杨金发1，陈惠德1，吴毅文1，汤  健2

安徽医科大学第一附属医院，1运动医学科，2骨科，安徽省合肥市
230032

杨金发★，男，1981年生，河北省邯郸市人，汉族，安徽医科大学在读硕士，主要从事颈椎病临床方面的研究。
yangjinfa1980@sina.com  

通讯作者：陈惠德，副教授，硕士生导师，安徽医科大学第一附属医院运动医学科，安徽省合肥市
230022 
chd56@163.com

Correlation of bone mineral density changes withvertebral deformation and clinical manifestations in patients with cervical spondylotic myelopathy  

Yang Jin-fa1, Chen Hui-de1, Wu Yi-wen1, Tang Jian2

1Department of Sports Medicine, 2Department of Orthopaedics, First Affiliated Hospital of Anhui Medical University, Hefei  230032, Anhui Province, China

Yang Jin-fa★, Studying for master’s degree, Department of Sports Medicine, First Affiliated Hospital of Anhui Medical University, Hefei  230032, Anhui Province, China

Correspondence to: Chen Hui-de, Associate professor, Master’s supervisor, Department of Sports Medicine, First Affiliated Hospital of Anhui Medical University, Hefei  230032, Anhui Province, China
chd56@163.com

Abstract
OBJECTIVE: To investigate the correlation of bone mineral density changes with vertebral deformation and clinical manifestations in patients with cervical spondylotic myelopathy.
METHODS: A total of 42 cervical spondylotic myelopathy patients who received treatment at the Department of Sports Medicine, First Affiliated Hospital of Anhui Medical University from January to June 2009 were selected and randomly divided into the normal (n=20) and lower bone density (n=22) groups. The cervical lateral of the C3-6 spinal canal, sagittal diameter of vertebral body ratio, vertebral body deformation index in all cases was measured, and the clinical manifestations between two groups were compared. 
RESULTS: The cervical (C3, C4, C5, C6) sagittal diameter of vertebral body ratios of lower bone density group were significantly decreased than those of the normal group (P < 0.05, or P < 0.01), and the cervical (C3, C4, C5, C6) vertebral body deformation indexes of the two groups showed no significant difference (P > 0.05); While the clinical manifestations (symptoms and physical signs) was significantly greater in the lower bone density group than the normal group (P < 0.05).
CONCLUSION: Cervical myelopathy can cause osteoporosis in patients with vertebral bone hyperplasia, spinal stenosis, in particular, the clinical manifestations are more obviously in lower bone density patients.

Yang JF, Chen HD, Wu YW, Tang J. Correlation of bone mineral density changes with vertebral deformation and clinical manifestations in patients with cervical spondylotic myelopathy.Zhongguo Zuzhi Gongcheng Yanjiu yu Linchuang Kangfu. 2010;14(7): 1307-1310.     [http://www.crter.cn  http://en.zglckf.com]

摘要
目的：分析脊髓型颈椎病患者骨密度变化与椎体变形及与临床表现的相关性。
方法：选择2009-01/06在安徽医科大学第一附属医院运动医学科住院的脊髓型颈椎病患者42例，分为骨密度正常组20例，骨密度降低组22例，所有病例测量颈椎侧位片C3~6 的椎管椎体矢状径比、椎体变形指数，并作两组之间临床表现的比较。
结果：两组比较，骨密度降低组颈椎(C3，C4，C5，C6)椎管矢状径比值较骨密度正常组显著降低(P < 0.05或P < 0.01)，而颈椎 (C3，C4，C5，C6)椎体变形指数在两组之间则差异无显著性意义(P > 0.05)。骨密度降低组临床症状与体征阳性率显著高于骨密度正常组(P < 0.05)。
结论：脊髓型颈椎病患者骨质疏松会导致椎体骨质增生，椎管狭窄，而骨密度降低患者临床表现更明显。
关键词：脊髓型颈椎病；骨密度；矢状径比；椎体；骨组织工程
doi:10.3969/j.issn.1673-8225.2010.07.039

杨金发，陈惠德 ，吴毅文，汤健. 脊髓型颈椎病患者骨密度变化与椎体变形及临床表现的相关性[J].中国组织工程研究与临床康复，2010，14(7):1307-1310.      [http://www.crter.org  http://cn.zglckf.com]

0  引言

颈椎病的发病年龄多在30岁以后，该年龄段是人体骨矿含量由高峰开始下降的转折期，而颈椎病的高发年龄段在50~60岁之间[1-2]，该年龄段是人体骨矿物质丢失最快的阶段，且临床表现更明显。上述研究提示，颈椎病发病可能与原发性骨质疏松症相关。
文章通过对脊髓型颈椎病(cervical spondylotic myelopathy，CSM)及脊髓型颈椎病合并骨密度减低的患者的颈椎管与颈椎椎体矢状径比，椎体变形指数及两组临床表现对比研究，分析了骨质疏松对颈椎形态的变化影响，以及腰椎骨密度变化与脊髓型颈椎病患者椎体变形及与临床表现的相关性，进而探讨骨质疏松症与颈椎病的相关性。

1  对象和方法

设计：病例-对照观察。
时间及地点：2009-01/06在安徽医科大学第一附属医院运动医学科完成。
对象：收集同期安徽医科大学第一附属医院运动医学科住院的脊髓型颈椎病患者42例。纳入标准：①符合脊髓型颈椎病诊断标准[3]。
②根据国务院《医疗机构管理条例》规定[4]，患者知情同意。排除标准：代谢性骨病，慢性肝、肾疾病和长期服用影响骨代谢药物者，以及可能影响全身的其他疾病。42例患者被分为2组：①骨密度正常组20例，男9例，女11例，年龄35~45岁，平均42岁，双能X射线骨密度测量仪测量腰椎骨骨密度正常。②骨密度降低组22例，男12例，女10例，年龄50~65岁，平均59岁，双能X射线骨密度测量仪测量腰椎骨骨密度降低。
方法：
腰椎骨密度测量：应用法国CHALLENGNGER 型双能X 线骨密度测量仪，用其测定腰椎侧位骨密度方式，测定L2~4椎体中部的松质骨骨密度，边缘的皮质骨也包括在内，不含椎体后方附件，所测值在两组之间进行对比研究。选择症状(眩晕、麻木感、走路不稳)作为标准[5-6]，为最早期的症状；选择体征(改良Hoffman，下肢肌张力增高，颈过伸过屈试验)作为标准，是因为诊断脊髓型颈椎病的主要物理检查方法[7]。
颈椎X射线测量：采用美国X摄片机 Revolution XR(DR)对受试者拍摄X射线片。采用精确到0.02 mm的游标卡尺，在标准中立位颈椎侧位X射线片上，测量X射线片上C3~6椎体及椎管的矢状径。由同一位医师进行测量. 运用同一医院的X射线机。为减少误差，分别测取了C3~6椎体每一椎体的上、中、下矢状径， 椎体前后高度，椎体后方椎管的上、中、下宽度求出平均值。按如下公式计算出相应椎体的椎管、椎体矢状径比(简称矢状径比)即和椎体变形指数(简称变形指数)。

矢状径比=椎体后方椎管平均矢状径/椎体平均矢状径
变形指数=椎体平均矢状径/椎体平均高度

临床表现观察：依据临床表现和影像学检查[5-6]，根据吴毅文标准[7-8]，观察脊髓型颈椎病患者临床常见的早期症状(眩晕、麻木感、行走不稳)和体征(改良Hoffman征，下肢肌张力增高，颈过伸过屈试验)。
主要观察指标：①患者颈椎椎体矢状径比及变形指数。②临床表现。
设计、实施、评估者：设计为第一作者，干预实施及评估为全部作者， 都经过系统培训应用了双盲评估。
统计学分析：由第一作者应用SPSS 11.0统计软件进行分析，各项指标的数据计量资料以x(_)±s表示，组间比较采用t 检验，计数资料比较用χ2检验。
 
2  结果

2.1  两组颈椎椎体矢状径比  骨密度降低组颈椎(C3，C4，C5，C6)椎管矢状径比值较骨密度正常组显著降低(P < 0.05或P < 0.01)，见表1。

2.2  两组颈椎椎体变形指数  骨密度降低组颈椎(C3，C4，C5，C6)椎体变形指数与骨密度正常组比较，两组之间差异无显著性意义(P > 0.05)，见表2。

2.3  临床表现  临床症状(眩晕、麻木感、走路不稳)骨密度降低组的阳性率要比骨密度正常组的阳性率显著增高(P < 0.05)，见表3。  

临床体征表现(改良Hoffman sign，下肢肌张力增高，颈过伸过屈试验)骨密度降低组的阳性率要比骨密度正常组的阳性率显著增高(P < 0.05)，见表4。

3  讨论

3.1  骨质疏松对颈椎变形的影响  骨质疏松症是一种以全身性骨量减少、骨微结构异常、骨脆性增加和骨折危险度增加为特征的骨骼疾病。骨质疏松对颈椎的影响，一方面是椎体变形，椎体内松质骨骨小梁由于力学强度的下降而被压缩，同时由于微骨折致显微骨痂形成；另一方面是变形椎体可造成脊柱不稳定。Hukuda等[9]研究了椎体矢状径的大小与脊髓型颈椎病的关系， 结果发现脊髓型颈椎病的患者椎体矢状径大于正常人， 其差异具有显著性意义。涂平生等[10]用MRI，CT，X射线评价方法研究得出骨质疏松程度与椎间盘退变的程度呈正相关， 而丛锐等[11]用双能X射线骨密度测定仪测量颈椎骨密度，发现骨质疏松组的颈椎骨密度比正常组颈椎骨密度高，两者差异具有显著性意义。
对于本文两组患者来说，同是脊髓型颈椎病患者，但两组矢状径比值(椎管率)有着显著的差异，骨密度降低组患者的椎管率比值降低。椎管率比值降低说明颈椎骨质增生明显侵占了椎管。其原因可能在于，骨质疏松时，骨形成减少，骨吸收增加，骨转换呈负平衡，因骨小梁变细，骨体积下降，某些正常位置骨小梁甚至穿孔，直至消失，颈椎为了支持原有的重力负荷，剩余的骨小梁导致代偿性骨质增生，压迫椎管，使椎管变窄。对于骨密度正常组的患者来说，骨质增生不明显，侵占椎管的程度也较轻。导致其致病的原因，可能与骨质无关，仅仅与其本身的椎间盘的退变有关。虽然椎间盘退变膨出或突出压迫硬膜囊或脊髓的程度要比骨密度降低组少得多。但许多学者的研究表明，脊髓型颈椎病除由骨或纤维性致压物对脊髓直接压迫外[12]，脊髓血供障碍也是一个不可忽视的主要因素。Parke[13]认为致压物诱发神经缺血是导致脊髓型颈椎病发病的主要问题之一。
变形指数两组之间没有显著差异，可能原因在于，骨质疏松患者的颈椎增生变形并不是向着某一固定的方向增生发展，而是整体发生，前后径及高度同时增生，对于骨质疏松患者来讲，颈椎椎管不仅相对变窄，而且椎间隙之间的高度也同时变窄。
另外在骨质疏松的环境下，由于破坏了骨软骨形成和吸收的平衡，可出现后纵韧带的异位骨化。颈椎后纵韧带骨化增厚使椎管矢状径减小，造成椎管狭窄，可对脊髓产生压迫，是导致进行性脊髓病的常见病因[14]。
3.2  骨质疏松对脊髓型颈椎病患者临床表现的影响 骨质疏松因素与颈椎病临床表现相关的原因，目前多数研究提示与炎性细胞因子的作用有关。其中白细胞介素6和肿瘤坏死因子α是公认的引起炎症反应的细胞因子。
已经证实在骨质疏松患者的骨微环境中有大量的细胞因子，包括白细胞介素1 、白细胞介素6 和肿瘤坏死因子α等。白细胞介素1和肿瘤坏死因子α是目前已知的具有刺激骨吸收作用最强的细胞因子，它们通过促进始祖细胞增生而增强破骨细胞形成，激活成熟破骨细胞。
从生物力学角度，颈椎在骨质疏松环境下，负荷有所下降，直接增加椎间盘的突出。而椎间盘在持续压力下，突出会更明显。压迫周围脊髓更重。在长期压迫下，脊髓型颈椎病患者的颈椎间盘组织内白细胞介素6、肿瘤坏死因子α的分泌增多，提示脊髓型颈椎病患者临床症状的轻重与免疫反应产生的炎性细胞因子之间存在着一定的关系[15]。
徐亮等[16]认为以机械因素解释椎间盘突出症状是不够的，炎症因素在其中起重要作用。细胞因子是一类由多种细胞产生并分泌至细胞的糖蛋白分子，具有多种生物学功能，特别是肿瘤坏死因子α和白细胞介素6作为重要的炎症介质在退行性骨关节病中发挥重要作用。认为这些细胞因子通过软骨细胞的内源性合成存在于椎间盘内，其缘于损伤后的炎症反应或新生血管的产生。椎间盘突出症患者临床症状的轻重程度与细胞因子的含量明显的正相关，肿瘤坏死因子α、白细胞介素6参与炎症的调节，其含量明显增高刺激局部PGE2等炎性介质的大量合成，从而出现严重的临床症状。
退变椎间盘突出可刺激神经根引起根性痛，除了机械压迫的因素外，一氧化氮、肿瘤坏死因子α可能是启动和维持神经痛状态的关键性病理因素[17]，白细胞介素1 本身则可能是一种强有力的致痛物质，其可以通过对一氧化氮生物活性的调节参与间盘突出所致的神经根痛病理过程[18-19]。
有研究表明骨质疏松大鼠模型组与颈椎病大鼠模型组的颈椎间盘白细胞介素6和肿瘤坏死因子水平均较假手术对照组升高[20]。该结果提示细胞因子可能是骨质疏松与颈椎病相关性中的共同的重要介质。骨质疏松有可能引起颈椎间盘的退变，因而它可能是颈椎病发病的一个重要因素[21]。而Takahashi 等[22]的研究表明，在退变的椎间盘组织中含有白细胞介素1、白细胞介素6、肿瘤坏死因子等细胞因子，说明它们参与了椎间盘退变的病理进程。
从治疗的角度，丛锐等[23]对43例颈椎病患者的临床治疗作了回顾性研究，结果骨质疏松合并颈椎病抗骨质疏松治疗能缓解患者症状[24-27]。沈伟伟等[28-30]以小鼠模型认为脉冲电磁场(PEMF)对废用性骨质疏松有治疗作用。在临床对骨密度降低的颈椎病患者采用钙剂和降钙素治疗获得较好临床疗效[31-35]。上述不仅表明骨质疏松与脊髓型颈椎病患者临床表现相关，还提示对骨密度降低的颈椎病患者要兼顾对骨质疏松的治疗[36]。
结论：脊髓型颈椎病患者骨质疏松会导致椎体骨质增生，椎管狭窄程度加重，并且骨密度降低患者临床表现更明显。预防骨质疏松对治疗颈椎病有很大的临床意义。

4  参考文献

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利益冲突：无利益冲突。
文后思考与分析：本组结果发现，骨密度降低组的脊髓型颈椎病患者无论从症状还是从体征上来看，其阳性率都比骨密度正常组的阳性率显著增高。这表明骨质疏松因素对脊髓型颈椎病的临床表现的产生有着重要影响，提示颈椎病发病可能与原发性骨质疏松症相关。