C2斜率作为椎板成形术后颈椎前凸角丢失的独立预测因子:一项回顾性队列研究

《Orthopaedic Surgery》:C2 Slope as an Independent Predictor of Cervical Lordosis Loss Following Laminoplasty

【字体: 时间:2026年02月01日 来源:Orthopaedic Surgery 2.1

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  本研究通过回顾性队列分析证实,术前C2斜率(C2S)是预测颈椎椎板成形术后颈椎前凸角(Cobb角)丢失(>5°)的独立危险因素。多因素分析显示高C2S(OR=1.176, p<0.001)与术后矢状面失衡、颈部疼痛VAS评分升高及JOA评分恢复不佳显著相关。ROC曲线确定C2S最佳截断值为11.49°(AUC=0.726),为术前识别高风险患者、优化手术方案提供了简易有效的影像学指标。

  
2 方法
2.1 研究设计
本研究为一项回顾性队列研究。纳入标准为2014年4月至2020年12月期间因颈椎病性脊髓病在我院接受颈椎椎板成形术、且随访时间至少24个月的患者。排除有既往颈椎手术史、影像学资料不全或图像质量差者。最终共179例患者符合标准纳入分析。本研究经北京大学人民医院伦理委员会批准(2024PHB156)。
2.2 手术细节
所有患者均由同一名外科医生施行标准开门式颈椎椎板成形术。全麻诱导后,患者取俯卧位,头部中立位固定。作后正中切口,骨膜下剥离椎旁肌以显露计划减压节段的椎板和侧块。减压范围根据术前MRI和脊髓受压程度确定。使用高速磨钻完全切开开门侧椎板,铰链侧椎板磨薄以保留皮质连续性。随后将椎板掀起形成“开门”构型,并用钛微型钢板固定于侧块。确认脊髓充分减压并彻底止血后,放置负压引流管,分层关闭切口。术后患者佩戴软质颈托2-4周,拔除引流管后开始轻柔的颈肩部功能锻炼。
2.3 数据收集
收集患者一般资料(性别、年龄、随访时间)。所有患者均于术前及术后随访时拍摄站立位颈椎侧位X线片。测量以下影像学参数:颈椎C2-7 Cobb角(C2下终板与C7下终板之间的夹角)、颈椎矢状面垂直轴距离(cSVA,C2铅垂线与C7后上角垂线之间的水平距离,cm)、C7斜率(C7S,C7上终板与水平线的夹角,°)、C2斜率(C2S,C2下终板与水平线的夹角,°)以及颈椎活动度(ROM,最大后伸与前屈位C2-7 Cobb角之差,°)。临床指标包括日本骨科协会(JOA)颈椎脊髓病评分和颈部疼痛视觉模拟评分(VAS),均于术前和末次随访时评估。
术后颈椎前凸角丢失(LCL)定义为末次随访时C2-7 Cobb角较术前测量值减少超过5°。该阈值参考既往研究,通常将>5°的丢失视为具有临床意义的颈椎对线恶化。患者据此分为两组:术后颈椎前凸角丢失>5°组(恶化组)和术后前凸角丢失≤5°组(对照组)。所有患者均签署知情同意书,研究方案经医院伦理委员会批准。
影像学测量的观察者间和观察者内可靠性采用组内相关系数(ICC)评估。由两名不知晓临床结果的独立脊柱外科医生完成所有测量,其中一名观察者于2周后重复测量。ICC计算采用双向随机效应模型。总体ICC显示极佳的可靠性,所有影像学参数的观察者间ICC为0.90,观察者内ICC为0.93。
2.4 统计分析
使用SPSS 26.0统计软件进行数据分析。计量资料以均数±标准差表示,组间比较采用独立样本t检验;计数资料以例数和百分比表示,组间比较采用χ2检验或Fisher精确检验。首先比较前凸角丢失组与对照组在术前基线特征、影像学参数及术后临床结局方面的差异。随后,采用二元Logistic回归分析以确定术后颈椎前凸角丢失>5°的独立相关术前因素。纳入回归的变量包括单因素分析中p<0.1的术前参数(如Cobb角、cSVA、C2S)及潜在混杂因素。Logistic回归采用逐步变量选择法,最终进入方程的变量在经过共线性调整后,其比值比(OR)及95%置信区间以回归系数的指数形式表示。最后,针对确定的显著预测因子,绘制受试者工作特征(ROC)曲线并计算曲线下面积(AUC)以评估其对前凸角丢失的判别效能。根据约登指数最大值确定最佳截断值,并计算相应的敏感性和特异性。显著性水平设定为α=0.05。
3 结果
3.1 基线特征与术前参数
两组一般特征、术前影像学参数及术后随访结局的比较结果如表1所示。前凸角丢失组与对照组在性别构成、平均随访时间、吸烟、糖尿病等一般资料方面无统计学显著差异(p > 0.05)。在术前影像学参数中,前凸角丢失组平均术前C2-7 Cobb角为13.01° ± 4.91°,显著小于对照组的16.1° ± 6.50°(p < 0.001),提示较小的术前颈椎前凸角可能是术后前凸角丢失的危险因素。此外,前凸角丢失组术前颈椎矢状面垂直轴前移更明显,术前cSVA为2.58 ± 1.45 cm,显著大于对照组的2.13 ± 1.42 cm(p = 0.027)。两组平均术前C7斜率(近似反映T1斜率)相近(23.59° vs. 23.74°),无统计学显著差异(p = 0.412)。值得注意的是,术前C2斜率在两组间差异显著:前凸角丢失组术前C2S高达14.57° ± 3.47°,显著大于对照组的9.52° ± 7.30°(p < 0.001)。这表明术前C2S较高的患者更易发生术后颈椎前凸角丢失。两组在术前颈椎ROM或JOA评分方面未发现显著差异(p > 0.05)。此外,术前颈部疼痛VAS评分在表1中显示无显著差异。
3.2 术后影像学与临床结局
关于术后末次随访影像学及临床指标,前凸角丢失组颈椎前凸角较术前明显减小,最终C2-7 Cobb角仅为6.71° ± 4.90°,显著小于对照组的12.26° ± 7.09°(p < 0.001)。前凸角丢失组颈椎前凸减小伴随颈椎前移,矢状面失衡加剧,最终cSVA增加至3.35 ± 1.55 cm,仍显著大于对照组的2.80 ± 1.60 cm(p = 0.018)。两组最终C7斜率无显著差异(约25°,p = 0.233)。前凸角丢失组最终C2S仍维持较高水平(19.15° ± 5.96°),显著高于对照组的15.40° ± 8.73°(p < 0.001),提示前凸角丢失组术后上颈椎代偿性过伸更为明显。此外,在临床结局方面,前凸角丢失组末次随访JOA评分为15.45 ± 1.14,略低于对照组的15.78 ± 1.12(p = 0.037),表明神经功能改善稍差。前凸角丢失组颈部疼痛VAS评分为3.31 ± 1.63,显著高于对照组的2.40 ± 1.56(p < 0.001),提示颈椎前凸角丢失可能导致更明显的颈部疼痛症状。
3.3 多因素Logistic回归分析
多因素Logistic回归分析结果如表2所示。纳入分析的术前变量为C2-7 Cobb角、cSVA和C2S。在调整了因素间的相互影响后,结果显示术前C2S是术后颈椎对线恶化的唯一独立预测因子。相比之下,术前Cobb角和cSVA虽然在单因素分析中与结局相关,但在多因素回归中未显示出显著的独立预测作用(术前Cobb角 OR = 0.992, p = 0.836;术前cSVA OR = 1.257, p = 0.063)。这表明在同时考虑多个因素时,仅有C2S对术后颈椎恶化具有独立的预测价值。
3.4 ROC曲线分析与预测性能
为进一步评估C2S对术后颈椎前凸角丢失的预测价值,绘制了ROC曲线。如图2所示,术前C2S的曲线下面积(AUC)为0.726(95% CI 0.641–0.811; p < 0.001)。通过约登指数法确定的C2S最佳截断值为11.49°。在此阈值下,预测术后Cobb角恶化的敏感性为92.1%,特异性约为55.6%。
4 讨论
本研究通过回顾性队列分析证实,术前C2斜率(C2S)是椎板成形术后颈椎前凸角丢失的独立预测因子。术前C2S升高的患者表现出更显著的术后颈椎前凸角丢失、更严重的矢状面失衡、更差的颈部疼痛以及稍逊的神经功能恢复。多因素分析证实,在调整了常规矢状面参数后,C2S仍是唯一的独立影像学预测因子,ROC分析确定了用于术前风险分层的截断值为11.49°。这些发现凸显了C2斜率作为一种简单有效的标志物,用于识别术后颈椎对线恶化高风险患者的临床价值。
4.1 术前C2斜率与术后颈椎前凸角丢失的关联
本研究证实,术前C2斜率(C2S)升高是术后颈椎对线恶化的独立预测因子。与颈椎解剖参数(如Cobb角)或单一平衡指标(如cSVA)相比,C2S在预测术后颈椎矢状面失稳方面显示出更强的相关性。这一发现符合颈椎生物力学特性:C2S作为上颈椎姿态参数,反映了为维持水平凝视所需头部过伸的程度。当术前C2S显著升高时,表明患者的上颈椎正处于过伸状态,以代偿下颈椎前凸不足或胸椎倾角过大。这种代偿状态可能使得生理性颈椎前凸的维持更依赖于肌肉平衡和韧带张力。术后,尤其是在椎板成形术后,后方颈椎肌肉-骨骼稳定结构的改变使得颈椎前凸更容易发生塌陷或丢失。本研究中观察到,术前高C2S的患者术后颈椎前凸角丢失更明显,并伴有进一步的上颈椎过伸(术后C2S仍高)和加重的颈椎前移(cSVA增加),支持了所提出的机制。
4.2 C2斜率与传统矢状面参数相比作为独立预测因子
与其他影像学指标相比,C2S作为预测因子的优势在于其综合性和简便性。首先,C2S整合了颈椎前凸角和胸椎倾角的信息。以往常用的“T1斜率减颈椎前凸角(T1S-CL)”可以量化颈胸段对线不匹配,但需要测量两个参数且对图像质量要求高。C2S仅需测量C2倾角这一单一指标,操作更简便,同时在数值上与T1S-CL高度相关,可作为其替代指标。其次,与单纯的Cobb角或cSVA相比,C2S更全面地反映了颈-躯干整体平衡:Cobb角大的患者,若同时T1S也大,则仍有失衡风险;cSVA正常者,可能通过颅颈代偿掩盖了颈椎的不稳定。而C2S升高常提示潜在的不匹配,即使在Cobb角和cSVA暂时正常的情况下,也预示着未来失代偿的可能性。本研究Logistic回归结果也显示,在多变量模型中仅有C2S独立显著,进一步凸显了C2S相较于传统指标的预测优势。
4.3 术前C2斜率的临床意义与截断值
本研究结果与部分现有文献报道一致,同时提供了新的临床见解。Kim等发现术前C2S与接受多节段颈椎融合术患者的术后临床结局相关,提出较高的C2S可能因姿势失衡导致颈肌群更易疲劳,从而影响术后生活质量。此外,Chai报道C2S能比T1S-CL更好地分析DCK(颈椎后凸畸形)患者的矢状面平衡,并在临床应用中具有良好实用性及与健康相关生活质量(HRQOL)评价的相关性。本研究聚焦于椎板成形术,证实了C2S对影像学前凸角丢失的预测作用,并进一步观察到这些患者在前凸角丢失的同时伴有颈部疼痛加重和功能改善不理想。这表明,无论是融合还是非融合手术,术前存在颈-躯干不匹配(表现为高C2S)的患者,都可能面临更大的术后矢状面失稳和功能受损风险。
基于本研究结果,建议在椎板成形术术前评估中常规测量C2S。对于术前C2S明显升高的患者,需对术后可能发生的颈椎前凸角丢失保持高度警惕。对于C2S高值且拟行椎板成形术的患者,应采取措
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