頸椎退行性變與臨床癥狀相關性分析

賴尚導 季達峰 陳偉元 廖紅興 陳嘉裕 田 濤

1.廣東省梅州市人民醫(yī)院麻醉科，廣東梅州 514031；2.南通大學醫(yī)學院，江蘇南通 226001；3.廣東省梅州市人民醫(yī)院關節(jié)外科，廣東梅州 514031；4.廣東省梅州市人民醫(yī)院脊柱外科，廣東梅州 514031；5.廣東省梅州市人民醫(yī)院創(chuàng)傷骨外科，廣東梅州 514031

頸椎病是由于頸椎骨質(zhì)及椎間盤退行性變所致頸部脊神經(jīng)、脊髓頸段、椎動脈和交感神經(jīng)受刺激或壓迫而出現(xiàn)的一系列臨床綜合征。其中，神經(jīng)根型頸椎病在各頸椎病中發(fā)病率最高，占60%～70%。鉤椎關節(jié)（Luschka 關節(jié)）增生是導致椎間也狹窄的重要原因之一，其引起的神經(jīng)根癥狀可造成頸椎曲度的減小或反張。在影像學檢出率上，據(jù)文獻報導，頸椎病相關癥狀與影像表現(xiàn)并不同步[1-3]。此外，在觀察和測量退行性變的方法上仍存在諸多爭議，標準也不一致。如椎間孔前后徑小于多少可引起明顯的臂叢癥狀，頸椎曲度如何測量及其與臨床癥狀相關性等，傳統(tǒng)測量椎間孔前后徑僅基于二維CT 數(shù)據(jù)，不能直觀地了解椎間孔整體情況從而造成誤測或漏測。為了解決上述問題，本研究以35 例具有神經(jīng)根癥狀頸椎病病例的CT掃描為基礎，在3dslicer 軟件環(huán)境中利用體素渲染法對病例的頸椎椎體、椎間孔進行觀察和測量，在3dsMax 中利用四線法[4]對Cobb 角進行測量，結(jié)合癥狀的具體表現(xiàn)，通過與無癥狀對照組進行比較，對影像學頸椎退行性變與臨床癥狀的相關性進行了探討，以期發(fā)現(xiàn)頸椎退行變的程度與臨床表現(xiàn)之間的聯(lián)系，為頸椎孔徑三維測量及其與臨床癥狀、屈度改變等相關性提供可行方法與可靠的研究依據(jù)。

1 資料與方法

1.1 一般資料

2017 年1 月～2018 年9 月本院收治的神經(jīng)根型頸椎病病例35 例，年齡31 ～74 歲，其中男14 例，女21 例。主訴上肢麻木或疼痛病程5d 至數(shù)年不等，體檢巴氏征或克氏征陰性。對照組35 例，男14 例，女21 例，年齡26 ～76 歲，均為無臂叢及椎動脈癥狀的志愿者，無其他神經(jīng)系統(tǒng)疾病癥狀，體檢巴氏征及克氏征陰性。

1.2 相關軟、硬件

西門子32 排螺旋CT（SIEMENZ Corp.Germany）行脊柱序列掃描；惠普ZBook 工作站（中國惠普有限 公 司，中 國）；syngo CT 2014A；3dslicer（4.8.1版 本）；3dsMax（2012 版，Autodesk Corp.USA）；統(tǒng)計學分析軟件：Statistical Product and Service Solutions， SPSS（IBM Corp.Version 19.0）。

1.3 方法

1.3.1 技術流程 圖1 顯示了本研究的技術流程。

圖1 本研究的技術流程。其中Luschka 關節(jié)觀察內(nèi)容為下一椎體在上一椎體的突出程度，椎間孔的定位在3dslicer 軟件中將數(shù)據(jù)體素渲染以顯示骨性結(jié)構(gòu)，在頸椎三維結(jié)構(gòu)的基礎上進行定位，于椎間孔中間位置測量其前后徑。在行Cobb 角測量時，以棘突最長面為正中矢狀切面

1.3.2 Luschka 關節(jié)觀察 Luschka 關節(jié)是相鄰頸椎椎體之間的接觸部，在第2、3 頸椎間開始，至第6、7 頸椎間結(jié)束（圖2a），其后部形成椎間孔通道的下半部份（圖2b），該處為脊神經(jīng)根出椎管的主要通道，其增生可直接引起椎間孔管道狹窄（圖2c），是骨性椎間孔狹窄的重要原因。

圖2 Luschka 關節(jié)（黑色圈）形態(tài)觀察。（a）Luschka 關節(jié)所在部位；（b）正常的Luschka 關節(jié)；（c）增生的Luschka關節(jié)（黑色箭頭），可見增生后的關節(jié)使椎間孔明顯變窄

椎體后部的增生與Luschka 關節(jié)增生伴發(fā)或單獨發(fā)生，圖3 顯示了頸椎第6、7 之間的椎體后緣增生。

1.3.3 椎間孔定位及前后徑測量 椎間孔前后徑測量部位應與神經(jīng)根穿行位置一致，為此，作者基于頸部MR 圖像（圖4a）對神經(jīng)根穿出部位進行定位，測量椎孔徑時對應至MRI 中的相應部位（圖4b，4c）。

圖3 頸椎椎體增生（黑圈所示）。（a）橫斷面顯示椎體后部增生與Luschka 關節(jié)增生伴發(fā)；（b）矢狀面顯示第6、7 頸椎椎體相鄰處增生

圖4 椎間孔定位及孔徑測量。（a）神經(jīng)根出椎間孔部位（黑色箭頭），由圖可見神經(jīng)根自椎間孔中部穿出，圖片來自于slicer 官網(wǎng)；（b）椎間孔徑測量部位；（c）6 個頸椎椎間孔徑測量部位及數(shù)值

在狹窄的評判方面，本文以椎間孔徑＜3mm作為狹窄的標準，標準的確定見本文3.2。

1.3.4 Cobb 角四線法測量 在3dslicer 中從橫斷面的棘突中點定位至頸椎正中矢狀面，截圖后導入3dsMax 中，利用3dsMax 的量角器對第1 頸椎椎弓延線的垂線和第七頸椎椎體下緣延線的垂線角度進行測量（圖5）。記錄下所測得的角度。

圖5 Cobb 角測量。由第1 頸椎椎弓上緣前后作一連線A，由第7 頸椎椎體下緣作一連線B，再作兩者的垂線C 和D，用量角器工具測其所形成的銳角α（Cobb 角）

1.4 統(tǒng)計學方法

采用SPSS19.0 統(tǒng)計學軟件進行數(shù)據(jù)分析，計量資料用（）表示，兩組間比較采用t檢驗，P＜0.05為差異有統(tǒng)計學意義。

2 結(jié)果

2.1 頸椎退化縱向觀察及結(jié)果

作者隨機提取了31、41、51、61 和70 歲的5 個病例進行二維斷層和三維結(jié)構(gòu)的觀察，圖6 顯示了5 個病例的頸椎退化情況。

表1 21例狹窄椎間狹窄及臨床癥狀

圖6 頸椎退化縱向變化，其中第1 行為三維可視化頸椎，第2 行為矢狀面影像學圖像。（a）31 歲，女性病例；（b）41 歲，男性病例；（c）51 歲，女性病例；（d）61 歲，女性病例；（e）70 歲，女性病例

由圖6 可見，提取的31 歲和41 歲病例較已經(jīng)出現(xiàn)頸椎生理曲度消失甚至是反張，而51、61 和70歲病例頸椎生理屈度仍存在，說明頸椎退化程度不與年齡有絕對相關性。

2.2 頸椎椎間孔徑測量結(jié)果及臨床癥狀相關性

表1 顯示了21 例頸椎椎間孔前后徑測量結(jié)果及臨床癥狀。由表1 可見，與臨床癥狀相關的椎間孔狹窄與癥狀基本對應，但在雙側(cè)狹窄的病例中均表現(xiàn)為單側(cè)癥狀。本研究中椎間孔狹窄與臨床癥狀相關性為60%。

2.3 Cobb角測量結(jié)果

本處僅列出頸椎生理彎曲消失和反張病例的年齡及Cobb 角角度（見圖7）。

圖7 15 例Cobb 角角度＜35°的病例影像學表現(xiàn)，“Y” 表示年齡，“Cobb” 表示Cobb 角度

由圖7 可見，Cobb 角角度在30°～35°時，頸椎表現(xiàn)為生理彎曲消失，＜30°則開始出現(xiàn)反張。Cobb 角度＜35°時生理彎曲消失甚至是反張，在研究的患者中發(fā)生率為42.9%（15 例）。表2 顯示了有癥狀組與無癥狀對照組頸椎椎間孔徑和Cobb 角的均值及標準差。由表2 可見，有癥狀組的椎間孔前后徑和Cobb 角角度上明顯小于無癥狀組，兩者有統(tǒng)計學差異。

2.4 椎間孔狹窄與Cobb角角度＜35°的病例重疊性

圖8 顯示了35 例病例中椎間孔狹窄與Cobb角角度＜35°的病例重疊性。由圖8 可見，35 例既有椎間孔狹窄又有頸椎曲度變化的為9 例，占全部病例的25.7%。

表2 有癥狀組與無癥狀對照組頸椎椎間孔徑和Cobb角比較

表2 有癥狀組與無癥狀對照組頸椎椎間孔徑和Cobb角比較

組別 椎間孔徑均值（mm） Cobb角角度（°）有癥狀組 4.63±0.73 30.96±14.37無癥狀組 6.72±0.65 46.66±6.54 t 12.482 5.798 P＜0.01 ＜0.01

圖8 椎間孔狹窄與Cobb 角角度＜35°的重疊性。“S” 紅色表示椎間孔狹窄的病例；“C” 綠色表示Cobb 角角度＜35°的病例。“SC” 黃色則為兩者的重疊病例

3 討論

3.1 頸椎退化與性別、年齡之間的關系

頸椎退化的原因在生理上可理解為隨著年齡的增長，骨質(zhì)的合成- 吸收均呈下降趨勢，在長期不正確的體位、睡姿等應力作用下，導致頸椎發(fā)生微小骨折，這種經(jīng)常性的骨折被過度修復則會引起骨質(zhì)的增生[5]。頸椎前屈時，應力軸位于椎體兩側(cè)的鉤椎（Luschka）關節(jié)中，長時間的前屈位使得Luschka 關節(jié)骨折后發(fā)生過度修復。相對于年齡增長，長期前傾頭位的生活習慣在頸椎退化性改變中起到更加重要的作用。從圖6 和表1 可以看出，頸椎病退化改變集中于40～60 歲的中年人中，并伴有多個頸椎椎間孔狹窄。在位置上，狹窄最好發(fā)于C4/5椎間孔，也說明該處的Luschka 關節(jié)在頸前屈時的應力大于其他部位。且從圖3 可以看出，椎間孔狹窄的主要原因是由于Luschka 關節(jié)中下位頸椎上緣的增生造成，這是由于在應力作用下，位于外側(cè)的下位頸椎上緣更易發(fā)生微小骨折，每次骨折也會帶來頸部的酸痛感，經(jīng)常性的骨折則很容易造成關節(jié)中下位椎體上緣的骨質(zhì)增生，從而引起椎間孔狹窄。

3.2 頸椎椎間孔前后徑測量值與臨床癥狀的相關性及三維重建測量的必要性

從表1 可以看出，椎間孔狹窄在35 例病例中的發(fā)生率為60%，但一旦在影像學上有所表現(xiàn)，其對應的臨床癥狀亦很明顯。而60% 的發(fā)生率更是建立在具有臂叢神經(jīng)癥狀如肩膀酸痛、上肢甚至是個別手指的麻木的基礎上，這些癥狀可以歸為頸椎退行性變尚存疑慮，其他疾病如肩周炎、交感神經(jīng)疾病、糖尿病引起的末梢神經(jīng)炎甚至是頸椎椎間盤凸出等均可出現(xiàn)上述癥狀。病例的確診和篩選往往要建立在影像學的基礎上，臨床上對頸椎椎間孔的測量往往是影像科醫(yī)生在二維圖像上逐個觀察病例的每個椎間孔孔徑，因此難免會有所遺漏或誤診，因此需要對CT 數(shù)據(jù)進行三維重建或可視化處理[6]，而基于密度投影渲染方法對CT 數(shù)據(jù)進行三維重建，可在最大限度上還原椎間孔徑的大小并從整體上了解其前后徑情況[7-8]，從而降低其漏診率。根據(jù)謝棟的報道，正常人椎間孔前后徑約為7mm[9]，從本研究的表2 可見，有癥狀組的椎間孔徑明顯小于無癥狀組，且當孔徑＜3mm 時與臨床癥狀有60% 的相關性。由上述結(jié)果可知，具有臂叢神經(jīng)根癥狀的患者，在三維可視化的幫助下，將標準定于3mm 時，其頸椎椎間孔前后徑狹窄的影像學檢出率約為60%，且與臨床癥狀有較好的相關性。

3.3 Cobb角角度異常對頸椎曲度的評價效果

臨床常用的頸椎曲度測量有Borden 氏測量法[10]，Ishihara 頸椎曲度指數(shù)（cervical curvature index， CCI），Cobb 角測量[11]等。Cobb 角測量又分四線法和雙線法，四線法C1-7 和C2-7Cobb 角可評價全頸椎生理曲度，雙線法則多用于測量全脊柱節(jié)段[12] 或頸椎曲度[4]。上述幾種方法對頸椎的曲度的評價效果相當[13-14]，因此本文中采用了Cobb 角四線法測量，而Yochum 認為C1-7 的Cobb 角正常值為（40±5）°[15]，這也與本文表2 中的結(jié)果比較一致。

3.4 頸椎椎間孔狹窄與Cobb角角度異常性的相關性

引起頸椎生理屈度消失甚至是反張的原因有可以是長期頸部不適引起肌肉痙攣、勞累或肌力不平衡。它的出現(xiàn)也是頸椎病重要的信號，但與椎間孔狹窄的關系并非必然。從圖8 看，兩者的重疊率并不是很高，在所研究的35 個病例中，既有狹窄又有生理屈度消失或反張的病例僅為9 例，發(fā)生率為25.7%。由此可見，頸曲異常與椎間孔前后徑狹小的關系并不明顯。

由上述可見，頸椎退行性變雖與年齡相關但生活習慣影響較大；頸椎椎間孔前后徑狹窄與鉤椎關節(jié)退行性變呈正相關；具有臂叢神經(jīng)根癥狀的病例，在三維可視化幫助下，其頸椎退化的影像學檢出率約為60%（椎間孔橫徑＜3mm）。