颈椎反弓对C4～5节段椎间孔形态的影响及临床意义

冯 哲，杨会峰，刘 军,项良碧

正常的颈椎生理曲度(颈曲)是维持颈椎生理功能的基础，颈曲异常往往是颈椎退变的典型征象，颈曲变直或颈椎反弓又会加速颈椎结构的退变，增加颈椎疾病的发生风险[1]。颈椎反弓是指正常的颈曲出现反向弯曲，使颈椎出现后凸畸形，是颈曲异常的晚期表现。近年来的研究[2-3]证实，颈曲异常与颈椎病的发生发展密切相关，但颈椎反弓对颈椎节段及椎间孔的影响相关文献报道较少。Abola et al[4]对100具尸体标本的颈椎小关节退变的研究证实，C4～5小关节更容易发生关节炎性退变，从而导致C4～5椎间孔退变性狭窄。我们分析2019年1～10月锦州医科大学北部战区总医院115例门诊就诊者资料，通过测量C4～5节段的椎间孔、椎间隙高度和观察椎间孔形态探讨颈椎反弓对椎间孔形态的影响，报道如下。

1 材料与方法

1.1 研究资料纳入标准：① 30岁≤年龄≤70岁；② 能良好配合完成检查；③ 临床资料完整。排除标准：① 合并颈部肿瘤、脱位、感染；② 合并强直性脊柱炎、后纵韧带骨化；③ 有颈部手术史、外伤史；④ 有脊柱侧弯畸形。本研究共纳入115例，男68例，女47例，年龄30～65(53.02±10.21)岁。根据颈椎是否存在反弓将115例门诊就诊者分为颈椎反弓组[23例，C2～7Cobb角<0°，具体为-24.6°～-2.2°(-10.86°±6.60°)]和对照组[92例，C2～7Cobb角≥0°，具体为1.3°～33.3°(16.21°±8.64°)]。① 颈椎反弓组：男9例，女14例，年龄30～65岁。② 对照组：男48例，女67例，年龄30～65 岁。两组性别比、年龄比较差异均无统计学意义(P>0.05)。所有数据均由2名脊柱专科医师分别测量3次后取平均值。

1.2 影像学测量方法及指标

1.2.1颈曲的测量方法 摄颈椎侧位X线片，采用可信度较高的C2～7Cobb角测量法[5],使用Surgimap软件测量C2～7Cobb角：做C2与C7椎体下终板的平行线，两线相交所成的锐角即为所测Cobb角，见图1。

1.2.2C4～5节段椎间孔平面的定位 ① 使用医学影像信息系统(PACS)选取C4～5椎间孔平面图像，取平行于椎间隙的平面，将图像调整至C4～5节段椎间孔最大位置时的椎间隙平面(见图2A)。② 在此层面上以目标椎体最前缘至棘突做正中线，与正中线成45°角做过椎间孔的直线，再做此直线的垂直线，使过该垂直线的椎间孔平面垂直于椎间隙平面，调整至出现椎间孔最大时的位置(见图2B)。

图1 使用Surgimap软件测量颈椎C2～7 Cobb角 A.正常的颈椎生理曲度，C2～7 Cobb角26.5°；B.反弓的颈椎生理曲度，C2～7 Cobb角-6.2°

1.2.3C4～5节段椎间孔的测量 ① 椎间孔高度：C4椎弓根下缘中点到C5椎弓根上缘中点之间的距离(见图2C，P线)。② 椎间孔宽度：过C5椎体后上缘作垂直于椎间孔高度线的横线至关节突(见图2C，M线)。③ 椎间孔横截面积：C4椎体后下缘、C5椎体后上缘、上下关节面内侧缘及上位椎弓根下缘中点、下位椎弓根上缘中点连线所形成的横截面积(见图2C，N线范围内)。

1.2.4C4～5节段椎间孔形态的观察 依据C4～5节段椎间孔平面定位确定的位置，观察C4～5椎间孔形态差异(见图2D)。将观测到的椎间孔形态大致分为类椭圆形、方形、圆形、马蹄形、纺锤形、不规则形(见图3)，圆形和椭圆形占比越大表明椎间孔越规则。

1.2.5C4～5节段椎间隙高度的测量 ① 前缘高度：C4椎体下终板前缘到C5椎体上终板前缘的距离；② 后缘高度：C4椎体下终板后缘到C5椎体上终板后缘的距离；③ 前、后缘高度比。

2 结果

2.1 两组C4～5节段椎间孔的测量结果比较见表1。椎间孔高度、宽度、横截面积两组左侧和右侧比较差异均无统计学意义(P>0.05)；椎间孔宽度颈椎反弓组明显小于对照组(P<0.05)；椎间孔高度、横截面积两组比较差异均无统计学意义(P>0.05)。

图2 颈椎反弓组(左图)和对照组(右图)在PACS系统中的测量图像 A.椎间孔最大时的椎间隙平面；B.调整至出现椎间孔最大的矢状位CT图像(箭头所指为C4～5节段椎间孔)；C.测量椎间孔高度(P线)、宽度(M线)、横截面积(N线范围内)；D.在椎间孔观察平面的矢状位CT图像，颈椎反弓组中C5上关节突明显向C4～5节段椎间孔内突入

图3 两组C4～5节段椎间孔形态 A.纺锤形;B.马蹄形;C.不规则形;D.圆形;E.类椭圆形;F.方形；A～C是颈椎反弓组典型图像，D～F是对照组典型图像

2.2 两组C4～5节段椎间孔形态的观察结果比较见表2。颈椎反弓组中纺锤形和不规则形占比较大，对照组中类椭圆形和圆形占比较大。椎间孔形态颈椎反弓组较对照组更趋向于不规则。

2.3 两组C4～5节段椎间隙高度的测量结果比较见表3。椎间隙前缘高度、后缘高度和前、后缘高度比颈椎反弓组均明显小于对照组(P<0.05)。

表1 两组C4～5节段椎间孔的测量结果比较

表2 两组C4～5节段椎间孔形态的观察结果比较(个)

表3 两组C4～5节段椎间隙高度比较

3 讨论

3.1 颈椎反弓与C4～5节段椎间孔形态的关系分析及临床意义本研究中，对照组184个椎间孔中，以类椭圆形最多，其次为圆形、方形、不规则形、马蹄形、纺锤形；颈椎反弓组46个椎间孔中，以纺锤形最多，其次为类椭圆形、马蹄形、圆形、方形。结果说明椎间孔形态颈椎反弓组较对照组更趋向于不规则。颈椎反弓组椎间孔形态的改变主要由C5椎体后缘的增生和C5上关节突增生肥大造成，椎间孔前、后壁的增生导致了椎间孔节段呈纺锤形改变。颈椎反弓引起C4～5节段后凸畸形，使C4～5节段椎间孔形态由正常的上下型改变为前上至后下型，同时伴有骨赘的增生，形成不规则的形态。文献[6]显示，C5为颈椎活动中心，关节突关节不稳、颈椎间盘突出等因素均会使该节段椎体更容易产生增生骨赘，导致两侧椎间孔形态的改变。大多数C5神经根与椎间盘的解剖关系为前后关系，后凸导致椎间孔变形从而使神经根与椎间盘贴附更紧密，椎间盘的轻度突出即压迫神经根，严重时引起相应的神经症状。因此我们认为，从C4～5节段椎间孔形态学上分析，颈椎反弓比颈曲正常者更容易发生椎间孔狭窄。

3.2 颈椎反弓与C4～5节段椎间孔的关系分析及临床意义本研究的测量结果均为就诊者在自然静止状态下测得，颈椎椎间孔一般随着颈椎运动程度的不同而变化。颈椎在屈曲、伸直、侧屈、旋转不同状态下椎间孔的径值变化不同。张正丰 等(1998年)研究表明，颈椎完全在屈曲位时，颈椎椎间孔面积增加最大，且C4～5变化最明显，屈曲角度越大椎间孔面积越大；而在完全伸展位置时，椎间孔面积明显减小，伸展角度越大椎间孔面积越小。Chang et al[7]对椎间孔动态研究表明，颈椎在屈曲时椎间孔的高度和面积均增大，而在伸展时高度和面积均减小。本研究中，椎间孔宽度颈椎反弓组明显小于对照组(P<0.05)；椎间孔高度、横截面积两组比较差异均无统计学意义(P>0.05)。考虑原因可能是本研究中各组颈椎曲度变化相对较小，引起的孔径变化较微小，未能测量出明显差异。另外，Yang et al[8]通过对颈椎术后曲度变化的研究得出，颈椎曲度的丢失甚至反弓会引起椎间隙应力增加，椎间盘退变加重，椎间隙变窄，从而引起椎间孔高度丢失。本研究中，椎间隙前、后缘高度比颈椎反弓组均明显小于对照组(P<0.05)，与该结论基本一致。颈椎反弓引起椎间孔变化的理论研究也比较充分。魏威 等[9]通过对新鲜颈椎标本进行生物力学研究发现，颈曲变直或颈椎反弓使C4椎体所受应力比正常增加44%，关节突关节容易退变、脱位，扭转生物力学性能变差，颈椎失稳，使颈椎间盘容易退变突出。由于颈椎的关节突关节具有自前上向后下倾斜的结构特点,在椎间盘退变、支撑力下降的状态下，关节突关节会产生松动，上位推体的下关节突可沿着斜面向后下滑动移位,从而使下位相邻椎体的上关节突沿斜面凸入到椎间孔内,使椎间孔前后径变窄。本研究中，椎间孔宽度颈椎反弓组明显小于对照组(P<0.05)，考虑是由于C5上关节突突入椎间孔内。另外，由于反弓使C4下关节突对C5上关节突的横向应力增加[10]，导致C5上关节突易增生肥大，进一步减小椎间孔宽度。正常人群中C4～5节段椎间孔狭窄最常见[4]，而颈椎反弓将导致狭窄进一步加重。

3.3 颈椎反弓与C4～5节段椎间隙高度的关系分析及临床意义颈椎反弓使C4～5锥间盘所受应力增加，加速椎间盘退变、髓核脱水变性、间隙塌陷，相应节段骨性结构韧带松弛，后方小关节松动，颈椎不稳加重，同时又增加了关节突关节的负荷，继而减小椎间孔高度、宽度、面积，使神经根逐渐受压[11-13]。本研究中，椎间隙前缘高度、后缘高度和前、后缘高度比颈椎反弓组均明显小于对照组(P<0.05)。表明颈椎反弓会导致C4～5椎间盘退变，且前缘退变较后缘严重，最终导致整个C4～5节段椎间隙变窄。本研究在指导临床行颈椎前路手术时具有一定价值，颈椎反弓患者行颈椎前路手术时应谨慎选择cage型号，避免过度撑开椎间隙，增加相关手术风险[14]。

综上所述，颈椎反弓严重影响颈椎生理功能，其可促使C4～5节段椎间孔宽度减小和椎间隙高度丢失。本研究的不足：① 未纳入MRI检查以考察对椎间孔周围软组织的影响；② 仅研究颈椎反弓对C4～5节段的影响，未测量颈椎其它节段的变化规律；③ 样本量较少，部分数据可能存在偏倚，需扩大样本量进一步分析。