Hoffmann征与神经影像学表现的临床应用相关性

丁祥 周乾坤 牛国旗 阮传江 韩玉虎

1太和县人民医院骨科（安徽阜阳236600）；2蚌埠医学院第二附属医院骨科（安徽蚌埠233000）

颈椎病（cervical spondylotic，CS）是由椎间盘退变突出、椎体后缘骨刺、钩椎关节增生、后纵韧带骨化、黄韧带肥厚或钙化，导致脊髓受压甚至出现脊髓缺血，会出现颈脊髓功能障碍的退性病变疾病［1］。MRI 是临床实用价值很高的影像学评估方式，可显示颈脊髓突出水平及脊髓受压的严重情况［2-3］。Hoffmann 征一直被认为是皮质脊髓通路功能障碍和上运动的神经元发生损害的高度特异性的临床表现，Hoffmann 征最早是由德国海德堡神经学家约翰·霍夫曼于19 世纪末提出的。1911年，他的助手汉斯·柯施曼（Hans Curschmann）首次描述了这一征兆发现并用于诊断上肢肢体的反射亢进［4］。并且脊髓一定程度的损伤也可以造成反射弧的反馈，影响Hoffmann 征的不准确的反应［5］。

MALANGA 等［6］研究表明，在正常人群中，Hoffmann 征阳性发生率约为0.7% ～3%，因此开始有研究慢慢质疑Hoffmann 征的可靠性。Hoffmann征阳性与颈脊髓压迫的损伤恢复也受到了质疑［7］。SUNG等［8］研究评估了16例Hoffmann征阳性的无症状患者，发现其中14例患者有颈髓压迫。Hoffmann征一直作为颈椎病的一项体格检查，作为阳性体征之一，尽管有这一理论上的优势，Hoffmann 征标志的假阳性率相对较高，阳性结果是否能作为颈椎病的预测指标，可能会让人怀疑［9］。

本研究探讨颈椎病Hoffmann 征与神经影像学表现的诊断相关性。本研究的目的是：（1）评价Hoffmann 征与颈脊髓受压的比例（E 值）、颈椎生理曲度以及责任椎间隙活动度（ROM）；（2）分析有症状患者的Hoffmann 征与颈椎病理的相关性；（3）计算Hoffmann 征对颈椎病诊断的敏感性、特异性、阳性预测值和阴性预测值、假阳性和假阴性值；（4）评价Hoffmann 征与颈椎节段的关系；（5）评价Hoffmann 征与颈椎侧位片上颈椎管比率的关系；（6）评价Hoffmann 征与磁共振图像上S 指数的关系。

1 资料与方法

1.1 一般资料收集2018年1月至2019年12月太和县人民医院与蚌埠医学院第二附属医院脊柱外科住院治疗的60 例颈椎不适患者的临床资料进行回顾性病例对照研究，其中男33 例，女27 例，年龄60～70 岁，平均（63.98 ± 2.05）岁。主要临床表现：颈肩部活动受限及疼痛不适感、麻木，双手的精细动作较差，进餐用筷子较困难，手抖动无法书写，手拿物无力，物体经常落地［10］。排除标准：有中指截肢、指关节挛缩和任何中枢神经疾病或损伤的已知病史的患者，多节段椎间盘的突出、神经根型、椎动脉型等其他类型颈椎病，颈椎或脊髓畸形，颈椎或颅底有外伤或手术史，颈椎有感染肿瘤等疾病影响患者一般健康状况。

1.2 颈椎的MRI 检查使用GE1.5 T hdxt 型号的MRI 扫描仪对颈椎椎间盘矢状位实施扫描，患者仰卧位，颈椎扫描采用表面线圈，检查部位对准线圈，角度与人体尽量垂直为宜，层厚为5 mm。综合选择MRI 矢状位（T2 WI）上压迫最重要、最明显的层面的扫描图［11］。

1.3 X 线片测量患者标准的站立姿势，双肩要求放松下垂，X 线机的放射球管的中心需要正对C5 椎体，投照相距约1.0 m。过屈位为患者颈部尽量屈曲，下颌尽量贴近胸前，胸腰椎等其他部位不要弯曲，双肩部位不能上提；过伸位为患者颈部后伸，头枕部尽量向项背部贴近，胸腰椎等其他部位不后仰，仍保持双肩平不能移动。注意过屈位和过伸位时患者需要充分屈曲和后伸，不可以加外力。

1.4 分组根据Hoffmann 征分为2 组：Hoffmann阴性组（NH，negative Hoffmann）有24 例；Hoffmann阳性组（PH，positive Hoffmann）有36 例。其中根据脊髓主要受压迫节段分为4 组：C3/4 6 例，C4/5 15例，C5/6 27 例，C6/7 12 例。

1.5 观察指标以及测量记录所有患者的年龄、病程、体质量指数（BMI）、性别、责任椎间隙、在颈椎MRI 成像上测量并计算颈脊髓受压的比例（E值）、颈椎管比值S 指数（S-Index）以及有无脊髓压迫判断椎间盘突出程度，在不同体位颈椎X 线摄片上来测量患者的颈椎生理曲度、责任椎间隙活动度（range of motion，ROM）。BMI 为体质量（kg）除以身高（m）的平方。颈脊髓受压的比例（E 值）=受压脊髓的最大矢状径L1/椎管的最大矢状径L0 ×100%［12］（图1）。颈椎管比值S-Index=髓核突出到椎间盘的最大矢状径（AB）/椎管的最大矢状径（CD）× 100%（图2）。颈椎生理曲度为C2 椎体后缘平行线与C7 椎体后缘平行线的夹角（α）（图3）。责任椎间隙活动度（range of motion，ROM）为动力位片上测量责任间隙过伸位时责任椎间隙的角度（β1）与过屈位时的角度（β2）的差值（图4）。采用几何画板5.06 进行直线与角度的测量。

图1 颈椎MRI 矢状位T2WI 脊髓被压迫的比例测量Fig.1 The ratio of spinal cord compression in MRI sagittal position of cervical spine T2WI

图2 颈椎水平位T2WI 脊髓被压迫的比例测量Fig.2 The ratio of spinal cord compression to T2WI at cervical level was measured

所有患者均有完整的病史和体检记录。所有患者的Hoffmann 征测试都是由脊柱外科医生独立检查完成的。所有步骤都按照先前文献中的详细描述进行了标准化。测试是在患者头部处于中立位置的情况下进行的。外科医生用右手检查患者的右手，用左手检查患者的左手。例如，医生用左手轻轻抓住患者右腕尺侧，使患者前臂旋前支撑，同时确保患者手掌完全放松，手指自然弯曲，以便进一步测试。然后，外科医生的右手将患者的右腕微微向后伸展，外科医生的拇指轻轻弹出中指。拇指和其他手指的反射性屈曲表示Hoffmann征阳性。

1.6 统计学方法使用SPSS 21.0 统计学软件对测得数据进行分析。对于单因素独立样本统计，不服从正态分布的数据，采用秩和检验；对于多样本，根据方差齐性检验，显著性大于0.05 采用了致和检验，否则采用方差分析，P＜0.05 为差异有统计学意义。利用GraphPad Prism 7.00 绘制检查Hoffmann 征结果与责任椎间隙的关系图，以及病程与S 指数散点图，P＜0.05 为差异有统计学意义。

2 结果

2.1 NH 组与PH 组患者的一般资料Hoffmann阴性组（NH）与Hoffmann 阳性组（PH）患者的性别、年龄、病程（月）与BMI 的差异均无统计学意义（P＞0.05），见表1。

表1 NH 与PH 患者一般资料比较Tab.1 Comparison of general data between NH and PH group x±s

2.2 NH 组与PH 组患者的测量值比较NH 组与PH 组之间的责任椎间隙活动度（ROM）差异无统计学意义（P＞0.05），但是E 值、颈椎生理曲度的差异具有统计学意义（P＜0.05），见表2。2组S指数值之间的比较差异有显著性（P＜0.05），见表3。S 指数值与病程无相关性（r= 0.336，P＞0.05），见图5。

2.3 Hoffmann 征阳性率与责任椎间隙的相关性根据责任椎间隙分组，在这些60 组单节段颈椎病患者中C3/4、C4/5、C5/6 之间差异无显著性（P＞0.05），C4/5、C5/6 节段对Hoffmann 征阳性率的明显大于C6/7（P＜0.05），见表4。对PH组和NH组在各节段的分布进行了统计学分析。C3/4 节段组间差异无显著性（P＞0.05），C4/5、C5/6、C6/7 节段组间差异有显著性（P＜0.05），见图6。

表2 NH 与PH 患者各测量值结果比较Tab.2 Comparison of the results of each measurement of NH and PH in patients ±s

表2 NH 与PH 患者各测量值结果比较Tab.2 Comparison of the results of each measurement of NH and PH in patients ±s

组别NH 组PH 组t 值P 值E 值73.92±3.02 54.06±6.37 16.170 0.001颈椎生理曲度14.04±2.10 11.17±1.70-4.539 0.001 ROM 13.71±3.74 14.94±2.66-1.498 0.14

表3 NH 与PH 患者的S 指数研究Tab.3 Sindex of patients with NH and PH ±s

表3 NH 与PH 患者的S 指数研究Tab.3 Sindex of patients with NH and PH ±s

组别NH 组PH 组t 值P 值突出椎间盘的矢状径5.94±0.51 6.63±0.19--椎管矢状径16.66±0.07 16.69±0.07--S-Index 0.36±0.03 0.4±0.01-5.976 0.001

表4 单节段责任椎间隙的患者的Hoffmann 体征研究Tab.4 Study of Hoffmann signs in patients with single segment of responsible intervertebral space 例

表5 NH 与PH 患者对颈椎病的诊断价值Tab.5 Diagnostic value of NH and PH in patients with spinal cord compression %

2.4 Hoffmann 征与颈椎病脊髓压迫的诊断性研究根据所有患者MRI 影像学资料，由2 名脊柱外科医生测量分析综合。Hoffmann 征诊断颈椎病脊髓压迫的灵敏度和特异度分别为73.3%和80.0%。Hoffmann 征的阳性预测值为91.7%，阴性预测值为50.0%，误诊率为20.0%，漏诊率为26.7%，见表5。

图5 病程与S 指数的散点图Fig.5 Scatter plot of disease course and S index

图6 颈椎病患者的椎间隙Hoffman 征的结果比较Fig.6 Comparison of the results of the Hoffman sign in the intervertebral space of patients with cervical spondylosis

3 讨论

部分颈椎病较轻的患者会随着年龄的增长，颈椎不稳加重［13］，肢体的血运障碍［14］，颈椎间盘病变也随着严重，出现压迫髓核现象以及Hoffmann征，一般较短时间内不会出现明显的临床表现，但是随着时间的推移，最终发展成为颈椎病的概率会远高于正常人群［15］。所以要早关注、早诊断、早就医，尽量避免症状的加重。MRI 一般都是诊断颈脊髓受压的金标准。并且也根据Hoffmann 征的阳性来初步判断，Hoffmann 征被用来作为上运动神经元疾病的指标，阳性Hoffmann 征的出现解释为反射亢进的征兆，但其临床有效性仍然存在争议［16］，因为关于它的灵敏度、特异度和相关价值的报道相互矛盾。在本文的研究中，笔者研究了Hoffmann 征与颈椎MRI 以及脊髓压迫等临床相关性的关系。

GRIJALVA等［20］在研究中表明，26%的Hoffmann征为阴性的患者中，存在磁共振影像中表现为颈脊髓受压现象。可能存在的原因是Hoffmann 征阳性需要一个完整的反射弧，部分患者的脊髓和神经根都受到压迫，破坏了完整的反射弧，症状不能表现为阳性，所以出现假阴性。在影像学上有明显压迫的颈椎病患者，仅有27%的患者出现Hoffmann 征阳性。有研究表明，在颈椎病患者中，Hoffmann 征阳性是与颈髓压迫存在高度相关［17］。根据研究的结果说明Hoffmann 征是足够可靠的额，可以用来筛选上运动神经元（UMN）病理［18］。Hoffmann 征的假阳性和假阴性在本研究和前人的研究中都存在，并且有文献显示，在正常人群中，Hoffmann 征阳性发生率约为0.7% ～3%，这方面在颈椎病患者中也有报道［19］。本研究结果显示，Hoffmann 征的敏感度分别为73.3%；这与以前的研究结果相一致，后者在有症状的患者中的敏感度在58%到74%之间［20］。在本研究中，Hoffmann征的特异度与之前研究的结果相似，后者报告的特异性为84%［21］。CAO 等［22］研究表明，Hoffmann征对颈椎病变的灵敏度、特异度、阳性预测值、阴性预测值、误诊率、漏诊率分别为61.6%、85.7%、94.6%、35.3%、14.3%、38.4%和60.5%、81.0%、92.9%、33.3%、19.0%、39.5%。Hoffmann 阳性组的颈椎管比例低于对照组。颈椎管越窄或颈段受压越高，Hoffmann 征阳性发生率越高。即Hoffmann 征阳性可用于颈髓压迫患者的早期评估。

本研究在CAO 等［22］研究的基础上，在患者筛选的过程中添加了病程的条件，进一步降低了基础情况的差异性，同时添加了Hoffmann 征与颈脊髓受压的比例（值）、颈椎生理曲度以及责任椎间隙活动度（ROM），结果表明，Hoffmann征和E值、颈椎生理曲度差异存在统计学的意义，这一研究结果弥补了前人研究的不足。笔者认为，在这些患者中，至少在某些患者中，方便简易的Hoffmann 征试验对发现早期脊髓功能障碍比影像学检查更敏感。阳性的Hoffmann 征对诊断有价值，提示进一步的影像学评估。MRI 检查一直是颈椎病中的常见的影像学检查，具有一定的辅助确诊作用，还可以排除一些后纵韧带骨化引起的不适症状，还可以排除骨肿瘤等颈椎肿瘤的影响［23-24］。并有助于评估早期颈髓受压的患者。张明才等［25］认为，根据侧位X 线片的颈椎生理曲度测量的异常对颈椎病的诊断有很高的临床价值，然而伴随着椎间盘的退变越来越重，颈椎椎间隙的高度也会渐渐消失，颈椎的生理曲度会消失甚至变直，出现反弓的现象。Hoffmann 征阳性与颈椎椎间盘的严重程度高相关性，临床症状一般都会显著。

本文研究了不同椎间隙以及S 指数的患者的Hoffmann体征研究。可以明显说明C4/5、C5/6、C6/7节段的椎间隙对Hoffmann 征阳性率的较为敏感，S 指数的患者与Hoffmann 征阳性也是有强相关的。本文研究了单节段责任颈椎间盘突出症的患者，以评估Hoffmann 征与颈椎节段的关系。不同的椎间隙的Hoffmann 征阳性率之间的比较，发现C4/5、C5/6 对Hoffmann 征阳性率的明显大于C6/7，说明C4/5、C5/6 较C6/7 对于Hoffmann 征阳性更高，更具有诊断意义。因此，笔者在每个片段亚组中都有较低的样本量，特别是在C3/4 亚组中，这需要进一步的研究。但是在S 指数研究中，笔者认为颈椎管变窄会增加Hoffmann 征阳性的发生率。虽然这些数字太低，不能得出明确的结论，但笔者认为颈段受压越高，Hoffmann 征的发生率就越高。阳性的Hoffmann 征提示颈椎疼痛的患者有颈脊髓受压的可能。

综上所述，笔者认为，虽然Hoffmann 征广泛应用于临床颈椎病的预判，可以适度增加颈髓受压的预测概率，并且对整体诊断的贡献较大，但对于颈髓受压的诊断并不是万无一失的。此外，Hoffmann征阳性与颈椎椎间盘的严重程度高相关性，Hoffmann 试验可用于发现早期脊髓功能障碍。根据颈椎管与颈段的比值、颈椎生理曲度和E 值，笔者认为生理曲度越小和颈椎管越窄脊髓受压越严重，阳性Hoffmann 征的发生率越高。