苏树燕，黄瑞滨，周晓柔，庄儒耀，刘 源

汕头大学医学院第一附属医院放射科，广东 汕头515041

近年来，颈椎间盘退变发生率上升且呈低龄化趋势，颈椎间盘退变是颈椎病的发病基础［1］。相关研究显示，青年人好发的颈椎病类型为颈型颈椎病，且颈曲异常以颈曲变直为主［2-3］。颈曲变直使颈椎的生物力学发生变化，进而可引起颈椎间盘等其他部位的继发性改变，而颈曲变直与颈椎间盘退变有着密切的联系［4-6］。但多数研究中评估颈椎间盘退变的方法多为椎间盘常规MRI，仅能反映椎间盘形态和信号发生明显变化的中晚期改变，未涉及椎间盘早期退变的生化变化，不能准确反映颈曲变直与颈椎间盘退变的关系。而新发展的磁共振功能成像T2-mapping可以通过测量T2值发现椎间盘早期退变的生化变化［7-9］。因此，本研究应用平片和磁共振T2-mapping成像技术对某高校颈曲正常与变直两组大学生进行检查，测量颈曲弧弦距和颈椎间盘髓核T2值，分析两者之间的相关性和两组间T2值的差异，旨在探讨颈椎曲度变直对大学生颈椎间盘退变的影响。

1 资料与方法

1.1 研究对象

本研究招募汕头大学医学院64位在校大学生作为研究对象。纳入标准：年龄20～30岁；无长期颈肩痛的症状；近1年来无头颈部负重锻炼；无脊椎畸形、外伤、感染、肿瘤、手术史以及MRI扫描禁忌症。排除标准：为颈曲变直以外的颈曲异常类型，包括颈曲反弓、过度前曲、S型等。最终共纳入56人。根据颈椎曲度弧弦距将其分为颈曲变直组（n=43）和颈曲正常组（n=13）。颈曲变直组男性20例，女性23例，平均弧弦距3.5 mm，平均年龄23.0岁；颈曲正常组男性7例，女性6例，平均弧弦距10.1mm，平均年龄23.3岁。两组年龄、性别、体质量及身高构成比的差异无统计学意义（P＞0.05）。本研究通过汕头大学医学院第一附属医院伦理委员会的审查，符合伦理要求，所有检查均获得受检者的知情同意。

1.2 研究方法

1.2.1 设备及主要技术参数 （1）采用西门子DR系统（Simens DRYsio），对64位在校大学生进行颈椎X线片标准侧位摄影，电压70 kV，电流0.5～0.63 mAs；（2）采用GE 1.5 T MRI系统（HDxt，GE），头颈相控阵线圈，仰卧位、头先进模式进行颈椎T2-mapping矢状面扫描，嘱咐受检者检查前24 h勿做颈部剧烈运动，扫描时间均为19～22点。T2-mapping扫描参数：TR 1350 ms，TE 9.2、18.3、27.5、36.6、45.8、54.9、64.1、73.2 ms，FOV256 mm×256mm，层厚3mm，层间距0.6mm。

1.2.2 数据处理 （1）根据Borden氏测量法对其进行颈椎曲度测量，即从枢椎齿突后上，缘到C7椎体后下缘做一直线为A线，沿颈椎各椎体后缘做一弧线为B线，在A、B线间最宽处的垂直横交线为C线，为颈椎生理曲线的深度（弧线距D）［10］。正常的颈椎弧弦距范围为7～17 mm（图1），定义0 mm≤D＜7 mm为颈曲变直（图2），D＜0 mm为颈椎反曲，D≥17 mm为颈椎过度前曲；（2）T2-mapping扫描后将原始数据传到GEADW 4.6后处理工作站，应用Functool软件包对T2-mapping图像进行后处理，得到每位检查者矢状位T2图的伪彩图。在颈椎T2图矢状面正中层面，选取髓核中部椭圆形ROI，面积设置为20 mm²，测量C2～7的5个水平椎间盘的髓核的T2值，在同一区域测量3次后取其平均值（图3）。

1.3 统计学处理

采用SPSS22.0软件进行统计学分析。由于样本量较小及不满足正态分布，计量资料数据以中位数（P25，P75）表示。颈椎间盘髓核T2值与颈椎弧弦距的相关性采用Spearman检验分析，相关系数r＞0.7为高度相关，0.5＜r≤0.7为中度相关，r≤0.5为弱相关。采用两独立样本的Wilcoxon秩和检验比较颈曲变直组和颈曲正常组组间的不同节段颈椎间盘髓核T2值。以P＜0.05为差异有统计学意义。

2 结果

2.1 颈椎间盘髓核T2值与颈椎曲度弧弦距的相关性

56名在校大学生颈椎间盘髓核T2值范围为44.640～167.550 ms，颈椎曲度弧弦距范围为0～14.1 mm。Spearman相关分析示颈椎间盘髓核T2值与颈椎曲度弧弦距呈弱正相关（r=0.277，P＜0.05）。

2.2 颈曲变直组与颈曲正常组不同节段颈椎间盘髓核T2值的比较

颈曲正常组颈椎间盘髓核T2值为54.021～124.810 ms，中位数为72.483 ms；颈曲变直组颈椎间盘髓核T2值为44.640～167.550 ms，中位数为69.132 ms。颈曲变直组与颈曲正常组不同节段颈椎间盘髓核T2值的比较，结果显示两组间在C2/3、C3/4节段颈椎间盘髓核T2值的差异有统计学意义（P＜0.05，表1），其余节段差异无统计学意义（P＞0.05）。

表1 颈曲变直组与颈曲正常组C2～7相应各节段髓核T2值的比较[M(P25,P75),ms]Tab.1 Comparison of T2 values of C2-7 corresponding segments of nucleus pulposus between straight and normal cervical curvature group

3 讨论

正常的颈椎生理曲度由椎体的前后缘连接而成，呈自上而下的前凸，对维持颈椎正常的生理和运动功能有重要的作用［11］。由于大学生长时间低头伏案作业及使用电子产品的现象普遍存在，大学生群体中颈椎曲度变直的比例越来越高［12-13］。有研究对两所高校480例大学生进行颈椎曲度的调查［14］，结果显示，颈椎曲度异常约占74.8%，其中以颈椎曲度变直常见（40.11%）。本研究64名大学生的颈椎曲度异常率也是高达82.8%，并且主要为颈椎曲度变直（43/56），本研究中大学生的颈椎曲度异常率较文献报道偏高，这可能与本研究样本量较少有关。既往研究认为颈椎曲度变直与颈椎间盘退变关系密切，颈椎曲度变直有可能是加速颈椎间盘退变的因素之一［15］。

有研究显示青年人群的颈椎间盘退变等级主要以PfirrmannⅡ级最常见，可见高校大学生的颈椎间盘多处于早期退变［16］。正常椎间盘富含水分、蛋白聚糖，而椎间盘退变最早、最明显的变化则为蛋白聚糖、水分等生化成分含量的降低，并以髓核的下降速度为著［17］。然而，常规MRI仅能发现椎间盘的信号和形态发生明显变化的中晚期退变，对退变早期生化成分的变化的评估存在局限性。

T2-mapping成像是近年应用广泛的磁共振功能成像技术，它是通过测量组织中每个体素的T2弛豫时间，来反映其蛋白聚糖、水和胶原等其他溶质构成的分子微环境［7］。既往研究表明T2弛豫时间与水和蛋白聚糖的含量有关，椎间盘含水量或蛋白聚糖的含量增加，T2弛豫时间增加，反之则降低［7］。国内外多数学者认为，T2-mapping可应用于椎间盘生化成分的定量检测及椎间盘早期退变的诊断研究［8-9］。

本研究结果显示，该高校大学生颈椎间盘髓核T2值与颈椎曲度弧弦距呈正相关，即当颈椎曲度变直时，颈椎间盘髓核T2值下降，间接说明椎间盘髓核含水量或蛋白聚糖的含量减少，髓核退变加重。生物力学实验证明，颈曲变直可导致在颈椎间盘出现应力集中现象［18］。椎间盘细胞可根据其所受应力的类型、大小、作用时间等对椎间盘的生化成分可产生不同影响。髓核受到的应力以静水压为主。有研究发现合适的静水压可促进髓核细胞合成分泌蛋白多糖等细胞外基质的产生，过高的静水压则相反［19］。此外，应力还可通过营养物质扩散、基因表达、炎性因子产生等多种途径破坏细胞的合成代谢及分解代谢的平衡，从而影响椎间盘生化成分的组成［20］。因此，我们认为颈曲变直可能使得颈椎间盘应力发生变化，促使椎间盘含水量或蛋白聚糖的含量减少，加速髓核退变。

本研究结果表明，颈椎曲度变直组C2/3、C3/4节段的椎间盘髓核的T2值较颈椎正常者低，即说明颈椎曲度变直组C2/3、C3/4节段椎间盘的退变较颈椎正常者加重。既往研究报道，颈椎失去正常曲度可导致颈椎运动出现病态的变化［5］。有研究曾利用运动MRI探究颈椎曲度与颈椎节段运动的关系［5］，结果显示颈曲变直组颈椎整体的活动度较颈曲正常组变小，但在C1/2、C2/3和C3/4节段对整个颈曲活动度的贡献较颈曲正常组大，而C4/5、C5/6和C6/7节段对整个颈曲活动度的贡献较颈曲正常的小。这提示颈曲变直状态下颈椎节段的活动度出现再分配，下颈段的活动度较颈曲正常时减小，上颈段的活动度可能较颈曲正常时增大。因此，我们推测颈曲变直状态下，在C2/3、C3/4节段颈椎的活动度可能较颈椎曲度正常组大，使得相应节段椎间盘的应力增大，从而导致该节段椎间盘退变较颈曲正常组更重。

综上所述，颈椎曲度变直可能是加速大学生颈椎间盘髓核退变的因素之一，磁共振T2-mapping成像技术能检测颈椎间盘髓核退变早期的生化成分的变化，这将为颈椎间盘退变的预防和早期干预提供依据。本研究也存在样本量较小等局限，这也可能是在校大学生颈椎间盘髓核的T2值与颈椎曲度弧弦距仅呈弱相关的原因，今后需扩大样本量进一步研究。本研究也仅探究颈椎曲度变直对椎间盘髓核T2值的影响，未对其他颈椎曲度异常变化的类型进行研究，今后将在后续研究工作中进一步完善。