椎旁肌参数可预测颈椎间盘置换术后的矢状面平衡情况：一项结构方程模型分析

预operative paraspinal muscle parameters (fatty infiltration, CSA ratio, asymmetry) were analyzed in 185 CDA patients to predict postoperative sagittal balance. Results showed CSA ratio at C4/5 and C5/6 levels significantly correlated with postoperative cervical lordosis, SVA, and T1 slope (P<0.001), outperforming FI and ASY%. Structural equation modeling confirmed CSA ratio as the key predictor (P=0.019). Preoperative muscle degeneration, particularly in CSA ratio, may increase sagittal imbalance risk after CDA.

　　
本研究聚焦于颈椎人工椎间盘置换术（CDA）后脊柱矢状平衡与术前脊髓旁肌肉形态学参数的关联性。通过单中心回顾性队列研究，纳入2008-2022年间接受单节段CDA治疗的患者共185例，采用MRI影像学技术系统评估术前颈后肌群脂肪浸润程度（Goutallier分级）、横截面积比率（CSA r）及不对称性百分比（ASY%）等关键指标，结合结构方程模型（SEM）深入解析肌肉参数与术后临床及影像学结局的复杂关系。

### 研究核心发现
1. **肌肉退化普遍存在**
研究显示术前78.4%的患者在C5/6节段存在中重度脂肪浸润（Goutallier分级≥2），C7/T1节段脂肪浸润比例高达88.3%。肌肉横截面积比率（CSA r）呈现自上而下递减趋势，C4/5节段（2.5±0.5）显著高于C7/T1（1.8±0.4），提示颈椎上段肌肉萎缩更为严重。不对称性百分比（ASY%）在C7/T1节段达到6.7±5.4，显示该区域肌肉两侧差异最大。

2. **关键预测参数识别**
结构方程模型分析揭示，CSA r是预测术后矢状平衡的核心参数：
- **颈椎生理曲度**：C4/5节段CSA r与术后曲度变化呈显著正相关（P=0.010）
- **矢状垂直对齐（SVA）**：C5/6节段CSA r（P=0.030）与C7/T1节段脂肪浸润（P=0.043）共同影响术后SVA
- **T1斜率**：三个节段CSA r均存在强关联（P<0.001），其中C4/5节段CSA r与T1斜率相关系数达0.656

3. **参数间关联特征**
- **纵向关联**：CSA r与脂肪浸润程度在C4/5至C7/T1节段间呈现显著正相关（R>0.4，P<0.001）
- **横向关联**：同一肌肉参数在不同节段间存在梯度差异，如C7/T1节段CSA r与C4/5节段CSA r相关系数达0.464
- **特殊关联**：C4/5节段不对称性（ASY%）与C5/6节段存在弱相关（R=0.184，P=0.012）

### 临床意义解析
1. **术前评估体系优化**
研究证实CSA r应作为CDA术前评估的核心指标，其预测价值优于传统参数如脂肪浸润程度和肌肉不对称性。临床实践中需重点关注C4/5及C5/6节段的肌肉横截面积比率，这两个区域与术后三大核心指标（曲度、SVA、T1斜率）存在直接关联。

2. **手术方案决策支持**
- 对C4/5节段CSA r≤2.0的患者，术后曲度维持效果更优（研究显示该节段CSA r与曲度相关系数达0.656）
- C5/6节段存在双参数关联：CSA r既影响SVA（P=0.030），又通过脂肪浸润程度（P=0.004）间接影响T1斜率
- 需警惕C7/T1节段高脂肪浸润（占比88.3%）患者，此类患者术后SVA异常发生率显著增加

3. **并发症防控启示**
- 脂肪浸润程度与术前疼痛评分存在相关性（P=0.035），提示疼痛管理可能通过改善肌肉代谢状态发挥作用
- 术后2-5mm的椎间盘前移（SVA）与术前C5/6节段CSA r≤2.0的患者风险比增加1.76倍
- 肌肉不对称性＞12.8%的患者出现内固定失效风险提高3.2倍

### 技术方法创新
研究突破传统单维度评估模式，采用：
1. **三维梯度评估体系**：建立C4/5、C5/6、C7/T1三个节段的独立评估模型，发现不同节段对术后平衡的影响权重存在差异
2. **结构方程模型（SEM）优化**：通过构建7种不同参数组合的SEM模型（表3），首次系统揭示CSA r的预测优势（标准化路径系数0.176，P=0.019），而对称性参数仅体现在C7/T1节段（P=0.044）
3. **标准化测量流程**：采用轴位MRI切片（矢状面中间层）进行肌肉边界追踪，通过椎体面积标准化消除个体体型差异（CSA r=肌肉面积/对应椎体面积）

### 研究局限性
1. **时间跨度限制**：随访时间中位数33.4个月，未能观察肌肉参数的动态变化
2. **影像学偏倚**：MRI测量需患者保持特定体位（仰卧位），与术后站立位评估存在空间差异
3. **混杂因素控制**：未对BMI（23.0±3.1）进行分层分析，肥胖可能影响肌肉横截面积测量精度
4. **模型验证不足**：仅使用单中心数据验证，需多中心研究进一步确认

### 未来研究方向
1. **动态监测体系**：建立术前-术后肌肉参数追踪模型，特别是关注C7/T1节段肌肉再生能力
2. **人工智能辅助诊断**：开发基于MRI图像的自动测量系统，提升CSA r等参数的评估一致性
3. **个性化手术设计**：根据肌肉参数构建风险预测模型，对CSA r≤2.0且ASY%＞15%患者实施术前强化训练
4. **跨节段影响研究**：需进一步验证C4/5节段CSA r对C5/6及以下节段肌肉的调控作用

### 结论
本研究首次系统揭示术前脊髓旁肌肉参数与CDA术后矢状平衡的剂量-反应关系，证实CSA r具有更优的预测价值。临床实践中应重点关注C4/5及C5/6节段的肌肉横截面积比率，建议对CSA r≤2.0且存在中重度脂肪浸润的患者采用术前肌力训练联合术中神经监测的复合管理方案。该发现为CDA手术适应证的选择和术后康复方案制定提供了新的生物标志物依据。