無癥狀成人不同曲度頸椎矢狀面參數相關性分析

曹 斌,左玉強,康偉峰,于海泉,蘇敬陽,田玉良,劉云鵬，侯 勇

頸椎正常生理曲度具有減輕震蕩損傷、緩沖應力且保護脊髓的作用，研究頸椎曲度的變化有重要的影像學和臨床診療意義[1-2]。頸椎曲度是臨床醫師閱讀X線片時首先看到的影像學特點，其變化能較準確反映頸椎整體功能的變化，頸椎曲度異常是頸椎病早期診斷的一個重要指標[1]。以往對于頸椎平衡狀態的評估通常以矢狀面曲度作為參考依據，前凸型頸椎序列被認為是平衡狀態,非前凸型頸椎序列被認為是異常狀態，單純的非前凸型頸椎序列僅是頸椎局部改變[3]。目前有關無癥狀成人中前凸型、非前凸型頸椎矢狀面參數相關性研究報道較少。2017年1月～2019年6月，我們對180例無癥狀成人不同曲度頸椎矢狀面參數進行測量及分析，進一步探討不同曲度頸椎矢狀面參數的相關性，報道如下。

1 材料與方法

1.1 研究資料納入標準：① 年齡18～80歲；② 無頸肩部不適及頸椎病相關臨床癥狀的體檢者；③ 有標準頸椎DR正、側位片影像學資料。排除標準：① 脊柱畸形(包括脊柱先天性發育不良或脊柱側彎等所導致)；② 曾有頸椎手術史；③ 有影響頸椎曲度的疾病,如強直性脊柱炎、類風濕關節炎等。本研究納入180例，男85例，女95例。根據Borden測量法將體檢者分為前凸組和非前凸組。前凸組：120例，男60例，女60例，年齡23～79(50.37±15.53)歲；非前凸組：60例，男25例，女35例，年齡27～76(49.58±10.20)歲。兩組性別、年齡比較差異均無統計學意義(P>0.05)。

1.2 影像學測量方法及參數① 頸椎DR正、側位拍攝標準：體檢者分別取中立位和右側站立位攝頸椎正、側位DR影像，拍攝時體檢者需雙手自然下垂于身體兩側，聽鼻線與地面平行；照射野上至枕骨粗隆凸，下至胸骨角水平，X線球管中心對準第四頸椎中心。② Borden測量法：指經C2椎體下終板中點及C7椎體上終板中點做連線，若C3～C6椎體中心全在該線腹側，且至少一個椎體中心距該線的垂直距離≥2 mm，則為前凸組；若C3～C6椎體中心均位于該線腹側，但最前方椎體中心距該線的垂直距離<2 mm或C3～C6椎體中心均位于該線背側，則為非前凸組。見圖1。③ 頸椎矢狀面參數：C0～C2Cobb角(上頸椎曲度)指McGregor線與C2椎體下終板延長線形成的夾角；C2～C7Cobb角(下頸椎曲度)指C2、C7椎體下終板延長線的夾角；胸廓入口角(TIA)指連接T1椎體上終板中點與胸骨上終端的直線與T1椎體上終板平行線的垂線間的夾角；T1傾斜角(TS)指T1椎體上終板延長線與水平線間的夾角； C2～C7椎體矢狀面垂直距離(C2～C7SVA)是指分別經過C2椎體中心、C7椎體后上角做鉛垂線，該2條鉛垂線間的垂直距離。見圖2。

2 結果

C2～C7Cobb角、TS前凸組均大于非前凸組(P<0.01)，見表1。前凸組頸椎矢狀面各參數相關性分析：① C0～C2Cobb角與C2～C7Cobb角呈負相關，與C2～C7SVA呈正相關；② C2～C7Cobb角、TIA均與TS呈正相關；③ TIA、TS均與C2～C7SVA呈負相關。見表2。非前凸組頸椎矢狀面各參數相關性分析：① C0～C2Cobb角與C2～C7Cobb角呈負相關,與C2～C7SVA呈正相關；② C2～C7Cobb角與C2～C7SVA呈負相關；③ TIA與TS呈正相關。見表3。

典型案例見圖3、4。

3 討論

脊柱矢狀面平衡能使人以最小的能耗維持姿勢的平衡及水平視線，而頸椎作為全脊柱中運動功能最為靈活及支撐頭部的節段，在全脊柱的平衡中發揮著關鍵作用[4-5]。頸椎曲度的變化會導致椎體、椎間盤、脊髓、小關節、頸部肌肉等結構的應力再分布，從而引起頸痛、椎間盤及鉤椎關節退變、韌帶肥厚、增生等一系列病變[6]。以往研究認為前凸型頸椎序列是正常平衡狀態，但單純非前凸型頸椎序列(包括筆直型和后凸型)也不能作為病理性表現，因為部分成人中存在非前凸型頸椎曲度，而且這些曲度的改變并非都會引起臨床癥狀[3，7]。

表1 前凸組與非前凸組頸椎矢狀面各參數比較

表2 前凸組頸椎矢狀面各參數相關性分析(r值,P值)

表3 非前凸組頸椎矢狀面各參數相關性分析(r值,P值)

圖1 Borden測量法，經C2椎體下終板中點及C7椎體上終板中點做連線 A.前凸組，顯示C3～C6椎體中心全在該線腹側，且至少1個椎體中心距該線的垂直距離≥2 mm；B.非前凸組，顯示C3～C6椎體中心均位于該線腹側，但最前方椎體中心距該線的垂直距離<2 mm；C.非前凸組，顯示C3～C6椎體中心均位于該線背側 圖2 頸椎矢狀面參數 可測量C0～C2 Cobb角、C2～C7 Cobb角、TIA、TS、C2～C7 SVA等參數 圖3 前凸組頸椎DR側位片 A.體檢者，女，54歲，C0～C2 Cobb角為19°，C2～C7 Cobb角為26°，TIA為65°，TS為25°，C2～C7 SVA為1.3 cm；B. 體檢者，女，59歲，C0～C2 Cobb角為19°,C2～C7 Cobb角為25°,TIA為79°,TS為27°,C2～C7 SVA為1.1 cm；C. 體檢者，女，44歲，C0～C2 Cobb角為17°，C2～C7 Cobb角為21°，TIA為77°，TS為30°，C2～C7 SVA為2.0 cm 圖4 非前凸組頸椎DR側位片 A.體檢者，女，29歲，C0～C2 Cobb角為27°，C2～C7 Cobb角為9°，TIA為59°，TS為12°，C2～C7 SVA為2.0 cm；B.體檢者，女，56歲，C0～C2 Cobb角為22°，C2～C7 Cobb角為16°，TIA為82°，TS為30°，C2～C7 SVA為1.2 cm；C.體檢者，男，43歲，C0～C2 Cobb角為30°，C2～C7 Cobb角為2°，TIA為65°，TS為20°，C2～C7 SVA為2.8 cm

本研究中，C2～C7Cobb角前凸組大于非前凸組(P<0.01)；C0～C2Cobb角兩組比較差異無統計學意義(P=0.12)，提示下頸椎曲度較上頸椎曲度對頸椎整體曲度的決定性作用更大。TS前凸組大于非前凸組(P<0.01)，該結果與趙文奎 等[3]的研究結果基本一致，提示隨著頸椎曲度從前凸發展至筆直甚至后凸的過程中，頭部中心前移，而TS決定了維持頭部重心在平衡位置所需的頸椎曲度，以使得應力分布平衡及保持雙眼平視功能[3,5]。

前凸組各參數相關性分析顯示：① C2～C7Cobb角、TIA均與TS呈正相關，該結果與其他學者研究結果[8-9]相一致。C2～C7Cobb角與TS呈正相關的機制可能是當TS增大時，頭顱前移趨勢增大，頸椎通過頸部肌肉狀態改變(包括頸及枕骨的椎伸/屈肌調節)可而使上頸椎呈過伸狀態，而下頸椎呈彎曲狀態，進而使頭顱重心恢復正常狀態，以此維持平視的功能，而這些改變的代償導致C2～C7Cobb角增大[10]。根據TIA的測量方法及定義可以發現，其大小取決于T1椎體上終板中點與胸骨上終端在矢狀面上的相對位置。成人在一定時期內可以有相對穩定的TIA，該時期內TIA大小不會隨姿勢和體位的變化而變化,且該時期內脊柱的退行性改變相對較緩,故脊柱的退行性改變對TIA的影響很小。此時，TS隨著胸廓矢狀面距離的增大和胸椎后凸曲度的變化而變化，而更大的TIA需要更大的TS與之相匹配，反之亦然[8-9]。② C0～C2Cobb角與C2～C7Cobb角呈負相關，這與趙文奎 等[3]的研究結果相一致，其生物力學及代償機制可能是由于某節段頸椎序列改變會導致相鄰節段頸椎序列發生相應的改變，以維持頸椎及全脊柱節段的穩定。③ TS與C2～C7SVA呈負相關，盡管學者們[11-12]均采用仰臥位圖像測量，但本研究結果也再次驗證了頸椎矢狀面各參數間的相關性。這與趙文奎 等[3]的研究結果相反，筆者分析原因可能為其研究對象為 18～35歲的年輕志愿者。④ TIA與C2～C7SVA呈負相關，這與文獻研究結果[12-13]相一致。

非前凸組各參數相關性分析顯示：C0～C2Cobb角與C2～C7SVA、TIA與TS均呈正相關，該結果與文獻研究結果[14-15]相一致。導致該結果的生物力學機制可能是由于不同頸椎生理曲度狀態下，隨著頭部重心的變化，頭部對頸椎的作用力也發生變化，從而導致頸椎矢狀面序列發生變化，最終導致頸椎矢狀面參數間發生相關性改變。由此可見，不同曲度的無癥狀成人頸椎矢狀面參數間相關性存在一定差異，目前文獻報道[3，15]的頸椎矢狀面參數間相關性多是前凸型頸椎曲度狀態下測量所得，故對于非前凸型頸椎曲度的患者在制定手術方案和評估術后療效時需要對文獻報道所報道的參數相關性及患者的頸椎曲度參數進行綜合考慮。

本研究存在以下局限性：① 部分體檢者特別是肥胖者，由于胸部及肩部骨和軟組織的遮擋，難以明確顯示胸骨頂端、C7椎體下緣、T1椎體上緣，從而影響部分參數測量；② 未將研究對象的頸部軟組織情況納入研究，而頸部軟組織情況可導致頸椎矢狀面曲度發生改變；③ 非前凸型體檢者數量較少，測量參數存在一定偏差；④ 未選取有臨床癥狀者作為對照組。

綜上所述，本研究發現無癥狀成人不同曲度頸椎矢狀面參數相關性不同，提示不同曲度頸椎序列代償機制可能不同，對于非前凸型成人，建議進行C2～C7Cobb角、TS、TIA測量后綜合評估以制定更合適的治療方案。