颈椎关节突关节倾斜角及其不对称性的临床意义

关节突关节，又称小关节，由关节软骨、软骨下骨、关节囊、关节翳等结构构成，其关节软骨为上下关节面的相对滑动提供了低摩擦系数的界面，关节囊韧带可对抗椎间运动时产生的张力。双侧关节突关节与前方椎间盘共同组成“三关节复合体”，在维持脊柱稳定性、引导和限制椎间活动以及传递轴向载荷方面发挥着重要作用

。关于小关节的各个解剖结构的组织学特点、小关节运动学和生物力学性质，已有学者进行了详尽的描述

。根据既往文献的描述，颈椎关节突关节呈“叠瓦”状，其关节面相对水平面的倾斜角约为45°。然而这样的描述并不详实，无法据此解释颈椎的运动和临床症状与关节突关节形态之间的关联，笔者主要针对颈椎关节突关节倾斜角及其不对称性进行述评，并分析其临床意义。

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一、颈椎关节突关节倾斜角及其意义

Pal 等

测量了 30 具成年男性脊柱标本发现，两侧小关节关于矢状面、水平面的倾斜角对比差异无统计学意义；C

和 C

的上小关节面均朝向后内侧，而在 C

～T

及以下的节段，所有上关节面均朝向后外侧。两者的差异导致 C

以下至 T

水平的上关节面必然存在从后内侧到后外侧的方向变化；但是发生这种变化的节段不是恒定的，并且方向的变化遵循两种不同的模式，即突变式和渐进式。其中，突变式指这种变化表现在一个椎体上；而渐进式指变化在几个椎体上逐步完成，比如某一平面的两个小关节中只有一个小关节方向从后内侧改为后外侧，另一侧的小关节在下面的几个水平之后方向才变成后外侧。此外，一旦单侧或双侧小关节方向从后内侧转向后外侧，在其下方未观察到过这种改变逆转的情况。

Pesenti 等

通过 MRI 测量发现，在儿童发育过程中，小关节的方向与年龄显著相关，随着年龄的增长，关节突越来越垂直。上关节突与垂直于椎体后壁的线之间的角度在 C

( 43.9° ) 和 C

( 49.6° ) 最大，上关节突接近垂直方向，而在 C

水平小关节关节面较小，角度最小 ( 39.4° ) ，接近水平方向。作者分析小关节面较浅可能与增加颈椎灵活性以及屈伸活动范围有关，而关节突接近垂直方向可能与增加颈椎稳定性有关。Rong 等

通过 CT 数据重建颈椎模型，获得冠状面、矢状面、水平面以及双侧小关节平面的向量参数，然后计算得出双侧小关节与各平面所成的角度。结果发现，小关节与水平面所成夹角在 C

节段最大，与冠状面所成夹角从上到下依次减小；小关节与矢状面所成角度可分为后内侧、后外侧、同侧三种类型，即双侧小关节分别均朝向后内侧、均朝向后外侧和均朝向同一侧。该研究还发现，在 C

水平所有的小关节是后内侧方向，作者分析这与寰枢关节实现颈椎旋转运动功能有关；小关节呈后内侧方向可以在轴向旋转时起到屏障作用，限制椎体的旋转，因此寰椎在旋转时可保持下方椎体相对固定。呈后外侧方向的小关节在椎体运动时的限制作用减弱，使得椎体前后平移以及屈伸耦合运动更多，这可能导致椎体不稳、滑脱的发生率增加。Ebraheim 等

通过分析颈椎标本与颈椎损伤患者的 CT 数据发现，颈椎小关节与水平面夹角小可能会降低颈椎的稳定性以及颈椎在前移和脱位时的阻力；Kim 等

在回顾性分析退变性颈椎滑脱与正常人的颈椎 X 线片时总结得出小关节呈水平方向可能是颈椎退变性滑脱的一个危险因素。

上述研究结果显示，小关节的解剖特点与颈椎各节段的功能以及稳定性有关。在发育过程中，小关节的倾斜角趋于垂直方向，以增加颈椎在中立位以及活动时的稳定性；水平方向成角的小关节易导致颈椎椎体稳定性下降，这一解剖特点与颈椎病的发生有着密切的关系，但具体的作用机制还有待进一步研究。

二、颈椎关节突关节倾斜角的测量与小关节不对称

1.椎间盘退变：既往大量研究支持腰椎关节突关节不对称与腰椎间盘突出症的发生密切相关

，在颈椎关节突关节的研究中同样有着类似的结论。Wang 等

回顾分析了 200 例颈椎间盘突出患者与 50 名正常成年人的颈椎 CT 影像学资料后发现，在 C

、C

、C

或 C

节段，椎间盘突出组的左右小关节角度的平均差异和小关节不对称发生率均显著高于对照组；更大的关节突倾斜角在左侧还是右侧不影响椎间盘突出方向，且颈椎间盘退变的严重程度与小关节不对称无关。同样地，Huang 等

研究发现，颈椎间盘突出的患者中小关节不对称发生率较高，且不对称的角度较大；但是，作者发现椎间盘突出的方向与小关节不对称角度相关，椎间盘突出方向多在矢状面小关节角度较大一侧，因为矢状面小关节角度越大，在轴向活动时该侧小关节所受应力越小，而椎间盘中纤维环所受应力则越大，在颈椎长期的活动中该侧椎间盘更容易因为应力不对称发生退变。

2.关节突关节退变：研究表明，关节突关节退变与颈痛发生密切相关，这与关节突关节内富含神经末梢和痛觉感受器，以及在颈椎退变过程中关节囊内承受较大应力与炎性刺激等均有关

。如果小关节和韧带肥大或一个椎体相对于下面水平的不稳定滑动，神经孔可能受到压迫，导致神经根受压，进而导致根型疼痛

。Uhrenholt 等

使用半定量组织学方法，在 1132 个颈椎标本中观察关节突关节的退变性改变，退变结构包括小关节的骨性结构和关节软骨；作者发现小关节的退变类似于较大的负重关节的退变，钙化软骨与软骨下骨板随着年龄增加而增厚，但透明软骨则减少，男性的关节突关节退变更为明显。虽然病理检查是判断小关节退变的金标准

，但是在临床随访过程中，影像学是主要用以观察判断小关节退变的方法。韩骁等

通过长期随访的颈椎术后患者，发现高龄和男性是颈椎术后小关节退变的危险因素。同时，作者发现关节突关节的退变程度与患者术后的颈椎活动度存在负相关，关节突关节退变程度与临床症状的缓解程度无关。此外，有学者研究发现，颈椎小关节退变在 C

水平以及 50 岁以上的患者较常见，其中年龄、小关节不对称与关节退变相关；颈椎关节突关节不对称将导致活动时颈椎受力分布不均匀，在轴向旋转中对保持颈椎稳定性以及限制的作用减弱，因此可能是颈椎小关节退变发生的解剖学危险因素

。

关节突关节不对称是指同一节段两侧关节突相对于特定参考平面倾斜角差值的绝对值超过一定值，在不同的研究中对这个值的界定不完全一致。既往研究表明，关节突关节不对称现象普遍存在于颈椎，并且可能是颈椎间盘和小关节退变的一个危险因素

。

三、颈椎关节突关节倾斜角不对称与颈椎退变

通过这件事，我对她的印象好多了，且不管她说话算不算数，学习总是应该的。从那以后，我们都不再荒废时间了。我虽不相信她能真来，但倘若将来见面了，总不能让她看低了。

Noren 等

在 MRI 横断面图像中，选取椎间盘间隙下缘水平平行于终板层面进行测量。其在每个小关节的前内缘和后外缘之间绘制小关节面线，绘制一条穿过椎间盘中心和棘突基底中心的正中矢状线，正中矢状线与关节面线之间的角度表示每侧关节角度 ( 图 1 )。Boden 等

同样采用类似的方法回顾性分析了 140 例腰椎 MRI 资料，根据 L

平面双侧腰椎关节突关节的角度差值大小将小关节不对称定义为 4 个等级：≤ 6.00°时为无小关节不对称，6.01°～10.00° 为轻度小关节不对称，10.01°～16.00° 为中度不对称，＞ 16.00° 为重度不对称。这一方法也被很多学者应用于颈椎小关节角度的测量中

，并从 MRI 图像延伸至 CT 图像。

2.知识形成时，巩固练习。新知形成后，安排一定量的综合练习，既能巩固所学新知识，形成熟练技能、技巧，使每一个知识点都得到充分的落实，同时也是检查，反馈学生对新知掌握情况的有力措施。

但是，大多数关节突关节角度测量只基于单一平面，这样虽然方便学者在影像资料中进行角度测量，但未能考虑关节突关节的解剖特点；而关节突关节的解剖特点导致在不同位置测量得出的结果不同，所以这种方法测量结果并不准确。因此，Rong 等

提出将 CT 数据进行三维重建，并在重建的颈椎模型中确定冠状面、矢状面、水平面以及双侧小关节平面，然后通过各平面的法向量计算得出双侧小关节与各平面所成的角度 ( 图 2 )。该测量方法虽然相对复杂，但排除了单一平面测量的局限性，增加了测量的准确性。

3.椎间盘退变和关节突关节退变的相互影响：Wang 等

建立颈椎有限元模型模拟颈椎小关节退变的生物力学影响，发现颈椎小关节在矢状位的角度会影响椎间盘的应力分布，当矢状面内颈椎小关节角度越大，其在颈椎活动时抗剪切能力下降，导致同侧椎间盘纤维环更容易在较大的应力下发生退变。而体外生物力学实验也证实，轴向旋转应力可损伤椎间盘内的基质，并增加椎间盘突出的风险

。Cai 等

通过建立颈椎退变有限元模型发现，椎间盘退变程度的增加并不会对同节段关节突关节应力产生显著影响，但对相邻正常节段来说，当退变性节段活动度受限时，关节突关节应力并没有随着颈椎间盘退变的进展而显著增加；而增大退变节段活动度时，关节突关节应力随颈椎间盘退变的进展而显著增加。作者分析这与退变节段的刚度增加和活动性下降有关。Hussain 等

通过建立中重度颈椎间盘退变的有限元模型，探究前后椎间盘高度对后方关节突关节应力的影响，发现关节突关节应力随后方椎间盘高度丢失增加而增加，随前方椎间盘高度增加而进一步增加。在中度椎间盘退变时，后方椎间盘高度丢失对关节突关节的应力影响大于前方椎间盘高度增加，而在重度椎间盘退变时，前方椎间盘高度增加对关节突关节的应力影响较大，这提示不同程度椎间盘退变下其对关节突关节应力的影响可能不同。Rong 等

通过建立 C

水平在矢状面小关节不对称的有限元模型，研究在小关节不对称条件下的生物力学改变。有限元结果显示，在屈伸、侧弯和轴向旋转力矩下，重度小关节不对称模型 ( ＞ 14° ) 的椎间盘内压力较对称模型分别增加 49.02%、57.14%、39.06% 和 30.67%；在屈、伸、侧弯和轴向旋转情况下，重度小关节不对称模型的关节面接触力分别比对称模型增加了 35.64%、31.74%、79.26% 和 59.47%。最终作者得出，在矢状平面，小关节不对称增加了在屈伸、侧弯和轴向旋转下的椎间盘应力和关节突接触力，提示小关节不对称可能同时是颈椎间盘退变和小关节退变发生的解剖学危险因素。

上述研究表明，关节突关节的退变可能与椎间盘退变存在相关性。Gao 等

利用 BEMRI 算法分析腰椎间盘突出症后有残余神经症状的患者，发现腰椎间盘突出与腰椎小关节退变呈正相关，而 Song 等

在152 名受试者中也发现每个单独的关节退变都会影响腰椎三关节复合体中的其它两个关节，虽然目前颈椎方面支持该推断的研究还较缺乏，但是腰椎的这些研究也是“关节突关节的退变可能与椎间盘退变存在联系”的一个佐证。然而，关节突关节退变与椎间盘退变两者是否存在因果关系还存在争议。另一方面，Lee 等

对 62 例年龄在 60～70 岁之间的患者的研究指出小关节退变是一种独立发生的退行性变，而不是由其它退变性因素引起的，同时 Shi 等

在“脂质健康但肥胖”和“脂质异常但不肥胖”表型基础上的研究发现组别间椎间盘退变发生率和小关节退变发生率存在一定差异。这些研究提示对关节突的退变与椎间盘退变的关系还需深入探讨。

杨年丰摇了摇头，说道：“你姑姑也知道你的为人，说你决计不是那种丧心病狂的恶棍，但以防万一，还是把你叫来对质，昨天你累了，所以今天才开口问你。这下好了，疑问总算解开了，我本以为会带着这个疑问进棺材呢……”

四、小结

颈椎关节突关节是颈椎的重要解剖结构，在颈椎活动、应力传导以及颈椎稳定性维持中均发挥着重要的作用。由于各个节段颈椎的力学环境以及在运动中的功能不完全相同，其小关节面的角度也有所不同。而随着生长发育，颈椎关节突关节倾斜角逐渐趋于垂直方向，以更好地配合颈椎完成各个方向的活动；若倾斜角呈水平方向，则可能会因为稳定性下降导致椎体失稳。关节突关节不对称可能导致颈椎间盘和颈椎小关节的应力分布不均，可能是颈椎退变的危险因素之一，但这一推论还需进一步研究的证实。

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