎间盘退变在老年人群中并不少见，患者在颈椎间盘退变、局部生理曲度和椎间高度变化的同时，颈椎矢状力线参数也可发生明显改变[6-7]。既往已经有较多研究证实，颈椎病患者手术后的矢状位参数变化较为显著。例如，彭兵等[8]观察了59例脊髓型颈椎病患者行后路单开门椎管扩大成形术后的矢状位参数变化，患者术后Cobb角明显下降、C2-7SVA值显著增加；而术前T1S值≥23.0°时，术后发生颈椎曲度的可能性较大。马庆宏等[9]认为，ACDF手术通过改善颈椎曲度和增加T1S角度来恢复颈椎矢状位平衡，从而对手术疗效产生有益影响。

本研究的表2-3可见，不同T1S、CLA角和C2-7SVA距离的患者中，颈椎间盘退变Pfirrmann分级程度也有明显差异；而不同Pfirrmann分级患者的T1S、CLA和NT角度、C2-7SVA距离也有显著不同。Spearman相关性分析进一步证实，CLA与颈椎间盘退变Pfiffmann评分之间呈显著的负相关关系，C2-7SVA则与之呈显著的正相关关系(P<0.05)。Jun等[10]认为，T1S角升高可能是引发颈椎退行性滑脱的危险因素之一，因T1椎体上终板是支撑整个颈椎节段的底座，也是其应力集中点，若T1S升高可引起颈椎矢状面序列失衡，使得应力重新分布，从而加速颈椎间盘退变和小关节退变，诱发颈椎滑脱。而T1S增加后，人体为了维持平视，CLA角也将相应增加；但随着患者椎间盘的进一步退变，椎间隙高度逐渐变小，其CLA可逐渐减小，维持平视姿势下的T1S也随之变小，NT则相应增加，C2-7SVA亦随之增加[11]。本研究表3中，Pfirrmann≥15分组的T1S、CLA值显著低于Pfirrmann<15分组，NT和C2-7SVA显著高于Pfirrmann<15分组(P<0.05)，也证实了这一点。此外有学者认为，颈椎生理前凸是人体脊柱产生耦合运动的必要条件之一，可减轻内部轴向压缩负荷[12]。而轴向压缩负荷主要由椎间盘所支撑，若颈椎间盘出现退行性变，可对颈椎的整体运动和运动单位产生影响。Miyazaki等[13]利用动态MRI观察患者的颈椎生理曲度变化也发现，若CLA减小则C4-C7各节段的运动幅度和灵活性也随之减小，而C1-C4则相应增大，颈椎最大负荷节段可转移至颈椎上段并导致椎间盘退变加速，本文表4中也证实了这一现象。因此，颈椎矢状力线参数的变化对颈椎整体运动时的生物力学负荷分布可产生变化，从而加速颈椎间盘退变进程。

本研究的不足之处在于：总体样本量偏小，可能存在选择性偏倚；此外，颈椎矢状力线参数受到多节段生物力学的共同作用，例如颅颈平衡等方面，但本文并未纳入该方面进行分析。