引用本文： 張黎龍, 程招軍, 崔子健, 任志帥, 彭兵, 張學利. MRI 測量脊髓型頸椎病患者矢狀位參數相關性分析. 中國修復重建外科雜志, 2017, 31(4): 451-454. doi: 10.7507/1002-1892.201610119 復制
脊柱矢狀位平衡可使人體以最小能量消耗來保持直立姿勢及水平視野[1-2]。矢狀位平衡能夠提供生物力學穩定性及有效保持肌肉、骨骼系統完整性。許多研究報道骨盆入射角和一系列參數對胸腰椎序列平衡有重要影響，比如腰椎前凸角及胸椎后凸角[2-4]。而對于頸椎的矢狀位平衡相關報道較少，有研究報道 T1 傾斜角（T1 slope，T1S）可作為評估整個脊柱矢狀位平衡的重要參數，并且與骨盆參數及腰椎前凸角具有相關性[5]。既往對于頸椎矢狀位參數觀察多采用 X 線片進行分析，但對于肥胖及肩部輪廓不清的患者，X 線片測量有一定難度[6]；且生物力學研究已證實，頸椎后部的肌肉、筋膜與小關節結構均是對抗畸形、維持生理前凸的重要因素，而 X 線片或 CT 測量僅考慮了骨性結構的相對位置，在矢狀面平衡評估中可能忽視了后方軟組織因素的影響，且 CT 對人體具有較強的輻射性[7]；而 MRI 在這一方面具有一定優越性。另外，既往關于頸椎矢狀位的研究主要觀察對象是無癥狀成年人，而未對病理狀態人群進行相關性分析研究。脊髓型頸椎病主要表現為四肢及運動功能、軀干感覺障礙，嚴重影響患者生活質量。因此，本研究通過采用MRI測量脊髓型頸椎病患者的頸椎矢狀位參數，進而探討不同頸椎矢狀位曲度各參數的相關性并分析其臨床意義。報告如下。
1 資料與方法
1.1 研究對象
納入標準：結合患者病史、查體及影像學資料觀察，診斷為脊髓型頸椎病者。排除標準：① 有頸部外傷史、脊柱手術史、結核及顯著頸部疼痛者；② 先天后凸畸形及頸椎后凸者。選取 2015 年 7 月—2016 年 1 月因脊髓型頸椎病于天津市人民醫院就診，符合選擇標準的 88 例患者。其中男 54 例，女 34 例；年齡 32～78 歲，平均 56 歲。常規行頸椎 MRI、頸椎動力位 X 線片及頸椎 CT 檢查。
1.2 研究方法及測量指標
患者均取平臥中立位，采用 Philips Signa CV/i 型 3.0T MRI 掃描儀（Philips 公司，荷蘭）行頸椎矢狀位 T1 加權、T2 加權及橫斷面 T2 加權掃描。所有影像學參數均在頸椎矢狀位 T2 加權像上，通過 PACS 系統（沈陽東軟集團股份有限公司）測量，測量人員為 1 名脊柱外科醫生和 1 名影像科醫生（均對研究內容不知情），測量結果取均值。
頸椎矢狀位參數：① C2～C7 Cobb 角：C2 下終板垂線與 C7 下終板垂線的夾角；② T1S：T1 上終板延長線與水平線之間的夾角；③ C2～C7 矢狀位軸向距離（C2-C7 sagittal vertical axis，C2～C7 SVA）：C2 椎體的幾何中心鉛垂線至 C7 上終板上后角的水平距離。見圖 1。根據 C2～C7 Cobb 角大小將患者分為前凸組（Cobb 角≥10°）及變直組（Cobb 角 0～10°）。其中，前凸組 48 例，男 31 例，女 17 例；年齡 32～78 歲，平均 57.3 歲。變直組 40 例，男 23 例，女 17 例；年齡 32～74 歲，平均 54.3 歲。
1.3 統計學方法
采用 SPSS17.0 統計軟件進行分析。數據以均數±標準差表示，數據測量可靠性采用組內相關系數（intraclass correlation coefficient，ICC）表示，ICC<0.4 表示一致性較差，>0.75 表示一致性良好；各影像學參數的相關性檢驗采用 Pearson 相關進行分析；檢驗水準α=0.05。
2 結果
頸椎各參數的 ICC 為 0.858～0.946，組內測量一致性良好。變直組 C2～C7 Cobb 角為（5.6±2.4）°，T1S 為（22.2±6.7）°，C2～C7 SVA 為（10.2±5.4）mm；前凸組 C2～C7 Cobb 角為（20.1±8.2）°，T1S 為（23.4±8.9）°，C2～C7 SVA 為（8.2±4.6）mm。
矢狀位參數相關性分析：變直組 3 個參數間均無相關性，其中 T1S 與 C2～C7 Cobb 角（r=0.100，P=0.510）；T1S 與 C2～C7 SVA（r=–0.100，P=0.500）；C2～C7 Cobb 角與 C2～C7 SVA（r=0.080，P=0.610）。前凸組 T1S 與 C2～C7 Cobb 角之間成正相關（r=0.540，P=0.000），T1S 與 C2～C7 SVA 之間成負相關（r=–0.450，P=0.001），C2～C7 Cobb 角與 C2～C7 SVA 之間無相關性（r=–0.003，P=0.980）。
圖1
MRI 上測量頸椎矢狀位參數 a. C2～C7 Cobb 角；b. T1S；c. C2～C7 SVA
Figure1.
Measurement of sagittal parameters of cervical spine on MRI a. C2-C7 Cobb angle; b. T1S; c. C2-C7 SVA
3 討論
正常頸椎序列對于維持頸椎生物力學的穩定性及正常活動起至關重要的作用[8-9]。Patwardhan 等[10]研究發現頸椎矢狀位失衡會在多節段融合術后加速相鄰節段的退變，對于頸椎手術來說恢復頸椎矢狀位平衡至關重要。任龍喜等[11]報道頸椎曲度與頸部疼痛程度有關，頸椎生理前凸的維持通過矢狀位椎體空間序列和椎間盤邊緣前后高度差之間的相互聯系完成，椎體空間序列異常將會導致矢狀位曲度改變，從而影響整個頸椎的穩定性，由此可能出現不同程度的臨床癥狀。既往對于評估頸椎矢狀位平衡主要是通過 C2～C7 Cobb 角及 C2～C7 SVA 來衡量，C2～C7 SVA 能夠避免在測量時胸椎及腰椎前移而造成的誤差，其更好地反映了頸椎前凸情況[12]。Youn 等[13]研究發現 C2～C7 SVA 與術后生活質量存在相關性；Tang 等[14]報道 C2～C7 SVA 與簡明健康調查量表（SF-36 量表）成負相關（r=–0.43）和頸椎功能障礙指數（NDI）成正相關（r=0.20），C2～C7 SVA 超過 40 mm 即表示手術療效差。由此說明矢狀位失衡與術后生活質量密切相關，并且嚴重影響患者對手術療效的滿意度。而當頸椎曲度變直時頸椎矢狀位處于失衡狀態，所以在術前應充分考量矢狀位平衡情況。C2～C7 Cobb 角是衡量頸椎生理前凸的重要指標，具有較高的可信度及可重復性[15]。近年 Lee 等[16]通過對 77 名無癥狀成年志愿者觀察，提出 T1S 與頸椎矢狀位平衡相關，且 T1S 能夠反映整個脊柱矢狀位平衡情況，所以 T1S 可作為評估頸椎矢狀位平衡的一個重要參數。福嘉欣等[17]報道行頸椎后路單開門椎管成形的患者，術前較高 T1S 值（>26.07°）者術后頸椎生理曲度丟失可能性較較小 T1S 值（<26.07°）者更大，并且推斷術前 T1S 的大小是預測術后頸椎曲度丟失的一個重要參數。所以頸椎矢狀位參數在評價頸椎術后功能方面具有重要作用，具有一定臨床意義。
而目前對于頸椎矢狀位參數的測量主要局限于 X 線片上，又因 X 線片對測量頸椎序列參數具有其本身的局限性，例如對于肥胖患者及肩部輪廓不清患者無法定位于 T1 椎體及胸骨上端，X 線片難以進行測量。Jun 等[18]通過對 50 位無癥狀成年志愿者進行頸椎 CT 和頸椎 X 線片對比研究發現，CT 中的胸廓入口角和 T1S 可代替頸椎 X 線片中的測量值來評價頸椎矢狀位平衡情況。Qiao 等[19]通過對 437 例青少年特發性脊柱側彎患者行 MRI 及 X 線片研究發現，只有 21% 患者在 X 線片能夠顯現 T1 椎體及胸骨上端，而 MRI 中均能顯現并測量，并且論證了 MRI 可替代 X 線片測量頸椎矢狀位參數且具有較高可靠性，同時 MRI 比 X 線片考慮了更多肌肉等軟組織因素的影響。MRI 與 CT 均采用平臥位測量，且 MRI 與 CT 相比具有輻射小的優勢，進一步論證了用頸椎 MRI 來測量頸椎矢狀位平衡的可行性。既往研究中發現，T1S 與 C2～C7 Cobb 角存在正相關，而與 C2～C7 SVA 存在負相關。而這些研究對象大部分是無癥狀的成年人，并未對病理狀態下的各個矢狀位參數間的相關性進行討論，又因既往研究發現 T1S 與 C2～C7 Cobb 角之間存在正相關關系，且 T1S 與 C2～C7 Cobb 角的變化對患者術后生活質量的改善具有重要影響。脊髓型頸椎病是一種嚴重的頸椎病類型，嚴重影響患者的生活質量，大部分患者需要進行手術治療，而頸椎生理曲度是否存在后凸畸形及變直也會影響手術方案的制定。為此，本研究通過對頸椎不同生理曲度進行分類性探討，得出各個參數之間是否存在一定相關性，由此分析用頸椎 MRI 測量頸椎矢狀位參數是否具有一致性。
本研究結果發現，前凸組中 T1S 與 C2～C7 Cobb 角存在正相關，而與 C2～C7 SVA 存在負相關，而趙文奎等[20]通過對 132 名無癥狀國人研究發現，T1S 與 C2～C7 Cobb 角及 C2～C7 SVA 存在正相關關系，其差異可能是因二者測量工具的不一致及患者人群的選擇差異所致，因此并不能完全反映平臥位矢狀位參數的狀態。而 Park 等[21]通過 CT 對 80 名無癥狀韓國人研究發現，T1S 與 C2～C7 Cobb 角存在正相關（r=0.83），且與 C2～C7 SVA 存在負相關（r=–0.35），并闡述了脊柱外科醫生可通過各個參數相關性的關系對頸胸交界處畸形患者做適當的融合角度。此結果與本研究結果一致，且 CT 與 MRI 同采用平臥位，從而論證平臥位矢狀位參數的相關性及結果的可靠性，由此得出，前凸組更能反映頸椎矢狀位參數之間的相關性。變直組中 T1S 與 C2～C7 Cobb 角及 C2～C7 SVA 均不存在相關性，可能因為頸椎曲度變直，頭部重心發生改變，從而導致矢狀位失衡。由此推測頸椎矢狀位參數的相關性在不同矢狀位曲度下存在差異，當頸椎生理曲度變直（Cobb 角 0～10°）時，不能反映各個參數之間的相關性。
綜上述，不同矢狀位曲度下的矢狀位參數的相關性存在差異，具有頸椎生理前凸的脊髓型頸椎病患者可僅以 T1S 的 MRI 測量值作為評判矢狀位曲度的主要參數代表。對于頸椎生理前凸變直的脊髓型頸椎病患者，因 T1S、C2～C7 Cobb 角與 C2～C7 SVA 之間不存在相關性，所以 3 個參數都需要進行測量來綜合評判頸椎矢狀位曲度。本研究也有局限性，如未納入正常對照組進行對照分析，同時未對頸椎退變的嚴重程度及年齡等因素納入分析，有待進一步研究明確。
脊柱矢狀位平衡可使人體以最小能量消耗來保持直立姿勢及水平視野[1-2]。矢狀位平衡能夠提供生物力學穩定性及有效保持肌肉、骨骼系統完整性。許多研究報道骨盆入射角和一系列參數對胸腰椎序列平衡有重要影響，比如腰椎前凸角及胸椎后凸角[2-4]。而對于頸椎的矢狀位平衡相關報道較少，有研究報道 T1 傾斜角（T1 slope，T1S）可作為評估整個脊柱矢狀位平衡的重要參數，并且與骨盆參數及腰椎前凸角具有相關性[5]。既往對于頸椎矢狀位參數觀察多采用 X 線片進行分析，但對于肥胖及肩部輪廓不清的患者，X 線片測量有一定難度[6]；且生物力學研究已證實，頸椎后部的肌肉、筋膜與小關節結構均是對抗畸形、維持生理前凸的重要因素，而 X 線片或 CT 測量僅考慮了骨性結構的相對位置，在矢狀面平衡評估中可能忽視了后方軟組織因素的影響，且 CT 對人體具有較強的輻射性[7]；而 MRI 在這一方面具有一定優越性。另外，既往關于頸椎矢狀位的研究主要觀察對象是無癥狀成年人，而未對病理狀態人群進行相關性分析研究。脊髓型頸椎病主要表現為四肢及運動功能、軀干感覺障礙，嚴重影響患者生活質量。因此，本研究通過采用MRI測量脊髓型頸椎病患者的頸椎矢狀位參數，進而探討不同頸椎矢狀位曲度各參數的相關性并分析其臨床意義。報告如下。
1 資料與方法
1.1 研究對象
納入標準：結合患者病史、查體及影像學資料觀察，診斷為脊髓型頸椎病者。排除標準：① 有頸部外傷史、脊柱手術史、結核及顯著頸部疼痛者；② 先天后凸畸形及頸椎后凸者。選取 2015 年 7 月—2016 年 1 月因脊髓型頸椎病于天津市人民醫院就診，符合選擇標準的 88 例患者。其中男 54 例，女 34 例；年齡 32～78 歲，平均 56 歲。常規行頸椎 MRI、頸椎動力位 X 線片及頸椎 CT 檢查。
1.2 研究方法及測量指標
患者均取平臥中立位，采用 Philips Signa CV/i 型 3.0T MRI 掃描儀（Philips 公司，荷蘭）行頸椎矢狀位 T1 加權、T2 加權及橫斷面 T2 加權掃描。所有影像學參數均在頸椎矢狀位 T2 加權像上，通過 PACS 系統（沈陽東軟集團股份有限公司）測量，測量人員為 1 名脊柱外科醫生和 1 名影像科醫生（均對研究內容不知情），測量結果取均值。
頸椎矢狀位參數：① C2～C7 Cobb 角：C2 下終板垂線與 C7 下終板垂線的夾角；② T1S：T1 上終板延長線與水平線之間的夾角；③ C2～C7 矢狀位軸向距離（C2-C7 sagittal vertical axis，C2～C7 SVA）：C2 椎體的幾何中心鉛垂線至 C7 上終板上后角的水平距離。見圖 1。根據 C2～C7 Cobb 角大小將患者分為前凸組（Cobb 角≥10°）及變直組（Cobb 角 0～10°）。其中，前凸組 48 例，男 31 例，女 17 例；年齡 32～78 歲，平均 57.3 歲。變直組 40 例，男 23 例，女 17 例；年齡 32～74 歲，平均 54.3 歲。
1.3 統計學方法
采用 SPSS17.0 統計軟件進行分析。數據以均數±標準差表示，數據測量可靠性采用組內相關系數（intraclass correlation coefficient，ICC）表示，ICC<0.4 表示一致性較差，>0.75 表示一致性良好；各影像學參數的相關性檢驗采用 Pearson 相關進行分析；檢驗水準α=0.05。
2 結果
頸椎各參數的 ICC 為 0.858～0.946，組內測量一致性良好。變直組 C2～C7 Cobb 角為（5.6±2.4）°，T1S 為（22.2±6.7）°，C2～C7 SVA 為（10.2±5.4）mm；前凸組 C2～C7 Cobb 角為（20.1±8.2）°，T1S 為（23.4±8.9）°，C2～C7 SVA 為（8.2±4.6）mm。
矢狀位參數相關性分析：變直組 3 個參數間均無相關性，其中 T1S 與 C2～C7 Cobb 角（r=0.100，P=0.510）；T1S 與 C2～C7 SVA（r=–0.100，P=0.500）；C2～C7 Cobb 角與 C2～C7 SVA（r=0.080，P=0.610）。前凸組 T1S 與 C2～C7 Cobb 角之間成正相關（r=0.540，P=0.000），T1S 與 C2～C7 SVA 之間成負相關（r=–0.450，P=0.001），C2～C7 Cobb 角與 C2～C7 SVA 之間無相關性（r=–0.003，P=0.980）。
圖1
MRI 上測量頸椎矢狀位參數 a. C2～C7 Cobb 角；b. T1S；c. C2～C7 SVA
Figure1.
Measurement of sagittal parameters of cervical spine on MRI a. C2-C7 Cobb angle; b. T1S; c. C2-C7 SVA
3 討論
正常頸椎序列對于維持頸椎生物力學的穩定性及正常活動起至關重要的作用[8-9]。Patwardhan 等[10]研究發現頸椎矢狀位失衡會在多節段融合術后加速相鄰節段的退變，對于頸椎手術來說恢復頸椎矢狀位平衡至關重要。任龍喜等[11]報道頸椎曲度與頸部疼痛程度有關，頸椎生理前凸的維持通過矢狀位椎體空間序列和椎間盤邊緣前后高度差之間的相互聯系完成，椎體空間序列異常將會導致矢狀位曲度改變，從而影響整個頸椎的穩定性，由此可能出現不同程度的臨床癥狀。既往對于評估頸椎矢狀位平衡主要是通過 C2～C7 Cobb 角及 C2～C7 SVA 來衡量，C2～C7 SVA 能夠避免在測量時胸椎及腰椎前移而造成的誤差，其更好地反映了頸椎前凸情況[12]。Youn 等[13]研究發現 C2～C7 SVA 與術后生活質量存在相關性；Tang 等[14]報道 C2～C7 SVA 與簡明健康調查量表（SF-36 量表）成負相關（r=–0.43）和頸椎功能障礙指數（NDI）成正相關（r=0.20），C2～C7 SVA 超過 40 mm 即表示手術療效差。由此說明矢狀位失衡與術后生活質量密切相關，并且嚴重影響患者對手術療效的滿意度。而當頸椎曲度變直時頸椎矢狀位處于失衡狀態，所以在術前應充分考量矢狀位平衡情況。C2～C7 Cobb 角是衡量頸椎生理前凸的重要指標，具有較高的可信度及可重復性[15]。近年 Lee 等[16]通過對 77 名無癥狀成年志愿者觀察，提出 T1S 與頸椎矢狀位平衡相關，且 T1S 能夠反映整個脊柱矢狀位平衡情況，所以 T1S 可作為評估頸椎矢狀位平衡的一個重要參數。福嘉欣等[17]報道行頸椎后路單開門椎管成形的患者，術前較高 T1S 值（>26.07°）者術后頸椎生理曲度丟失可能性較較小 T1S 值（<26.07°）者更大，并且推斷術前 T1S 的大小是預測術后頸椎曲度丟失的一個重要參數。所以頸椎矢狀位參數在評價頸椎術后功能方面具有重要作用，具有一定臨床意義。
而目前對于頸椎矢狀位參數的測量主要局限于 X 線片上，又因 X 線片對測量頸椎序列參數具有其本身的局限性，例如對于肥胖患者及肩部輪廓不清患者無法定位于 T1 椎體及胸骨上端，X 線片難以進行測量。Jun 等[18]通過對 50 位無癥狀成年志愿者進行頸椎 CT 和頸椎 X 線片對比研究發現，CT 中的胸廓入口角和 T1S 可代替頸椎 X 線片中的測量值來評價頸椎矢狀位平衡情況。Qiao 等[19]通過對 437 例青少年特發性脊柱側彎患者行 MRI 及 X 線片研究發現，只有 21% 患者在 X 線片能夠顯現 T1 椎體及胸骨上端，而 MRI 中均能顯現并測量，并且論證了 MRI 可替代 X 線片測量頸椎矢狀位參數且具有較高可靠性，同時 MRI 比 X 線片考慮了更多肌肉等軟組織因素的影響。MRI 與 CT 均采用平臥位測量，且 MRI 與 CT 相比具有輻射小的優勢，進一步論證了用頸椎 MRI 來測量頸椎矢狀位平衡的可行性。既往研究中發現，T1S 與 C2～C7 Cobb 角存在正相關，而與 C2～C7 SVA 存在負相關。而這些研究對象大部分是無癥狀的成年人，并未對病理狀態下的各個矢狀位參數間的相關性進行討論，又因既往研究發現 T1S 與 C2～C7 Cobb 角之間存在正相關關系，且 T1S 與 C2～C7 Cobb 角的變化對患者術后生活質量的改善具有重要影響。脊髓型頸椎病是一種嚴重的頸椎病類型，嚴重影響患者的生活質量，大部分患者需要進行手術治療，而頸椎生理曲度是否存在后凸畸形及變直也會影響手術方案的制定。為此，本研究通過對頸椎不同生理曲度進行分類性探討，得出各個參數之間是否存在一定相關性，由此分析用頸椎 MRI 測量頸椎矢狀位參數是否具有一致性。
本研究結果發現，前凸組中 T1S 與 C2～C7 Cobb 角存在正相關，而與 C2～C7 SVA 存在負相關，而趙文奎等[20]通過對 132 名無癥狀國人研究發現，T1S 與 C2～C7 Cobb 角及 C2～C7 SVA 存在正相關關系，其差異可能是因二者測量工具的不一致及患者人群的選擇差異所致，因此并不能完全反映平臥位矢狀位參數的狀態。而 Park 等[21]通過 CT 對 80 名無癥狀韓國人研究發現，T1S 與 C2～C7 Cobb 角存在正相關（r=0.83），且與 C2～C7 SVA 存在負相關（r=–0.35），并闡述了脊柱外科醫生可通過各個參數相關性的關系對頸胸交界處畸形患者做適當的融合角度。此結果與本研究結果一致，且 CT 與 MRI 同采用平臥位，從而論證平臥位矢狀位參數的相關性及結果的可靠性，由此得出，前凸組更能反映頸椎矢狀位參數之間的相關性。變直組中 T1S 與 C2～C7 Cobb 角及 C2～C7 SVA 均不存在相關性，可能因為頸椎曲度變直，頭部重心發生改變，從而導致矢狀位失衡。由此推測頸椎矢狀位參數的相關性在不同矢狀位曲度下存在差異，當頸椎生理曲度變直（Cobb 角 0～10°）時，不能反映各個參數之間的相關性。
綜上述，不同矢狀位曲度下的矢狀位參數的相關性存在差異，具有頸椎生理前凸的脊髓型頸椎病患者可僅以 T1S 的 MRI 測量值作為評判矢狀位曲度的主要參數代表。對于頸椎生理前凸變直的脊髓型頸椎病患者，因 T1S、C2～C7 Cobb 角與 C2～C7 SVA 之間不存在相關性，所以 3 個參數都需要進行測量來綜合評判頸椎矢狀位曲度。本研究也有局限性，如未納入正常對照組進行對照分析，同時未對頸椎退變的嚴重程度及年齡等因素納入分析，有待進一步研究明確。
