引用本文： 杨毅, 刘浩, 吴廷奎, 胡凌云, 陈林, 戎鑫, 马立泰, 孟阳. 钩椎关节应用解剖测量及辅助钩椎关节融合器参数设计. 中国修复重建外科杂志, 2019, 33(12): 1491-1497. doi: 10.7507/1002-1892.201904073 复制
钩椎关节又名 Luschka 关节，自 1858 年德国解剖学家 Von Luschka 对钩椎关节进行描述和报道以来，目前相关解剖研究主要集中于探讨钩椎关节是否存在滑膜，钩突高、钩突基底宽和长的解剖测量，钩突与横突孔的毗邻测量，钩突与椎间孔的毗邻测量等方面。而研究结果主要用于研究神经根型及椎动脉型颈椎病的解剖病因、确定颈椎前路术中钩椎关节切除与减压范围以及手术安全区等方面[1-3]。本研究团队临床观察发现，在颈椎前路减压植骨融合术中，相比于椎间隙中央区域植骨，钩椎关节区域植骨融合率更高、融合更快。为此，我们设计了钩椎关节融合器（专利号：ZL.201510541160.1）。钩椎关节区域并非一规则区域，其后份毗邻椎间孔、侧方毗邻横突孔，术中存在损伤神经根及椎动脉风险。对于设计融合器进行钩椎关节区域植骨融合，目前缺乏相关应用解剖研究结果进行参考。为此，本次研究通过对 60 例患者颈椎 CT 扫描数据三维重建，对钩椎关节相关解剖结构进行影像解剖测量，以辅助完善钩椎关节融合器的参数设计。报告如下。
1 材料与方法
1.1 研究对象
纳入标准：① 年龄 18～60 岁且发育正常；② 无颈椎外伤史及手术史；③ 无行走不稳、踩棉花感等脊髓型颈椎病症状，可伴有单纯颈肩部疼痛症状；④ 无颈椎肿瘤、结核、强直性脊柱炎等其他疾病；⑤ X 线片及 CT 显示颈椎曲度基本正常，椎间孔无狭窄，椎管无狭窄，椎间隙高度基本正常，未见颈椎不稳、纤维环钙化和后纵韧带骨化等。通过我院病历与影像系统筛选，纳入符合选择标准的 60 例患者颈椎 CT 扫描数据，其中男 30 例，女 30 例；年龄 39～60 岁，平均 50.9 岁。
1.2 CT 三维重建及测量
1.2.1 CT 三维重建
患者取仰卧位，双臂放于躯干两侧，采用 64 排螺旋扫描 CT 行头进位扫描。扫描范围为全颈椎，扫描层厚 2 mm、间距 2 mm、电压 140 kV、电流 73 mA。将获得的原始数据以 DICOM 格式导入 Mimics19.0 软件（Materialise 公司，比利时），确定各图像空间方位后，利用区域增长功能对选定结构进行图像分割，选取合适的骨骼 CT 阈值，三维重建 C2～C7 完整颈椎。最后利用“CT Bone Segmentation”工具对单个椎体进行选定和分离，选取各自的蒙罩（Mask）依次重建 C2～C7 单个椎体。见图 1。
图1
Mimics19.0 软件行颈椎 CT 三维重建
Figure1.
CT three-dimensional reconstruction of cervical spine by using the Mimics19.0 software
1.2.2 测量指标
根据钩椎关节融合器设计与植入需要，本研究选取以下指标进行测量：① 钩突高：冠状面重建图像上钩突最高点与椎体上终板线的垂直距离；② 钩突基底宽：冠状面重建图像上钩突内外侧缘距离；③ 钩突基底长：重建的单个椎体上缘横断面上钩突前后缘垂直距离；④ 钩椎关节前缘间距：重建的单个椎体上缘横断面上，双侧钩椎关节前缘之间贴近椎体上表面的距离；⑤ 钩椎关节后缘间距：重建的单个椎体上缘横断面上，双侧钩椎关节后缘之间紧贴椎体上表面终板之间的距离；⑥ 钩椎关节椎间孔部移行距离：重建的单个椎体上，钩椎关节后缘到钩椎关节侧方整个椎间孔部的移行距离；⑦ 钩椎关节间隙高度：下位椎体钩突与上位椎体侧下方的最小间隙距离；⑧ 椎间隙中心高度：矢状面重建图像上椎间隙中心的高度；⑨ 椎间隙前后径：矢状面重建图像上椎间隙前方中点与椎间隙后方中点的垂直距离。见图 2。
图2
钩椎关节测量指标示意图
a. 钩突高；b. 钩突基底宽；c. 钩突基底长；d. 钩椎关节前缘间距（A）和钩椎关节后缘间距（B）；e. 钩椎关节椎间孔部移行距离；f. 钩椎关节间隙高度；g. 椎间隙中心高度；h. 椎间隙前后径
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，钩突高、钩突基底宽、钩突基底长、钩椎关节椎间孔部移行距离为 C3～C7 各椎体左右侧测量并比较；C3～C7 各椎体钩椎关节前缘间距与钩椎关节后缘间距间进行比较；钩椎关节间隙高度为 C2、3～C6、7 椎间隙左右侧测量比较以及男女分组比较；椎间隙中心高度与椎间隙前后径为 C2、3～C6、7 椎间隙测量，男女分组比较。另外，观察各测量指标 C3～C7 椎体或 C2、3～C6、7 椎间隙的变化趋势，不进行统计分析。
1.3 钩椎关节融合器的解剖参数设计
计算椎间隙前后径、椎间隙中心高度、钩椎关节前缘间距、钩椎关节后缘间距等测量指标的均值、标准差、最小值和最大值，根据椎间隙中心高度确定融合器体部高度、椎间隙前后径确定融合器体部深度、钩椎关节前后缘间距确定融合器体部及两翼宽度。
1.4 统计学方法
采用 SPSS22.0 统计软件进行分析。数据以均数±标准差表示，男女分组比较采用独立样本 t 检验，椎体或椎间隙左右侧比较采用配对 t 检验；检验水准 α=0.05。
2 结果
2.1 影像学测量结果
2.1.1 钩突高、钩突基底长和钩突基底宽
C3～C7 各椎体左右侧钩突高、钩突基底长和钩突基底宽比较，差异均无统计学意义（P>0.05）。钩突高从 C3～C6 椎体呈增高趋势，但 C7 椎体钩突高低于 C4～C6 椎体。钩突基底宽从 C3～C7 椎体呈一定变化趋势但变异度较大。钩突基底长从 C3～C7 椎体无明显规律，C6椎体钩突基底长略大于其他椎体。见表 1。
表1
各椎体左右侧钩突高、钩突基底长和钩突基底宽比较（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 钩椎关节前缘间距与钩椎关节后缘间距
C3～C7 各椎体钩椎关节前缘间距均显著大于钩椎关节后缘间距，差异有统计学意义（P<0.05）；钩椎关节向后呈内聚形状。钩椎关节前缘间距从 C3～C7 椎体总体呈增大趋势；钩椎关节后缘间距从 C3～C6 椎体呈逐渐增大趋势，C7 椎体与 C6 椎体接近。见表 2。
表2
各椎体钩椎关节前缘间距与钩椎关节后缘间距比较（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 钩椎关节椎间孔部移行距离
C3～C7 各椎体左右侧钩椎关节椎间孔部移行距离比较，差异均无统计学意义（P>0.05）。钩椎关节椎间孔部移行距离从 C3～C7 椎体呈增大趋势。见表 3。
表3
各椎体左右侧钩椎关节椎间孔部移行距离比较（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 钩椎关节间隙高度
各节段左右侧以及男女钩椎关节间隙高度比较，差异均无统计学意义（P>0.05）。钩椎关节间隙高度从 C2、3～C6、7 无明显差异，均在 2 mm 左右。见表 4。
表4
各节段钩椎关节间隙高度比较（
，mm）
Table4.
Comparison of the height of the uncovertebral joint space from C2，3 to C6，7 (
, mm)
2.1.5 椎间隙中心高度与椎间隙前后径
C2、3 节段椎间隙中心高度明显大于邻近 C3、4节段；C3、4～C6、7 节段椎间隙中心高度总体呈增大趋势，仅男性 C4、5 略高于 C5、6。各节段椎间隙中心高度男性均高于女性，但仅 C2、3 和 C5、6 节段差异有统计学意义（P<0.05）。C2、3～C6、7 椎间隙前后径呈逐渐增大趋势，且男性大于女性，差异均有统计学意义（P<0.05）。见表 5。
表5
各节段椎间隙中心高度及椎间隙前后径比较（
，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 钩椎关节融合器的解剖参数设计
将 60 例患者的测量原始数据合并后，SPSS22.0 统计软件计算结果显示：椎间隙中心高度为（4.94±0.49）mm（3.81～5.90 mm），在颈椎前路减压植骨融合术中通常需要将椎间隙过撑 1～2 mm，因此将钩椎关节融合器体部高度设定为 5、6、7、8 mm 4 种规格。椎间隙前后径为（15.78±1.23）mm（12.94～18.85 mm），因此将钩椎关节融合器体部深度设定为 12、13、14、15、16 mm 5 种规格。钩椎关节前缘间距为（17.19±2.39）mm（13.39～24.63 mm），钩椎关节后缘间距为（10.84±2.12）mm（7.19～16.64 mm），因此将钩椎关节融合器体部宽度设定为 14～18 mm，两翼设计为弧形且宽度为 2、3 mm 两种规格。见图 3。
图3
钩椎关节融合器设计示意图及实物图
a. 示意图 1：钩椎关节融合器体部 2：钩椎关节融合器两翼 3：钩椎关节融合器螺钉固定孔 4：钩椎关节融合器侧方植骨区域 5：钩椎关节融合器固定用钛合金螺钉；b. 实物图
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 讨论
3.1 钩椎关节解剖研究现状以及应用解剖研究必要性
目前已有学者对钩椎关节进行形态解剖研究。瞿东滨等[4]和鞠晓华等[5]以颈椎干骨标本对钩突进行了解剖测量，包括钩突高、钩突宽、钩突角度、钩突与横突孔间距，以及钩突前后径、内外径、钩突间距等指标。毛雨[6]通过 X 线片对人体颈椎钩突高度、基底宽度与钩椎倾斜度等进行了测量。王星等[7]采用 CT 三维重建方法对青少年颈椎钩突形态进行了研究，其测量指标也包含上述钩突的基本指标。国外，Kocabiyik 等[8]通过颈椎干骨标本对土耳其人钩突进行测量，测量指标也包含钩突高、基底宽、倾斜角等。朱建兵等[9]采用 CT 三维扫描和重建的方法，对钩突的多种形态指标进行测量，发现钩突大小与年龄、性别、椎体大小具有一定相关性。
上述钩突关节解剖及其与邻近结构关系的研究，主要用于探究钩突形态、神经根型和椎动脉型颈椎病的解剖病因，以及颈椎前路手术中钩椎关节切除与否、如何切除等方面。为了指导钩椎关节区域减压植骨以及钩椎关节融合器的设计制作，有必要对钩椎关节及椎间隙进行应用解剖研究。本研究对钩突高、钩突基底宽与长等指标的测量结果与上述研究基本一致。
3.2 钩椎关节融合器解剖参数的设计
融合器的设计要考虑外形、宽度、长度、高度、材质、稳定性及植骨窗等[10]。钩椎关节融合器采用一体两翼两螺钉的基本构造，体部前方有 3 个孔，中央 1 孔为标准颈椎前路器械套装内把持器的插孔，前缘侧方各 1 孔为螺钉孔。具体设计构成如下。
① 融合器高度：合适的融合器高度可以增加融合器稳定性，并有利于植骨融合。融合器的支撑有助于恢复椎间隙高度和改善颈椎曲度，还可以增加椎间孔直径和面积，起到间接减压的作用。融合器高度过高可能增加术后疼痛、植骨不融合、融合器下沉等风险[11]。颈椎前路减压植骨融合术早期设计的 Smith-Robinson 植骨块其高度在 10～15 mm 范围，远高于椎间隙高度，这可能与自体骨吸收与沉降、椎间隙塑形打磨有关。随着技术和材料的进步，学者们对颈椎融合器高度进行了研究，认为在基线高度基础上增加 2 mm 过撑较合适[12-13]。因此，根据解剖测量结果，我们将钩椎关节融合器体部高度设计为 5、6、7、8 mm 4 种规格。
② 融合器宽度和深度：融合器的宽度与深度决定了融合器与骨性终板的接触面积，通常融合器接触面积越大其稳定性越高，应力相对分散，术后下沉风险也相对降低。但融合器过宽可能导致植入困难、损伤周围结构，过深则增加了脱入椎管的可能性[14]。由于椎体侧方钩椎关节的存在，椎体中央区相对平坦，本研究测量的钩椎关节前缘间距和后缘间距为设计钩椎关节融合器体部宽度提供了参考，椎体前后径为融合器体部深度提供了参考。将融合器体部设定在钩椎关节内侧缘，不仅能最大程度增加融合器与椎体终板的接触面积，进而增加融合器稳定性、减少下沉风险，还能将植骨窗限制在侧方钩椎关节区域[15]。因此，与临床主流的融合器设计类似，我们将钩椎关节融合器体部宽度设定为 14～18 mm，深度设定为 12～16 mm。
③ 融合器两翼设计与固定方式：钩椎关节融合器两翼（宽 2～3 mm）不仅能防止植骨块从侧后方脱落入椎间孔或者椎管，还能增加融合器稳定性，尤其是侧屈时稳定性[16]。钩椎关节融合器固定也采用 2 枚钛合金螺钉零切迹固定，既保留了螺钉固定强度，也无需使用微型钢板，不仅节约制作成本，还可以避免融合器前方应力集中。
3.3 钩椎关节融合器植入操作
王晓慧等[2]利用颈椎干骨标本对颈椎钩突形态、钩椎关节与椎间孔距离、钩椎关节与横突孔距离进行了测量，结果显示 C3～C7 钩椎关节与横突孔距离呈增大趋势，但 C5 处该距离大于邻近节段（均在 5 mm 左右）；钩椎关节与椎间孔距离在 C6 处最小，为（5.02±0.88）mm。但是该研究采用的是颈椎干骨标本且样本量有限，测量值的准确性有待进一步明确。Ebraheim 等[17]对 14 具尸体颈椎标本进行解剖测量，发现 C3～C6椎间孔前缘到椎体前缘距离逐渐减小，（8.4±1.4）mm～（7.0±1.6）mm，提示术中以椎体侧方为解剖标志进行操作安全可靠。袁健东等[18]认为在钩椎关节减压时可以采用小刮匙、椎板咬骨钳或细头磨钻，以钩突内侧缘为减压内侧标记，向侧后方减压范围为 4～5 mm、向外侧为 5 mm 左右，术中使用神经剥离子操作，以神经根显露清楚即可。既往有学者认为手术操作应当在双侧颈长肌内侧缘之间区域进行，但在此安全区域充分减压较困难[19]。一些学者对颈长肌内侧缘标志进行研究后认为，减压范围从颈长肌内侧缘向外移 3 mm 是安全的[20]。蒋富贵等[21]对 17 具颈椎标本进行了研究，提出以双侧钩突前角为解剖标志，在此区域进行减压安全。林永绥等[22]对 15 具成人尸体标本进行解剖测量后发现，椎体钩突前脚是颈椎体前部恒定的解剖标志，可作为颈椎前路手术稳定、可靠的骨性减压标志。杨敏杰等[23]则认为在显露钩椎关节时应当贴近骨面进行剥离。我们的经验是在钩椎关节区域进行植骨床准备和植骨时，注意勿突破侧方关节囊，对钩椎关节椎间孔部移行区域［（8.57±2.59）mm 区域］进行操作时注意有损伤神经根损伤风险。
3.4 本研究不足
① 研究未选择健康志愿者，虽然 X 线片和 CT 排除了颈椎明显退变患者，但纳入研究的患者中部分存在颈肩痛症状，其解剖参数与健康志愿者可能存在一定差异。② 尽管已有大量研究验证了 Mimics 软件 CT 三维重建解剖测量的准确性[24-25]，但是颈椎存在生理前弓，横断面仍难以与所有测量椎体保持垂直，CT 测量过程中还存在误差与偏倚，仍需要尸体解剖研究进一步论证[26]。
综上述，不同节段钩椎关节解剖测量指标存在一定差异，左右侧无明显差异；钩椎关节间隙测量值男女无明显差异。基于解剖研究测量结果将钩椎关节融合器体部高度设定为 5、6、7、8 mm 4 种规格，深度设定为 12、13、14、15、16 mm 5 种规格，宽度设定为 14～18 mm，两翼设计为弧形且宽 2、3 mm 两种规格，能够满足不同患者颈椎间隙高度、宽度以及深度的需求。
作者贡献：杨毅负责论文撰写、影像数据收集，数据测量、分析、统计；刘浩负责课题总体设计、基金支持；吴廷奎、胡凌云、陈林负责影像数据收集、测量；戎鑫负责统计分析、测量方法指导；马立泰负责数据测量；孟阳负责数据测量，基金支持。
利益冲突：所有作者声明，在课题研究和文章撰写过程中不存在利益冲突。课题经费支持没有影响文章观点和对研究数据客观结果的统计分析及其报道。
机构伦理问题：研究方案经四川大学华西医院医学伦理委员会批准。
钩椎关节又名 Luschka 关节，自 1858 年德国解剖学家 Von Luschka 对钩椎关节进行描述和报道以来，目前相关解剖研究主要集中于探讨钩椎关节是否存在滑膜，钩突高、钩突基底宽和长的解剖测量，钩突与横突孔的毗邻测量，钩突与椎间孔的毗邻测量等方面。而研究结果主要用于研究神经根型及椎动脉型颈椎病的解剖病因、确定颈椎前路术中钩椎关节切除与减压范围以及手术安全区等方面[1-3]。本研究团队临床观察发现，在颈椎前路减压植骨融合术中，相比于椎间隙中央区域植骨，钩椎关节区域植骨融合率更高、融合更快。为此，我们设计了钩椎关节融合器（专利号：ZL.201510541160.1）。钩椎关节区域并非一规则区域，其后份毗邻椎间孔、侧方毗邻横突孔，术中存在损伤神经根及椎动脉风险。对于设计融合器进行钩椎关节区域植骨融合，目前缺乏相关应用解剖研究结果进行参考。为此，本次研究通过对 60 例患者颈椎 CT 扫描数据三维重建，对钩椎关节相关解剖结构进行影像解剖测量，以辅助完善钩椎关节融合器的参数设计。报告如下。
1 材料与方法
1.1 研究对象
纳入标准：① 年龄 18～60 岁且发育正常；② 无颈椎外伤史及手术史；③ 无行走不稳、踩棉花感等脊髓型颈椎病症状，可伴有单纯颈肩部疼痛症状；④ 无颈椎肿瘤、结核、强直性脊柱炎等其他疾病；⑤ X 线片及 CT 显示颈椎曲度基本正常，椎间孔无狭窄，椎管无狭窄，椎间隙高度基本正常，未见颈椎不稳、纤维环钙化和后纵韧带骨化等。通过我院病历与影像系统筛选，纳入符合选择标准的 60 例患者颈椎 CT 扫描数据，其中男 30 例，女 30 例；年龄 39～60 岁，平均 50.9 岁。
1.2 CT 三维重建及测量
1.2.1 CT 三维重建
患者取仰卧位，双臂放于躯干两侧，采用 64 排螺旋扫描 CT 行头进位扫描。扫描范围为全颈椎，扫描层厚 2 mm、间距 2 mm、电压 140 kV、电流 73 mA。将获得的原始数据以 DICOM 格式导入 Mimics19.0 软件（Materialise 公司，比利时），确定各图像空间方位后，利用区域增长功能对选定结构进行图像分割，选取合适的骨骼 CT 阈值，三维重建 C2～C7 完整颈椎。最后利用“CT Bone Segmentation”工具对单个椎体进行选定和分离，选取各自的蒙罩（Mask）依次重建 C2～C7 单个椎体。见图 1。
图1
Mimics19.0 软件行颈椎 CT 三维重建
Figure1.
CT three-dimensional reconstruction of cervical spine by using the Mimics19.0 software
1.2.2 测量指标
根据钩椎关节融合器设计与植入需要，本研究选取以下指标进行测量：① 钩突高：冠状面重建图像上钩突最高点与椎体上终板线的垂直距离；② 钩突基底宽：冠状面重建图像上钩突内外侧缘距离；③ 钩突基底长：重建的单个椎体上缘横断面上钩突前后缘垂直距离；④ 钩椎关节前缘间距：重建的单个椎体上缘横断面上，双侧钩椎关节前缘之间贴近椎体上表面的距离；⑤ 钩椎关节后缘间距：重建的单个椎体上缘横断面上，双侧钩椎关节后缘之间紧贴椎体上表面终板之间的距离；⑥ 钩椎关节椎间孔部移行距离：重建的单个椎体上，钩椎关节后缘到钩椎关节侧方整个椎间孔部的移行距离；⑦ 钩椎关节间隙高度：下位椎体钩突与上位椎体侧下方的最小间隙距离；⑧ 椎间隙中心高度：矢状面重建图像上椎间隙中心的高度；⑨ 椎间隙前后径：矢状面重建图像上椎间隙前方中点与椎间隙后方中点的垂直距离。见图 2。
图2
钩椎关节测量指标示意图
a. 钩突高；b. 钩突基底宽；c. 钩突基底长；d. 钩椎关节前缘间距（A）和钩椎关节后缘间距（B）；e. 钩椎关节椎间孔部移行距离；f. 钩椎关节间隙高度；g. 椎间隙中心高度；h. 椎间隙前后径
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，钩突高、钩突基底宽、钩突基底长、钩椎关节椎间孔部移行距离为 C3～C7 各椎体左右侧测量并比较；C3～C7 各椎体钩椎关节前缘间距与钩椎关节后缘间距间进行比较；钩椎关节间隙高度为 C2、3～C6、7 椎间隙左右侧测量比较以及男女分组比较；椎间隙中心高度与椎间隙前后径为 C2、3～C6、7 椎间隙测量，男女分组比较。另外，观察各测量指标 C3～C7 椎体或 C2、3～C6、7 椎间隙的变化趋势，不进行统计分析。
1.3 钩椎关节融合器的解剖参数设计
计算椎间隙前后径、椎间隙中心高度、钩椎关节前缘间距、钩椎关节后缘间距等测量指标的均值、标准差、最小值和最大值，根据椎间隙中心高度确定融合器体部高度、椎间隙前后径确定融合器体部深度、钩椎关节前后缘间距确定融合器体部及两翼宽度。
1.4 统计学方法
采用 SPSS22.0 统计软件进行分析。数据以均数±标准差表示，男女分组比较采用独立样本 t 检验，椎体或椎间隙左右侧比较采用配对 t 检验；检验水准 α=0.05。
2 结果
2.1 影像学测量结果
2.1.1 钩突高、钩突基底长和钩突基底宽
C3～C7 各椎体左右侧钩突高、钩突基底长和钩突基底宽比较，差异均无统计学意义（P>0.05）。钩突高从 C3～C6 椎体呈增高趋势，但 C7 椎体钩突高低于 C4～C6 椎体。钩突基底宽从 C3～C7 椎体呈一定变化趋势但变异度较大。钩突基底长从 C3～C7 椎体无明显规律，C6椎体钩突基底长略大于其他椎体。见表 1。
表1
各椎体左右侧钩突高、钩突基底长和钩突基底宽比较（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 钩椎关节前缘间距与钩椎关节后缘间距
C3～C7 各椎体钩椎关节前缘间距均显著大于钩椎关节后缘间距，差异有统计学意义（P<0.05）；钩椎关节向后呈内聚形状。钩椎关节前缘间距从 C3～C7 椎体总体呈增大趋势；钩椎关节后缘间距从 C3～C6 椎体呈逐渐增大趋势，C7 椎体与 C6 椎体接近。见表 2。
表2
各椎体钩椎关节前缘间距与钩椎关节后缘间距比较（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 钩椎关节椎间孔部移行距离
C3～C7 各椎体左右侧钩椎关节椎间孔部移行距离比较，差异均无统计学意义（P>0.05）。钩椎关节椎间孔部移行距离从 C3～C7 椎体呈增大趋势。见表 3。
表3
各椎体左右侧钩椎关节椎间孔部移行距离比较（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 钩椎关节间隙高度
各节段左右侧以及男女钩椎关节间隙高度比较，差异均无统计学意义（P>0.05）。钩椎关节间隙高度从 C2、3～C6、7 无明显差异，均在 2 mm 左右。见表 4。
表4
各节段钩椎关节间隙高度比较（，mm）
Table4.
Comparison of the height of the uncovertebral joint space from C2，3 to C6，7 (, mm)
2.1.5 椎间隙中心高度与椎间隙前后径
C2、3 节段椎间隙中心高度明显大于邻近 C3、4节段；C3、4～C6、7 节段椎间隙中心高度总体呈增大趋势，仅男性 C4、5 略高于 C5、6。各节段椎间隙中心高度男性均高于女性，但仅 C2、3 和 C5、6 节段差异有统计学意义（P<0.05）。C2、3～C6、7 椎间隙前后径呈逐渐增大趋势，且男性大于女性，差异均有统计学意义（P<0.05）。见表 5。
表5
各节段椎间隙中心高度及椎间隙前后径比较（，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 钩椎关节融合器的解剖参数设计
将 60 例患者的测量原始数据合并后，SPSS22.0 统计软件计算结果显示：椎间隙中心高度为（4.94±0.49）mm（3.81～5.90 mm），在颈椎前路减压植骨融合术中通常需要将椎间隙过撑 1～2 mm，因此将钩椎关节融合器体部高度设定为 5、6、7、8 mm 4 种规格。椎间隙前后径为（15.78±1.23）mm（12.94～18.85 mm），因此将钩椎关节融合器体部深度设定为 12、13、14、15、16 mm 5 种规格。钩椎关节前缘间距为（17.19±2.39）mm（13.39～24.63 mm），钩椎关节后缘间距为（10.84±2.12）mm（7.19～16.64 mm），因此将钩椎关节融合器体部宽度设定为 14～18 mm，两翼设计为弧形且宽度为 2、3 mm 两种规格。见图 3。
图3
钩椎关节融合器设计示意图及实物图
a. 示意图 1：钩椎关节融合器体部 2：钩椎关节融合器两翼 3：钩椎关节融合器螺钉固定孔 4：钩椎关节融合器侧方植骨区域 5：钩椎关节融合器固定用钛合金螺钉；b. 实物图
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 讨论
3.1 钩椎关节解剖研究现状以及应用解剖研究必要性
目前已有学者对钩椎关节进行形态解剖研究。瞿东滨等[4]和鞠晓华等[5]以颈椎干骨标本对钩突进行了解剖测量，包括钩突高、钩突宽、钩突角度、钩突与横突孔间距，以及钩突前后径、内外径、钩突间距等指标。毛雨[6]通过 X 线片对人体颈椎钩突高度、基底宽度与钩椎倾斜度等进行了测量。王星等[7]采用 CT 三维重建方法对青少年颈椎钩突形态进行了研究，其测量指标也包含上述钩突的基本指标。国外，Kocabiyik 等[8]通过颈椎干骨标本对土耳其人钩突进行测量，测量指标也包含钩突高、基底宽、倾斜角等。朱建兵等[9]采用 CT 三维扫描和重建的方法，对钩突的多种形态指标进行测量，发现钩突大小与年龄、性别、椎体大小具有一定相关性。
上述钩突关节解剖及其与邻近结构关系的研究，主要用于探究钩突形态、神经根型和椎动脉型颈椎病的解剖病因，以及颈椎前路手术中钩椎关节切除与否、如何切除等方面。为了指导钩椎关节区域减压植骨以及钩椎关节融合器的设计制作，有必要对钩椎关节及椎间隙进行应用解剖研究。本研究对钩突高、钩突基底宽与长等指标的测量结果与上述研究基本一致。
3.2 钩椎关节融合器解剖参数的设计
融合器的设计要考虑外形、宽度、长度、高度、材质、稳定性及植骨窗等[10]。钩椎关节融合器采用一体两翼两螺钉的基本构造，体部前方有 3 个孔，中央 1 孔为标准颈椎前路器械套装内把持器的插孔，前缘侧方各 1 孔为螺钉孔。具体设计构成如下。
① 融合器高度：合适的融合器高度可以增加融合器稳定性，并有利于植骨融合。融合器的支撑有助于恢复椎间隙高度和改善颈椎曲度，还可以增加椎间孔直径和面积，起到间接减压的作用。融合器高度过高可能增加术后疼痛、植骨不融合、融合器下沉等风险[11]。颈椎前路减压植骨融合术早期设计的 Smith-Robinson 植骨块其高度在 10～15 mm 范围，远高于椎间隙高度，这可能与自体骨吸收与沉降、椎间隙塑形打磨有关。随着技术和材料的进步，学者们对颈椎融合器高度进行了研究，认为在基线高度基础上增加 2 mm 过撑较合适[12-13]。因此，根据解剖测量结果，我们将钩椎关节融合器体部高度设计为 5、6、7、8 mm 4 种规格。
② 融合器宽度和深度：融合器的宽度与深度决定了融合器与骨性终板的接触面积，通常融合器接触面积越大其稳定性越高，应力相对分散，术后下沉风险也相对降低。但融合器过宽可能导致植入困难、损伤周围结构，过深则增加了脱入椎管的可能性[14]。由于椎体侧方钩椎关节的存在，椎体中央区相对平坦，本研究测量的钩椎关节前缘间距和后缘间距为设计钩椎关节融合器体部宽度提供了参考，椎体前后径为融合器体部深度提供了参考。将融合器体部设定在钩椎关节内侧缘，不仅能最大程度增加融合器与椎体终板的接触面积，进而增加融合器稳定性、减少下沉风险，还能将植骨窗限制在侧方钩椎关节区域[15]。因此，与临床主流的融合器设计类似，我们将钩椎关节融合器体部宽度设定为 14～18 mm，深度设定为 12～16 mm。
③ 融合器两翼设计与固定方式：钩椎关节融合器两翼（宽 2～3 mm）不仅能防止植骨块从侧后方脱落入椎间孔或者椎管，还能增加融合器稳定性，尤其是侧屈时稳定性[16]。钩椎关节融合器固定也采用 2 枚钛合金螺钉零切迹固定，既保留了螺钉固定强度，也无需使用微型钢板，不仅节约制作成本，还可以避免融合器前方应力集中。
3.3 钩椎关节融合器植入操作
王晓慧等[2]利用颈椎干骨标本对颈椎钩突形态、钩椎关节与椎间孔距离、钩椎关节与横突孔距离进行了测量，结果显示 C3～C7 钩椎关节与横突孔距离呈增大趋势，但 C5 处该距离大于邻近节段（均在 5 mm 左右）；钩椎关节与椎间孔距离在 C6 处最小，为（5.02±0.88）mm。但是该研究采用的是颈椎干骨标本且样本量有限，测量值的准确性有待进一步明确。Ebraheim 等[17]对 14 具尸体颈椎标本进行解剖测量，发现 C3～C6椎间孔前缘到椎体前缘距离逐渐减小，（8.4±1.4）mm～（7.0±1.6）mm，提示术中以椎体侧方为解剖标志进行操作安全可靠。袁健东等[18]认为在钩椎关节减压时可以采用小刮匙、椎板咬骨钳或细头磨钻，以钩突内侧缘为减压内侧标记，向侧后方减压范围为 4～5 mm、向外侧为 5 mm 左右，术中使用神经剥离子操作，以神经根显露清楚即可。既往有学者认为手术操作应当在双侧颈长肌内侧缘之间区域进行，但在此安全区域充分减压较困难[19]。一些学者对颈长肌内侧缘标志进行研究后认为，减压范围从颈长肌内侧缘向外移 3 mm 是安全的[20]。蒋富贵等[21]对 17 具颈椎标本进行了研究，提出以双侧钩突前角为解剖标志，在此区域进行减压安全。林永绥等[22]对 15 具成人尸体标本进行解剖测量后发现，椎体钩突前脚是颈椎体前部恒定的解剖标志，可作为颈椎前路手术稳定、可靠的骨性减压标志。杨敏杰等[23]则认为在显露钩椎关节时应当贴近骨面进行剥离。我们的经验是在钩椎关节区域进行植骨床准备和植骨时，注意勿突破侧方关节囊，对钩椎关节椎间孔部移行区域［（8.57±2.59）mm 区域］进行操作时注意有损伤神经根损伤风险。
3.4 本研究不足
① 研究未选择健康志愿者，虽然 X 线片和 CT 排除了颈椎明显退变患者，但纳入研究的患者中部分存在颈肩痛症状，其解剖参数与健康志愿者可能存在一定差异。② 尽管已有大量研究验证了 Mimics 软件 CT 三维重建解剖测量的准确性[24-25]，但是颈椎存在生理前弓，横断面仍难以与所有测量椎体保持垂直，CT 测量过程中还存在误差与偏倚，仍需要尸体解剖研究进一步论证[26]。
综上述，不同节段钩椎关节解剖测量指标存在一定差异，左右侧无明显差异；钩椎关节间隙测量值男女无明显差异。基于解剖研究测量结果将钩椎关节融合器体部高度设定为 5、6、7、8 mm 4 种规格，深度设定为 12、13、14、15、16 mm 5 种规格，宽度设定为 14～18 mm，两翼设计为弧形且宽 2、3 mm 两种规格，能够满足不同患者颈椎间隙高度、宽度以及深度的需求。
作者贡献：杨毅负责论文撰写、影像数据收集，数据测量、分析、统计；刘浩负责课题总体设计、基金支持；吴廷奎、胡凌云、陈林负责影像数据收集、测量；戎鑫负责统计分析、测量方法指导；马立泰负责数据测量；孟阳负责数据测量，基金支持。
利益冲突：所有作者声明，在课题研究和文章撰写过程中不存在利益冲突。课题经费支持没有影响文章观点和对研究数据客观结果的统计分析及其报道。
机构伦理问题：研究方案经四川大学华西医院医学伦理委员会批准。
