老年人的颈椎运动

介绍和基本原理 颈椎的生理运动是医学专家感兴趣的课题。 虽然“生理运动”这个术语很常用，但长期以来一直缺乏一个合适的定义。 节段运动范围（sROM，例如整个颈椎最大屈曲和最大伸展位置之间的一段矢状旋转量）最常用于研究运动。 然而，SROM 存在较大的个体内部和个体间变异性。 因此，在下颈椎，Boselie 等人最近描述了 20 名健康参与者在屈曲和伸展过程中对矢状面旋转的节段贡献的一致序列。 这是基于历史报告。 健康参与者的平均年龄为 23 岁（SD 2.65，范围 18-55 岁）。 他们表明，在 80-90% 的健康参与者中，在整个颈椎和头部伸展的后半段，下颈椎的节段贡献顺序是一致的。 分段贡献的顺序是 C4-C5，然后是 C5-C6，然后是 C6-C7。 此外，他们还描述了一组单节段颈椎退行性椎间盘疾病 (CDDD) 患者，其中只有一名患者 (10%) 存在这种序列。 这是第一种描述的方法，它可以可靠地区分个体颈椎的正常或异常运动。 CDDD 是导致颈椎神经根病和/或脊髓病的颈椎间盘和/或相邻椎体的退化。 CDDD 更常发生在老年患者（> 50 岁）中，并且由于人口老龄化，这在未来将成为一个更大的问题。 年龄已被证明与 sROM 每年减少 0.11 度有关，与退化无关。 鉴于颈椎下轴有五个节段，因此每衰老 10 年，整个颈椎下轴的运动就会减少 5 度。 目前尚不清楚下颈椎节段贡献的正常顺序是否也存在于无症状的老年人中。 通过确认该组中的正常序列，这可用于确定患有 CDDD 的老年患者的异常运动。 目的是在未来对接受手术的脊髓型颈椎病或神经根病患者的研究中使用它来比较不同类型手术的结果（例如 颈椎关节置换术或颈椎前路椎间盘切除融合术）并比较手术类型对正常运动的影响。

2. 目的 主要目的：研究在后半段伸展过程中下颈椎节段贡献的正常顺序（C4-C5，然后是 C5-C6，然后是 C6-C7）是否存在于年轻的无症状对照者中，通过使用电影录音，在 55 至 70 岁之间的无症状参与者中是相似的。

次要目标：通过分析 55 至 70 岁无症状参与者的屈曲和伸展电影记录来确定 C4-C5、C5-C6 和 C6-C7 的 sROM。

3. 研究设计 这是一个基础研究项目，其中将包括没有颈部疼痛或严重退行性变化的无症状老年参与者。 参与者将在 Zuyd Hogeschool Sittard/Heerlen 和 Zuyderland Medical Center Sittard-Geleen/Heerlen 招募，方法是使用通知该研究的海报。 他们可以通过电子邮件联系研究人员，研究人员将以口头和书面形式通知他们。 如果他们符合纳入和排除标准并且愿意参与，将签署知情同意书。 之前已经通过矢状位电影记录分析了颈椎的屈曲和伸展。 这是分两组进行的，每组有 10 名健康参与者，可以从中进行充分的分析。 考虑到可能有 10% 的失访，我们的研究人群将由 11 名参与者组成。 不会进行中期分析。 每个参与者都会收到两次屈曲和伸展电影摄影记录，以确定两个时间点（T1 和 T2）之间序列的再现性和一致性。 录音将以两周的间隔进行，从而产生 22 部电影录音。 纳入预计需要大约三个月的时间。 可能的参与者必须完成颈部残疾指数 (NDI)，得分超过 4/50 分的参与者将被排除在外（这意味着他们将不再被归类为“因颈部问题而无残疾”）。 将对颈椎进行侧位 X 光检查，并由两名神经外科医生使用 Kellgrens 分类进行评分，以避免纳入患有严重退行性变化的参与者。 Kellgren 分数 (KS) 为 4 的参与者将被排除在外。 KS 评分为 4 表示严重的退行性变化，例如椎间盘间隙严重变窄、椎板严重硬化或多个大骨赘。 KS 介于零和三之间的参与者将被包括在内，表明没有、最小或中度的退行性变化。

4. 研究人群 人群（基础） 55 至 70 岁之间的男性和女性参与者，无颈部不适史，NDI 评分为 4 或以下，KS 为 3 或以下。 将在 Zuyd Hogeschool Sittard/Heerlen 和 Zuyderland Medical Center Sittard-Geleen/Heerlen 使用海报招募参与者。

样本量计算 样本量计算是根据以前的文章使用电影记录的相同方法来分析颈椎的运动。 我们的研究人群将由 11 名参与者组成，假设可能有 10% 的失访率。 为每个参与者获取两次屈曲和伸展电影录音，间隔两周，以确定两个时间点（T1 和 T2）之间运动序列的再现性和一致性。 如果没有失访并且前 10 名参与者的所有电影录音质量都很好，则研究将结束。

5. 受试者的治疗 5.1 研究性产品/治疗 在无症状老年参与者的颈椎屈曲和伸展过程中的电影摄影记录。

5.2 联合干预的使用 不适用。

5.3 研究产品的名称和描述 不适用。

5.4 非临床研究结果总结 不适用。

5.5 临床研究结果总结

最初，开发了一种使用屈伸运动的透视视频确定颈椎矢状面 ROM 的方法。 调查了 10 名健康参与者（19-22 岁）的总 ROM (tROM) 和 sROM。 前屈的 tROM 为 118.1 度，后屈的 tROM 为 114.3 度。 这项研究发表了一些新的和非常重要的见解。 比较完全屈曲的椎骨位置和完全伸展的椎骨位置，不一定反映出最大 sROM。 此外，sROM 因执行从屈曲到伸展或相反的运动而不同，并且 sROM 会随时间而变化。 可以记录同一个人的同一节段超过五度的差异。 还描述了颈椎运动的节奏。 在弯曲和伸展过程中，颈椎的运动遵循复杂且违反直觉的一般模式。 他们得出结论，tROM 和 sROM 不适合用作颈椎活动度的参数。

系统地阐述当代关于颈椎和颈椎软组织的机械行为的知识，在导致轻度或重度损伤的条件下。 结果来自多项研究，这些研究测量了颈椎各个关节的 sROM。 需要强调的是，即使在正常情况下，sROM 在时间上或根据运动方向也不一致。

对 195 名患者（年龄 15-93 岁，62 名男性和 133 名女性）的 sROM 和 KS 以及屈曲/伸展射线照片进行了评估，并确定了其与临床变量的关系。 评估 KS（组内相关系数 0.81）和 sROM（组内相关系数 0.72）的观察者间可靠性从好到极好。 年龄与 C2-C3、C3-C4、C4-C5 和 C5-C6 的 sROM 呈显着负相关，总计每 10 年颈椎下 ROM 总共减少 5 度。 感兴趣水平的 KS 与 C2-C3、C3-C4、C4-C5、C5-C6 和 C6-C7 的 sROM 呈显着负相关。 下节段的 KS 与 C2-C3、C3-C4 和 C4-C5 的 sROM 显着正相关。 对于给定级别的 KS 每增加一点，该级别的 sROM 会相应降低 1.2 度，而在更高级别的 sROM 会增加 0.8 度。 性别仅在 C2-C3 与 sROM 显着相关。

非侵入性红外系统 Polaris 用于量化 140 名无症状志愿者（年龄 20-93 岁，70 名男性和 70 名女性）的颈椎 3D tROM。 3D 空间平面中最大 tROM 的测量标准误差为 5%。 性别对 3D 颈椎 tROM 没有显着影响。 年龄对所有主要运动都有显着影响，显示每段每十年减少 0.55 - 0.79 度。

后来，开发了一种在颈椎屈伸运动透视视频中自动快速精确跟踪颈椎的方法。 该方法仅依赖于在视频序列的单帧中粗略选择每个椎体的模板区域，不需要提取轮廓，也不需要进行椎体分割。 跟踪是通过归一化梯度场完成的，仅使用梯度方向作为特征。 结果表明，该算法非常稳健，能够准确跟踪椎骨，即使椎骨部分闭塞或存在椎间盘假体。

定义了使用扩展电影记录 (ECR) 的颈椎节段贡献的正常序列的明确定义。 他们分析了健康参与者 (n=20) 和 CDDD 患者 (n=10)。 ECR 比屈曲电影摄影记录 (FCR) 更一致，因此被用来定义“正常”运动。 三个下颈椎运动节段 C4-C7 的矢状旋转贡献序列一致，特别是在健康参与者的最后一个伸展阶段。 发现第一个峰是 C4-C5，然后是 C5-C6，最后是 C6-C7。 计算灵敏度、特异性和可靠性。 评分为正常或异常的可靠性很高（Fleiss kappa 为 0.80-0.84， 95% CI 的范围：0.66-0.98）。 敏感性和特异性也很高，平均敏感性为 90%（95% CI 范围：78.4 - 99.8%），平均特异性为 85%（95% CI 范围：72.9 - 96.4%）。 这是第一个描述的方法，可以可靠地区分个体颈椎的正常或异常运动。5.6 已知和潜在风险和益处的总结使用飞利浦 Allura Xper FD20 X 射线进行屈曲和伸展电影摄影记录系统。 由辐射专家确定的每部电影记录的辐射剂量约为 0.084 mSv。 参与者将进行两次电影录制，总辐射剂量为 0.168 mSv。 此外，在最终纳入研究之前，将进行颈椎侧位 X 光检查以确定是否符合条件，辐射剂量为 0.0096 mSv。 因此，每位参与者的平均辐射剂量为 0.1776 mSv。 使用神经重症监护协会 (NCS) 关于辐射剂量风险（0.1 至 1 mSv）11 的指南，可以将此辐射量归类为 IIa 类。 此类别包括中度风险，如果对未来患者有潜在的健康益处，则该风险是合理的。

6. 方法 6.1 研究参数/终点

6.1.1 主要研究参数/终点为了研究在后半段伸展过程中下颈椎节段性贡献的正常顺序（C4-C5，然后是 C5-C6，然后是 C6-C7），这在年轻的无症状对照中存在，通过使用电影录音，在 55 至 70 岁之间的无症状参与者中是相似的。 录音将分两次进行，间隔两周。 这些将在一年内进行分析。

6.1.2 次要研究参数/终点（如果适用） 通过分析 55 至 70 岁无症状参与者的屈曲和伸展电影记录来分析 C4-C5、C5-C6 和 C6-C7 的 sROM。 录音将分两次进行，间隔两周。 这些将在一年内进行分析。

6.2 随机化、盲法和治疗分配 不适用。

6.3 研究程序本研究不使用侵入性程序，但不是常规护理。

纳入研究前的调查：

确定 Kellgrens 分类的颈椎侧位 X 光片。 KS 将由两名神经外科医生确定，是一种确定退行性椎间盘疾病严重程度的评分方法，使用五个等级：

0 级：椎间盘没有退化。 1 级：轻微的前部骨赘增生。 2 级：明确的前部骨赘增生，椎间盘间隙可能变窄，椎板有些硬化。

3级：椎间盘间隙中度变窄，椎板硬化，骨质增生。

4级：椎间盘间隙严重变窄，椎板严重硬化，多发大骨赘。

NDI问卷调查：

NDI 是 Oswestry 腰痛残疾指数的改进版。 这是一份由患者完成的、针对具体情况的功能状态问卷，包含 10 个项目，包括疼痛、个人护理、举重、阅读、头痛、注意力集中、工作、驾驶、睡眠和娱乐。 每个部分都按照 0 到 5 的等级评分，其中 0 表示“没有疼痛”，5 表示“最严重的疼痛”。 所有的分数都可以加总成一个总分。 该测试可以解释为原始分数（最高分数为 50）或百分比。 0 分或 0% 表示：没有活动限制，50 分或 100% 表示完全活动限制。

研究期间的调查：

- 电影录音：参与者坐在可调节高度的拐杖上，颈部、肩膀和头部自由活动。 在录制之前，参与者将被教导使用节拍器在大约 16 秒内执行规定的屈伸运动。 参与者被放在拐杖上，他们的肩膀垂直于图像增强器，以获得从枕骨到 C7 的矢状图像。 记录一开始，参与者就被指示在矢状面上将他的头部从最大伸展移动到最大弯曲，而不移动身体的上部。 重要的是，在进行录音时，参与者的肩膀要保持尽可能低，以确保所有颈椎都可见。 颈椎的动作要尽量流畅，防止连续帧间突然大幅度的旋转和平移。 影片将使用飞利浦 Alura Xper FD20 X 射线系统拍摄两次，间隔两周。 为了保持在每位参与者 1 mSv 的限制以下，整个研究将使用 0.9 mm Cu + 1 mm Al 过滤器。 Alura Xper 会自动选择正确的管电压，用于颈椎电影摄影的预期最大值约为 70-80 kV。

6.4 个别科目的退出 如果参与者愿意，可以随时以任何理由停止参与研究，而不会产生任何后果。 如果参与者在第二次录音之前离开研究，则仅包括和分析第一次录音。

研究人员不能决定让参与者退出研究，除非参与者在第一次电影录制之前不回应电话。

6.5 退出后个别受试者的更换 如果参与者在第一次电影录制之前退出，研究人员可以更换该参与者 电影录音。

6.6 退出治疗受试者的随访退出研究的参与者将不会被主动召回。

6.7 提前终止研究 不会进行中期分析，因此没有理由提前终止研究。

7. 安全报告 7.1 出于受试者安全原因暂时停止 根据 WMO 第 10 节第 4 小节，如果有充分理由表明继续研究会危及受试者健康或安全，研究者将暂停研究。 赞助商将立即通知经认可的 METC 临时停止，包括采取此类行动的原因。 该研究将暂停，等待经认可的 METC 做出进一步的积极决定。 调查员会注意让所有受试者了解情况。

7.2 AE、SAE 和 SUSAR 7.2.1 不良事件 (AE) 不良事件定义为参与者在研究期间发生的任何不良经历，无论是否被认为与实验干预相关。 参与者自发报告的或研究者或其工作人员观察到的所有不良事件都将被记录下来。

7.2.2 严重不良事件 (SAE) 严重不良事件是指导致以下结果的任何不良医学事件或影响： 死亡。

有生命危险（在事件发生时）。 需要住院或延长现有住院患者的住院时间。 导致持续或严重的残疾或无能力。

是先天性异常或出生缺陷。 由于医疗或手术干预而未导致上述任何结果但可能基于研究者的适当判断的任何其他重要医疗事件。 择期入院不会被视为严重不良事件。 研究者将向申办者报告所有 SAE，而不会无故拖延获得事件的知识。 对于导致死亡或危及生命的事件的 SAE，申办者将在 7 天内通过门户网站 ToetsingOnline 向批准方案的认可 METC 报告这些 SAE，随后最多 8 天的时间完成初始初步报告。 所有其他 SAE 将在发起人首次了解严重不良事件后最多 15 天内报告。

7.3 不良事件的跟进 将跟进所有 AE，直到它们减弱或达到稳定状态。 根据事件的不同，跟进可能需要额外的测试或指示的医疗程序，和/或转诊给普通医生或医学专家。 SAE 需要报告到研究结束（最后一个主题的最后跟进时刻），如协议中所定义。

8. 统计分析 8.1 主要研究参数 主要研究参数是定义在后半段伸展过程中下颈椎节段贡献的正常顺序（C4-C5，然后是 C5-C6，然后是 C6- C7) 在 55 至 70 岁的无症状参与者中存在，通过使用电影记录。 参与者坐在可调节高度的拐杖上，颈部、肩膀和头部自由活动。 记录一开始，参与者就被指示在大约 16 秒内将他的头部在矢状面上从最大伸展移动到最大弯曲，而不移动身体的上部。 参与者执行此过程两次，间隔两周。 图像将使用计算机软件进行分析，该软件使用一种算法来跟踪椎骨在完全屈曲和伸展过程中的运动。 这将由两名研究人员对 4 部电影录音进行，以确定使用双向混合、绝对一致性、类内相关系数的再现性。 将为弯曲和伸展制作图表，其中将绘制 C4 至 C7 内每个单独片段的每对连续帧之间的片段旋转与片段 C4 至 C7 中的累积旋转一起绘制（块 C4-C7）以描述序列屈曲和伸展过程中的分段贡献。 将为每个单独的参与者制作和分析这些图表，以确定是否存在或不存在分段贡献的正常序列。 T1 将使用变异系数和个体内标准偏差针对 T2 进行测试，以确定定义的序列在个体内变异性中的两个记录之间是否一致。

8.2 次要研究参数 次要研究参数是通过分析 55 至 70 岁无症状参与者的屈曲和伸展电影记录来定义 C4-C5、C5-C6 和 C6-C7 的 sROM。 在每对连续帧之间计算片段内的旋转，以便能够确定片段贡献的顺序。 所有这些从伸展到弯曲（或反之亦然）的小旋转都可以加起来计算该运动段的 sROM。

9. 伦理考虑 9.1 法规声明 本研究是根据《赫尔辛基宣言》（2013 年第 3 版）和《涉及人类受试者的医学研究法》（WMO，2012 年 7 月 1 日版）中所载的原则进行的。

9.2 招募和同意 将使用海报从 Zuyd Hogeschool Sittard/Heerlen 和 Zuyderland Medical Center Sittard-Geleen/Heerlen 招募参与者。 如果可能的参与者有兴趣参与，他们必须通过电子邮件联系研究人员。 进一步的信息将以口头和书面形式提供，然后是 7 天的思考时间。 当人们愿意参与并符合纳入标准时，将在研究人员和参与者之间的第一次会议期间签署知情同意书。 参与者可以随时终止参与，无需给出理由。 对于与研究有关的任何问题，在整个研究期间都可以联系独立的医生。

9.3 未成年人或无行为能力主体的反对（如适用） 不适用。

9.4 利益和风险评估、群体相关性参与者不会直接受益于参与本研究。 他们对老年人颈椎运动领域的知识做出了贡献。 增加对生理运动的了解使我们能够识别未来的异常运动。 Zuyderland Sittard 的 Alura Xper 幻影测量用于确定辐射剂量。 据辐射专家称，每部电影的辐射剂量为 0.084 mSv。 参与者将进行两次电影录制，总辐射剂量为 0.168 mSv。 此外，在最终纳入研究之前，将进行颈椎侧位 X 光检查以确定是否符合条件，辐射剂量为 0.0096 mSv。 因此，每位参与者的总辐射剂量为 0.1776 mSv。 使用 NCS 关于辐射剂量风险（0.1 至 1 mSv）的指南，可以将此辐射量归类为 IIa 类。 此类别包括中度风险，如果对未来患者有潜在的健康益处，则该风险是合理的。

9.5 伤害赔偿 申办者/研究者拥有符合 WMO 第 7 条规定的责任保险。 赞助商（也）拥有符合荷兰法律要求的保险（WMO 第 7 条）。 该保险承保因研究造成的伤害或死亡对研究对象造成的损害。 保险适用于研究期间或研究结束后 4 年内出现的明显损害。

9.6 奖励（如果适用） 参与者将获得额外的时间来补偿填写问卷和进行电影录制所需的时间。 他们将因参加 T1 和 T2 而获得 50 欧元。 居住在锡塔德以外的参与者将获得每公里 0.20 欧元的任务费用。

10. 行政方面、监测和发布 10.1 数据和文件的处理和存储 数据将以两种方式存储； CD 上的电影录音和纸上的问卷调查。 它们都将用参与者编号编码（例如 参与者 5). 电影录音也将使用录音编号进行编码（例如 录音 5). CD 和问卷将被锁在马斯特里赫特大学医学中心 (MUMC+) 的一个安全房间内。 数据分析也将在 MUMC+ 中进行。 数据将在研究结束后保存 15 年。 个人数据的处理将遵守荷兰个人数据保护法 (Wbp)。

10.2 监控和质量保证 监控将由经过培训的合格监控人员执行。 根据良好临床实践 (GCP) 指南，监测器的主要任务是确保： 人类参与者的权利和福祉得到保护。

报告的试验数据准确、完整且可从源文件中验证。

试验的进行符合当前批准的协议、GCP 和适用的监管要求。

在研究开始之前，将制定监测计划，指定源文件验证计划、监测访问的频率和检查试验主文件/研究者站点文件的频率。

监控将在远程和现场进行。

监控访问有以下几种：

现场启动访问 (SIV)：SIV 将在获得所有批准后、在该中心招收第一个受试者之前进行。

临时监测访视 (IMV)：试验期间将进行几次 IMV。

访问频率在监测计划中确定。

- 结束访视 (COV)：COV 将在试验结束时收集所有数据后进行。 将与研究现场人员协商安排监测访问。 根据 GCP 指南，调查人员必须向监察员提供所有必要的信息和文件。 此外，研究者有义务及时回答监查员在 eCRF 中提出的所有问题。 每次监测访问后，将向研究地点发送一封包含所有行动要点的后续电子邮件。 这些行动要点将在下一次监测访问开始时解决。

10.3 修正 修正是在获得认可的 METC 给予赞成意见后对研究所做的更改。 所有修正案都将通知给出赞成意见的 METC。

10.4 年度进展报告研究者每年向经认可的METC提交一次试验进展总结。 将提供有关纳入第一个受试者的日期、纳入的受试者数量和已完成试验的受试者数量、严重不良事件、其他问题和修正案的信息。

10.5 暂时停止和（提前）结束研究报告 研究人员将在 8 周内将研究结束通知经认可的 METC。 研究结束定义为最后一位参与者的最后一次访问。 研究人员将立即通知 METC 暂时停止研究，包括采取此类行动的原因。 如果提前终止研究，研究人员将在 10 天内通知经认可的 METC，包括提前终止的原因。 在研究结束后的一年内，研究人员将向经认可的 METC 提交一份最终研究报告和结果，包括任何出版物/摘要。

10.6 公开披露和出版政策 本试验将在招募第一位参与者之前在公共试验登记册中登记。 结果最好发表在开放获取、同行评审的期刊上。 参与者的数据将匿名发布，无法追踪到个人。 如果结果为阴性，数据也将公布。 通过合同协议可能的资助对出版没有影响。 一方对是否发布数据没有否决权。