頸椎力線變化對C4/5椎間孔影像測量的影響

馮哲，孫培磊，陳曉兵，楊會(huì)峰，楊玉寶

（1.臨沂市婦幼保健院骨科，山東臨沂 276000；2.中國人民解放軍北部戰(zhàn)區(qū)總醫(yī)院脊柱外科，遼寧沈陽 110000；3.山東醫(yī)學(xué)高等?？茖W(xué)校，山東臨沂 276000）

頸椎疾病是以頸部骨性結(jié)構(gòu)和椎間隙等退行性變?yōu)榛A(chǔ)的頸椎綜合征。正常的頸椎力線是維持頸椎生理功能的基礎(chǔ)，頸椎力線異常往往是頸椎退變的典型征象，可增加頸椎疾病的風(fēng)險(xiǎn)［1］。雖然近年來國內(nèi)外很多文獻(xiàn)都證實(shí)了頸椎力線與頸椎病的發(fā)生發(fā)展密切相關(guān)［2］，但其對椎間孔形態(tài)的影響相關(guān)文獻(xiàn)報(bào)道相對較少。根據(jù)Abola 等［3］通過對100 具尸體標(biāo)本頸椎小關(guān)節(jié)退變的研究，證實(shí)C4/5小關(guān)節(jié)更容易發(fā)生關(guān)節(jié)炎性退變，因而C4/5椎間孔更常見退變性狹窄。因此，本研究主要通過影像學(xué)測量來研究不同頸椎力線對C4/5節(jié)段椎間孔高度（foraminal height,FH）、椎間孔寬度（foraminal width,FW）、椎間孔橫截面積（foraminal area, FA）、椎間隙前、后緣高度和椎間孔形態(tài)的變化，現(xiàn)報(bào)道如下。

1 臨床資料

1.1 一般資料

選取本院2019 年1 月—2019 年10 月在門診行頸椎側(cè)位X 線片和頸椎三維CT 檢查且資料完整的受測試者162 例，其中男75 例，女87 例，年齡30～65歲，平均（53.0±10.2）歲。所有受測試者均能良好配合完成檢查者，既往無頸部手術(shù)史、外傷史者，無脊柱側(cè)彎畸形者，無合并頸部腫瘤、感染的者，無合并強(qiáng)直性脊柱炎和頸椎后縱韌帶骨化者。

1.2 影像測量

1.2.1 C4/5節(jié)段椎間孔形態(tài)觀察

采用Lightspeed 64 排雙螺旋CT 機(jī)（GE 公司）對受測者行頸椎椎體掃描，受測者取平臥位。掃描范圍為C1～T2，掃描厚度0.625 mm，然后將測量數(shù)據(jù)導(dǎo)入PACS 系統(tǒng)進(jìn)行三維重建及測量。選擇三維骨重建方法，調(diào)節(jié)到合適的FOV、窗寬值和窗位值。使C4/5椎間隙平面平行于其上下的終板水平，矢狀面盡可能與C4、C5椎體垂直。

運(yùn)用PACS 系統(tǒng)在調(diào)節(jié)至出現(xiàn)C4/5節(jié)段椎間孔橫截面積最大的層面觀察并記錄下椎間孔的形態(tài)。大致分為類橢圓形、方形、圓形、馬蹄形、紡錘形、不規(guī)則形6 種形態(tài)（圖1）。

圖1 C4/5 椎間孔影像形態(tài)分類。1a: 圓形；1b: 類橢圓形；1c: 方形；1d: 紡錘形；1e: 蹄形；1f: 不規(guī)則形。Figure 1.Imaging morphologic classification of C4/5 foramen.1a:Round;1b:Ellipsoid;1c:Square;1d:Spindle shape;1e:Hoof shape;1f:Irregular shape.

1.2.2 頸椎測量

拍攝側(cè)位X 線片時(shí)患者采取右側(cè)站立位或正坐位，雙肩自然下垂，下頜稍抬，正視前方，攝取頸椎側(cè)位片，將測量數(shù)據(jù)導(dǎo)入PACS 系統(tǒng)（沈陽東軟集團(tuán)股份有限公司）。采用Borden 氏測量方法測量頸椎弓弦距（arch height,AH）［4］，具體方法見圖2a：在側(cè)位X 線片上，作C2椎體后上角至C7椎體后下角的直線（A 線），再連接C2后上角與C3～C7每個(gè)椎體后部作一條弧線（B 線），作A 的垂線與B 線相交，A、B兩線間最大距離記為C 線，C 線的長度記為D 值，即AH，單位為毫米（mm）（圖2a）。

圖2 頸椎影像測量。2a: Borden 氏測量方法測量頸椎弓弦高；2b: 椎間孔最大時(shí)的椎間隙平面；2c: 調(diào)整至椎間孔最大的矢狀面進(jìn)行C4/5 椎間孔測量；2d: 椎間孔高度（藍(lán)線），椎間孔寬度（黃線），椎間孔面積（紅線內(nèi)范圍）。Figure 2.Cervical imaging measurement.2a:Cervical bowstring height was measured by Borden's method;2b:The vertebral space plane at the largest foramen;2c:Adjust the sagittal plane to the largest foramen for C4/5 foramen measurement;2d:Foraminal height(blue line),foraminal width(yellow line),foraminal area(range of red line).

使用PACS 系統(tǒng)選取CT 掃描的C4/5椎間孔平面的圖像，調(diào)整圖像至C4/5椎間孔出現(xiàn)最大面積時(shí)的層面（圖2b）。以此平面為基礎(chǔ)以C5椎體最前緣至棘突作出正中線，與正中線所成角度為45°角作出過C4/5椎間孔的直線，然后作經(jīng)過此直線的垂線，使過該垂線的C4/5椎間孔平面垂直于C4/5間隙所在的平面，調(diào)節(jié)至出現(xiàn)C4/5椎間孔橫截面積最大時(shí)的圖像（圖2c）［5］。測量指標(biāo)包括：（1）椎間孔高度（foraminal height,FH），C4椎弓根下緣中點(diǎn)到C5椎弓根上緣中點(diǎn)的間距（圖2d 藍(lán)線）；（2）椎間孔寬度（foraminal width,FW：過C5椎體后上緣作垂直于椎間孔高度線的橫線至C5上關(guān)節(jié)突（圖2d 黃線）；（3）椎間面積（foraminal area,FA），C4椎體后下角、C5椎體后上角、上下關(guān)節(jié)面內(nèi)側(cè)緣及上位椎弓根下方中點(diǎn)、下位椎弓根上方中點(diǎn)連線所形成的橫截面積（圖2d 紅線內(nèi)范圍）［6］；（4）C4/5椎間隙高度：前緣高度，C4/5間盤上下終板前角的垂直距離；后緣高度，C4/5椎間盤上下終板后角垂直的距離。

1.3 分組與評(píng)價(jià)

依據(jù)AH 頸椎力線的分組標(biāo)準(zhǔn)分為三組：前凸組，7 mm≤D 值＜17 mm；變直組，0 mm≤D 值＜7 mm；后凸組，D 值＜0 mm。評(píng)估椎間孔形態(tài)，測量FH、FW、FA 和C4/5椎間隙高度，所有數(shù)據(jù)由2 名熟練的脊柱?？漆t(yī)師獨(dú)立測量2 次，取均值。

1.4 統(tǒng)計(jì)學(xué)方法

采用SPSS 24.0 軟件進(jìn)行統(tǒng)計(jì)學(xué)分析。計(jì)量數(shù)據(jù)以±s表示，資料符合正態(tài)分布時(shí)，采用單因素方差分析，兩兩比較采用LSD法；資料不符合正常分布時(shí)，采用秩和檢驗(yàn)。計(jì)數(shù)資料采用χ2檢驗(yàn)或Fisher精確檢驗(yàn)。P＜0.05 為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

2 結(jié) 果

2.1 椎間孔形態(tài)

162 例受測試者，根據(jù)Borden 氏頸椎力線測量法將其分為前凸組52 例、變直組79 例、后凸組32例。雙側(cè)C4/5椎間孔共324 個(gè)，前凸組104 個(gè)，變直組158 個(gè)，后凸組62 個(gè)。頸椎力線變化明顯影響C4/5椎間孔形態(tài)。通過本實(shí)驗(yàn)觀察椎間孔形態(tài)大致分為6 種，圓形、類橢圓形、方形、紡錘形、馬蹄形和不規(guī)則形，見表1。比較規(guī)則的形態(tài)圓形、類圓形、方形在各組中占比總合為前凸組為83.7%，變直組為53.5%，后凸組為45.2%，頸椎力線在從前凸、變直到后凸的過程中，規(guī)則的椎間孔形態(tài)比例呈下降趨勢。

表1 頸椎力線三組C4/5 椎間孔形態(tài)分布Table 1 Distribution of C4/5 foraminal morphology among the three groups of cervical alignment

2.2 C4/5椎間孔測量

測量結(jié)果見表2，變直組FH、FA 明顯大于前凸組和后凸組，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＜0.05）。而前凸組和后凸組間的FH 和FA 差異均無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＞0.05）；但后凸組的FW 明顯小于前凸組和變直組（P＜0.05），而前凸組和變直組FW 的差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＞0.05）。C4/5椎間隙前緣高度為前凸組＞變直組＞后凸組，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＜0.05）；后凸組C4/5椎間隙后緣高度明顯小于變直組和前凸組（P＜0.05），而變直組和前凸組無顯著差異性（P＞0.05）。

表2 頸椎力線三組間C4/5椎間孔影像測量結(jié)果（±s）比較Table 2 Comparison of imaging measures of C4/5 foramen among the three groups of cervical alignment(±s)

表2 頸椎力線三組間C4/5椎間孔影像測量結(jié)果（±s）比較Table 2 Comparison of imaging measures of C4/5 foramen among the three groups of cervical alignment(±s)

指標(biāo)椎間隙前緣高(mm)椎間隙后緣高(mm)FH(mm)側(cè)別P 值＜0.001 0.021＜0.001＜0.001 FW(mm)＜0.001＜0.001 FA(mm2)左側(cè)右側(cè)P 值左側(cè)右側(cè)P 值左側(cè)右側(cè)P 值前凸組（n=104）4.1±0.5 3.8±0.5 9.1±0.9 9.1±0.8 0.740 4.9±0.8 4.9±0.9 0.981 0.4±0.7 0.4±0.1 0.887變直組（n=158）3.7±0.5 3.8±0.5 9.7±0.8 9.8±0.8 0.620 4.9±0.8 4.9±0.9 0.985 0.5±0.1 0.5±0.1 0.686后凸組（n=62）3.2±0.4 3.6±0.5 9.2±0.8 9.0±0.9 0.155 4.4±0.8 4.4±0.7 0.903 0.5±0.7 0.4±0.6 0.472＜0.001＜0.001

3 討 論

頸椎力線的改變會(huì)引起頸椎一系列病理變化，如加速椎間盤的退變，引起頸椎小關(guān)節(jié)的炎癥、增生等［6］。不同力線的頸椎都存在退行性改變，這可能與年齡因素有關(guān)［7］。本研究可見C4/5椎間孔形態(tài)的改變主要由C5椎體后緣的增生和C5上關(guān)節(jié)突增生肥大造成。C5為頸椎活動(dòng)中心，使該節(jié)段椎體更容易產(chǎn)生增生骨贅，往往是兩側(cè)椎間孔發(fā)生形態(tài)改變的重要原因［8］。

本研究測量發(fā)現(xiàn)頸椎力線變直組的C4/5椎間孔高度最大，面積也最大，椎間孔面積受椎間孔高度的影響顯著且呈正相關(guān)。對椎間孔動(dòng)態(tài)研究的結(jié)果表明，頸椎在由過伸到屈曲的過程中椎間孔的高度被拉伸，同時(shí)面積增大［9］。變直組椎間孔面積大于其他兩組，其測量結(jié)果均是受檢者在自然靜止?fàn)顟B(tài)下測量得出，頸椎長期保持變直、后凸?fàn)顟B(tài)可使椎管和椎間孔形態(tài)變化［10］，與動(dòng)態(tài)觀察結(jié)果存在一定差異。

雖然變直組C4/5椎間孔高度和橫截面積均大于其余兩組，但其寬度較前凸組未出現(xiàn)明顯的差異性，而明顯大于后凸組。魏威等［11］通過對新鮮人體頸椎標(biāo)本進(jìn)行生物力學(xué)研究發(fā)現(xiàn)，頸椎后凸或變直使C4頸椎前柱所受應(yīng)力增加44%，導(dǎo)致椎間盤退變加速，其支撐力下降，疊瓦狀的關(guān)節(jié)突關(guān)節(jié)相對滑動(dòng)，使椎間孔寬度明顯減小，本研究中后凸組椎間孔寬度較前凸和變直組明顯變窄，主要因?yàn)镃5上關(guān)節(jié)突突入C4/5椎間孔內(nèi)更加證實(shí)這一觀點(diǎn)。另外，由于后凸使C4/5后方小關(guān)節(jié)應(yīng)力增加［12］，促使C5上關(guān)節(jié)突骨質(zhì)增生變大，進(jìn)一步減小椎間孔寬度。有研究報(bào)道術(shù)后出現(xiàn)C5神經(jīng)根麻痹的患者術(shù)前C4/5椎間孔的寬度明顯狹小，C5上關(guān)節(jié)突明顯肥大［13］，結(jié)合本研究，對于頸椎力線變直或后凸者，術(shù)中過度矯正力線，可能增加C5神經(jīng)相關(guān)并發(fā)癥發(fā)生率。

頸椎曲度與椎間盤退變呈高度負(fù)相關(guān)且相互影響［14］，本研究中C4/5椎間隙前緣高度前凸組＞變直組＞后凸組，頸椎力線由前凸向后凸變化的過程中頸椎前柱所受應(yīng)力比后柱逐漸增大，在此過程中椎間盤前緣壓力逐漸增大并首先出現(xiàn)退變，隨著前緣高度的丟失加劇，后緣高度也逐漸丟失，最終導(dǎo)致間隙塌陷、骨性結(jié)構(gòu)間韌帶松弛，后方小關(guān)節(jié)松動(dòng)，加重頸椎不穩(wěn)，繼而椎間孔高度、寬度、面積均減小。有研究表明［15］，多數(shù)頸椎力線變直或者后凸的脊髓型頸椎病屬于脊髓線分型為III 型，其椎間隙呈前窄后寬，支持研究結(jié)果。

本研究中各組頸椎曲度變化相對較小，引起的徑值變化較小，統(tǒng)計(jì)結(jié)果部分?jǐn)?shù)據(jù)可能存在偏倚，本研究樣本量較小，導(dǎo)致結(jié)果可能存在誤差。