颅-颈三角的生物力学原理及在临床手法实践中的运用

冉霄，姜海，王宏伟，刘荣寿，邓叙，郑洪涛，赵肖君

(1.湖北省荣军医院康复医学科，湖北武汉 430079；2.武汉民政职业学院康复医疗学院，湖北武汉 430073)

颈椎结构紊乱导致的疼痛和运动功能障碍，是目前临床常见的疾病或疾病兼症，在脊柱相关疾病的发生率中居于次要位置[1]。传统意义上，一般将颈部的疼痛和运动障碍统称为“颈椎病”，但颈椎病和颈椎结构紊乱无论在发病机制还是在症状表现方面，均有明显区别[2]。对于单纯性的颈椎结构紊乱，手法治疗应与颈椎病的治疗显著区分。颅-颈三角结构作为人体力学结构的重要分支，其结构失衡可以认为是颈椎相关疾病发病的根本原因。本文特以颅-颈三角结构为例，详述其结构及其脊柱生物力学原理，用以指导临床手法的具体应用。

1 颅-颈三角的力学构成

颅-颈三角的力学构成可分为两部分，即颅底三角和颈肩三角，共同构成了完整的“颅-颈三角”系统。该三角系统是维持人体动态核心稳定的重要结构[3]。颅底三角以上项线为基线，顶点位于枢椎棘突，为倒三角模式；颈肩三角则是以C7-T1关节面至双侧肩峰为下部基线，顶点位于枢椎棘突，为正三角模式。枢椎作为连接上下两个三角结构的应力点，其力学结构正常与否，将直接影响颈椎的稳定性。

颅底三角的主要力学结构是寰枕关节和寰枢关节。寰枕关节主要由枕骨髁与寰椎上关节突关节面构成，关节外覆盖寰枕前膜及后膜，关节分类上属于联合关节、双轴关节，自主活动度为3～5°，主要功能是使头部作主动俯、仰及侧屈运动。寰枢关节是寰椎和枢椎之间连结的总称，共包括3个独立的关节，即2个寰枢外侧关节和1个寰枢正中关节。寰枢外侧关节由寰椎侧块的下关节面与枢椎的上关节面构成，关节囊的后部及内侧均有韧带加强；寰枢正中关节由枢椎齿突与寰椎前弓后方的齿突凹及寰椎横韧带构成。在关节分类上，外侧关节属于联合关节、多轴关节；正中关节属于单轴关节。3个独立关节以齿突为垂直轴进行旋转运动，活动度约为60°，使头连同寰椎绕齿突作旋转运动。寰枕关节与寰枢关节的联合运动，使头部运动呈多轴性，即能使头作俯仰、侧屈和旋转运动 。

颈肩三角的主要力学结构可以归纳为“一柱多线”模式。“一柱”指脊柱(具体指C2-T1段脊柱结构)；“多线”指包含韧带及双侧颈部肌肉在内的多个非骨性结构。该节段的肌肉分布具有对称性特征，即肌肉的左右起止点相同，肌肉力量大小相似，力向相反(即互为拮抗)。这一结构的主要作用是限制对侧肌肉及相关结构的过度运动，防止关节紊乱和肌肉损伤，维持脊柱的稳定。

2 颅-颈三角的生物力学原理

根据以上结构分析，颅-颈三角所受力的来源大致有3种：重力、斜应力及张力(图1)。“球茎”理论认为，这3种力量分别作用于切线、弦线以及轴线[4]。重力来自于头部重量所产生的压力。由于人体头部本身具有一定的重量，这个重量直接作用于支撑头部的颈椎各关节，以及下属的肌肉和韧带，对这些结构造成一定的压力，这就是轴线上力量的来源。其次，斜应力来自双侧肌肉的牵拉力以及脊椎本身的稳定力。在“多线”结构模式中，颈椎双侧肌肉的牵拉力被简化成可以具象化的力线，该力线以颈椎轴线为附着点，以颈肩三角最下部基线的解剖结构为力量来源，形成环绕式结构，维持颈椎结构的左右及前后稳定。同时，外部作用力通过影响双侧肌肉的牵拉强度，进而改变某一方向斜应力的大小，导致一侧力线过紧，诱发对/同侧功能障碍，这可以认为是功能性颈椎病的发病机制。最后，即使在无外力作用的条件下，肌肉本身的张力变化也会导致“多线”结构失衡。如受寒、感冒、高热、大量劳动(尤其是用颈过度)、精神紧张、失眠焦虑等均会导致颅底三角及颈肩三角的结构和功能障碍[5]。

图1 颅颈三角所受力的来源与方向简化示意图

3 颅-颈三角生物力学失衡导致的结构及功能障碍

颅-颈三角生物力学失衡导致的结构及功能障碍，主要表现为关节失稳(脱位及半脱位)、运动功能障碍(俯仰受限、转侧不能)、神经功能障碍(颈性眩晕、交感神经兴奋或抑制、颈丛及臂丛神经反射区感觉障碍)等。常见的损伤因素有交通事故、高处坠落、极速运动暂停、潜泳、高台跳水等挥鞭性损伤，炎症、创伤、过度使用颈椎、先天畸形等其他原因的损伤，以及感冒、高热、失眠焦虑等内科疾病损伤[6]。这些因素均可不同程度地导致颅-颈三角生物力学失衡，进而出现功能障碍。本节仅以寰枕关节及寰枢关节为例，探讨颅-颈三角生物力学失衡导致的结构及功能障碍。

寰枕关节及寰枢关节结构性失稳通常合并出现，在颅-颈三角生物力学失衡导致的结构及功能障碍相关疾病中居于首要地位，挥鞭性损伤是造成该疾病的主要原因。

寰枕关节损伤时，结构上表现为枕骨髁骨折，寰枕关节脱位/半脱位，或伴有脑、脊髓、神经损伤等；影像表现为枕骨移位，轴线偏曲，枢椎剑突指向偏转，或发生头部扭转；其结构改变明显。其X线片显示椎前阴影增宽，枕齿间隙超过6 mm；CT及MRI可显示明显的枕骨髁骨折征象。其症状表现：根据《中华人民共和国中医药行业标准·病症诊断疗效标准》，其症状表现为颈及后枕部疼痛明显、颈僵、不能作旋转及屈伸活动，常伴有脊髓损伤、休克，严重者危及生命[7]。

寰枢关节旋转性半脱位的X线参考标准：①颈椎侧位：寰齿前距(atlantodens interval,ADI)成人≥3 mm，儿童≥5 mm；或寰齿前距呈“∨”、“∧”形改变。②张口位：两侧齿突侧块间距差值绝对值(VBLADI)≥3 mm。CT寰枢椎连续横断面扫描可显示寰枢椎旋转程度增加，矢状位和冠状位图像可显示关节突关节的序列不齐，寰枢关节接触面减少，但多数不能显示齿状突与寰椎分离[8]。其症状表现为颈项部、头部、肩背部疼痛明显，活动时疼痛加剧，头痛可向颞部、耳后部放射；颈项僵滞，头部旋转受限，以前后屈伸、左右旋转受限明显，或呈强迫性体位；累及椎基底动脉时，可出现头晕、头痛、恶心、呕吐、耳鸣、视力模糊等椎基底动脉供血不足症状；刺激交感神经时，则恶心明显，严重时呕吐。累及延髓时，则主要影响延髓外侧及前内侧，出现四肢运动麻痹、发音障碍及吞咽困难等。

寰枕关节及寰枢关节失稳在力学上，可体现为三个力线方向均发生不同程度的改变。结合临床发现，不同力线改变导致的症状并不完全相同。因此在疾病诊断时，必须严格参照病史、症状、体征、影像资料，并结合治疗师的个人判断进行全面诊察。综合治疗应以纠正不同力线改变导致的结构失衡及恢复正常功能为目的，同时防止移动或搬动不相关结构导致症状加重。

4 颅-颈三角生物力学原理在脊柱(颈椎)功能整复中的运用

功能解剖学及“桥”理论认为，全段颈椎的受力中心应在C4-C5处，因此处颈椎曲度最大，是全段颈椎的应力核心[9]。而运用颅-颈三角力学结构时，则应在上述基础上判定症状的具体归属。如损伤在颅底三角，则治疗核心应以手法调整寰枕及寰枢两关节的结构为主；如损伤在颈肩三角，治疗上则应以手法调整C4及C5的解剖位置偏差，纠正“多线”结构的力学失衡为核心。目前流行的手法治疗技术如传统手法、麦特兰德手法、麦肯基手法、美式整脊技术等，均强调牵伸技术、松动技术、整复技术以及自我锻炼在治疗颈椎结构失衡及功能障碍方面的效果，但在颈椎的力学评估和手法精确定位整复等方面则相对不足[10]。因此，必须结合颅-颈三角生物力学的相关原理，并在合理的评估基础之上，才能更好地实现精准定位整复和力学结构调整的治疗目的。

在具体实践中，要明确以下五点：(1)明确损伤部位；(2)判定损伤性质；(3)明确诊断及鉴别诊断；(4)制定合理有效迅速的康复计划及治疗方案；(5)保证按照方案实施规范的手法操作。在手法操作中要明确三个重点：定位、定向、定力，以求尽量达到重建力学结构、恢复运动功能、避免二次损伤的治疗目的。定位，指的是在手法治疗中要明确损伤的具体部位以及手法的力学调整点；定向，指的是在针对损伤部位和力学调整点的治疗时，要明确结构改变的角度和方向以及手法施加力量的方向；定力，指的是根据患者损伤程度的不同以及结构改变角度的大小而施加一定的力量，手法力量不能过大(易引起二次损伤)和过小(易导致整复不足)。更应避免反复多次施以同样操作而造成患者的心理抵抗和症状恶化。

以寰枢关节半脱位为例(图2)，该患者X线张口位示右侧寰齿间隙(齿状突与寰椎侧块距离)大于3 mm，两侧寰齿间隙之差(宽-窄)大于2 mm；棘突位于正中线左侧，提示患者枢椎位置向左侧移。侧位片示患者颈椎生理曲度变大，C3-C6椎体稍向后突出，C4-C5椎间隙变窄，椎体少量骨质增生，总体呈退行性改变。患者症状表现为仰头尚可，低头受限明显，向右转侧尚可，向左明显受限，侧向(左)活动度低于20°；自觉后枕部及项部紧张感，用力活动时有明显眩晕不适，无明显恶心及双侧上肢麻木等；触诊示上项线及枕后筋膜紧张，枢椎横突左侧易触及且伴随压痛，项部肌肉紧张且有明显压痛，紧张度右侧大于左侧，臂丛神经牵拉试验(-)，爱迪生试验(-)，双侧霍夫曼征(-)，提示未出现神经系统损伤。综合诊断为：①寰枢关节半脱位；②颈椎退行性病变。

图2 寰枢关节半脱位及颈椎力学结构改变X线(正侧位+张口位)

其他康复治疗措施本处不加详述，仅就其手法整复进行探讨。手法整复需结合患者的病史、体征、症状、影像学资料加以判断，考虑患者的耐受程度，以纠正椎体结构的失稳与肌肉结构的张力异常为目标。根据对该患者相关资料的分析，手法整复在颅底三角处以枢椎为核心，定点为左侧枢椎棘突与横突之间的凹陷处，方向向右，力量以带动颈椎旋转至最大程度为度，不可过量，复位手法迅捷，不追求“咔嗒”声；在颈肩三角处以C4-C5颈椎关节为核心，定点为C4及C5颈椎棘突与横突之间的凹陷处，方向向右，力量以带动颈椎旋转至最大程度为度，不可过量，复位手法迅捷，不追求“咔嗒”声。在整复手法操作前，必须施以一定程度的牵伸及放松颈部肌肉的手法，范围包括上项线、颈肩三角基线，左右“多线”肌肉结构，尤其是对斜角肌及胸肌的放松。

5 认识

对解剖结构的精细掌握是从事手法治疗的基础，而对于解剖功能结构及力学构成的进一步挖掘，则是提高手法治疗效率的重要保障。传统手法治疗颈椎病具有良好效果[11]，但在颈椎整复过程中缺少明确的诊断和精确的定位，手法无论派别，俱以整体搬移为主，初始从业者在没有清晰掌握颈椎相关精细结构时，运用此法难免出现次级损伤和更加严重的后果[12]。目前的整复手法整体上仍缺乏精准的力学模式指导，借鉴和使用的多半来自美式整脊技术，结合部分传统脊柱整复手法，虽自成一派，但在解剖理论、力学理论、功能理论等方面仍存在巨大欠缺，成为阻碍传统手法治疗向更深层次发展的瓶颈[13]。颅-颈三角的力学结构模式和临床综合运用就是为弥补这一欠缺进行的初步尝试，其存在的优点主要有：(1)在主流脊柱力学体系内开辟新的研究途径，为脊柱相关疾病尤其是颅底结构病变的临床诊治提供新的思路和手段；(2)有利于规范颈椎整复手法的操作，避免不良事件，保证患者和施术者的安全；(3)过程更加简化，定位、定向、定力在任何手法治疗中都具有非常重要的指导作用。