多排螺旋CT对成人下颈推增龄变化的应用解剖学研究(2)
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2010年5月1日
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6.1 椎椎体、椎体间隙、椎弓根的增龄变化及临床意义。椎体是椎骨负重的主要部分,它承载着躯干的载荷分布及传递,头颈部的负荷则主要由颈椎椎体承载并传递。本研究测量结果显示:随椎体序列自上而下的增加,颈椎的横径(C7>C6>CS>C4>C3)、矢径(C6>C7>CS>C4>C3)逐渐增大,而高度渐减小(C7>C3>C4>CS>C6)。此变化趋势符合椎体由上而下负重递增的要求。椎体宽度的逐渐变大和高度的逐渐变小,有利于颈部较灵活的侧屈运动,也符合颈椎稳定的生物力学需要。在同一椎体内,下矢径大于上矢径,但下横径却小于上横径,这是由于平椎体下缘的下横径位于椎体钩突关节面斜坡的下份,故较上横径明显变小。
Frobin等研究认为,男性椎体高度与年龄无明显关系,而女性椎体高度随年龄逐渐变小。我们的研究结果显示,椎体的高度和宽度(横径)与年龄变化无关,可能与测量人群不同有关。我们的结果同时表明,矢径随年龄变化有增大趋势,尤其C5、C6椎体在40岁左右时即出现增大趋势。可能是由于C5、C6位于颈椎曲度的顶端,在任何年龄段均处于载荷中心,且参与颈椎的前屈、后伸及侧屈运动。正如schiege所言,体重随年龄增加必然导致前向剪力加大,对下位椎体上关节面的压力增加,关节面顺应其所受应力而发生形态上的变化,表现为关节面矢径的加长。上关节面承受上一椎体向前的剪力,随着节段不同,所受剪力也不同,由于剪力对关节面的作用导致了关节面的适应性变化,表现为自上而下关节表面积逐渐增大。
同样承受传导压力的还有椎体之间的椎间盘。椎间盘的主要功能是通过固定相邻的椎体而稳定脊柱,同时维持椎体之间的运动并具有灵活性。随年龄的增长,椎间盘经历了体积、形状、结构及组成的巨大变化,发生退变,椎间隙及脊柱生理曲度发生变化,改变了脊柱的力学特性,使椎体之间的运动能力降低。为观察椎间盘随年龄变化趋势,我们在骨窗闽值视野下,采用侧量上下相邻椎体相对面的椎体间隙高度宽窄变化,从而间接推断椎间盘退变程度。
观测结果表明,椎体间隙前高、中高男、女性随年龄增长表现为先升高后降低的趋势,而男性椎体间隙后高随年龄增长逐渐降低,女性椎体间隙后高先增大,46-55岁开始减小,男、女性都以C4-5、CS石变化明显。从颈椎的生理曲度而言,弧度顶点在C4、C,之间,在正常情况下颈椎由过伸到过屈位的运动过程中负荷最大压力,应力水平变换于C4名和C6-7之间,c,的应力最大。下颈椎屈伸活动主要是在中段,CS;活动度最大,特别是在矢状面上。侧屈与旋转活动则是愈往下愈小。C5-6、C6-7在半屈一中立一半伸范围内的活动度明显大于C3-4、C4-5,而这一活动恰好在日常生活中使用最多,这或许可解释C5-6、C6-7退变发生的最早、最重。椎间盘的退变在各年龄段均有不同程度的发生,正常椎间盘在青春期含水量约占80%以上,随着年龄的增长,其水分逐渐减少,自18岁起至60岁,椎间盘水分降低8%一加%;髓核的脱水导致椎间盘体积减小,椎间隙变窄,20岁以后开始出现椎间盘退变程度的增加,随着年龄的增大,椎间盘退变程度逐渐加重,下颈椎的椎间盘退变程度明显高于上颈椎,其中以C5-6椎间盘退变最严重,C4-5,C6-7次之,这和本组研究结果相符合。椎骨由椎体和椎弓两部分构成,上下椎骨的椎体及椎弓相连形成脊柱的前后两柱。椎弓根作为连接脊柱前后两柱间的三维性坚强钳夹,对载荷的传递起杠杆平衡作用。椎弓根的变化主要在宽度上,表现为C4、CS的宽度较其他椎体明显增宽,并随年龄的增长有增宽的趋势,但60岁左右时有所下降。椎弓根的形态与脊柱的生理弯曲和承受重量及力的传递有关,在颈椎,C3承受应力较小,C4、CS承受应力最大,且处于颈曲度的最顶端,但中老年由于激素水平下降,随年龄增长骨钙丢失明显加快,出现骨质疏松,这可能是60岁左右时椎弓根宽度下降的原因之一。XuRI等学者对加具尸体标本进行研究,结果发现,椎弓根高度和宽度有性别差异,男性较大,与本组实验相符。
椎体对颈椎病的影响在于它的稳定性,椎体边缘的增生与颈椎病发生密切相关,因为椎体的宽度影响着钩突的大小,椎体的高度还对CS至C7钩突的大小产生影响。如颈椎间隙变窄,致颈生理曲度改变,椎间失稳,周围韧带过度牵拉,使椎体上下缘及钩突骨刺形成,突入椎管、椎间孔、横突孔,压迫脊髓、神经、血管,而产生一系列临床症状。椎弓根则是颈椎病手术治疗时后路内固定术的解剖基础,力学强度是所有颈椎内固定中最好的。但颈椎椎弓根宽度小于高度,所以在临床上选用螺钉直径因以宽度为准。
6.2 钩突的增龄变化及临床意义。钩突是每个颈椎椎体自后外侧突起的骨性边缘,即C3至C:颈椎椎体上面侧方的峭状隆起。钩椎关节由上位椎体侧下缘的斜坡和下位椎体钩突上缘构成,也称为Luschka关节。钩椎关节是由于适应颈椎运动功能的发展,由直接连结向间接连结组织分化的结果。钩突主要功能是引导和控制椎体的矢状运动,同时钩突与椎体上面之间形成约1000左右的夹角,有限制椎体向侧方移动的作用。本研究对钩突基底宽、基底长、冠状位高、基底夹角及钩突尖间距进行了测量。男、女性椎体钩突增龄性变化基本保持一致,同一椎体钩突随年龄增大,高度增加,基底长增大并逐渐向椎体矢状面靠拢,钩突尖间距由于包夹于上位椎体下缘的两侧,所以其变化趋势与椎体横径相同。但是由于女性更年期出现内分泌功能的紊乱,上述一些趋势的变化常较男性提前。例如冠状位钩突基底宽,在男性各椎体钩突冠状位基底宽随年龄变化无统计学差异,但女性C4、CS、C6在56-65年龄组却增宽明显,随后在66-年龄段显著下降。又如,男、女性各椎体冠状位钩突高随年龄变化逐渐增高,56-65年龄组达峰值,而后略有下降。但男性仅C5、C6在56-65年龄组较25-35组升高显著,而女性在同一年龄段,C5较此前各年龄段均显著升高,同时,C4、C6亦较25-35、36-45年龄组有显著性差异。此外,从钩突基底夹角及基底长度的变化也可以看出,随年龄增长,钩突逐渐从椎体侧后方向前伸长,包绕于椎体两侧,几近矢状位,使椎体的活动受限。从测量结果看,在高年龄组C4到C6钩突径线较其它年龄组及椎体的钩突大,故在集中受力情况下,易出现钩突的增生和退变。与Ebralle如1201等人报道的钩突在C4-C6时较大,所以剪切力主要作用在C5-C6水平,引起钩突增生变尖的结果相一致。鞠晓华在有钩突骨质增生的标本上观察到,从C3至Tl钩突均见骨质增生,其中以C4-C6出现率最高,分别为1.7%,3.2%,2.8%。杨阳明l的实验结果表明,钩椎关节的退行性变及增生的次序为CS、C6、C4,均与本组结果相符。钩突的变化可对神经根和椎动脉产生影响,钩突尖部过高、过大,可直影响到横突孔的下口,导致横突孔继发性狭窄,椎动脉受压;钩突在外侧背部增生时可突入椎间孔。骨质增生的部位以钩突后缘多见。在有钩突骨质增生的标本上,可见增生的骨赘多向后外侧突起,使椎间孔变窄,故通过部分钩突的切除可达到对椎动脉、神经根的减压。
7.结论
(l)多排螺旋CT应用广泛,可为影像学诊断及临床应用提供详实数据;(2)颈椎的形态学变化在不同程度上受年龄因素的影响,椎体间隙、钩突、椎间孔影响较大,椎体、横突孔受影响较小;(3)椎体间隙与钩突是影响椎间孔、横突孔的重要因素 ......
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