引用本文： 楊毅, 劉浩, 吳廷奎, 胡凌云, 陳林, 戎鑫, 馬立泰, 孟陽. 鉤椎關節應用解剖測量及輔助鉤椎關節融合器參數設計. 中國修復重建外科雜志, 2019, 33(12): 1491-1497. doi: 10.7507/1002-1892.201904073 復制
鉤椎關節又名 Luschka 關節，自 1858 年德國解剖學家 Von Luschka 對鉤椎關節進行描述和報道以來，目前相關解剖研究主要集中于探討鉤椎關節是否存在滑膜，鉤突高、鉤突基底寬和長的解剖測量，鉤突與橫突孔的毗鄰測量，鉤突與椎間孔的毗鄰測量等方面。而研究結果主要用于研究神經根型及椎動脈型頸椎病的解剖病因、確定頸椎前路術中鉤椎關節切除與減壓范圍以及手術安全區等方面[1-3]。本研究團隊臨床觀察發現，在頸椎前路減壓植骨融合術中，相比于椎間隙中央區域植骨，鉤椎關節區域植骨融合率更高、融合更快。為此，我們設計了鉤椎關節融合器（專利號：ZL.201510541160.1）。鉤椎關節區域并非一規則區域，其后份毗鄰椎間孔、側方毗鄰橫突孔，術中存在損傷神經根及椎動脈風險。對于設計融合器進行鉤椎關節區域植骨融合，目前缺乏相關應用解剖研究結果進行參考。為此，本次研究通過對 60 例患者頸椎 CT 掃描數據三維重建，對鉤椎關節相關解剖結構進行影像解剖測量，以輔助完善鉤椎關節融合器的參數設計。報告如下。
1 材料與方法
1.1 研究對象
納入標準：① 年齡 18～60 歲且發育正常；② 無頸椎外傷史及手術史；③ 無行走不穩、踩棉花感等脊髓型頸椎病癥狀，可伴有單純頸肩部疼痛癥狀；④ 無頸椎腫瘤、結核、強直性脊柱炎等其他疾病；⑤ X 線片及 CT 顯示頸椎曲度基本正常，椎間孔無狹窄，椎管無狹窄，椎間隙高度基本正常，未見頸椎不穩、纖維環鈣化和后縱韌帶骨化等。通過我院病歷與影像系統篩選，納入符合選擇標準的 60 例患者頸椎 CT 掃描數據，其中男 30 例，女 30 例；年齡 39～60 歲，平均 50.9 歲。
1.2 CT 三維重建及測量
1.2.1 CT 三維重建
患者取仰臥位，雙臂放于軀干兩側，采用 64 排螺旋掃描 CT 行頭進位掃描。掃描范圍為全頸椎，掃描層厚 2 mm、間距 2 mm、電壓 140 kV、電流 73 mA。將獲得的原始數據以 DICOM 格式導入 Mimics19.0 軟件（Materialise 公司，比利時），確定各圖像空間方位后，利用區域增長功能對選定結構進行圖像分割，選取合適的骨骼 CT 閾值，三維重建 C2～C7 完整頸椎。最后利用“CT Bone Segmentation”工具對單個椎體進行選定和分離，選取各自的蒙罩（Mask）依次重建 C2～C7 單個椎體。見圖 1。
圖1
Mimics19.0 軟件行頸椎 CT 三維重建
Figure1.
CT three-dimensional reconstruction of cervical spine by using the Mimics19.0 software
1.2.2 測量指標
根據鉤椎關節融合器設計與植入需要，本研究選取以下指標進行測量：① 鉤突高：冠狀面重建圖像上鉤突最高點與椎體上終板線的垂直距離；② 鉤突基底寬：冠狀面重建圖像上鉤突內外側緣距離；③ 鉤突基底長：重建的單個椎體上緣橫斷面上鉤突前后緣垂直距離；④ 鉤椎關節前緣間距：重建的單個椎體上緣橫斷面上，雙側鉤椎關節前緣之間貼近椎體上表面的距離；⑤ 鉤椎關節后緣間距：重建的單個椎體上緣橫斷面上，雙側鉤椎關節后緣之間緊貼椎體上表面終板之間的距離；⑥ 鉤椎關節椎間孔部移行距離：重建的單個椎體上，鉤椎關節后緣到鉤椎關節側方整個椎間孔部的移行距離；⑦ 鉤椎關節間隙高度：下位椎體鉤突與上位椎體側下方的最小間隙距離；⑧ 椎間隙中心高度：矢狀面重建圖像上椎間隙中心的高度；⑨ 椎間隙前后徑：矢狀面重建圖像上椎間隙前方中點與椎間隙后方中點的垂直距離。見圖 2。
圖2
鉤椎關節測量指標示意圖
a. 鉤突高；b. 鉤突基底寬；c. 鉤突基底長；d. 鉤椎關節前緣間距（A）和鉤椎關節后緣間距（B）；e. 鉤椎關節椎間孔部移行距離；f. 鉤椎關節間隙高度；g. 椎間隙中心高度；h. 椎間隙前后徑
Figure2. Schematic diagram of the uncovertebral joint measurementa. The height of the uncinate process; b. The width of the uncinate process; c. The length of the uncinate process; d. The anterior distance (A) and the posterior distance (B) between the uncinate processes; e. The length of uncovertebral joint in the intervertebral foramen region; f. The height of the uncovertebral joint space; g. The central height of intervertebral disc space; h. The depth of the intervertebral disc space
其中，鉤突高、鉤突基底寬、鉤突基底長、鉤椎關節椎間孔部移行距離為 C3～C7 各椎體左右側測量并比較；C3～C7 各椎體鉤椎關節前緣間距與鉤椎關節后緣間距間進行比較；鉤椎關節間隙高度為 C2、3～C6、7 椎間隙左右側測量比較以及男女分組比較；椎間隙中心高度與椎間隙前后徑為 C2、3～C6、7 椎間隙測量，男女分組比較。另外，觀察各測量指標 C3～C7 椎體或 C2、3～C6、7 椎間隙的變化趨勢，不進行統計分析。
1.3 鉤椎關節融合器的解剖參數設計
計算椎間隙前后徑、椎間隙中心高度、鉤椎關節前緣間距、鉤椎關節后緣間距等測量指標的均值、標準差、最小值和最大值，根據椎間隙中心高度確定融合器體部高度、椎間隙前后徑確定融合器體部深度、鉤椎關節前后緣間距確定融合器體部及兩翼寬度。
1.4 統計學方法
采用 SPSS22.0 統計軟件進行分析。數據以均數±標準差表示，男女分組比較采用獨立樣本 t 檢驗，椎體或椎間隙左右側比較采用配對 t 檢驗；檢驗水準 α=0.05。
2 結果
2.1 影像學測量結果
2.1.1 鉤突高、鉤突基底長和鉤突基底寬
C3～C7 各椎體左右側鉤突高、鉤突基底長和鉤突基底寬比較，差異均無統計學意義（P>0.05）。鉤突高從 C3～C6 椎體呈增高趨勢，但 C7 椎體鉤突高低于 C4～C6 椎體。鉤突基底寬從 C3～C7 椎體呈一定變化趨勢但變異度較大。鉤突基底長從 C3～C7 椎體無明顯規律，C6椎體鉤突基底長略大于其他椎體。見表 1。
表1
各椎體左右側鉤突高、鉤突基底長和鉤突基底寬比較（n=60，
，mm）
Table1.
Comparison of the height, the width, and the length of the uncinate processes between the left side and right side from C3 to C7 (n=60, 
, mm)
2.1.2 鉤椎關節前緣間距與鉤椎關節后緣間距
C3～C7 各椎體鉤椎關節前緣間距均顯著大于鉤椎關節后緣間距，差異有統計學意義（P<0.05）；鉤椎關節向后呈內聚形狀。鉤椎關節前緣間距從 C3～C7 椎體總體呈增大趨勢；鉤椎關節后緣間距從 C3～C6 椎體呈逐漸增大趨勢，C7 椎體與 C6 椎體接近。見表 2。
表2
各椎體鉤椎關節前緣間距與鉤椎關節后緣間距比較（n=60，
，mm）
Table2.
Comparison of the anterior distance and the posterior distance between the uncinate processes between the left side and right side from C3 to C7 (n=60, 
, mm)
2.1.3 鉤椎關節椎間孔部移行距離
C3～C7 各椎體左右側鉤椎關節椎間孔部移行距離比較，差異均無統計學意義（P>0.05）。鉤椎關節椎間孔部移行距離從 C3～C7 椎體呈增大趨勢。見表 3。
表3
各椎體左右側鉤椎關節椎間孔部移行距離比較（n= 60，
，mm）
Table3.
Comparison of the length of the uncovertebral joint in the intervertebral foramen region between the left side and right side from C3 to C7 (n=60, 
, mm)
2.1.4 鉤椎關節間隙高度
各節段左右側以及男女鉤椎關節間隙高度比較，差異均無統計學意義（P>0.05）。鉤椎關節間隙高度從 C2、3～C6、7 無明顯差異，均在 2 mm 左右。見表 4。
表4
各節段鉤椎關節間隙高度比較（
，mm）
Table4.
Comparison of the height of the uncovertebral joint space from C2，3 to C6，7 (
, mm)
2.1.5 椎間隙中心高度與椎間隙前后徑
C2、3 節段椎間隙中心高度明顯大于鄰近 C3、4節段；C3、4～C6、7 節段椎間隙中心高度總體呈增大趨勢，僅男性 C4、5 略高于 C5、6。各節段椎間隙中心高度男性均高于女性，但僅 C2、3 和 C5、6 節段差異有統計學意義（P<0.05）。C2、3～C6、7 椎間隙前后徑呈逐漸增大趨勢，且男性大于女性，差異均有統計學意義（P<0.05）。見表 5。
表5
各節段椎間隙中心高度及椎間隙前后徑比較（
，mm）
Table5.
Comparison of the central height of intervertebral disc space and the depth of the intervertebral disc space from C2, 3 to C6, 7 (
, mm)
2.2 鉤椎關節融合器的解剖參數設計
將 60 例患者的測量原始數據合并后，SPSS22.0 統計軟件計算結果顯示：椎間隙中心高度為（4.94±0.49）mm（3.81～5.90 mm），在頸椎前路減壓植骨融合術中通常需要將椎間隙過撐 1～2 mm，因此將鉤椎關節融合器體部高度設定為 5、6、7、8 mm 4 種規格。椎間隙前后徑為（15.78±1.23）mm（12.94～18.85 mm），因此將鉤椎關節融合器體部深度設定為 12、13、14、15、16 mm 5 種規格。鉤椎關節前緣間距為（17.19±2.39）mm（13.39～24.63 mm），鉤椎關節后緣間距為（10.84±2.12）mm（7.19～16.64 mm），因此將鉤椎關節融合器體部寬度設定為 14～18 mm，兩翼設計為弧形且寬度為 2、3 mm 兩種規格。見圖 3。
圖3
鉤椎關節融合器設計示意圖及實物圖
a. 示意圖 1：鉤椎關節融合器體部 2：鉤椎關節融合器兩翼 3：鉤椎關節融合器螺釘固定孔 4：鉤椎關節融合器側方植骨區域 5：鉤椎關節融合器固定用鈦合金螺釘；b. 實物圖
Figure3. Design diagram and physical drawing of the uncovertebral joint fusion cagea. Design diagram 1: The body of the cage 2: The wings of the cage 3: The screw hole of the cage 4: The bone graft region of the cage 5: The screws used for fixation；b. Physical drawing
3 討論
3.1 鉤椎關節解剖研究現狀以及應用解剖研究必要性
目前已有學者對鉤椎關節進行形態解剖研究。瞿東濱等[4]和鞠曉華等[5]以頸椎干骨標本對鉤突進行了解剖測量，包括鉤突高、鉤突寬、鉤突角度、鉤突與橫突孔間距，以及鉤突前后徑、內外徑、鉤突間距等指標。毛雨[6]通過 X 線片對人體頸椎鉤突高度、基底寬度與鉤椎傾斜度等進行了測量。王星等[7]采用 CT 三維重建方法對青少年頸椎鉤突形態進行了研究，其測量指標也包含上述鉤突的基本指標。國外，Kocabiyik 等[8]通過頸椎干骨標本對土耳其人鉤突進行測量，測量指標也包含鉤突高、基底寬、傾斜角等。朱建兵等[9]采用 CT 三維掃描和重建的方法，對鉤突的多種形態指標進行測量，發現鉤突大小與年齡、性別、椎體大小具有一定相關性。
上述鉤突關節解剖及其與鄰近結構關系的研究，主要用于探究鉤突形態、神經根型和椎動脈型頸椎病的解剖病因，以及頸椎前路手術中鉤椎關節切除與否、如何切除等方面。為了指導鉤椎關節區域減壓植骨以及鉤椎關節融合器的設計制作，有必要對鉤椎關節及椎間隙進行應用解剖研究。本研究對鉤突高、鉤突基底寬與長等指標的測量結果與上述研究基本一致。
3.2 鉤椎關節融合器解剖參數的設計
融合器的設計要考慮外形、寬度、長度、高度、材質、穩定性及植骨窗等[10]。鉤椎關節融合器采用一體兩翼兩螺釘的基本構造，體部前方有 3 個孔，中央 1 孔為標準頸椎前路器械套裝內把持器的插孔，前緣側方各 1 孔為螺釘孔。具體設計構成如下。
① 融合器高度：合適的融合器高度可以增加融合器穩定性，并有利于植骨融合。融合器的支撐有助于恢復椎間隙高度和改善頸椎曲度，還可以增加椎間孔直徑和面積，起到間接減壓的作用。融合器高度過高可能增加術后疼痛、植骨不融合、融合器下沉等風險[11]。頸椎前路減壓植骨融合術早期設計的 Smith-Robinson 植骨塊其高度在 10～15 mm 范圍，遠高于椎間隙高度，這可能與自體骨吸收與沉降、椎間隙塑形打磨有關。隨著技術和材料的進步，學者們對頸椎融合器高度進行了研究，認為在基線高度基礎上增加 2 mm 過撐較合適[12-13]。因此，根據解剖測量結果，我們將鉤椎關節融合器體部高度設計為 5、6、7、8 mm 4 種規格。
② 融合器寬度和深度：融合器的寬度與深度決定了融合器與骨性終板的接觸面積，通常融合器接觸面積越大其穩定性越高，應力相對分散，術后下沉風險也相對降低。但融合器過寬可能導致植入困難、損傷周圍結構，過深則增加了脫入椎管的可能性[14]。由于椎體側方鉤椎關節的存在，椎體中央區相對平坦，本研究測量的鉤椎關節前緣間距和后緣間距為設計鉤椎關節融合器體部寬度提供了參考，椎體前后徑為融合器體部深度提供了參考。將融合器體部設定在鉤椎關節內側緣，不僅能最大程度增加融合器與椎體終板的接觸面積，進而增加融合器穩定性、減少下沉風險，還能將植骨窗限制在側方鉤椎關節區域[15]。因此，與臨床主流的融合器設計類似，我們將鉤椎關節融合器體部寬度設定為 14～18 mm，深度設定為 12～16 mm。
③ 融合器兩翼設計與固定方式：鉤椎關節融合器兩翼（寬 2～3 mm）不僅能防止植骨塊從側后方脫落入椎間孔或者椎管，還能增加融合器穩定性，尤其是側屈時穩定性[16]。鉤椎關節融合器固定也采用 2 枚鈦合金螺釘零切跡固定，既保留了螺釘固定強度，也無需使用微型鋼板，不僅節約制作成本，還可以避免融合器前方應力集中。
3.3 鉤椎關節融合器植入操作
王曉慧等[2]利用頸椎干骨標本對頸椎鉤突形態、鉤椎關節與椎間孔距離、鉤椎關節與橫突孔距離進行了測量，結果顯示 C3～C7 鉤椎關節與橫突孔距離呈增大趨勢，但 C5 處該距離大于鄰近節段（均在 5 mm 左右）；鉤椎關節與椎間孔距離在 C6 處最小，為（5.02±0.88）mm。但是該研究采用的是頸椎干骨標本且樣本量有限，測量值的準確性有待進一步明確。Ebraheim 等[17]對 14 具尸體頸椎標本進行解剖測量，發現 C3～C6椎間孔前緣到椎體前緣距離逐漸減小，（8.4±1.4）mm～（7.0±1.6）mm，提示術中以椎體側方為解剖標志進行操作安全可靠。袁健東等[18]認為在鉤椎關節減壓時可以采用小刮匙、椎板咬骨鉗或細頭磨鉆，以鉤突內側緣為減壓內側標記，向側后方減壓范圍為 4～5 mm、向外側為 5 mm 左右，術中使用神經剝離子操作，以神經根顯露清楚即可。既往有學者認為手術操作應當在雙側頸長肌內側緣之間區域進行，但在此安全區域充分減壓較困難[19]。一些學者對頸長肌內側緣標志進行研究后認為，減壓范圍從頸長肌內側緣向外移 3 mm 是安全的[20]。蔣富貴等[21]對 17 具頸椎標本進行了研究，提出以雙側鉤突前角為解剖標志，在此區域進行減壓安全。林永綏等[22]對 15 具成人尸體標本進行解剖測量后發現，椎體鉤突前腳是頸椎體前部恒定的解剖標志，可作為頸椎前路手術穩定、可靠的骨性減壓標志。楊敏杰等[23]則認為在顯露鉤椎關節時應當貼近骨面進行剝離。我們的經驗是在鉤椎關節區域進行植骨床準備和植骨時，注意勿突破側方關節囊，對鉤椎關節椎間孔部移行區域［（8.57±2.59）mm 區域］進行操作時注意有損傷神經根損傷風險。
3.4 本研究不足
① 研究未選擇健康志愿者，雖然 X 線片和 CT 排除了頸椎明顯退變患者，但納入研究的患者中部分存在頸肩痛癥狀，其解剖參數與健康志愿者可能存在一定差異。② 盡管已有大量研究驗證了 Mimics 軟件 CT 三維重建解剖測量的準確性[24-25]，但是頸椎存在生理前弓，橫斷面仍難以與所有測量椎體保持垂直，CT 測量過程中還存在誤差與偏倚，仍需要尸體解剖研究進一步論證[26]。
綜上述，不同節段鉤椎關節解剖測量指標存在一定差異，左右側無明顯差異；鉤椎關節間隙測量值男女無明顯差異。基于解剖研究測量結果將鉤椎關節融合器體部高度設定為 5、6、7、8 mm 4 種規格，深度設定為 12、13、14、15、16 mm 5 種規格，寬度設定為 14～18 mm，兩翼設計為弧形且寬 2、3 mm 兩種規格，能夠滿足不同患者頸椎間隙高度、寬度以及深度的需求。
作者貢獻：楊毅負責論文撰寫、影像數據收集，數據測量、分析、統計；劉浩負責課題總體設計、基金支持；吳廷奎、胡凌云、陳林負責影像數據收集、測量；戎鑫負責統計分析、測量方法指導；馬立泰負責數據測量；孟陽負責數據測量，基金支持。
利益沖突：所有作者聲明，在課題研究和文章撰寫過程中不存在利益沖突。課題經費支持沒有影響文章觀點和對研究數據客觀結果的統計分析及其報道。
機構倫理問題：研究方案經四川大學華西醫院醫學倫理委員會批準。
鉤椎關節又名 Luschka 關節，自 1858 年德國解剖學家 Von Luschka 對鉤椎關節進行描述和報道以來，目前相關解剖研究主要集中于探討鉤椎關節是否存在滑膜，鉤突高、鉤突基底寬和長的解剖測量，鉤突與橫突孔的毗鄰測量，鉤突與椎間孔的毗鄰測量等方面。而研究結果主要用于研究神經根型及椎動脈型頸椎病的解剖病因、確定頸椎前路術中鉤椎關節切除與減壓范圍以及手術安全區等方面[1-3]。本研究團隊臨床觀察發現，在頸椎前路減壓植骨融合術中，相比于椎間隙中央區域植骨，鉤椎關節區域植骨融合率更高、融合更快。為此，我們設計了鉤椎關節融合器（專利號：ZL.201510541160.1）。鉤椎關節區域并非一規則區域，其后份毗鄰椎間孔、側方毗鄰橫突孔，術中存在損傷神經根及椎動脈風險。對于設計融合器進行鉤椎關節區域植骨融合，目前缺乏相關應用解剖研究結果進行參考。為此，本次研究通過對 60 例患者頸椎 CT 掃描數據三維重建，對鉤椎關節相關解剖結構進行影像解剖測量，以輔助完善鉤椎關節融合器的參數設計。報告如下。
1 材料與方法
1.1 研究對象
納入標準：① 年齡 18～60 歲且發育正常；② 無頸椎外傷史及手術史；③ 無行走不穩、踩棉花感等脊髓型頸椎病癥狀，可伴有單純頸肩部疼痛癥狀；④ 無頸椎腫瘤、結核、強直性脊柱炎等其他疾病；⑤ X 線片及 CT 顯示頸椎曲度基本正常，椎間孔無狹窄，椎管無狹窄，椎間隙高度基本正常，未見頸椎不穩、纖維環鈣化和后縱韌帶骨化等。通過我院病歷與影像系統篩選，納入符合選擇標準的 60 例患者頸椎 CT 掃描數據，其中男 30 例，女 30 例；年齡 39～60 歲，平均 50.9 歲。
1.2 CT 三維重建及測量
1.2.1 CT 三維重建
患者取仰臥位，雙臂放于軀干兩側，采用 64 排螺旋掃描 CT 行頭進位掃描。掃描范圍為全頸椎，掃描層厚 2 mm、間距 2 mm、電壓 140 kV、電流 73 mA。將獲得的原始數據以 DICOM 格式導入 Mimics19.0 軟件（Materialise 公司，比利時），確定各圖像空間方位后，利用區域增長功能對選定結構進行圖像分割，選取合適的骨骼 CT 閾值，三維重建 C2～C7 完整頸椎。最后利用“CT Bone Segmentation”工具對單個椎體進行選定和分離，選取各自的蒙罩（Mask）依次重建 C2～C7 單個椎體。見圖 1。
圖1
Mimics19.0 軟件行頸椎 CT 三維重建
Figure1.
CT three-dimensional reconstruction of cervical spine by using the Mimics19.0 software
1.2.2 測量指標
根據鉤椎關節融合器設計與植入需要，本研究選取以下指標進行測量：① 鉤突高：冠狀面重建圖像上鉤突最高點與椎體上終板線的垂直距離；② 鉤突基底寬：冠狀面重建圖像上鉤突內外側緣距離；③ 鉤突基底長：重建的單個椎體上緣橫斷面上鉤突前后緣垂直距離；④ 鉤椎關節前緣間距：重建的單個椎體上緣橫斷面上，雙側鉤椎關節前緣之間貼近椎體上表面的距離；⑤ 鉤椎關節后緣間距：重建的單個椎體上緣橫斷面上，雙側鉤椎關節后緣之間緊貼椎體上表面終板之間的距離；⑥ 鉤椎關節椎間孔部移行距離：重建的單個椎體上，鉤椎關節后緣到鉤椎關節側方整個椎間孔部的移行距離；⑦ 鉤椎關節間隙高度：下位椎體鉤突與上位椎體側下方的最小間隙距離；⑧ 椎間隙中心高度：矢狀面重建圖像上椎間隙中心的高度；⑨ 椎間隙前后徑：矢狀面重建圖像上椎間隙前方中點與椎間隙后方中點的垂直距離。見圖 2。
圖2
鉤椎關節測量指標示意圖
a. 鉤突高；b. 鉤突基底寬；c. 鉤突基底長；d. 鉤椎關節前緣間距（A）和鉤椎關節后緣間距（B）；e. 鉤椎關節椎間孔部移行距離；f. 鉤椎關節間隙高度；g. 椎間隙中心高度；h. 椎間隙前后徑
Figure2. Schematic diagram of the uncovertebral joint measurementa. The height of the uncinate process; b. The width of the uncinate process; c. The length of the uncinate process; d. The anterior distance (A) and the posterior distance (B) between the uncinate processes; e. The length of uncovertebral joint in the intervertebral foramen region; f. The height of the uncovertebral joint space; g. The central height of intervertebral disc space; h. The depth of the intervertebral disc space
其中，鉤突高、鉤突基底寬、鉤突基底長、鉤椎關節椎間孔部移行距離為 C3～C7 各椎體左右側測量并比較；C3～C7 各椎體鉤椎關節前緣間距與鉤椎關節后緣間距間進行比較；鉤椎關節間隙高度為 C2、3～C6、7 椎間隙左右側測量比較以及男女分組比較；椎間隙中心高度與椎間隙前后徑為 C2、3～C6、7 椎間隙測量，男女分組比較。另外，觀察各測量指標 C3～C7 椎體或 C2、3～C6、7 椎間隙的變化趨勢，不進行統計分析。
1.3 鉤椎關節融合器的解剖參數設計
計算椎間隙前后徑、椎間隙中心高度、鉤椎關節前緣間距、鉤椎關節后緣間距等測量指標的均值、標準差、最小值和最大值，根據椎間隙中心高度確定融合器體部高度、椎間隙前后徑確定融合器體部深度、鉤椎關節前后緣間距確定融合器體部及兩翼寬度。
1.4 統計學方法
采用 SPSS22.0 統計軟件進行分析。數據以均數±標準差表示，男女分組比較采用獨立樣本 t 檢驗，椎體或椎間隙左右側比較采用配對 t 檢驗；檢驗水準 α=0.05。
2 結果
2.1 影像學測量結果
2.1.1 鉤突高、鉤突基底長和鉤突基底寬
C3～C7 各椎體左右側鉤突高、鉤突基底長和鉤突基底寬比較，差異均無統計學意義（P>0.05）。鉤突高從 C3～C6 椎體呈增高趨勢，但 C7 椎體鉤突高低于 C4～C6 椎體。鉤突基底寬從 C3～C7 椎體呈一定變化趨勢但變異度較大。鉤突基底長從 C3～C7 椎體無明顯規律，C6椎體鉤突基底長略大于其他椎體。見表 1。
表1
各椎體左右側鉤突高、鉤突基底長和鉤突基底寬比較（n=60，，mm）
Table1.
Comparison of the height, the width, and the length of the uncinate processes between the left side and right side from C3 to C7 (n=60, , mm)
2.1.2 鉤椎關節前緣間距與鉤椎關節后緣間距
C3～C7 各椎體鉤椎關節前緣間距均顯著大于鉤椎關節后緣間距，差異有統計學意義（P<0.05）；鉤椎關節向后呈內聚形狀。鉤椎關節前緣間距從 C3～C7 椎體總體呈增大趨勢；鉤椎關節后緣間距從 C3～C6 椎體呈逐漸增大趨勢，C7 椎體與 C6 椎體接近。見表 2。
表2
各椎體鉤椎關節前緣間距與鉤椎關節后緣間距比較（n=60，，mm）
Table2.
Comparison of the anterior distance and the posterior distance between the uncinate processes between the left side and right side from C3 to C7 (n=60, , mm)
2.1.3 鉤椎關節椎間孔部移行距離
C3～C7 各椎體左右側鉤椎關節椎間孔部移行距離比較，差異均無統計學意義（P>0.05）。鉤椎關節椎間孔部移行距離從 C3～C7 椎體呈增大趨勢。見表 3。
表3
各椎體左右側鉤椎關節椎間孔部移行距離比較（n= 60，，mm）
Table3.
Comparison of the length of the uncovertebral joint in the intervertebral foramen region between the left side and right side from C3 to C7 (n=60, , mm)
2.1.4 鉤椎關節間隙高度
各節段左右側以及男女鉤椎關節間隙高度比較，差異均無統計學意義（P>0.05）。鉤椎關節間隙高度從 C2、3～C6、7 無明顯差異，均在 2 mm 左右。見表 4。
表4
各節段鉤椎關節間隙高度比較（，mm）
Table4.
Comparison of the height of the uncovertebral joint space from C2，3 to C6，7 (, mm)
2.1.5 椎間隙中心高度與椎間隙前后徑
C2、3 節段椎間隙中心高度明顯大于鄰近 C3、4節段；C3、4～C6、7 節段椎間隙中心高度總體呈增大趨勢，僅男性 C4、5 略高于 C5、6。各節段椎間隙中心高度男性均高于女性，但僅 C2、3 和 C5、6 節段差異有統計學意義（P<0.05）。C2、3～C6、7 椎間隙前后徑呈逐漸增大趨勢，且男性大于女性，差異均有統計學意義（P<0.05）。見表 5。
表5
各節段椎間隙中心高度及椎間隙前后徑比較（，mm）
Table5.
Comparison of the central height of intervertebral disc space and the depth of the intervertebral disc space from C2, 3 to C6, 7 (, mm)
2.2 鉤椎關節融合器的解剖參數設計
將 60 例患者的測量原始數據合并后，SPSS22.0 統計軟件計算結果顯示：椎間隙中心高度為（4.94±0.49）mm（3.81～5.90 mm），在頸椎前路減壓植骨融合術中通常需要將椎間隙過撐 1～2 mm，因此將鉤椎關節融合器體部高度設定為 5、6、7、8 mm 4 種規格。椎間隙前后徑為（15.78±1.23）mm（12.94～18.85 mm），因此將鉤椎關節融合器體部深度設定為 12、13、14、15、16 mm 5 種規格。鉤椎關節前緣間距為（17.19±2.39）mm（13.39～24.63 mm），鉤椎關節后緣間距為（10.84±2.12）mm（7.19～16.64 mm），因此將鉤椎關節融合器體部寬度設定為 14～18 mm，兩翼設計為弧形且寬度為 2、3 mm 兩種規格。見圖 3。
圖3
鉤椎關節融合器設計示意圖及實物圖
a. 示意圖 1：鉤椎關節融合器體部 2：鉤椎關節融合器兩翼 3：鉤椎關節融合器螺釘固定孔 4：鉤椎關節融合器側方植骨區域 5：鉤椎關節融合器固定用鈦合金螺釘；b. 實物圖
Figure3. Design diagram and physical drawing of the uncovertebral joint fusion cagea. Design diagram 1: The body of the cage 2: The wings of the cage 3: The screw hole of the cage 4: The bone graft region of the cage 5: The screws used for fixation；b. Physical drawing
3 討論
3.1 鉤椎關節解剖研究現狀以及應用解剖研究必要性
目前已有學者對鉤椎關節進行形態解剖研究。瞿東濱等[4]和鞠曉華等[5]以頸椎干骨標本對鉤突進行了解剖測量，包括鉤突高、鉤突寬、鉤突角度、鉤突與橫突孔間距，以及鉤突前后徑、內外徑、鉤突間距等指標。毛雨[6]通過 X 線片對人體頸椎鉤突高度、基底寬度與鉤椎傾斜度等進行了測量。王星等[7]采用 CT 三維重建方法對青少年頸椎鉤突形態進行了研究，其測量指標也包含上述鉤突的基本指標。國外，Kocabiyik 等[8]通過頸椎干骨標本對土耳其人鉤突進行測量，測量指標也包含鉤突高、基底寬、傾斜角等。朱建兵等[9]采用 CT 三維掃描和重建的方法，對鉤突的多種形態指標進行測量，發現鉤突大小與年齡、性別、椎體大小具有一定相關性。
上述鉤突關節解剖及其與鄰近結構關系的研究，主要用于探究鉤突形態、神經根型和椎動脈型頸椎病的解剖病因，以及頸椎前路手術中鉤椎關節切除與否、如何切除等方面。為了指導鉤椎關節區域減壓植骨以及鉤椎關節融合器的設計制作，有必要對鉤椎關節及椎間隙進行應用解剖研究。本研究對鉤突高、鉤突基底寬與長等指標的測量結果與上述研究基本一致。
3.2 鉤椎關節融合器解剖參數的設計
融合器的設計要考慮外形、寬度、長度、高度、材質、穩定性及植骨窗等[10]。鉤椎關節融合器采用一體兩翼兩螺釘的基本構造，體部前方有 3 個孔，中央 1 孔為標準頸椎前路器械套裝內把持器的插孔，前緣側方各 1 孔為螺釘孔。具體設計構成如下。
① 融合器高度：合適的融合器高度可以增加融合器穩定性，并有利于植骨融合。融合器的支撐有助于恢復椎間隙高度和改善頸椎曲度，還可以增加椎間孔直徑和面積，起到間接減壓的作用。融合器高度過高可能增加術后疼痛、植骨不融合、融合器下沉等風險[11]。頸椎前路減壓植骨融合術早期設計的 Smith-Robinson 植骨塊其高度在 10～15 mm 范圍，遠高于椎間隙高度，這可能與自體骨吸收與沉降、椎間隙塑形打磨有關。隨著技術和材料的進步，學者們對頸椎融合器高度進行了研究，認為在基線高度基礎上增加 2 mm 過撐較合適[12-13]。因此，根據解剖測量結果，我們將鉤椎關節融合器體部高度設計為 5、6、7、8 mm 4 種規格。
② 融合器寬度和深度：融合器的寬度與深度決定了融合器與骨性終板的接觸面積，通常融合器接觸面積越大其穩定性越高，應力相對分散，術后下沉風險也相對降低。但融合器過寬可能導致植入困難、損傷周圍結構，過深則增加了脫入椎管的可能性[14]。由于椎體側方鉤椎關節的存在，椎體中央區相對平坦，本研究測量的鉤椎關節前緣間距和后緣間距為設計鉤椎關節融合器體部寬度提供了參考，椎體前后徑為融合器體部深度提供了參考。將融合器體部設定在鉤椎關節內側緣，不僅能最大程度增加融合器與椎體終板的接觸面積，進而增加融合器穩定性、減少下沉風險，還能將植骨窗限制在側方鉤椎關節區域[15]。因此，與臨床主流的融合器設計類似，我們將鉤椎關節融合器體部寬度設定為 14～18 mm，深度設定為 12～16 mm。
③ 融合器兩翼設計與固定方式：鉤椎關節融合器兩翼（寬 2～3 mm）不僅能防止植骨塊從側后方脫落入椎間孔或者椎管，還能增加融合器穩定性，尤其是側屈時穩定性[16]。鉤椎關節融合器固定也采用 2 枚鈦合金螺釘零切跡固定，既保留了螺釘固定強度，也無需使用微型鋼板，不僅節約制作成本，還可以避免融合器前方應力集中。
3.3 鉤椎關節融合器植入操作
王曉慧等[2]利用頸椎干骨標本對頸椎鉤突形態、鉤椎關節與椎間孔距離、鉤椎關節與橫突孔距離進行了測量，結果顯示 C3～C7 鉤椎關節與橫突孔距離呈增大趨勢，但 C5 處該距離大于鄰近節段（均在 5 mm 左右）；鉤椎關節與椎間孔距離在 C6 處最小，為（5.02±0.88）mm。但是該研究采用的是頸椎干骨標本且樣本量有限，測量值的準確性有待進一步明確。Ebraheim 等[17]對 14 具尸體頸椎標本進行解剖測量，發現 C3～C6椎間孔前緣到椎體前緣距離逐漸減小，（8.4±1.4）mm～（7.0±1.6）mm，提示術中以椎體側方為解剖標志進行操作安全可靠。袁健東等[18]認為在鉤椎關節減壓時可以采用小刮匙、椎板咬骨鉗或細頭磨鉆，以鉤突內側緣為減壓內側標記，向側后方減壓范圍為 4～5 mm、向外側為 5 mm 左右，術中使用神經剝離子操作，以神經根顯露清楚即可。既往有學者認為手術操作應當在雙側頸長肌內側緣之間區域進行，但在此安全區域充分減壓較困難[19]。一些學者對頸長肌內側緣標志進行研究后認為，減壓范圍從頸長肌內側緣向外移 3 mm 是安全的[20]。蔣富貴等[21]對 17 具頸椎標本進行了研究，提出以雙側鉤突前角為解剖標志，在此區域進行減壓安全。林永綏等[22]對 15 具成人尸體標本進行解剖測量后發現，椎體鉤突前腳是頸椎體前部恒定的解剖標志，可作為頸椎前路手術穩定、可靠的骨性減壓標志。楊敏杰等[23]則認為在顯露鉤椎關節時應當貼近骨面進行剝離。我們的經驗是在鉤椎關節區域進行植骨床準備和植骨時，注意勿突破側方關節囊，對鉤椎關節椎間孔部移行區域［（8.57±2.59）mm 區域］進行操作時注意有損傷神經根損傷風險。
3.4 本研究不足
① 研究未選擇健康志愿者，雖然 X 線片和 CT 排除了頸椎明顯退變患者，但納入研究的患者中部分存在頸肩痛癥狀，其解剖參數與健康志愿者可能存在一定差異。② 盡管已有大量研究驗證了 Mimics 軟件 CT 三維重建解剖測量的準確性[24-25]，但是頸椎存在生理前弓，橫斷面仍難以與所有測量椎體保持垂直，CT 測量過程中還存在誤差與偏倚，仍需要尸體解剖研究進一步論證[26]。
綜上述，不同節段鉤椎關節解剖測量指標存在一定差異，左右側無明顯差異；鉤椎關節間隙測量值男女無明顯差異。基于解剖研究測量結果將鉤椎關節融合器體部高度設定為 5、6、7、8 mm 4 種規格，深度設定為 12、13、14、15、16 mm 5 種規格，寬度設定為 14～18 mm，兩翼設計為弧形且寬 2、3 mm 兩種規格，能夠滿足不同患者頸椎間隙高度、寬度以及深度的需求。
作者貢獻：楊毅負責論文撰寫、影像數據收集，數據測量、分析、統計；劉浩負責課題總體設計、基金支持；吳廷奎、胡凌云、陳林負責影像數據收集、測量；戎鑫負責統計分析、測量方法指導；馬立泰負責數據測量；孟陽負責數據測量，基金支持。
利益沖突：所有作者聲明，在課題研究和文章撰寫過程中不存在利益沖突。課題經費支持沒有影響文章觀點和對研究數據客觀結果的統計分析及其報道。
機構倫理問題：研究方案經四川大學華西醫院醫學倫理委員會批準。
