頸椎關(guān)節(jié)突關(guān)節(jié)矢狀位角的不對稱性和關(guān)節(jié)突關(guān)節(jié)退變關(guān)系的影像學(xué)研究

徐聰， 徐慶平， 艾雯， 江凱燕， 袁佳， 吳炳華， 尹生江， 畢振宇， 焦培峰

1.南昌大學(xué)第一附屬醫(yī)院神經(jīng)外科，南昌 330006； 2.南昌大學(xué)第三附屬醫(yī)院骨科，南昌 330003； 3.南昌醫(yī)學(xué)院，南昌 330036； 4.南昌大學(xué)第四臨床醫(yī)學(xué)院，南昌 330003； 5.南昌大學(xué)第四附屬醫(yī)院骨科，南昌 330003； 6.南昌大學(xué)第四附屬醫(yī)院放射科，南昌 330003；7.南方醫(yī)科大學(xué)人體解剖學(xué)教研室，廣州 510515；8.暨南大學(xué)醫(yī)學(xué)院解剖教研室，廣州 510632

頸椎關(guān)節(jié)突關(guān)節(jié)是維持頸椎穩(wěn)定的重要結(jié)構(gòu)。 C3～7稱為下頸椎，其椎體形態(tài)相似，具有較大的活動性，是關(guān)節(jié)退行性變的好發(fā)部位，易受外傷影響，是容易發(fā)生頸椎疾病的關(guān)節(jié)區(qū)域[1]。關(guān)節(jié)突關(guān)節(jié)矢狀位的不對稱性（facet tropism，F(xiàn)T）是指左右兩側(cè)關(guān)節(jié)突關(guān)節(jié)矢狀位角的不對等，其中一側(cè)關(guān)節(jié)的傾斜角度比另一側(cè)更接近矢狀位[2]，這種不對稱性和關(guān)節(jié)突關(guān)節(jié)退變的關(guān)系一直存在爭議，本研究通過對20具正常新鮮頸椎尸體標(biāo)本的C3/4～C6/7的關(guān)節(jié)矢狀位不對稱角度和關(guān)節(jié)退變程度進(jìn)行影像學(xué)評估，探討它們之間有無相關(guān)性。

1 材料和方法

1.1 實驗材料

實驗所用的20具新鮮全頸椎尸體標(biāo)本（C1～7）來源于南昌大學(xué)醫(yī)學(xué)院和南方醫(yī)科大學(xué)解剖教研室，無頸椎外傷和頸椎病史，男性13例，女性7例，所有標(biāo)本的出生地和居住地為長江以南地區(qū)，年齡約為40～70歲，平均（58.1±10.8）歲，每例標(biāo)本進(jìn)行正位，側(cè)位及左右斜位X線檢查，排除骨折、溶骨性病變、已行融合手術(shù)以及其他畸形或異常的情況。

1.2 方法

1.2.1 標(biāo)本處理 標(biāo)本全部去除寰椎，仔細(xì)剔除椎體上的肌肉組織，完整保留前縱韌帶，后縱韌帶，關(guān)節(jié)突關(guān)節(jié)，關(guān)節(jié)囊，椎間盤，橫突及棘突結(jié)構(gòu)，標(biāo)本保濕并放置于雙層塑料袋中，-20℃冰箱中保存，實驗前10 h取出室溫解凍。

1.2.2 掃描方法 全部標(biāo)本使用飛利浦螺旋CT掃描儀進(jìn)行掃描（Brilliance 64，皇家飛利浦醫(yī)療公司，荷蘭），球管電壓120～140 kV，球管電流140～280 mA，層厚2.5 mm，間隔1.5 mm，旋轉(zhuǎn)時間0.75 s，矩陣512×512，視野350 mm，常規(guī)軟組織窗，骨窗重建。以上位椎體下緣前后連線作為掃描角度，以平行于掃描角度，經(jīng)過下位椎體后上緣的平面作為測量平面。

1.2.3 測評方法 掃描圖像均由3名有經(jīng)驗的測評人員獨立、隨機地進(jìn)行單盲測評3次，且每次測評的間隔時間超過1個月，隱去受檢者信息及原來的影像診斷信息，3次測量取平均值。測評人員按照改良Noren等[3]和Berlemann[4]等（圖1）的方法測量左右關(guān)節(jié)突關(guān)節(jié)的矢狀位角，其差值的絕對值即為關(guān)節(jié)突關(guān)節(jié)矢狀角不對稱角度，大于6°為不對稱，根據(jù)Boden等[5]的方法將其分為4度：I（正常，normal）：≤6.00°；II（輕 度，mild）：6.01～10.00°；III（中 度，moderate）：10.01°～16.00°；IV（重度，severe）：>16.00°。

圖1 軸位CT頸椎關(guān)節(jié)突關(guān)節(jié)正中矢狀位角（α，β）測量示意圖黃色線為正中矢狀線，橘黃色線為關(guān)節(jié)的前內(nèi)側(cè)和后外側(cè)切點連線即關(guān)節(jié)突的關(guān)節(jié)線，正中矢狀線和關(guān)節(jié)突關(guān)節(jié)線的夾角α，β為左右兩側(cè)的正中矢狀位角，α與β差值的絕對值體現(xiàn)關(guān)節(jié)突關(guān)節(jié)矢狀位的不對稱性Fig.1 Illustration of the sagittal angle(α,β)measured in axial CT of the cervical facet joint The yellow line was the midsagittal line,and the orange line was the line of anteromedial and posterolateral margins of each facet joint Angleαwas formed by the midsagittal line and facet joint line,Angleβwas formed by the midsagittal line of the left side and right side.The absolute value of the difference between angleα and angleβreflected theasymmetry of cervical facet joint

測評人員在CT圖像上測量關(guān)節(jié)突關(guān)節(jié)的關(guān)節(jié)間隙，按照Pathria等[6]的標(biāo)準(zhǔn)將關(guān)節(jié)突關(guān)節(jié)骨性關(guān)節(jié)炎（退變程度）分為4級：I級：正常（normal），關(guān)節(jié)間隙為2～4 mm；II級：輕度退變（mild），關(guān)節(jié)突關(guān)節(jié)的關(guān)節(jié)間隙輕度狹窄（<2 mm）或/和輕度骨贅或/和關(guān)節(jié)突關(guān)節(jié)輕度肥大；III級：中度退變（moderate），關(guān)節(jié)間隙中度狹窄或/和中度骨贅或/和關(guān)節(jié)突關(guān)節(jié)中度肥大或/和關(guān)節(jié)下軟骨輕度侵蝕；IV級：重度退變（severe），關(guān)節(jié)間隙重度狹窄或/和大的骨贅或/和/關(guān)節(jié)突關(guān)節(jié)重度肥大或/和關(guān)節(jié)下軟骨重度侵蝕或/和關(guān)節(jié)下囊腫。

1.3 數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析

所有數(shù)據(jù)用SPSS 17（SPSSInc，美國芝加哥）進(jìn)行統(tǒng)計分析。 測評者間的一致性（inter-rater reliability）和測評者內(nèi)的一致性（intrarater reliability）用κ表示，范圍0.61～0.85（較好的一致性～非常好的一致性）。計量資料的多重比較采用單因素方差分析，等級資料用Wilcoxon秩和檢驗，P<0.05被認(rèn)為有顯著性差異。

2 結(jié)果

本研究20具頸椎尸體標(biāo)本，80個節(jié)段（C3/4～C6/7），共160個關(guān)節(jié)突關(guān)節(jié)。3位測評者測評關(guān)節(jié)突關(guān)節(jié)矢狀位不對稱角度和關(guān)節(jié)突關(guān)節(jié)退變程度的κ值范圍分別為0.62～0.76和0.65～0.81，3位測評者內(nèi)的一致性為0.82～0.86。

2.1 頸椎關(guān)節(jié)突關(guān)節(jié)矢狀位不對稱角度

測量20具標(biāo)本CT圖像發(fā)現(xiàn)，在C3/4～C6/7不同節(jié)段間的關(guān)節(jié)突關(guān)節(jié)矢狀位不對稱角度無顯著性差異（F=0.55，P=0.65），見表1。

表1 頸椎標(biāo)本節(jié)段間關(guān)節(jié)突關(guān)節(jié)矢狀位不對稱角度（±s，n=20,°）Tab.1 Asymmetrical angel of cervical facet joint(Mean±SD,n=20,°)

表1 頸椎標(biāo)本節(jié)段間關(guān)節(jié)突關(guān)節(jié)矢狀位不對稱角度（±s，n=20,°）Tab.1 Asymmetrical angel of cervical facet joint(Mean±SD,n=20,°)

節(jié)段Segments關(guān)節(jié)突關(guān)節(jié)矢狀位不對稱角度Asymmetrical angel of cervical facet joint P C3/4 C4/5 C5/6 C6/7 6.60±3.76 6.35±4.30 7.30±5.11 5.60±3.55 0.65

2.2 頸椎關(guān)節(jié)突關(guān)節(jié)退變程度比較

測量20具標(biāo)本CT圖像上關(guān)節(jié)突關(guān)節(jié)的關(guān)節(jié)間隙發(fā)現(xiàn)，C3/4～C6/7不同節(jié)段間的關(guān)節(jié)突關(guān)節(jié)退變程度無顯著性差異（左側(cè)：Z=3，P=0.646；右側(cè)：Z=3，P=0.376），見表2。

表2 頸椎標(biāo)本節(jié)段間關(guān)節(jié)突關(guān)節(jié)的關(guān)節(jié)間隙(n=20,mm)Tab.2 The joint space of cervical facet joint(n=20,mm)

2.3 頸椎關(guān)節(jié)突關(guān)節(jié)矢狀位角的不對稱性和關(guān)節(jié)突關(guān)節(jié)退變的比較

比較20具標(biāo)本中頸椎關(guān)節(jié)突關(guān)節(jié)矢狀位角的不對稱程度與左右兩側(cè)關(guān)節(jié)突關(guān)節(jié)退變的程度，在C3/4和C4/5節(jié)段有顯著性差異，C3/4：Z＝8.567，P=0.014；C4/5：Z=2.000，P=0.025。在C3/4節(jié)段，頸椎關(guān)節(jié)突關(guān)節(jié)矢狀位角的不對稱程度和左側(cè)關(guān)節(jié)突關(guān)節(jié)退變程度比較：Z＝-2.416，P＝0.016；頸椎關(guān)節(jié)突關(guān)節(jié)矢狀位角的不對稱程度和右側(cè)關(guān)節(jié)突關(guān)節(jié)退變程度比較：Z=-2.250，P＝0.024。在C4/5節(jié)段，頸椎關(guān)節(jié)突關(guān)節(jié)矢狀位角的不對稱程度和左側(cè)關(guān)節(jié)突關(guān)節(jié)退變程度比較：Z=-2.528，P＝0.011；頸椎關(guān)節(jié)突關(guān)節(jié)矢狀位角的不對稱程度和右側(cè)關(guān)節(jié)突關(guān)節(jié)退變程度比較：Z＝-2.077，P＝0.038。而在C5/6和C6/7節(jié)段無顯著的差異性，C5/6：Z＝2.000，P＝0.444；C6/7：Z＝2.000，P＝0.292。在C5/6節(jié)段，頸椎關(guān)節(jié)突關(guān)節(jié)矢狀位角的不對稱程度和左側(cè)關(guān)節(jié)突關(guān)節(jié)退變程度比較：Z＝-1.064，P＝0.287；頸椎關(guān)節(jié)突關(guān)節(jié)矢狀位角的不對稱程度和右側(cè)關(guān)節(jié)突關(guān)節(jié)退變程度比較：Z＝-0.873，P＝0.383。在C6/7節(jié)段，頸椎關(guān)節(jié)突關(guān)節(jié)矢狀位角的不對稱程度和左側(cè)關(guān)節(jié)突關(guān)節(jié)退變程度比較：Z＝-1.417，P＝0.216；頸椎關(guān)節(jié)突關(guān)節(jié)矢狀位角的不對稱程度和右側(cè)關(guān)節(jié)突關(guān)節(jié)退變程度比較：Z＝-1.429，P＝0.153，見圖2。

圖2 頸椎關(guān)節(jié)突關(guān)節(jié)矢狀位角的不對稱程度與左右二側(cè)關(guān)節(jié)突關(guān)節(jié)退變程度的比較在C3/4和C4/5節(jié)段有顯著性 差 異，C3/4：Z＝8.567，P＝0.014；C4/5：Z＝2.000，P＝0.025 在C5/6和C6/7節(jié)段無顯著差異，C5/6：Z＝2.000，P＝0.444；C6/7：Z＝2.000，P＝0.292Fig.2 Comparison between the degree of sagittal angle asymmetry and the degree of facet joint degeneration(Left and Right)There was significant difference in the degree of the sagittal angle asymmetry and the degree of facet joint degeneration between the C3/4 segment andC4/5 segments,Z=8.567,P=0.014.C4/5：Z=2.000,P=0.025.There was no significant differencein the degree of the sagittal angle asymmetry and the degreeof facet joint degeneration between the C5/6 segment andC6/7 segments,C5/6：Z=2.000,P=0.444.C6/7：Z=2.000,P=0.292

3 討論

3.1 關(guān)節(jié)突關(guān)節(jié)矢狀位角的不對稱可能帶來的風(fēng)險

關(guān)節(jié)突關(guān)節(jié)是滑膜關(guān)節(jié)，由透明軟骨覆蓋軟骨下骨，關(guān)節(jié)囊相對松馳，在上頸椎，上關(guān)節(jié)突關(guān)節(jié)面朝向下后，下關(guān)節(jié)突關(guān)節(jié)朝向下前，與水平面大約傾斜45°。而在下頸椎幾乎水平，因此脊柱的頸椎段運動范圍最大，特別是旋轉(zhuǎn)運動，但穩(wěn)定性較差。理論上，關(guān)節(jié)突關(guān)節(jié)兩側(cè)承受相似的脊柱軸向載荷[7]，兩側(cè)的關(guān)節(jié)受力應(yīng)該是相等的。但如果關(guān)節(jié)突關(guān)節(jié)矢狀位化可以將單切面的運動轉(zhuǎn)化為多切面運動。如，脊柱的屈曲運動，關(guān)節(jié)突關(guān)節(jié)矢狀位角的不對稱性可以將簡單的矢狀面運動轉(zhuǎn)化為矢狀面運動聯(lián)合旋轉(zhuǎn)運動。Poureisa等[8]認(rèn)為與單純運動相比，這些聯(lián)合運動明顯增加了椎間盤損傷的風(fēng)險。因此，測量關(guān)節(jié)突關(guān)節(jié)矢狀位角的不對稱性對于診治退行性頸椎疾病有著重大的意義[9]。

3.2 關(guān)節(jié)突關(guān)節(jié)矢狀位角的不對稱和關(guān)節(jié)突關(guān)節(jié)退變的關(guān)系

關(guān)節(jié)突關(guān)節(jié)矢狀位角的不對稱性和關(guān)節(jié)突關(guān)節(jié)的退變是否相關(guān)爭議最多，F(xiàn)ujiwara等[10]認(rèn)為關(guān)節(jié)突關(guān)節(jié)的退變重塑是引起小關(guān)節(jié)矢狀位角不對稱的原因。Cyron等[11]認(rèn)為關(guān)節(jié)突關(guān)節(jié)矢狀位角的不對稱性可能和椎體的旋轉(zhuǎn)有關(guān)，并認(rèn)為關(guān)節(jié)突關(guān)節(jié)矢狀位角的不對稱是引起關(guān)節(jié)突關(guān)節(jié)退變的原因。但張繼業(yè)等[12]認(rèn)為關(guān)節(jié)突關(guān)節(jié)的不對稱性不僅是關(guān)節(jié)突關(guān)節(jié)退變后重塑的結(jié)果，而且可能某些人先天即已存在一定程度的關(guān)節(jié)突關(guān)節(jié)不對稱。從表1，2中可以看出在C3/4～C6/7不同節(jié)段間的關(guān)節(jié)突關(guān)節(jié)不對稱角度沒有顯著性差異（F＝0.55，P＝0.65），不同節(jié)段間的關(guān)節(jié)突關(guān)節(jié)退變程度也無顯著性差異（左側(cè)：Z＝3，P＝0.646；右側(cè)：Z＝3，P＝0.376）。但從圖2中可以看到在C3/4和C4/5二個節(jié)段的頸椎關(guān)節(jié)突關(guān)節(jié)矢狀位角的不對稱程度與左右二側(cè)關(guān)節(jié)突關(guān)節(jié)退變的程度的比較有顯著性差異（C3/4：Z＝8.567，P＝0.014；C4/5：Z＝2.000；P＝0.025）。這個結(jié)果和本組前期研究的結(jié)果是一致的[10]，C3/4和C4/5二個節(jié)段活動量相對較大，所以受累相對嚴(yán)重，關(guān)節(jié)退變較其它節(jié)段快而嚴(yán)重，因此筆者認(rèn)為關(guān)節(jié)突關(guān)節(jié)矢狀位角的不對稱性可能和關(guān)節(jié)突關(guān)節(jié)的退變有關(guān)。

3.3 關(guān)節(jié)突關(guān)節(jié)矢狀位角的不對稱程度的定義

目前，關(guān)節(jié)突關(guān)節(jié)矢狀位角不對稱性的定義有很多種，引用的定義不同，與其相關(guān)研究所得出的結(jié)論也可能不同。以往的一些研究把關(guān)節(jié)突關(guān)節(jié)矢狀位角的不對稱性定義為雙側(cè)關(guān)節(jié)突關(guān)節(jié)的角度之差1°～10°[11,13,14]，Wang等[15]定義雙側(cè)關(guān)節(jié)突關(guān)節(jié)角度差值＞10°為關(guān)節(jié)突關(guān)節(jié)矢狀位角的不對稱性，而Grogan[16]定義的標(biāo)準(zhǔn)則為雙側(cè)關(guān)節(jié)突關(guān)節(jié)角度差值＞15°。本研究采用的是使用比較廣泛的Noren等[3]的標(biāo)準(zhǔn)，即雙側(cè)關(guān)節(jié)突關(guān)節(jié)角度差值＞6°為關(guān)節(jié)突關(guān)節(jié)矢狀位角的不對稱性。

3.4 本研究的局限性

首先，研究的樣本量相對較少，限制了統(tǒng)計學(xué)效能探測真實的差異；其次，利用頸椎尸體標(biāo)本是本研究與其它同類研究的不同之處，尸體標(biāo)本雖然在CT掃描時可以消除病人不配合、頭擺放位置難以統(tǒng)一準(zhǔn)確為正位，且多數(shù)研究為回顧性等因素的影響，但在年齡、性別及疾病的既往史等方面可能會存在一些誤差，而且應(yīng)用尸體標(biāo)本也可以認(rèn)為是一種局限性；第三，CT在熒光屏上的數(shù)字格式和光標(biāo)控制的測量誤差可能潛在地影響測評者內(nèi)和測評者間的信度；第四，測評者的經(jīng)驗會影響方法間的一致性。第五，關(guān)節(jié)突關(guān)節(jié)矢狀位角的不對稱程度和關(guān)節(jié)突關(guān)節(jié)退變程度的分級標(biāo)準(zhǔn)可能存在主觀缺陷，不能完全反映真實。

總之，在本研究中關(guān)節(jié)突關(guān)節(jié)矢狀位角的不對稱性在頸椎各節(jié)段間無顯著的差異性，關(guān)節(jié)突關(guān)節(jié)退變程度在頸椎各節(jié)段間也無顯著的差異性，但C3/4和C4/5的關(guān)節(jié)突關(guān)節(jié)矢狀位角的不對稱程度與同節(jié)段關(guān)節(jié)突關(guān)節(jié)退變的程度之間有顯著的差異性，關(guān)節(jié)突關(guān)節(jié)矢狀位角的不對稱性可能和關(guān)節(jié)突關(guān)節(jié)的退變有關(guān)。