螺旋CT三维重建颈椎椎体形态结构测量数据分析

吕 锋

(淄博矿业集团有限责任公司中心医院，山东淄博255100)

目前，颈椎病的发病机制尚未完全清楚。以往研究多集中于颈椎间盘、钩椎关节、椎间孔及颈椎管等方面，而对于颈椎体的测量研究较少。为此，我们通过螺旋CT三维重建图像测量获得颈椎椎体在矢状面、冠状面、横断面的数据资料，分析颈椎椎体的三维形态结构特点，以探讨颈椎体退变规律及与颈椎病的关系。

1 资料与方法

1.1 临床资料 选取2008年1月～2009年3月因颈椎病以外的其他疾病就诊患者223例，男111例，平均年龄49岁，其中20～39岁36例，40～59岁40例，60岁以上35例;女112例，平均年龄48.7岁，其中20～39岁35例，40～59岁41例，60岁以上36例。选取研究对象均无颈椎病的症状、体征，并排除外伤性骨折、代谢性骨病、内分泌疾病、慢性肝肾疾病和长期服用影响骨代谢药物者。

1.2 方法

1.2.1 CT扫描及图像重建 所有研究对象使用同一台螺旋CT行颈椎扫描，在计算机工作站行多平面重建。在椎体矢状面图像上平行于椎体上、下缘作层厚1 mm、层距1 mm轴位重建图像。取不显示上位椎间盘的椎体最上一轴位切面图像为椎体上轴位截面图，取椎体正中轴位切面图像为椎体中轴位截面图，取不显示下位椎间盘椎体的最下一轴位切面图像为椎体下轴位截面图。在椎体轴位图像上作矢状面切线，切线为椎体正中与棘突正中的连线。

1.2.2 椎体测量 在椎体上、中、下轴位截面图上分别测量椎体前缘中点与后缘中点间距离而得到椎体上矢状径、中矢状径和下矢状径。在椎体上、中轴位截面图上分别测量橫突孔间距离作为椎体上横径和椎体中横径，在椎体下轴位截面图上通过椎体中心作一平行于椎体后缘的直线，以此直线与椎体两侧交点距离作为椎体下横径。在椎体正中矢状截面图上从椎体前缘中点至椎体后缘中点作一连线，经过椎体前缘最高点作一此连线的平行线，经过椎体前缘最低点作一此连线的平行线，测量两平行线之间最短距离为椎体前高度。同理经过椎体上缘中点作一此连线的平行线，经过椎体下缘中点作一此连线的平行线，测量两平行线之间最短距离为椎体中高度。经过椎体后缘最高点作一此连线的平行线，经过椎体后缘最低点作一此连线的平行线，测量两平行线之间最短距离为椎体后高度。图像重建及数据测量均由研究者独立进行，每一数据获得需测量3次，取其平均值。测量时CT图像窗宽为1500 Hu，窗位为 300 Hu。

1.2.3 统计学方法 所有测量数据登录于Excel表中，应用Excel的统计功能及SPSS15.0统计软件进行统计学分析。P≤0.05为差异有统计学意义。

2 结果

223例患者C3-7椎体测量数据见表1。在男性的测量参数中，C3～7椎体上矢状径，C5椎体中矢状径，C3～6椎体下矢状径，C5、C6椎体下横径与年龄呈正相关(r=0.217～0.417，P 均 ＜0.05);C3、C5、C6椎体前高度，C3～C7椎体中高度，C3、C6椎体后高度与年龄呈负相关(r=-0.222～ -0.361，P均 ＜0.05)。在女性的测量参数中，C3～7椎体上矢状径、中矢状径、下矢状径，C6、C7椎体上横径，C5～7椎体中横径，C4～7椎体下横径与年龄呈正相关(r=0.222～0.438，P 均 ＜0.05)。

表1 223例患者C3－7椎体各部位测量数据(mm，±s)

表1 223例患者C3－7椎体各部位测量数据(mm，±s)

椎体 n 上矢状径 中矢状径 下矢状径 上横径 中横径 下横径 前高度 中高度 后高度C3 223 14.15 ±1.70 15.72 ±1.46 16.31 ±1.47 25.29 ±1.87 23.58 ±2.05 16.93 ±1.96 14.41 ±1.45 11.23±1.37 14.48 ±1.43 C4 223 14.95 ±1.89 15.56 ±1.54 16.64 ±1.80 25.53 ±1.82 24.17 ±1.94 17.52 ±1.78 13.78 ±1.31 10.61 ±1.18 13.91 ±1.48 C5 223 14.99 ±1.99 15.44 ±1.67 17.10 ±1.94 26.58 ±1.97 26.16 ±2.16 20.06 ±2.52 12.72 ±1.28 10.33 ±1.17 13.66 ±1.16 C6 223 15.96 ±2.06 15.83 ±1.62 17.61 ±2.07 28.16 ±1.96 28.67 ±2.39 24.17 ±2.94 13.07 ±1.28 10.36 ±1.22 13.78 ±1.19 C7 223 16.93 ±2.47 16.22 ±1.58 17.09 ±2.02 31.32 ±2.55 31.63 ±2.27 27.69 ±2.60 14.95 ±1.30 12.14±1.34 15.28 ±1.33

3 讨论

颈椎的解剖形态是颈椎生理功能和病理变化的基础［1］。颈椎测量包括标本测量和影像学测量。颈椎干燥标本多已脱水、风化和松质骨萎缩，而活体标本水分、胶原纤维丰富［2］，因此在干燥标本所测得数值与活体颈椎的真实数值存在误差。同时，以往有学者通过X线测量的数值因投照距离、放大率的不同误差也较大;而且MRI对皮质骨不敏感，骨性界限也不能清晰显示。很多学者认为，颈椎的CT测量值最为接近其活体值，可作为实际值使用［3～5］。以往对颈椎椎体CT测量方法较单一，测量位置多位于椎体中部，多测量椎体的中矢状径、中横径［6］。而颈椎体在三维形态上很不规则，仅仅依靠单个平面、单一径线很难对椎体的整个三维形态做出正确、全面的评价。基于此，本研究采用CT三维重建的方法从多个位置角度获得颈椎体测量图像，在矢状面、冠状面、横断面上对颈椎体的整体形态进行全面的评价。

椎体随着年龄的增长而发生退变、变形已为医学界所公认。其中腰椎形态变化比较明显，多表现为椎体无创性压缩骨折，而在颈椎这一情况的出现概率较低。其原因可能是颈椎所承载的压力载荷相对较小。以往学者对颈椎椎体进行研究时，经常把男性和女性放在一起研究。但男女性椎体的形态特点有差异，女性椎体并不是男性椎体简单的整体缩小［7］。研究证明，男、女性有着不同的颈椎体生长发育过程［8］，女性较男性发育早，提示随着年龄老化，男、女性颈椎体的退变规律也可能不同。Pashkova等［9］报道，颈椎体的矢状径随着年龄的增长而增大。李杰等［10］测量比较了40岁前后两组人群的颈椎体矢状径，发现椎体的中矢状径在两组间无统计学差异，而椎体的下矢状径则是40岁以上年龄组显著大于40岁以下年龄组，指出对于40岁以上的患者除了测量颈椎体中矢状径外，还应测量下矢状径，以判定是否有椎管狭窄及狭窄程度。椎体后缘构成椎管的前壁，如果椎体矢状径增大，就会导致相应平面椎管矢状径减小，从而使颈椎管变窄，这就构成了突入物压迫脊髓、神经而引起颈椎病的高危因素［11］。因此，推测在颈椎病的发病因素中，由于颈椎椎体矢状径增大而引起的症状、体征，在男性可能仅仅是椎体后上缘和(或)后下缘增大所致，而在女性可能是整个椎体矢状径增大所致。

本研究所测颈椎体上、中横径为上、中横突孔间距。横突孔间距增大会对走行于其中的椎动脉和交感神经产生牵拉和刺激而引起症状。椎体下面两侧斜坡与下位椎体的钩突相关节，其外侧为走行于横突孔的椎动脉和丰富的交感神经丛，且钩突后外侧构成椎间孔的前壁，与走行于其中的脊神经毗邻。颈椎体下横经的增加既可能因自身的原因刺激压迫外侧的椎动脉和交感神经丛，也可能加重钩突的退变增生程度而刺激、压迫脊神经，从而导致颈椎病的发生。本研究显示，随年龄增长，男性 C3～7椎体的上、中、下横径多无变化，仅C5、C6椎体的下横径随着年龄的增长而增宽。而女性大多数颈椎体横径会随着年龄的增长而增宽。C5～7椎体中横径的增宽主要发生在40～60岁，而下横径的增宽主要发生在60岁以后。以上说明女性C5～7椎体横径发生增宽的时间较男性早，且变化的幅度大于男性，表明在60岁以后女性颈椎体横径较男性发生了更大幅度的增宽，提示女性较男性可能更早且更易患颈椎病。

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