颈椎不稳的研究现状.doc

颈椎不稳的研究现状第14卷 第4期医学研究生学报Vol.14 No.4 2001年8月Journal of Medical PostgraduatesAug.2001综 述颈椎不稳的研究现状邹 军综述, 王与荣审校(南京军区南京总医院骨科,江苏南京210002)摘要: 颈椎不稳是临床较常见的一种征象,正确认识这一病理状态对指导颈椎疾病的诊治具有重要意义。本文从定义、病因、临床表现、诊断、治疗等多方面综述了关于颈椎不稳的一些最新认识。关键词: 颈椎; 不稳; 颈椎不稳征中图分类号: R681.55 文献标识码: A 文章编号: 1008-8199(2001)04-0347-03 Instability of the cervical vertebraeZOU Junreviewing,WANG Yu-rongchecking(Department of Orthopaedics,Jinling Hospital,Nanjing210002,Jiangsu,China)Abstract: Instability of the cervical vertebrae is a very common phenomenon. Its occurrence isusually accompanied with some other cervical spinal diseases. This review narrates the newapproach about the definition, etiological factors, clinical manifestations, diagnosis methods andtreatments.Key words: Cervical vertebrae; Instability; Cervical spinal instability0 引 言颈椎不稳和腰椎不稳一样,在临床上相当常见,统称为脊柱不稳。但长期以来,颈椎不稳并没有引起人们足够的重视,临床医师对其认识比较混乱,诊断标准不一,治疗手段也不相同。本文拟对近年来有关颈椎不稳的国内外研究进展作一综述。1 概 述 正常情况下,维持脊柱稳定的基本单位是运动节段(motion segment),即脊柱的功能单位(function of spinalunit, FSU),包括相邻的两节椎骨及其椎间盘、关节突关节和韧带结构等。在生理条件下,颈椎活动受各种外部载荷(外力)以及内部载荷(应力)的共同作用,由此产生相应部位的生理变形(应变)和颈椎的生理活动。在生理载荷下,FSU不会出现异常应变,因而保证了脊柱的稳定。 Pope及Pajabi1于1985年提出,脊柱的稳定性反映了载荷与其作用下所发生位移之间的关系。在同样的载荷下,位移越小,稳定性就越强。因此,脊柱的不稳意味着在正常载荷下即出现了异常活动、应变和变形。1987年,White等2提出了临床稳定(clinical stability)和临床不稳(clinicalinstability)这一概念。认为在生理载荷下,脊柱各结构能维持其与椎体之间的正常位置关系,不会引起脊髓或脊神经根的损伤或刺激,故称为临床稳定;当脊柱丧失这一功能时,就称为临床不稳。 “脊柱不稳”目前尚无统一的定义。但多数学者认为,这一概念主要应包括以下两方面的内容:在生物力学上,脊柱不稳是指运动节段的刚度下降、活动度增加,与正常结构相比,不稳的脊柱在同样载荷作用下发生更大的位移;在临床上,不稳脊柱的过度活动可导致疼痛,潜在的脊柱畸形可能导致脊髓及脊神经组织受压损伤。也有学者3提出,上述两方面的含义可以分别命名为“脊柱不稳”和“脊柱不稳征”。若发生在颈椎,则分别称为“颈椎不稳”和“颈椎不稳征”。也就是说,当存在颈椎的过度活动和(或)异常活动时,并不一定伴有明显的临床症状。生物力学的试验表明4,正常人体颈椎的稳定性系由两大部分来维持。一是内源性稳定,包括椎体、椎弓及其突起、椎间盘和相连的韧带结构,为静力性平衡;二是外源性稳定,主要为颈部肌肉的调节与控制,它是脊柱运动的原始动力,为动力性平衡。上述任何一个环节遭受破坏,均可能引起或诱发颈椎正常结构及平衡功能的丧失,从而导致颈椎不稳。研究发现5,就颈椎各椎体的稳定性而言,按椎体序列越往下其稳定程度越好。但颈椎的稳定平衡除了与其结构形状(空间序列)有关外,还与颈椎生理功能(运动序列)有联系,即和颈椎所处的运动状态相关。其中与前屈、后伸等状态相比,侧弯状态下颈椎总体的稳定性最差。颈椎不稳根据发生的部位不同可以分为上颈椎不稳和下颈椎不稳两大类。前者主要表现为侧方不稳和轴向旋转不347 收稿日期: 2000-07-15作者简介: 邹 军(1976-),男,江苏常州人,硕士研究生,从事骨科专业,现在南京市第一医院骨科。稳,而后者则以前屈、后伸不稳较为常见。尤其第1、2颈椎,由于生理功能的需要,匹配相应的生理畸形椎体,故其活动幅度最大,是颈椎最不稳的部位。2 病 因引起颈椎不稳的原因很多,主要包括创伤、退行性变、炎症、肿瘤、先天畸形以及手术等。2.1 创伤 根据颈椎在损伤后立即移位或是在愈合修复过程中逐渐发生的畸形,可大致分为急性和慢性不稳定损伤。无论是从Holdsworth的二柱理论(1970年)还是从Denis的三柱理论(1983年)出发,椎节的任何解剖部位受损均将波及颈椎的稳定性,其中包括周围的韧带与肌群损伤6。因此,对颈椎骨折脱位及软组织损伤的治疗应特别强调早期复位、确实制动和积极的功能锻炼这一基本原则,以避免由早期的急性失稳转变为后期的慢性失稳,从而导致严重后果。2.2 退行性变 在引起颈椎不稳的诸多病因中,退行性变最为常见。退行性变是人体生长发育停止后出现的自然规律。椎间盘是人体组织中发生退行性变最早的部位,主要表现为蛋白多糖和水分含量的减少以及非胶原蛋白成分的增加7。Kirkaldy-Willis等8将脊柱退行性变分成三个阶段:早退变期,也称功能失常期或功能障碍期,此期椎间盘退行性变程度较轻,小关节囊稍松弛,关节软骨纤维化,临床症状一般较轻;不稳定期,此时椎间盘退行性变进一步加重,纤维环松弛、膨出,关节软骨退行性变明显,小关节囊松弛加重,影像学检查可见椎体及小关节轻度骨质增生。此期最容易发生椎间盘突出,并出现相应临床症状;重退变期,也称固定畸形期,此时椎间盘退行性变呈34级,其高度明显减低,椎间隙变窄,椎体边缘骨质增生,小关节软骨退变、纤维化。由于关节突关节及椎间盘周围骨赘的形成,可以使脊柱重新获得稳定。从某种意义上讲,这可以视为机体的一种保护性反应。但固定畸形的出现可能导致或加剧中央椎管和神经根管的狭窄,从而使脊髓和神经根受压。2.3 炎症 包括特异性炎症和非特异性炎症。前者以脊柱结核多见,主要是椎间盘遭受破坏,然后病变累及到前柱和中柱,破坏了脊柱的稳定性。因此,可出现进行性驼背和失稳;后者的典型代表是强直性脊柱炎,常累及寰、枢椎及下颈椎的滑膜组织,继而引起相应椎骨节段间的不稳定,最后出现僵直。2.4 肿瘤 包括原发性和继发性肿瘤,以后者为主,多侵及椎体和椎弓及关节突,造成骨质破坏而引起病理性骨折和不稳。引起颈椎不稳的程度取决于肿瘤侵犯的部位和侵袭范围。2.5 先天畸形 先天性脊柱结构缺陷,如半椎体、畸形椎、小关节突发育不良、齿突先天性游离等,均可使颈椎失去其应有的稳定性。其中一部分畸形仅有潜在不稳的倾向而终生不发病,另一部分病例则可能随年龄增长以及退行性变、外伤等其他因素的累加而出现临床症状,特别是先天性半椎体畸形。2.6 手术 颈椎的各种减压手术虽可切除占位病变,解除对脊髓、神经根的压迫,但却使颈椎赖以获得稳定的结构遭受不同程度的破坏,从而影响了颈椎的稳定或使原来已处于不稳状态的颈椎更加不稳定。其中椎间盘切除术、小关节切除术、椎板切除术,尤其是包括第2颈椎在内的颈椎板广泛切除术,是引起手术后颈椎不稳的常见原因9。鉴于这一情况,除术前应明确判定患者是否伴有颈椎不稳并采取相应的措施外,对术中无法避免破坏其稳定性者,应辅以融合术6。3 临床表现3.1 上颈椎不稳 枕颈不稳:大部分患者有神经症状,多表现为四肢锥体束征,如肌张力增高、Hofmann征阳性、腱反射亢进,以下肢为重,行走时步态不稳,似有踩棉花感,踝阵挛阳性;上肢主要表现为手部精细动作障碍;四肢可有麻木、疼痛和过敏等感觉障碍,多伴有位置觉及振动觉减退;后期则出现痉挛性瘫痪。寰枢椎不稳:由于造成局部不稳的具体情况不同,其临床表现差异较大。一般说来,器质性病变引起的不稳症状较重,动力性因素引起的不稳症状较轻;急性发作者的症状重,病程迁延者的症状相对较轻3。患者常处于强迫姿势,不愿多活动头部;颈部活动度明显减少,尤其是旋转运动,可减少正常活动量的一半以上;枕颈部有痛感,压之加重,有时可出现电击样感觉;神经系统症状多表现为四肢锥体束征,与枕颈不稳的症状类似。3.2 下颈椎不稳 经研究发现,下颈椎不稳与上颈椎不稳有明显差异10。上颈椎有前屈不稳、后伸不稳和旋转不稳三种,其中任何一种不稳均可产生临床症状;下颈椎则不同,虽然也有成角不稳、前屈不稳和后伸不稳三种,但造成脊髓压迫性损害的动态因素主要与后伸不稳有关。下颈椎不稳的临床表现大致可以概括为四个方面:颈部症状:包括颈部不适、僵硬、活动不便和局部疼痛;脊神经根症状:包括根性疼痛、肢体感觉障碍、根性肌张力障碍(早期肌张力增高,但很快便减弱,并出现肌无力和肌萎缩征)和腱反射异常(早期腱反射活跃,后期反射逐渐减弱甚至消失);脊髓症状:主要是四肢的运动和感觉障碍,其后果严重,需早期处理,防止截瘫;椎动脉供血不足:表现为一过性眩晕、猝倒等症状。4 诊 断 颈椎不稳的诊断,应该有一个量的标准。但由于个体差异大、测量方法不统一,而且迄今为止尚未发现临床症状与X线之间量的相关性,所以只有结合病史、临床表现、物理检查和影像学检查进行综合分析,才有可能作出较为准确的诊断。必要时,还应辅以X线断层片、CT扫描、MRI等检查手段。其中X线检查(包括中立位的正、侧、斜位片和过屈、过伸位的侧位片)对颈椎不稳的诊断具有重要意义。目前,应用于临床的许多诊断标准大都以X线片上的一些测量数值作为主要依据。4.1 上颈椎不稳4.1.1 枕颈不稳 在侧位X线片上,通过齿突尖端及枕骨大孔前缘各作一纵垂线,两线之间的距离就称为枕齿间距。正常成人的枕齿间距是45 mm,大于56 mm时即可诊断寰枕关节脱位或半脱位。另外,还可以对比颈椎过伸、过屈侧位片上的枕齿间距,如果相差在1 mm以上,也说明有枕颈不稳的存在3。4.1.2 寰枢椎不稳 寰椎横韧带对维持寰枢关节的稳定具有重要意义。横韧带的损伤往往伴有寰枢关节的脱位或半脱位,从而引起寰枢椎不稳。在X线片上有两种方法可以判断348医学研究生学报2001年8月 第14卷 横韧带的损伤程度11, 12:寰齿间距(ADI):即寰椎前弓后缘中点到齿突的距离,其正常值在成人和儿童分别为3 mm和4 mm。若ADI大于上述正常值,则提示横韧带撕裂或合并齿突骨折。寰椎侧块移位距离之和(LMD):正常时LMD3.5 mm或相邻椎体间成角11时,即可诊断下颈椎不稳1。李家顺等10通过对197例患者进行观察分析,并结合国内其他作者的研究成果后指出,国人下颈椎不稳的X线诊断标准应该放宽,水平位移3 mm或角位移10这一标准似乎更加合理。另外,瞬时旋转轴或瞬时旋转中心(instantaneous center ofrotation,ICR)的测量也有助于颈椎不稳的诊断14。由于ICR的测量误差较大,Lee等15没有直接去测量某一椎骨节段的ICR,而是测定颅顶相对于第七颈椎作矢状位屈伸运动时的ICR。结果表明,颈椎不稳者的ICR有明显前移。5 治 疗颈椎不稳的治疗主要有以下三个目的:使颈椎被破坏的节段在理想的功能位充分愈合;防止对颈椎的其他组成部分及神经组织的进一步损伤,并使原已损伤的神经组织尽可能恢复功能;防止颈椎原有畸形进一步加重或出现新的畸形。5.1 非手术治疗 无论是上颈椎还是下颈椎,一旦出现了不稳,首先应考虑非手术治疗3。卧床是最基本也是最重要的非手术疗法,可以消除颈椎的负重状态。若能在颈后妥善放置枕垫,则可使颈部肌肉彻底放松,同时恢复颈椎的正常屈度和力线。对于颈椎骨折脱位的不稳定,最安全有效的办法仍然是头颅骨牵引。按摩和牵引治疗可以被动活动肌肉,缓解痉挛,减轻疼痛,促进局部炎症消退。为了防止颈椎的过度活动,有些患者还需要采用石膏固定或佩戴支具,常用的有石膏颈领、头颈胸石膏、头盆环、枕颌架等。5.2 手术治疗 尽管非手术治疗大多有效,但仍有一部分患者需要进行手术治疗,如骨折脱位、小关节交锁、已行头颅骨牵引无效者,必须行手术复位。还有某些疾病造成的椎体不稳定,需采用椎体融合术,如各种枕颈或颈椎椎体间融合术,近年来随着各种内固定器械的问世和不断改进,融合术常与内固定手术共同施行,提高了手术成功率。5.2.1 上颈椎不稳 枕颈融合术:基本适用于所有上颈椎不稳的融合固定,如Chiari畸形、类风湿性疾病、颅底肿瘤术后、颅底凹陷、关节脱位复位后固定、唐氏(Dawn)综合征、颈椎椎板切除术后、外伤等16。具体的手术方法很多,主要包括大块燕尾形髂骨植骨法、大块植骨与钢丝固定法、碎骨块植骨法、枕骨骨瓣翻转及自体髂骨移植法、枕骨骨瓣翻转及碎骨块移植法、枕颈间U形Luque棒固定术、枕颈部钢板螺钉固定术等17。各法均有优缺点,选择应因人而异。寰枢关节融合术:所有的枕颈融合术都包含了对寰枢关节不稳的治疗,但这是以牺牲枕寰关节的伸展、侧屈功能为代价的。因此,许多作者提出尽可能采用单纯的寰枢椎融合术来治疗寰枢椎不稳18,从而保存了枕颈的活动度。按照手术入路的不同可分为前路和后路融合术两大类。前路手术的显露比较困难,操作难度高,危险性大,而且术后咽喉部的水肿可导致呼吸道梗阻,因此要慎重选用17。主要的方法有三种:口腔入路、颈动脉鞘外侧入路和颈动脉鞘内侧入路。其中前路经颈动脉鞘外或鞘内手术完全可以替代传统的经口腔入路术式19。后路寰枢椎融合术在临床上应用比较广泛,也较安全,主要有McCraw术式、Brooks术式、Halifax椎板夹、经寰枢椎侧块关节螺钉固定融合术等。据文献报道20, 21,经关节螺钉固定术的力学稳定性最好,融合率也最高,具有良好的应用前景。5.2.2 下颈椎不稳 用于下颈椎不稳的手术也有前路、后路之分。手术入路的选择主要根据引起不稳的原因和颈椎结构破坏的部位而定。具体的术式很多,后路主要有颈椎后路切开复位与钢丝内固定术(包括棘突间钢丝固定、椎板间钢丝固定、鲁克棒与椎板下钢丝节段固定,以及钢丝与骨水泥固定)、颈椎钩状钢板固定术(Grob和Magerl法)、颈椎钢板固定术(Roy-Camille法)、颈椎椎板切除与脊髓探查术、椎板切除后的颈椎融合术、颈椎椎弓根钉固定术等;前路主要有颈椎前路减压植骨融合术,包括Robinson-Smith法、Cloward圆柱状植骨法、Bailey-Badyley长条形植骨法、Simmons等设计的拱心石状骨块植入法、Svendgaard和Capen的潜行骨槽法、Dol和Bernard的V形嵌入法、Bohlman栓状植骨法,以及国人使用的环钻减压植骨法,局部旋转植骨及忆扩钉内固定术、Caspar钢板螺丝钉内固定术等17。 一般说来,对于退变引起的下颈椎不稳且合并有神经刺激症状者,多采用前路减压、椎体间植骨融合术;对于创伤引起的不稳,当有椎板塌陷及脊髓损伤时,可先行后路探查减压,再行后路内固定及植骨融合术。需要指出的是,下颈椎不稳通常只有当引起神经血管功能障碍时,才考虑针对原发病行椎体间的植骨融合等手术3。6 展 望 随着医学及相关学科的发展,作者相信将会有更多先进的设计和装置在临床上得到应用,对颈椎不稳的发生机制、诊断标准、治疗时机及方法的认识也将会更加深入。所以,有理由相信在不久的将来会建立一个颈椎不稳的诊治规范,用以指导临床实践,使每一位患者都能及时获得最佳的治疗。参考文献:1 Pope MH, Pajabi M. Biomechanical definition of spinalinstabilityJ. Spine, 1985, 10(3): 255-256.2 White AA 3rd, Panjabi MM. Update on the evaluation ofinstability of the lower cervical spineJ. Instr Course Lect,1987, 36: 513-520.3 李家顺,贾连顺.当代颈椎外科学M.上海:上海科学技术出版社, 1997.75-94, 167-176.4 王以进,王介麟.骨科生物力学M.北京:人民军医出版社,1989.156-191, 232-233.5 姜 宏,施 杞,王以进.颈椎稳定性的生物力学实验研究J.中国脊柱脊髓杂志, 1999, 9(5): 257-259.6 赵定麟,戴力扬.脊柱不稳症J.中华骨科杂志, 1991, 11(4): 310-312.7 戴力扬.颈椎椎间盘退行性改变与颈椎不稳J.中华外科杂志, 1999, 37(3): 180-182.8 Kirkaldy-Willis WH, Farfan HF. Instability of the lumbarspineJ. Clin Orthop, 1982, 165: 110 -125.(下转第353页)349 第4期 邹 军,等 颈椎不稳的研究现状参考文献:1 Masiakowski PR,Breathnach J.Bloch cloning of cDNAsequences of hormoneregulated genes from the MCF-7human breast cancer cell lineJ.Nucleic Acids Res.1982,24:7895-7903.2 Martin V,Ribieras S,Rio MC.The estrogen responsiveelement of the pS2gene is recognized by a methylationsensitive DNA binding proteinJ.Biol Chem,1998,379(4-5):409-416.3 Gillesby BE,Stanostefano W,Porter W.Identification of amotif within the5regulatory region of pS2which isresponsible for AP-1binding and TCDD-mediatedsuppressionJ.Biochmistry,1997,36:6080-6089.4 Polshakov VI.High-resolution solution structure of humanpNR-2/pS2:a single trefoil motif proteinJ.J Mol biol,1997,267(2):418-432. 5 Ribieras S,Tomasetto C,Rio MC.The pS2/TFF1trefoilfactor,from basic to clinical applicationsJ.BiochimBiophy Acta Aug,1998,1378(1):F61-77.6 Poulsom R,Wright NA.Trefoil peptides:a newly recognizedfamily of epithelial mucin-associated moleculesJ.Am JPhyslo,1993,265(2pt1):205-213. 7 Miyashita S,Hirota M,kYamamoto T.Effect of basicfibroblast growth factor on synthesis/secretion of pS2protein by human breast cancer cells(MCF-7)J.Eur JBiochem,1994,225(3):1041-1046.8 Cook GA,Yeomans ND,Giraud AS.Temporal expression oftrefoil peptides in the TGF-alpha knockout mouse aftergastric ulcerationJ.Am J Physio-Gastrointest LiverPhysiol,1997,33:G1540-1549.9 Martin V,Ribieras S,Song Wang XG.Involvement of DNAmethylation in the control of the expression of an estrogen-induced breast-associated protein(pS2)in human breastcancersJ.J Cell Biochem,1997,65(1):95-106.10 Taupin DR,Cook GA,Yeomans ND.Increased trefoil peptiedexpression occurs late in the healing phase in a model ofgastric ulceration in the ratJ.Gastroenterology, 1994,106:A195.11 Williams R,stamp GWH,Gilbert C.pS2transfection of mur-ine adenocarcinoma cell line410. 4enhances dispersedgrowth pattern in a3D collagen gelJ.J Cell Sci,1996,109:63-71.12 Dignass A,Lynch-Devaney K,Kindon H.Trefoil peptides pro-mote epithelia migration through a transforming growthfactor beta-independent pathwayJ.J Clin Invest,1994,94:376-383.13 Lefebvre O,Cheenard MP,Masson R.Gastric mucosaabnormalities and tumourigenesis in mice lacking the pS2trefoil proteirJ.Science,1996,274:259-262.14 Tomasetto C,Wolf C,Rio MC.Breast cancer protein pS2synthesis in mammary gland of transgenic mice andsecretiom into milkJ.Mol Endocrinol, 1989, 3: 1579-1584.15 Hirota M,Awatsuji H,Sugihara Y.Expression of pS2gene inrat brainJ.Biochem Mol Biol Int,1995,35:1079-1084.16 Pallud C,Doussal VLE,Pichon MF.Immunohistochemistry ofpS2in normal human breast and in varius histological formsof breast tumoursJ.Histopathology,1993,23:249-256.17 Machado JC,Carneiro F,Riberiro P.pS2protein expressionin gastric carcinoma.An immunohistochemical andimmunoradiometric studyJ.Eur J Cancer, 1996, 32A:1585-1590.18 Koshiyama M,Yoshida M,Konishi M.pS2protein in end-ometrial carcinomas:correlation with clinicopathologyfeatures and sex steroid receptor statusJ.Int J Cancer,1997,74:237-244.(本文责任编辑 陈根达)(上接第349页)9 周秉文.颈肩痛M.北京:人民卫生出版社, 1998.187-199.10 李家顺,石志才,贾连顺,等.退行性下颈椎不稳征的临床特征与放射学测量(附197例临床报告)J.中国脊柱脊髓杂志, 1998, 8(5): 255-258.11 Fowler JL,Sandhu A,Fraser RD.A review of fractures ofthe atlas vertebraJ.J S