作者：华中科技大学同济医学院附属同济医院骨科 吴翰凌
颈椎病是一种涉及颈椎结构异常或功能障碍的退行性疾病。近年来，随着人们生活方式的转变，低头现象增多，颈椎病的发病率逐年升高，发病人群也逐渐年轻化。在颈椎病的研究及治疗不断发展的同时，颈椎矢状面参数也成为了近年来的研究热点。颈椎矢状面参数是决定术后影像学检查结果与临床预后的关键因素，也决定着病人以及健康人群的健康相关生活质量（HRQOL）。本文就颈椎矢状面参数及其与前后路手术预后的关联作一综述，以探讨颈椎矢状面参数的临床意义。
文献检索策略
本文以英文检索词“cervical sagittal alignment”、“cervi⁃cal sagittal vertical axis”、“anterior cervical discectomy and fu⁃sion”、“anterior cervical corpectomy and fusion”、“posterior cer⁃vical discectomy and fusion”、“laminoplasty”作为关键词，在PubMed数据库进行检索，共检索出1161篇文献，根据纳入和排除标准，最后纳入英文文献42篇。纳入标准：①文章类型为论著或综述；②文章内容与颈椎矢状面参数或颈椎手术密切相关。排除标准：①会议论文等非原创型文章；②文章内容有限或论据不足；③非英文文章。具体文献筛选及检索流程见图1。
常用矢状面参数的测量方法及临床意义
颈椎前凸相关参数 测量颈椎曲度的常用方法有三种。①Cobb角法：颈椎前凸角（CL）通常是指C2~C7或C1~C7Cobb角，绘制C2下终板的延长线（或从C1前结节延伸至棘突后缘的直线），再作C7下终板的延长线，两条直线的垂线相交所形成的锐角即为C2~C7Cobb角或C1~C7Cobb角；②Jackson生理应力曲线法：分别绘制平行于C2、C7椎体后缘的直线，测量两条直线的夹角；③Harrison后切线法：绘制C2~C7所有椎体后缘的切线，计算所有相邻椎体切线的夹角之和。颈椎形态可分为五型，即前凸型、中立型、后凸型、S型以及倒S型，Takeshima等发现其在人群中的占比分别为23.5%、26.0%、19.6%、17.6%和13.2%。我们通常认为颈椎的生理曲度以前凸为佳，因为颈椎呈前凸时能够保持良好的生理曲度与功能，颈椎矢状面序列不齐的病人通常会通过颈椎前凸变化代偿来满足水平凝视的需要。我们通常认为颈椎前凸的丢失是一种病理现象，并随之进展出对应的体征；导致前凸丢失的因素通常有术后椎体失稳、后侧肌群受损和收缩力下降等，已有生物力学的实验证实随着颈椎矢状面失稳进展，为了维持水平凝视，椎间盘内的压力会逐渐增加。术后颈椎后凸和矢状面失衡均会影响术后神经症状的恢复和改善。CL的构成与前凸顶点密切相关，Hardacker等认为颈椎的前凸角主要出现在上颈椎，即C1~C2处，而C4~C7处在自然站立状态下几乎没有前凸存在（约占CL的15％）。而Pas⁃sias等研究发现，在84名受试者中，前凸顶点为C3的病人占1％，C4的病人占42％，C5的病人占30％，C6的病人占27％；并发现当C2~前凸顶点的前凸角与C2~T2的前凸角之比（CLDI）在70%~90％时，病人通常能得到更好的临床预后。上述两者结论之间存在较大偏差，我们认为可能是由于站立
颈椎矢状面轴向距离 测量颈椎矢状面轴向距离（cSVA），先分别测量S1椎体后上角到C2、C7中心垂线的距离，即C2SVA和C7SVA，用来评估脊柱整体矢状面偏移；C2椎体中心垂线与C7椎体后上角垂线最短的距离，即C2~7SVA，用来评估颈椎局部矢状面偏移；头部重力线与C7椎体后上缘垂直线的最短距离，即头部重心（CGH）~C7SVA（CGH~C7SVA），用来评估颈椎整体矢状面偏移。在X线侧位片上，CGH可以用
SVA反映的是颈椎整体的平衡以及序列对齐程度，高SVA病人可能由于脊柱矢状面平衡差而导致行走能力受损。Kato等认为，若病人术前cSVA≥35mm，则容易在椎板成形术后表现出更严重的颈部疼痛和更差的健康调查简表-36（SF⁃36）评分，他们认为虽然术后的颈椎矢状面平衡尚未进一步恶化，但颈椎的形态与活动姿势依旧会影响术后的颈部轴向疼痛以及HRQOL评分。Bębenek等认为，当C2~7SVA过大时，内植物对于椎体终板施加的应力可能使椎体终板受力失衡，故不论是术前还是术后的C2~7SVA过大，都可能导致内植物下沉，而当CGH~C7SVA较大时，术后出现邻椎病和其他并发症的可能性增加。SVA与CL的关系也较为密切，低SVA病人在术后易出现颈椎前凸增大的情况，而高SVA病人则易出现术后的前凸丢失。在颈椎的平衡与代偿中，代偿机制主要是恢复头部的重心，故CGH~C7SVA更能反映颈椎的负荷。
椎体倾斜角 颈椎与胸椎交界处为T1，承担着头颅与全部颈椎的力量，颈椎是整个脊柱中活动度最大的部分，胸椎是整个脊柱中活动度最小的部分，故研究颈胸交界处矢状面参数对研究颈椎及整个脊柱矢状面平衡具有重要意义。T1椎体倾斜角（T1S）是指T1椎体上终板切线与水平线之间的夹角。T1S与许多矢状面参数密切相关，多数研究认为术前高T1S是椎板成形术后发生后凸或前凸丢失的危险因素。Sharma等认为术前T1S是
T1S虽然已被证实是重要的颈椎矢状面参数，但由于其解剖位置以及部分病人较为肥胖等原因，T1椎体的上终板在X线上通常模糊不清，部分学者采用CT或MRI检查来测量T1S，但仰卧位可能改变颈椎的生理序列，故部分学者提出使用C7椎体倾斜角（C7slope，C7S）代替T1S。Ye等认为在正常站立位X线片中可将C7S用于替代T1S并证实了其可行性，提出“T1S=0.87×C7S+7”；Tamai等认为在MRI像中C7S代替T1S可行，且C7上终板、下终板与T1S的相关性高达0.82、0.84。故我们认为，对于X线片上无法视清T1S的病人，可用C7S代替T1S进行下一步研究。
颈椎活动范围 颈椎活动范围（ROM）一般用于反映颈椎活动的范围及活动能力。①C2~7ROM：C2和C7椎体下终板平行线的夹角在颈椎过伸、过屈位X线片上的差值；②节段角运动：相邻两椎体下终板平行线的夹角在颈椎过伸、过屈位X线片上的差值；③节段性平移运动：相邻椎体在过伸、过屈位X线片上的矢状面位移，＞2mm被认为颈椎失稳。
颈椎ROM可分为两个部分，分别为伸展ROM和屈曲ROM，伸展ROM被视为预测术后颈椎前凸丢失的有效指标，因为其代表了后侧肌群的收缩储备，颈椎的后伸肌群是保持颈椎稳定性和活动性的重要解剖结构，脂肪浸润可能会导致矢状面平衡失稳，故椎板成形术中椎旁肌的术前横截面积和脂肪变性也与前凸的丢失相关。当颈椎呈伸展态时，椎管空间会进一步狭窄，导致硬膜外腔压力增大，从而使静脉充血，加重病人症状。较大的伸展ROM可能与较大的颈后肌肉-韧带复合体贮备有关，所以伸展ROM较小的病人维持颈椎前凸姿势的能力较差，术后出现后凸的概率较大。近年来有研究提出伸展度百分比（EXR），即伸展ROM/ROM×100％，比单独的屈曲ROM或伸展ROM更有预测价值。
T1S与CL的差值及C2倾斜角 T1S-CL近年来被视作颈椎手术预后的重要预测指标，部分研究表明，T1S-CL最适宜的度数为16°。术前T1S-CL不适宜的病人术后更容易出现颈椎矢状面失衡的情况，如T1SCL＞20°的病人术后易出现后凸畸形。故术者应在手术时小心保留此类病人的后路支持结构，例如附着于C2上的半棘肌与连接C7的颈韧带。近年来有部分学者研究表明，T1SCL＞20°与C2~7SVA＞40mm有关，这被认为是颈椎畸形的分界点，T1S-CL的数值越高提示非代偿性的颈椎后凸和颈椎序列。Kim等认为在颈椎OPLL病人中，T1S-CL与C2~7SVA有很强的正相关性，并且与术后颈椎前凸丢失呈负相关；较高的T1S-CL往往表明颈椎后凸和颈椎矢状面序列整体的失代偿，术前T1S越高，术后前凸丢失越多。而具有较高T1S的已代偿颈椎矢状面序列可能导致术后前凸丢失增多，但与术后明显后凸的发生没有明确的关联。C2椎体是颅颈活动的重要组成组分，为保持水平凝视，C2倾斜角（C2S）的大小可以影响枕颈角的前凸程度。Protop⁃saltis等认为，将T1S-CL进一步展开可得T1S-C7S+C2S，而C7S近似于T1S，故T1S-CL等同于C2S。Chai等认为与T1SCL相比，C2S保留了颅颈和颈胸结构的连续性，且C2S是颈椎上段的结构指标，能直接反映局部节段的序列平衡。此外，C2S对颈椎前凸的代偿情况可以间接反映颈椎与上胸椎的匹配程度；C2S与HRQOL指数呈中度关联，这可能是因为当C2S增大时，颈椎的生物力学结构发生改变，为保持水平凝视，颈部后伸肌群受力增加，持续紧张，致使颈部疼痛发生。
K线、改良K线和Kappa线 K线被定义为在颈椎侧位片上连接C2、C7椎管中点的直线，是OPLL病人术后神经功能恢复的重要预测指标。当OPLL病人后纵韧带钙化团块越过K线时，我们将其定义为K线（-），反之若团块未越过K线时，则为K线（+）。有研究表明，当出现K线（-）时，病人术后的神经功能恢复预后通常较差。有学者在K线的基础上提出了改良K线，并将其定义为在颈椎侧位片上连接C4、C6椎管中点的直线，用于预测术前K线（-）的OPLL病人预后。Ikeda等使用MRIT1像中的C2、C7脊髓中点连线作为K线，并将病人分为两组，即骨性结构突出组和椎间盘型突出组。两组中K线（-）病人的预后仍较K线（+）组差，故其认为K线对CSM病人术后的预后依旧存在预测作用。此外，也有部分学者在K线的基础上提出了K线倾斜角的概念，其被定义为连接C2和C7椎管中点的K线与垂直线所成的角度。Sakai等研究发现，过大的K线倾斜角（＞20°）被视为颈椎术后后凸的重要危险因素，对于术前K线倾斜角较大的病人，颈部后方肌群力量的减弱会进一步加重颈椎矢状面的失衡。此外，K线倾斜角在视觉上更容易被识别和评估，故其在颈椎矢状面平衡的预测中也起到重要作用。
矢状面参数在颈椎手术中的临床意义
在颈椎前路手术中的意义 颈椎前路手术能够直接解除脊髓前方的压迫，避免损伤颈椎后部结构，有效恢复病变颈椎节段的高度与颈椎生理曲度，重建颈椎整体结构的稳定性。其手术方法包括椎间盘切除、椎间融合、椎体置换等，其中颈前路减压融合术（ACDF）最为常用，旨在减轻神经根或脊髓的受压情况。然而，前路手术虽然能更好地直接减压，但术后内植物移位、
前路手术病人通常会有较高的矫正损失率（即术后1周到最终随访时前凸大量丢失）。部分研究表明其可能与钛笼沉降有关，在多节段（≥3个节段）的ACDF病人中这种现象尤为常见。部分学者认为这也可能与多节段融合术后ROM减少较多，上邻椎的ROM代偿性增加有关。不过，由于前路手术在恢复颈椎矢状面平衡方面具有良好的成效，所以对于颈椎后凸病人，前路是更好的选择。此外，Pinter等发现颈椎椎旁脂肪浸润等级较高的病人接受ACDF治疗后效果更好，这可能是由于脂肪浸润减少了椎间盘高度增加产生的韧带牵扯力，从而减轻术后肌肉疼痛。并且，病人在接受ACDF过程中，虽然椎旁脂肪浸润程度不同，但术后皆可获得满意的颈椎矢状面序列恢复。颈椎前路椎体次全切除植骨融合术（ACCF）也是前路手术中相对常见的。大多数学者认为ACDF与ACCF对CSM病人均有较好疗效和预后，但两者在矢状面序列表现上各有不同。有研究表明，在多节段（＞2个）CSM病人中，ACCF术后会表现出较差的矢状面序列，即明显的颈椎后凸，而ACDF表现出更好的矢状面序列平衡。而且ACCF术后后凸表现不仅与神经功能较差的预后相关，还被视为颈椎病病人术后复发的关键因素。
Ikeda等认为，ACCF术后表现出的后凸与水平凝视的保持相关，当病人术后前凸丢失后，机体会通过枕颈角的代偿弥补前凸丢失，从而重新达到水平凝视。前路手术的并发症发生率较高，例如
在颈椎后路手术中的意义 颈椎后路手术通过扩大椎管矢状径，使脊髓后移来达到减压目的，这属于相对减压，无法解除脊髓前方的直接压迫。其手术方法包括椎板切除、椎间融合、椎弓根切除等，其中最常用的为椎板成形术。相较于前路手术，后路手术可以避开颈前的重要组织，减少颈部前方的创伤。后路手术的常见并发症为C5神经麻痹（以三角肌无力多见，也可出现肱二头肌、肱三头肌无力，一般可随时间恢复）和颈部轴向疼痛。椎板成形术后并发症的发生概率明显高于前路手术，主要是因为术后颈部轴向症状发病率较高，这可能与颈后的肌肉组织离断有关。Tang等认为术后颈椎矢状面的失衡也是颈椎后路手术并发症发生概率较高的主要原因之一。
椎板成形术后容易出现较明显的颈椎前凸丢失，术前T1S数值越大的病人，前凸丢失越多。部分研究报道，椎板成形术后出现颈椎前凸丢失或后凸的概率为9.7％，前凸丢失越多，病人的神经功能预后往往越差。Li等认为，椎板成形术后导致的前凸大量丢失或后凸进展，主要原因是传统单开门术式不可避免地损伤颈椎后伸肌群以及韧带结构，进一步导致颈椎的结构力学失衡。所以在术前存在高度屈曲的情况下，椎板成形术可能会进一步加重病人的矢状面失衡现象。当C2~7SVA较大时，颈椎矢状面失衡，并且由于前视代偿机制，会增加颈部伸肌的劳损，在这种情况下行椎板成形术被视为术后后凸畸形的危险因素。
近年来有学者认为CL可能随T1S的增大而增大，因此提出新的颈椎矢状面参数：CL/T1S。其比值过高或过低都可能提示CL与T1S不匹配，当比率合理时可能表明脊柱的矢状面达到平衡。CL/T1S对颈椎后路单开门术的预后也有一定的预测作用，将人群按CL/T1S比值大小分为三组，即前25％（高比率组）、中间50％（中比率组）、后25％（低比率组）。其中高比率组、低比率组出现颈椎失稳的可能性均较高，中比率组的术后颈椎矢状面序列更稳定、平衡，且神经功能恢复也更好。
此外，术前C2~7Cobb角较小（＜10.5°）的病人在椎板成形术后两年发生颈椎后凸的可能性更大。因为C2~7Cobb角与年龄呈正相关，年轻病人的CL往往较小，所以年轻病人在椎板成形术后出现后凸的可能性也较大。术前K线倾斜角较大（＞12.5°）的病人在椎板成形术后也容易出现颈椎前凸丢失。Machino等认为预测椎板成形术后矢状面平衡的C2~7Cobb角临界值为7°，若病人术前CL＜7°则术后更容易出现后凸。在长期随访中，我们发现，节段性和后凸性不稳定可能是神经系统恢复不良的主要原因。SVA是椎板成形术后恢复不良的独立预测因子，SVA的临界值为29.3mm。SVA≥50mm时恢复不良的比值比为3.66，并且已有部分研究表明，年龄较高也是椎板成形术后合并严重并发症的危险因素。
近年来，有学者发现颈椎在伸展（后伸）时，椎管的狭窄会加重，所以伸展性良好的病人会通过低头（屈曲）减轻颈部狭窄，以缓解症状。因此，这类病人在术前不自觉处于屈曲状态，实际的CL值较大。所以在开门术后症状得到缓解后，伸展ROM＞9.3°者会自发恢复自身原本的实际颈椎曲度（术后3个月），2年后实际颈椎前凸丢失相对较小。而对照组（伸展ROM＜9.3°）的颈椎前凸（相对）无法在术前通过屈曲得到缓解，故其开门术后颈椎前凸自发性恢复的前凸较前者小，相对而言后期丢失的前凸较前者多。因此，就颈椎前凸丢失的角度而言，伸展ROM＞9.3°即颈椎伸展性良好的病人更适合开门手术。
前后路手术方式的选择 前后路手术的选择应根据病人的具体情况制定。部分研究表明，前路手术术后的日本骨科协会（JOA）评分恢复率显著高于后路手术，这或许是因为颈椎前凸与临床疗效密切相关，而前路手术能很好地恢复颈椎矢状面平衡Qian等认为，椎板成形术后长期必然会导致颈椎后凸畸形加重，进而加重
在前路和后路手术的选择中，有学者认为手术技术和方式并不会对颈椎矢状面的平衡产生较大的影响，如C3椎板切除术、联合椎间孔切开术、C2部分椎板切除术以及C7部分椎板切除术均与矢状面平衡的失稳没有关联。已有研究证明C3椎体切除术能够防止椎板成形术后C2~C4椎体的骨性融合，不过，该手术对颈椎矢状面平衡并无影响。
在OPLL病人中，前路手术的减压效果极好，后路手术的减压效果往往不尽人意，只有术后存在足够的颈椎前凸，椎板成形术才能实现间接减压。而相比于ACDF或后路减压融合术（PDF）而言，椎板成形术治疗OPLL病人的神经功能预后明显较差，因此对于K线（-）的病人，我们应首选ACDF；先前的研究已表明，在K线（+）的OPLL病人中，后路减压手术往往能得到比较好的预后，神经功能也能得到足够的改善。Yoshii等研究认为在后纵韧带钙化占据椎管面积大于50％的病人中，颈部屈曲时会增加对脊髓的压迫，这是很难通过后路手术来成功减压的。也有部分研究表明，在后纵韧带骨化占据椎管面积＞60％的病人中，ACCF在JOA评分等临床指标上的评定优于椎板成形术。与椎板成形术相比，ACCF直接减压提供了更好的矢状面序列稳定性，充分的直接减压可以在术后长期的康复过程中获得更好的预后。但就颈椎矢状面的稳定性而言，后路手术可以提供术后颈椎即刻和长期的稳定性，阻止术后后凸的发生，阻止术后OPLL的进一步发展，且后路手术有着可以扩大椎管、解除脊髓压迫、围术期并发症更少等优点。前路手术可明显改善颈椎矢状面序列，而后路手术会使颈椎前凸明显消失，造成颈椎前凸消失的原因通常是后路手术导致了神经和深部的颈伸肌群受损。
分析与展望
目前，颈椎矢状面序列的相关研究大多存在一些局限性：①多为回顾性研究，这会导致统计偏差；②病人样本量不足，并且大多为单中心研究，缺乏整体代表性；③随访时间较短。我们日后仍需开展长期、大规模、前瞻性的多中心研究，更加深入地对颈椎矢状面平衡的相关问题进行研究与探讨，以实现通过颈椎矢状面序列参数对临床预后进行更精确、更具关联性的预测这一目的。
颈椎矢状面参数在临床上的预测作用是不可忽视的，但我们对其的了解尚未透彻，颈椎矢状面的平衡以及各类参数在围术期的预测作用仍有待深入探索，我们应进一步探究其作用以应用于临床，利用其预测作用来实现对于病人的个性化治疗，颈椎矢状面参数的正常范围以及潜在的致病界限值应该是日后我们探寻的方向。
来源：骨科2025年3月第16卷第2期
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