颈椎退行性变与临床症状相关性分析

赖尚导 季达峰 陈伟元 廖红兴 陈嘉裕 田 涛

1.广东省梅州市人民医院麻醉科，广东梅州 514031；2.南通大学医学院，江苏南通 226001；3.广东省梅州市人民医院关节外科，广东梅州 514031；4.广东省梅州市人民医院脊柱外科，广东梅州 514031；5.广东省梅州市人民医院创伤骨外科，广东梅州 514031

颈椎病是由于颈椎骨质及椎间盘退行性变所致颈部脊神经、脊髓颈段、椎动脉和交感神经受刺激或压迫而出现的一系列临床综合征。其中，神经根型颈椎病在各颈椎病中发病率最高，占60%～70%。钩椎关节（Luschka 关节）增生是导致椎间也狭窄的重要原因之一，其引起的神经根症状可造成颈椎曲度的减小或反张。在影像学检出率上，据文献报导，颈椎病相关症状与影像表现并不同步[1-3]。此外，在观察和测量退行性变的方法上仍存在诸多争议，标准也不一致。如椎间孔前后径小于多少可引起明显的臂丛症状，颈椎曲度如何测量及其与临床症状相关性等，传统测量椎间孔前后径仅基于二维CT 数据，不能直观地了解椎间孔整体情况从而造成误测或漏测。为了解决上述问题，本研究以35 例具有神经根症状颈椎病病例的CT扫描为基础，在3dslicer 软件环境中利用体素渲染法对病例的颈椎椎体、椎间孔进行观察和测量，在3dsMax 中利用四线法[4]对Cobb 角进行测量，结合症状的具体表现，通过与无症状对照组进行比较，对影像学颈椎退行性变与临床症状的相关性进行了探讨，以期发现颈椎退行变的程度与临床表现之间的联系，为颈椎孔径三维测量及其与临床症状、屈度改变等相关性提供可行方法与可靠的研究依据。

1 资料与方法

1.1 一般资料

2017 年1 月～2018 年9 月本院收治的神经根型颈椎病病例35 例，年龄31 ～74 岁，其中男14 例，女21 例。主诉上肢麻木或疼痛病程5d 至数年不等，体检巴氏征或克氏征阴性。对照组35 例，男14 例，女21 例，年龄26 ～76 岁，均为无臂丛及椎动脉症状的志愿者，无其他神经系统疾病症状，体检巴氏征及克氏征阴性。

1.2 相关软、硬件

西门子32 排螺旋CT（SIEMENZ Corp.Germany）行脊柱序列扫描；惠普ZBook 工作站（中国惠普有限 公 司，中 国）；syngo CT 2014A；3dslicer（4.8.1版 本）；3dsMax（2012 版，Autodesk Corp.USA）；统计学分析软件：Statistical Product and Service Solutions， SPSS（IBM Corp.Version 19.0）。

1.3 方法

1.3.1 技术流程 图1 显示了本研究的技术流程。

图1 本研究的技术流程。其中Luschka 关节观察内容为下一椎体在上一椎体的突出程度，椎间孔的定位在3dslicer 软件中将数据体素渲染以显示骨性结构，在颈椎三维结构的基础上进行定位，于椎间孔中间位置测量其前后径。在行Cobb 角测量时，以棘突最长面为正中矢状切面

1.3.2 Luschka 关节观察 Luschka 关节是相邻颈椎椎体之间的接触部，在第2、3 颈椎间开始，至第6、7 颈椎间结束（图2a），其后部形成椎间孔通道的下半部份（图2b），该处为脊神经根出椎管的主要通道，其增生可直接引起椎间孔管道狭窄（图2c），是骨性椎间孔狭窄的重要原因。

图2 Luschka 关节（黑色圈）形态观察。（a）Luschka 关节所在部位；（b）正常的Luschka 关节；（c）增生的Luschka关节（黑色箭头），可见增生后的关节使椎间孔明显变窄

椎体后部的增生与Luschka 关节增生伴发或单独发生，图3 显示了颈椎第6、7 之间的椎体后缘增生。

1.3.3 椎间孔定位及前后径测量 椎间孔前后径测量部位应与神经根穿行位置一致，为此，作者基于颈部MR 图像（图4a）对神经根穿出部位进行定位，测量椎孔径时对应至MRI 中的相应部位（图4b，4c）。

图3 颈椎椎体增生（黑圈所示）。（a）横断面显示椎体后部增生与Luschka 关节增生伴发；（b）矢状面显示第6、7 颈椎椎体相邻处增生

图4 椎间孔定位及孔径测量。（a）神经根出椎间孔部位（黑色箭头），由图可见神经根自椎间孔中部穿出，图片来自于slicer 官网；（b）椎间孔径测量部位；（c）6 个颈椎椎间孔径测量部位及数值

在狭窄的评判方面，本文以椎间孔径＜3mm作为狭窄的标准，标准的确定见本文3.2。

1.3.4 Cobb 角四线法测量 在3dslicer 中从横断面的棘突中点定位至颈椎正中矢状面，截图后导入3dsMax 中，利用3dsMax 的量角器对第1 颈椎椎弓延线的垂线和第七颈椎椎体下缘延线的垂线角度进行测量（图5）。记录下所测得的角度。

图5 Cobb 角测量。由第1 颈椎椎弓上缘前后作一连线A，由第7 颈椎椎体下缘作一连线B，再作两者的垂线C 和D，用量角器工具测其所形成的锐角α（Cobb 角）

1.4 统计学方法

采用SPSS19.0 统计学软件进行数据分析，计量资料用（）表示，两组间比较采用t检验，P＜0.05为差异有统计学意义。

2 结果

2.1 颈椎退化纵向观察及结果

作者随机提取了31、41、51、61 和70 岁的5 个病例进行二维断层和三维结构的观察，图6 显示了5 个病例的颈椎退化情况。

表1 21例狭窄椎间狭窄及临床症状

图6 颈椎退化纵向变化，其中第1 行为三维可视化颈椎，第2 行为矢状面影像学图像。（a）31 岁，女性病例；（b）41 岁，男性病例；（c）51 岁，女性病例；（d）61 岁，女性病例；（e）70 岁，女性病例

由图6 可见，提取的31 岁和41 岁病例较已经出现颈椎生理曲度消失甚至是反张，而51、61 和70岁病例颈椎生理屈度仍存在，说明颈椎退化程度不与年龄有绝对相关性。

2.2 颈椎椎间孔径测量结果及临床症状相关性

表1 显示了21 例颈椎椎间孔前后径测量结果及临床症状。由表1 可见，与临床症状相关的椎间孔狭窄与症状基本对应，但在双侧狭窄的病例中均表现为单侧症状。本研究中椎间孔狭窄与临床症状相关性为60%。

2.3 Cobb角测量结果

本处仅列出颈椎生理弯曲消失和反张病例的年龄及Cobb 角角度（见图7）。

图7 15 例Cobb 角角度＜35°的病例影像学表现，“Y” 表示年龄，“Cobb” 表示Cobb 角度

由图7 可见，Cobb 角角度在30°～35°时，颈椎表现为生理弯曲消失，＜30°则开始出现反张。Cobb 角度＜35°时生理弯曲消失甚至是反张，在研究的患者中发生率为42.9%（15 例）。表2 显示了有症状组与无症状对照组颈椎椎间孔径和Cobb 角的均值及标准差。由表2 可见，有症状组的椎间孔前后径和Cobb 角角度上明显小于无症状组，两者有统计学差异。

2.4 椎间孔狭窄与Cobb角角度＜35°的病例重叠性

图8 显示了35 例病例中椎间孔狭窄与Cobb角角度＜35°的病例重叠性。由图8 可见，35 例既有椎间孔狭窄又有颈椎曲度变化的为9 例，占全部病例的25.7%。

表2 有症状组与无症状对照组颈椎椎间孔径和Cobb角比较

表2 有症状组与无症状对照组颈椎椎间孔径和Cobb角比较

组别 椎间孔径均值（mm） Cobb角角度（°）有症状组 4.63±0.73 30.96±14.37无症状组 6.72±0.65 46.66±6.54 t 12.482 5.798 P＜0.01 ＜0.01

图8 椎间孔狭窄与Cobb 角角度＜35°的重叠性。“S” 红色表示椎间孔狭窄的病例；“C” 绿色表示Cobb 角角度＜35°的病例。“SC” 黄色则为两者的重叠病例

3 讨论

3.1 颈椎退化与性别、年龄之间的关系

颈椎退化的原因在生理上可理解为随着年龄的增长，骨质的合成- 吸收均呈下降趋势，在长期不正确的体位、睡姿等应力作用下，导致颈椎发生微小骨折，这种经常性的骨折被过度修复则会引起骨质的增生[5]。颈椎前屈时，应力轴位于椎体两侧的钩椎（Luschka）关节中，长时间的前屈位使得Luschka 关节骨折后发生过度修复。相对于年龄增长，长期前倾头位的生活习惯在颈椎退化性改变中起到更加重要的作用。从图6 和表1 可以看出，颈椎病退化改变集中于40～60 岁的中年人中，并伴有多个颈椎椎间孔狭窄。在位置上，狭窄最好发于C4/5椎间孔，也说明该处的Luschka 关节在颈前屈时的应力大于其他部位。且从图3 可以看出，椎间孔狭窄的主要原因是由于Luschka 关节中下位颈椎上缘的增生造成，这是由于在应力作用下，位于外侧的下位颈椎上缘更易发生微小骨折，每次骨折也会带来颈部的酸痛感，经常性的骨折则很容易造成关节中下位椎体上缘的骨质增生，从而引起椎间孔狭窄。

3.2 颈椎椎间孔前后径测量值与临床症状的相关性及三维重建测量的必要性

从表1 可以看出，椎间孔狭窄在35 例病例中的发生率为60%，但一旦在影像学上有所表现，其对应的临床症状亦很明显。而60% 的发生率更是建立在具有臂丛神经症状如肩膀酸痛、上肢甚至是个别手指的麻木的基础上，这些症状可以归为颈椎退行性变尚存疑虑，其他疾病如肩周炎、交感神经疾病、糖尿病引起的末梢神经炎甚至是颈椎椎间盘凸出等均可出现上述症状。病例的确诊和筛选往往要建立在影像学的基础上，临床上对颈椎椎间孔的测量往往是影像科医生在二维图像上逐个观察病例的每个椎间孔孔径，因此难免会有所遗漏或误诊，因此需要对CT 数据进行三维重建或可视化处理[6]，而基于密度投影渲染方法对CT 数据进行三维重建，可在最大限度上还原椎间孔径的大小并从整体上了解其前后径情况[7-8]，从而降低其漏诊率。根据谢栋的报道，正常人椎间孔前后径约为7mm[9]，从本研究的表2 可见，有症状组的椎间孔径明显小于无症状组，且当孔径＜3mm 时与临床症状有60% 的相关性。由上述结果可知，具有臂丛神经根症状的患者，在三维可视化的帮助下，将标准定于3mm 时，其颈椎椎间孔前后径狭窄的影像学检出率约为60%，且与临床症状有较好的相关性。

3.3 Cobb角角度异常对颈椎曲度的评价效果

临床常用的颈椎曲度测量有Borden 氏测量法[10]，Ishihara 颈椎曲度指数（cervical curvature index， CCI），Cobb 角测量[11]等。Cobb 角测量又分四线法和双线法，四线法C1-7 和C2-7Cobb 角可评价全颈椎生理曲度，双线法则多用于测量全脊柱节段[12] 或颈椎曲度[4]。上述几种方法对颈椎的曲度的评价效果相当[13-14]，因此本文中采用了Cobb 角四线法测量，而Yochum 认为C1-7 的Cobb 角正常值为（40±5）°[15]，这也与本文表2 中的结果比较一致。

3.4 颈椎椎间孔狭窄与Cobb角角度异常性的相关性

引起颈椎生理屈度消失甚至是反张的原因有可以是长期颈部不适引起肌肉痉挛、劳累或肌力不平衡。它的出现也是颈椎病重要的信号，但与椎间孔狭窄的关系并非必然。从图8 看，两者的重叠率并不是很高，在所研究的35 个病例中，既有狭窄又有生理屈度消失或反张的病例仅为9 例，发生率为25.7%。由此可见，颈曲异常与椎间孔前后径狭小的关系并不明显。

由上述可见，颈椎退行性变虽与年龄相关但生活习惯影响较大；颈椎椎间孔前后径狭窄与钩椎关节退行性变呈正相关；具有臂丛神经根症状的病例，在三维可视化帮助下，其颈椎退化的影像学检出率约为60%（椎间孔横径＜3mm）。