枕颈部CT三维重建在颈椎性高血压中的临床应用研究

枕颈部CT三维重建在颈椎性高血压中的临床应用研究,省卫生计生委中医药科研计划课题,立题依据,目前我国至少有两亿高血压患者，其中颈椎性高血压占20-30% 1,2 ，超过四千万人，且发病率逐年上升，易引起心脑血管事件，严重危害患者身体健康。这种严峻的形势使得开展对颈椎性高血压的系统研究显得更为迫切。近十年来，我们开展了大量的前期研究工作，在有关颈椎性高血压的基础与临床省级课题资助下，证实了枕颈部关节（寰枕关节和寰枢关节）结构性紊乱影响局部血压相关神经是颈椎性高血压的发病原因以及手法结构性整复的有效性3-5，并成功复制了枕颈部关节结构紊乱致血压升高的大鼠模型。,目前，对于颈椎性高血压枕颈部关节结构性紊乱的特征性影像学观察是缺失的。我们拟进一步通过CT三维重建观察颈椎性高血压的特征性结构紊乱，为颈椎性高血压的影像学诊断以及手法结构性整复提供依据。,1962年罗马尼亚学者首次提出了“cervical regional hypertention”（颈部高血压）的概念，经过半个多世纪的发展，颈椎性高血压的相关研究报道已经非常多。,临床研究方面，潘之清等2认为脊髓型颈椎病、交感型颈椎病合并高血压较多，高血压发生率分别为46、44；颈椎颈髓疾病，如果出现偏头痛伴高血压，约90属寰枢关节半脱位或失紊，经手法治疗可“戏剧性”康复。杨彬等3、何宗宝等6、McMasters等7发现纠正枕颈部关节紊乱可以有效降低颈椎性高血压患者的血压。许亮等8对非创伤性寰枕关节失稳做了初步分型，并临床表现中提到寰枕关节失稳与眩晕、血压波动可能有关。,基础研究方面，对颈上神经节（superior cervical ganglion,SCG)研究较多9,10。早期贺俊民11、孙海波12 等采用牵拉压迫刺激兔颈前神经节（相当于SCG）后血压有较大的升高，而刺激颈下神经节引起血压下降，压迫、电刺激SCG未见明显血压升高；牵拉刺激椎动脉对血压的影响不大。Cassaglia PA13也发现刺激羊SCG引起动脉血压升高。我们的前期工作14-16也初步证实了20g腹侧方向牵拉刺激SCG可以引起家兔血压升高和血中乙酰胆碱（ACH）、去甲肾上腺素(NE)、血管紧张素（Ang）、血管加压素（AVP）等含量水平相应改变。,由于单纯对枕颈部血管（颈动脉17、椎动脉11,12）牵拉压迫甚至夹闭并不能引起血压的显著变化，枕颈部（枕-寰-枢）关节结构紊乱对血压产生的影响，可能是通过影响局部血压相关的神经（SCG9、迷走神经5,18、舌咽神经）引起的。舌咽神经19,20分布到颈动脉窦和颈动脉小球，与血压调节相关。有研究21认为认为迷走神经在颅内延髓腹外侧“琴弦式”牵拉刺激和小脑后下动脉的压迫是原发性高血压的原因之一。,这些研究虽然不够系统深入，但基本说明了手法结构性整复的有效性以及刺激枕颈部相关神经可引起血压升高。,然而，对神经的直接刺激不能模拟枕颈部关节结构紊乱，不能反映颈椎性高血压的自然状况。我们在心电监护仪监控下观察枕颈部活动对血压的影响，发现枕颈部活动可显著引起血压升高。在治疗枕颈部关节结构紊乱伴高血压患者中，观察到血压下降以及血清NE、促甲状腺激素（TSH）含量下降。,在实验中活动大鼠枕颈部同时发现SCG、迷走神经的动作电位随血压发生相应改变，说明枕颈部活动可以引起SCG与迷走神经的兴奋性改变。先后复制并改良验证了枕颈部关节结构紊乱致血压升高的大鼠模型，先期左侧模型（寰枢关节内塑料内置物）成功率71.34%，后期验证改良（寰枢关节内金属内置物）左侧模型成功率89.47%，右侧模型成功率84.21%，同时记录到SCG和迷走神经放电活动显著增强。,并通过取出在寰枢关节内的内置物后，模拟手法结构性整复，观察到血压下降，检测到外周血相关神经递质NE、ACH的变化。并运用示踪法观察到颈枕部关节附近SCG标记物。这些研究证实了枕颈部关节结构紊乱影响局部血压相关的神经是颈椎性高血压的发病原因以及手法结构性整复的有效性3-5。,迷走神经、舌咽神经自颈静脉孔出颅，SCG位于斜坡及第1-3颈椎横突的前方，均与枕髁及寰枢椎毗邻，枕颈部活动容易对它们产生牵拉压迫刺激。但并不是所有枕颈部关节结构性紊乱都能引起血压升高，只有当紊乱的结构能够刺激影响血压的神经才能产生血压升高效应。对于枕颈部关节结构性紊乱的观察，主要是CT和X线。,由于枕颈部关节的特殊性，特别是寰枕关节，常规CT和X射线平片很难作出准确和全面的诊断，不能直观观察枕颈部关节形态学特点。常规CT较难显示出病变的空间变化，而三维CT重建的直观性和立体性使临床医生更容易理解病变与周围骨结构的关系。大多数枕颈部关节结构性紊乱，在常规颈椎正侧位X射线平片及动力位X射线平片常表现为正常，容易忽视了枕颈部关节结构性紊乱的存在，,CT三维重建的运用对于复杂的解剖结构如头颈、脊柱等的精确评价有着确切的作用22-26。行三维CT重建检查可减少漏诊率27。因此，对于颈椎性高血压的影像学诊断单纯基于张口位和侧位X线的表现（主要是判断寰枢关节是否紊乱）是远远不够的，基于张口位和侧位X线的表现设计纠正枕颈部关节结构性紊乱的手法结构性整复也是相对粗糙的。枕颈部CT三维重建是目前颈椎性高血压影像学研究的最佳选择，而这种研究在颈椎性高血压的研究中尚无文献报道。,CT三维重建是成熟的技术，我们针对颈椎性高血压的影像学进行课题研究设计，观察引起颈椎性高血压的枕颈部关节结构性紊乱的特征性、规律性表现，总结归纳颈椎性高血压的影像学诊断标准，并依据影像学具体表现，针对性地设计手法结构性整复的方向、角度和力度，来解决困扰颈椎性高血压的临床瓶颈问题。,颈椎性高血压是典型的结构性疾病，通过CT三维重建的形态学表现，总结梳理出颈椎性高血压的结构性紊乱的类型，为手法结构性整复治疗时的角度及力度设计提供影像学的直观理论依据。脊柱推拿手法治疗颈椎及相关疾病等脊柱慢性筋骨病损有着突出的临床优势28，,但针对性地影像学研究匮乏使手法治疗的安全性、理论假说，以及常用于颈痛疗效评价的颈椎活动度等指标产生质疑29，手法治疗颈椎相关疾病需要补充新的直观依据，通过对CT三维重建的分析指导，可有效提升手法的针对性和准确性，规范关键技术，优化治疗方案，可有效避免传统的施术者盲目手法整复，未知风险不可控。,其学术价值在于为颈椎性高血压的诊断、治疗提供临床依据和理论基础，切实造福于广大患者，并有助于提高推拿学的科学地位和社会地位。,三、研究内容和预期目标,1、主要研究内容及所需要解决的技术难点，课题研究的总目标和特色、创新点；对促进技术进步、推动学科发展的作用和意义。,1.1 研究内容,（1）总结归纳颈椎性高血压的影像学诊断标准。通过确认为颈椎性高血压患者和非颈椎性高血压患者的CT三维重建图像的对比，总结归纳颈椎性高血压的枕颈部关节紊乱的特征性规律性表现，制定影像学诊断标准。,（2）验证CT三维重建指导手法结构性整复的有效性。通过手法结构性整复前后CT三维重建图像的对比，验证CT三维重建指导手法结构性整复的有效性。总结经验不断优化手法结构性整复的角度和力度，提升手法的针对性和准确性，规范关键技术。,1.2 拟解决的技术难点,（1）CT三维重建的图像处理及相关数据测量。（2）枕颈部与血压相关神经在CT三维重建图像上的标识。（3）统计分析颈椎性高血压的枕颈部关节紊乱的特征性规律性表现。,1.3 总目标,通过枕颈部CT三维重建总结归纳颈椎性高血压的影像学诊断标准，验证CT三维重建指导手法结构性整复的有效性。,1.4特色、创新点,（1）颈椎性高血压是典型的结构性疾病，由于枕颈部关节的特殊性，特别是寰枕关节，常规CT和X射线平片很难作出准确和全面的诊断，不能直观观察枕颈部关节形态学特点。本课题率先应用CT三维重建，来研究颈椎性高血压的的形态学特点、结构性紊乱类型。,（2）传统的施术者多缺乏针对性的影像学研究，盲目手法整复，未知风险不可控，我们运用先进的CT三维重建分析指导手法，为手法治疗提供直观理论依据，提升手法的安全性、针对性和准确性。,1.5作用和意义,（1）弥补了颈椎性高血压的缺乏影像学诊断标准的不足，解决颈椎性高血压临床诊断模糊问题，减少误诊，切实造福于广大患者。（2）有效提升手法的针对性和准确性，减少医疗成本，减轻社会负担，提高广大患者生存质量。（3）为颈椎性高血压的诊断、治疗提供临床依据和理论基础，有助于提高推拿学的科学地位和社会地位。,2、预期目标：,(1)分析颈椎性高血压患者的解剖形态学特征以及CT三维重建特征性表现，主导（或参与）制定颈椎性高血压的CT三维重建影像学诊断标准。 (2) 优化、规范化颈椎性高血压的治疗手法，明确安全的手法角度和力度范围，提升颈椎性高血压手法治疗的安全性、针对性和准确性，减少病人痛苦，提升疗效。主导（或参与）制定颈椎性高血压的手法治疗标准。,(3) 根据以上颈椎性高血压三维CT影像诊断标准，进一步研发三维有限元诊断平台，申请国家发明专利。(4) 在国内核心期刊发表2-3篇学术论文，力求在SCI刊物发表1篇论文。(5) 培养研究生1-2名。,四、研究方法和技术路线,拟采用的研究方法和技术路线及可行性分析。1. 研究方法（1）美国GE数字减影X线拍片机（DR） 拍摄颈椎张口位和侧位片。（2）德国西门子双源128排螺旋CT机 枕颈部扫描。（3）Omnipro工作站(Indy Silicon Graphics System) 图像后处理三维重建。（4）汞柱血压计 测量血压。（5）手法结构性整复 基于CT三维重建的表现，采用旋牵顿、侧牵顿、顶牵顿的方法来设计纠正枕颈部结构性紊乱。,2. 技术路线,（1）病例纳入从本科门诊及住院病人中筛选120例确诊为颈椎病的患者，均常规拍摄颈椎张口位+侧位X线片，测量血压。（2）项目分组根据寰枢关节有无紊乱及有无高血压，分为4组。寰枢关节紊乱伴高血压组（高紊组），寰枢关节紊乱非高血压组（非高紊组），寰枢关节正常伴高血压组（高正组）：寰枢关节正常非高血压组（非高正组），各30例。,（3）CT三维重建各组均采用德国西门子双源128排螺旋CT机扫描，扫描基线平行于椎间隙，范围从颅底至C3椎体下缘。扫描条件:120 kV , 120140 mAs , 螺距(Pitch)为1，层厚(SW)为22.5mm ,重建间隔为1.52.5mm。图像后处理重建采用Omnipro工作站(Indy Silicon Graphics System)进行图像后处理。经三维重建的矢状面、冠状面及横断面图像。矢状面及冠状面基线均与齿状突长轴平行, 矢状面从左向右覆盖双侧寰枕关节，冠状面从寰椎前结节向后覆盖至椎管中部;横断面基线垂直齿状突长轴,自枢椎下缘向上覆盖至枕骨斜坡基底部上方。,每1病例图像均分别行源图像横轴2D成像以及多平面重组(multi-planar reformation ,MPR)、表面遮盖成像(shaded surface display , SSD)和多组织三维成像(three-dimensional multi-tissue ,3DMT)。其中三维重建中的SSD和3DMT采用“半自动容积法(semi -automatic volume definition)”和“手法轮廓法(manual contour drawing)”配合成像。利用3DMT的技术,采用“手法轮廓法”分别对枕骨、寰椎和枢椎各自结构单独按照CT 阈值“描绘”成像,然后分别配上不同的颜色或者灰阶, 再组合成3D图像。,（4）图像处理及数据测量 各组均评估寰枕关节及寰枢关节排列、骨端形态及关节面骨质硬化等情况。重点观察枕骨髁与寰椎上关节突之间是否存在水平移位, 测量移位距离。根据枕骨髁移位方向及旋转状态划分不同类型。寰枢关节之寰枢关节间隙（齿突侧块间隙（LADI）和寰齿前间隙（ADI）变化，及枢椎偏歪旋转状态划分不同类型。在CT三维重建图像上标识枕颈部与血压相关的神经，分析紊乱对血压相关神经的可能影响。,（5）手法结构性整复治疗各组患者均进行手法结构性整复治疗。均基于CT三维重建的表现，采用旋牵顿、侧牵顿、顶牵顿的方法来设计手法的角度和力度，纠正枕颈部结构性紊乱。,（6）CT三维重建复查、复查图像处理及数据测量各组治疗10天后，以及血压下降到正常标准患者并稳定三天后进行CT三维重建复查、复查图像处理及数据测量。,（7）统计分析、归纳总结 应用 SPSS19统计软件包进行统计分析,手法疗效比较，P0.05为差异有统计学意义。总结归纳颈椎性高血压的影像学诊断标准，验证CT三维重建指导手法结构性整复的有效性。,技术路线图,3.可行性分析,(1)工作积累丰富 本项目组开展了大量的前期研究工作，在有关颈椎性高血压的基础与临床省级课题资助下，成功复制了枕颈部关节结构紊乱致血压升高的大鼠模型，证实了枕颈部关节结构紊乱影响局部血压相关的神经是颈椎性高血压的发病原因以及手法结构性整复的有效性。培养了多名硕士，积累了基础研究经验及大量的临床经验，为本项目的开展提供了必要的数据和技术支持。(2)放射科设备先进 依托本院放射科先进的双源128排螺旋CT机及数字减影X线拍片机（DR），具备本项目研究的CT三维重建的成熟技术，为本项目顺利开展提供有力支持。本课题拟由 1 位具有丰富CT 诊断经验的医师重点对单一组织SSD 和3DMT图像进行分析及相关数据测量。,(3)成员经验成熟 项目组成员对颈椎性高血压已有五年多的扎实的研究基础，相应的技术支持和人员梯队。有从事临床，有从事科研，多学科交叉，结构与分工合理，其中大多数成员先后承担过国家级、省级科研项目，具备良好的科研素质，结构合理，涵盖了本项目所需的各学科的人才。项目分工明确，团结合作，能共同完成本项目的全部实验及数据处理分析、手法规范工作。 (4)研究经费充足 主持人单位对申报省卫生计生委中医药科研计划课题非常重视，如获资助，将对立项课题提供1：1配套基金支持，可充分保证本研究工作顺利开展。,五、计划进度及考核指标,按每6个月制定计划和考核指标。2016.08.01-2017.01.31组织专家论证，优化研究方案。预开展临床研究。撰写综述性论文。2017.02.01-2017.07.30根据前期研究，完善研究方案。全面开展临床研究，整理分析数据。撰写论文，进行学术交流。,2017.08.01-2018.01.31完成临床研究，整理分析数据。撰写论文，进行学术交流。2018.02.01-2018.08.31对照预期成果，查找不足，进行补充临床研究。进行资料汇总，数据分析，统计学处理，撰写论文，进行学术交流。撰写结题报告，组织对本项目成果进行鉴定，成果报奖和/或申请专利。,六、现有工作基础和科研条件,1. 工作基础和优势,本项目主持人长期从事颈椎及颈椎相关疾病的临床和基础研究，以全脊柱整复理论为支撑，擅长于手法治疗各类颈肩腰腿痛及相关疑难杂症，积累了丰富的经验，对颈椎性高血压的基础及临床研究走在全省前列。,本项目主持人是医院康复医学科（安徽省重点培育学科）学科学术带头人，安徽省名中医，现正在带教研究生3名，具备了较强的科研素质和组织协调能力。关注颈椎性高血压已有十余年，近五年来主持与本课题相关的安徽省自然科学研究基金2项（颈椎性高血压交感神经调控机制及物质基础的实验研究。编号：11040606M218，已结题；“颈椎性高血压”的延髓调控及手法干预机制研究。编号：1608085MH185，在研）和安徽省卫生厅科研基金1项（高血压伴寰枢关节紊乱患者的定位整复治疗研究，2011Y0223，已结题），已发表与本课题项目有关的临床及基础论文10篇。,2. 预试情况,（近3年开展的与本课题研究相关研究工作及其取得的进展和成果，已经发表的具有代表性的论文、著作）。 我们在有关颈椎性高血压的基础与临床省级课题资助下，证实了枕颈部关节结构紊乱影响局部血压相关的神经是颈椎性高血压的发病原因以及手法结构性整复的有效性。在治疗枕颈部关节结构紊乱伴高血压患者中，观察到血压下降以及血清NE、促甲状腺激素（TSH）含量下降。在摸索动物模型的实验中发现单纯性旋转大鼠枕颈部关节引起血压显著变化，同时发现SCG、迷走神经的动作电位随血压发生相应改变。,我们用大鼠探索模型方法，优选了经手术在大鼠寰枢关节内植入金属内置物（便于摄片显影）造成结构紊乱致血压升高的颈椎性高血压模型，并通过取出在寰枢关节内的内置物后，模拟手法结构性整复，观察到血压下降。先期左侧模型成功率71.34%，后期改良验证左侧模型成功率89.47%，右侧模型成功率84.21%，同时记录到SCG和迷走神经放电活动显著增强。并初步使用示踪法观察到SCG的节前与节后纤维在枕颈部的分布。现已着手开展对最基本的延髓心血管中枢的研究。,附已发表与本课题相关论文著作以及相关数据与图片（图1-6）,（1）论文1姚琼,何宗宝.迷走神经对血压影响的研究概况J.中医药临床杂志,2016,28,4:158-160.2陈阳,何宗宝*,胡汉楚等.枕颈部紊乱与血压升高的相关性研究进展J.湖北中医,2016, 38 (3):109-112.3李辉,何宗宝*.颈上神经节与内分泌和免疫相关研究进展J.医学综述2015,21(11):1932-1934.4杨彬,何宗宝*.颈上神经节与高血压相关研究进展.中华高血压杂志,2014,22(2):129-131. 5吴子建,蔡荣林,何璐,汪克明,陈朝晖,吕有魁,刘东岳,武超,何宗宝*,唐晓敏.牵拉颈上交感神经节对家兔心率、平均动脉血压及血管精氨酸加压素的影响.中华物理医学与康复杂志,2013,35(8):657-659. 6吕有魁,何宗宝*,吴子健,蔡荣林,刘东岳,武超.牵拉颈上神经节对家兔血压影响的实验研究.中国康复理论