成人单纯Arnold-Chiari畸形颅颈交界区CT参数测量☆

李洋 胡晓珺 王聖茜 廖正步 晏怡 唐文渊 夏永智

Arnold-Chiari畸形 （Arnold-Chiari malformation，ACM），又称小脑扁桃体下疝畸形，是一种小脑扁桃体向下疝入枕骨大孔的先天性畸形，多合并脊髓空洞，其发病机制不清，骨性结构异常可能是重要发病因素[1，4]。ACM与颅底凹陷可单独或合并存在，二者关系仍不十分清楚[2]。目前国内外对Arnold-Chiari的研究多未排除颅底凹陷因素的影响，且对骨性结构研究多以MR为基础，以CT为基础的研究报道较少[3-4]。本研究拟探讨不合并颅底凹陷的成人单纯ACM患者颅颈交界区骨性结构CT线性和角度参数的变化，从而进一步明确ACM的病理变化，并分析其可能的临床意义。

1 资料与方法

1.1 一般资料 连续收集重庆医科大学附属第一医院神经外科2017年9月至2019年4月以ACM为第一诊断的53例患者资料。ACM诊断标准参照王汉斌[1]：①慢性病程，进展缓慢；②上肢疼痛麻木、上肢乏力或肌肉萎缩、节段性分离性感觉障碍等；③以MR T1加权像正中矢状位为标准，以小脑扁桃体尖端超过枕骨大孔前后缘连线5 mm作为诊断阈值；④行颈椎过伸过屈位X片或颈椎CT三维重建排除寰枢椎脱位。排除颈椎CT三维重建示合并颅底凹陷者10例、寰枕融合者3例，共纳入40例成人单纯ACM作为观察组。颅底凹陷以CT正中矢状位重建图像测量齿突尖端超过Chamberlain线5 mm及以上作为诊断标准[2]。本组病例均伴有脊髓空洞，临床症状以上肢感觉异常最常见，有34例；上肢肌力下降或手部肌肉萎缩12例；肩颈及头痛者9例。所有患者经后颅窝枕下减压、硬膜扩大成形术治疗后出院，其中13例术中发现合并脊髓中央管开口处薄膜形成，术中予以疏通。对照组选取20例健康成年人。本研究所有受试者知情同意。

40例观察组中男14例，女26例，年龄19～74岁，平均（46±12）岁；20 例对照组中男 7 例，女 13例，年龄 19～69 岁，平均（45±14）岁。两组性别、年龄比较，差异无统计学意义（P＞0.05）。

1.2 CT检查 采用256排螺旋CT（西门子，德国）行中立位头颈CT轴位薄层扫描，层厚0.75 mm。获取扫描原始数据（图1A），利用RadiAnt DICOM Viewer 4.6.5.18450软件对扫描数据进行处理，在骨窗位（图宽1500 Hu，窗位300 Hu）获取轴位、冠状位、矢状位二维图像，以鼻中隔、寰椎前后弓中点、齿状突尖、枕外粗隆、枕内嵴、颈椎椎体中线等标志为依据，进行图像校正，获取正中矢状位图像（图1B），进行观察指标的测量分析（图1C-D）。

1.3 指标测量 由两名神经外科医师分别进行测量，资料盲法处理，随机分配，结果取平均值。线性参数采用RadiAnt DICOM Viewer 4.6.5.18450软件测量，角度参数指标利用IphotoDraw 2.6软件测量。具体指标如下（图1）。

线性参数 9个：①斜坡长（clivus length），枕骨大孔前缘至鞍背最高点的连线长度；②枕骨大孔矢状径（McRae line），枕骨大孔前后缘中点的连线长度，即OB线（opithion-basion）；③寰齿前间距（anlanto-dental interval，ADI），寰椎前弓后缘与齿突前缘之间的距离；④寰齿后间距（posterior anlanto-dental interval，PADI），为寰椎后弓前缘与齿突后缘之间的距离；⑤齿突Chamberlain线间距 （distance from tip ofodontoid process to Chamberlain line，Dis OP-Cham），齿状突最高点与Chamberlain线之间的垂直距离，定义齿状突最高点低于Chamberlain线为正值，反之为负值；⑥齿突McRae线间距（distance from tip of odontoid process to McRae line，Dis OP-McRae），齿状突最高点与McRae线之间的垂直距离；⑦枕外粗隆与枕骨大孔后缘间距 （distance from external occipitalprobuberance to opithion，Dis EOP-opithion），枕外粗隆与枕骨大孔后缘连线的距离；⑧减压窗长径（decompression length），枕骨在正中矢状位上距枕骨大孔后缘3 cm所在点（即设定的枕下减压骨窗最高点）与枢椎棘突根部上缘的距离；⑨减压窗深度 （decompressioin depth），枕骨大孔后缘或寰椎后弓前上缘与减压窗长径的最短垂直距离。

角度参数6个：①斜坡McRae线角（Boogard angle），McRae线与斜坡形成的夹角；②斜坡椎管角（clivus-canal angle，CCA），斜坡与枢椎椎体后缘形成的夹角；③枕骨角（occipital angle，OA），枕外粗隆和枕骨大孔后缘连线与McRae线的夹角；④枕骨Chamberlain线角 （angle of occipital and Chamberlain line，OChamA），枕外粗隆和枕骨大孔后缘连线与Chamberlain线的夹角；⑤减压枕骨角（decompressive occipital angle，DecomOA），矢状位枕骨距枕骨大孔后缘3 cm所在点（即设定的枕下减压骨窗最高点）和枕骨大孔后缘连线与McRae线的夹角；⑥减压枕骨椎管角（decompressive occipital canal angle，DecomOCA），设定的枕下减压骨窗最高点和枕骨大孔后缘连线与寰枢椎椎管后缘连线的夹角。

图1 CT正中矢状位重建及参数测定 A，标准正中矢状位重建图像。B，利用RadiAnt DICOM Viewer软件CT三维重建过程图示。C，颅颈交界区CT正中矢状位线性参数（红色实线）。枕骨大孔前缘（B），枕骨大孔后缘（O），矢状位枕骨距枕骨大孔后缘3cm所在点（D），枕外粗隆（EOP）。D，颅颈交界区CT正中矢状位角度参数（红色实线）。斜坡 McRae线角（a），斜坡椎管角（b），减压枕骨角（c），减压枕骨椎管角（d），枕骨角（e），枕骨 Chamberlain 线角（f）

1.4 统计学方法 采用SPSS 17.0进行统计分析，两次测量的结果采用组内相关系数（intraclass correlation coefficient，ICC）进行一致性检验。计量数据以均值±标准差（±s）表示。组间资料的比较采用两独立样本t检验，计数资料采用检验。数据中选取有统计学差异的参数指标作受试者工作特征（receiver operating characteristic curve，ROC）曲线，获取其工作特征线下面积 （area under curve，AUC）、兼顾敏感性与特异性的诊断阈值（cut-off）及 95%CI。

2 结果

2.1 颅颈交界区CT线性参数 CT线性参数一致性检验示ICC最低值0.850，具备非常好的一致性。观察组斜坡长 （t=-3.189，P＜0.01）、Dis OPCham （t=-3.733，P＜0.001） 及 Dis OP-McRae（t=-2.446，P＜0.05）均小于对照组；枕骨大孔矢状径（t=0.072）、ADI（t=-2.446）、PADI(t=0.992)、Dis EOP-opithion(t=-1.082)、减压窗长径 (t=-1.270)及减压窗深度(t=-1.103)两组无统计学差异（P＞0.05）。见表 1。

2.2 颅颈交界区CT角度参数 CT角度参数一致性检验示ICC最低值0.835，具备非常好的一致性。观察组 CCA（t=-3.685，P＜0.001）及 DecomOA（t=-2.067，P＜0.05）小于对照组；斜坡 McRae 线角（t=-3.066，P＜0.01） 及 DecomOCA （t=-2.885，P＜0.01） 大于对照组；OA （t=-0.141）、OChamA （t=1.334）两组无统计学差异（P＞0.05）。见表 2。

2.3 颅颈交界区CT参数的ROC曲线图 见图2。根据统计结果，对有统计学差异的斜坡长、Dis OP-Cham、Dis OP-McRae、CCA、DecomOA、斜坡McRae线角及DecomOCA 7个参数作ROC曲线，获取了工作特征线下面积、兼顾敏感性与特异性的诊断阈值、95%CI（表 3）。

3 讨论

ACM与颅底凹陷均是常见的颅颈畸形，二者既可独立存在，也可共存，其关系并不完全清楚[2]。据报道，ACM I型患者中约12%～35%合并颅底凹陷[2]。关于ACM的影像学参数的研究几乎均未排除颅底凹陷因素的影响[1，3-5]。鉴于颅底凹陷以骨性结构的异常为诊断依据，不排除这一因素必然影响单纯ACM的颅颈交界骨性结构的研究结果。颅底凹陷的诊断依据目前尚无统一标准，本研究采用应用较广的诊断依据，界定CT正中矢状位上齿突尖端超过Chamberlain线5 mm以上诊断为颅底凹陷[2]。

表1 两组患者颅颈交界区CT线性参数（±s）

表1 两组患者颅颈交界区CT线性参数（±s）

1)经t检验，与对照组比较，P＜0.05

观察组对照组40 20斜坡长(mm)40.66±3.111)43.44±3.34枕骨大孔矢状径(mm)34.23±2.20 34.03±2.90寰齿前间距(mm)0.78±0.41 0.69±0.27寰齿后间距(mm)18.56±2.56 17.86±2.56齿突Chamberlain线间距(mm)1.23±2.411)1.25±2.29齿突McRae线间距(mm)4.04±1.391)4.95±1.29枕外粗隆与枕骨大孔后缘间距(mm)51.01±5.10 52.43±3.01减压窗长径(mm)52.95±5.20 54.77±5.24减压窗深度(mm)9.13±2.60 9.89±2.35分组 n

表2 两组患者颅颈交界区CT角度参数（±s）

表2 两组患者颅颈交界区CT角度参数（±s）

1)经t检验，与对照组比较，P＜0.05

分组正常组对照组n 40 20斜坡 McRae 线角(°)130.82±7.851)124.60±7.35斜坡椎管角 CCA(°)147.93±7.841)157.33±8.51枕骨角 OA(°)148.47±8.07 149.47±6.17枕骨 Chamberlain 线角(°)158.20±9.21 155.05±7.22减压枕骨角 (°)139.11±10.141)144.49±8.03减压枕骨椎管角 (°)127.71±11.751）118.86±11.33

图2 有统计学意义的参数ROC曲线 A，观察组小于对照组的5个参数指标ROC曲线；B，观察组大于对照组的2个参数指标ROC曲线

表3 各指标ROC曲线相关参数及统计学检验

ACM的影像学诊断依据为小脑扁桃体下端超过枕骨大孔5 mm，最佳影像依据是MR T1加权像的矢状位，因此对Arnold-Chiari骨性结构的研究多以MR为基础[3，6-7]。但相对于CT，MR对骨性结构显示的精确性较差，且需在扫描时即时获取影像，患者体位等因素增加了研究结果的偏差[1]。CT对骨性结构显示更为精准，特别是多排螺旋CT三维重建对颅颈交界区骨性结构的显示优势巨大，更有利于准确量化 ACM患者的颅底结构特征。后期图像的校正功能是CT薄层扫描的另一个显著优势，进行标准的正中矢状位重建提升了结果可靠性，减弱了体位因素的影响，保证了原始研究数据的精确性与可比性。

斜坡长度缩短可能是ACM一个重要的发病因素[4]，王汉斌等[1]利用logistic回归分析建立数学模型，对斜坡长度等参数进行了量化分析，发现斜坡长度对诊断ACM可以起到一定的辅助作用。但上述研究未能排除颅底凹陷因素的影响。本研究进一步证实，不合并颅底凹陷的单纯ACM患者斜坡长度较正常人显著缩短，从而确定了斜坡缩短可作为单纯ACM的辅助诊断依据[1]。理论上斜坡缩短可能影响 Dis OP-Cham、Dis OP-McRae、CCA、斜坡McRae线角等多个参数，而研究结果也已证实了这些参数的改变。其中斜坡长、斜坡McRae线角、CCA、DecomOCA 4个参数 95%可信区间数据没有重叠，敏感性与特异性良好，可作为客观参数依据，对ACM的诊断均可起到一定的辅助作用。

另外，CCA受到颈椎屈伸程度的影响，是评估脑干与上颈椎畸形的重要参数[8]。研究显示对照组中立位CCA为 157.33°±8.51°，这与文献报道的158.2°±9.8°极为接近[8]。季庆等[9]报道了一组 ACM病例，其CCA小于120°，但未排除颅底凹陷这一因素。排除了颅底凹陷后，本组单纯ACM患者中立位的CCA为147.93°±7.84°，仍小于对照组。造成这种差异的原因最合理的解释为斜坡缩短上移，这在本研究中也得以证实。

枕骨的发育异常可能是ACM另一个重要的病因[3]。本研究未检测到 Dis EOP-opithion、OA、OChamA等相关参数变化，但研究引入了正中矢状位枕骨大孔上方3 cm这一参照点，原因是在枕下减压术中减压骨窗的范围一般不超过该点[5-6，10]。以该点为基准测定的DecomOA、DecomOCA均发生明显改变，而以枕外粗隆为基准测定的Dis EOP-opithion、OA、OChamA等参数未发生变化，这提示ACM枕骨大孔区附近枕骨倾斜角度明显增加，推测枕骨大孔附近枕骨发育异常可能造成是小脑扁桃体下疝形成的重要原因之一，这一结论对骨性大孔区减压，尤其是小骨窗减压治疗ACM的合理性提供了有力的佐证[3，5]。

在排除颅底凹陷因素后，对颅颈交界区骨性结构CT参数的研究，进一步深化了对成人单纯ACM的病理结构改变的理解，为该病的诊断提供了可参考的辅助手段，也为枕下减压术的实施提供了一定的理论依据。但研究纳入病例数量有限，检测的参数不全面，且研究结果可能受到人种、地区、性别等多种因素的影响，因此尚需扩大样本数量，进一步深入研究。