Médecine expérimentale et thérapeutique

Introduction

En abaissant la tête, l’apophyse épineuse (PE) de la septième vertèbre cervicale (C7) de l’homme se bombe jusqu’à la peau et forme une éminence importante sur la nuque. La C7 est généralement identifiée par une apophyse épineuse longue, en forme de massue et non ramifiée (1-3), appelée vertèbre prominente (4). La C7 représente la partie inférieure de la colonne cervicale et se raccorde à la partie supérieure de la colonne thoracique, T1, pour former la jonction cervicothoracique, également appelée C7-T1. Ainsi, C7 marque le niveau de transition entre le segment cervical dynamique et le segment thoracique relativement inflexible de la colonne vertébrale (1). De plus, c’est le point où la lordose cervicale s’inverse en cyphose thoracique, ce qui rend C7 unique sur le plan anatomique (5). Parmi toutes les blessures cervicales, 9 % se produisent au niveau du segment C7, et la morphologie de C7, qui présente des variations interrégionales, interethniques et individuelles, peut affecter les approches chirurgicales (6). Ainsi, la morphologie de la C7 est un domaine d’intérêt cliniquement significatif dans la pratique clinique (1).

En outre, la C7-SP est d’une importance vitale pour les examens cliniques, les interventions diagnostiques et thérapeutiques et divers types de chirurgie impliquant le cou. Par exemple, le C7-SP est utilisé comme point de référence pour déterminer le niveau d’insertion des cathéters épiduraux par les anesthésistes, et un niveau d’entrée C7-T1 est recommandé pour l’injection de stéroïdes épiduraux interlaminaire cervicale(7). En outre, en raison de l’attachement complexe des muscles nucaux à l’apophyse épineuse, le SP doit être préservé pour réduire l’incidence de la douleur axiale postopératoire (8). Dans la plupart des cas, les décisions concernant le traitement chirurgical prises par le médecin sont affectées par les caractéristiques anatomiques de C7-SP. Par exemple, lors de chirurgies cervicales postérieures, les chirurgiens s’appuient souvent sur la morphologie de C7-SP si l’opération ne concerne que la zone cervicale inférieure. Cependant, si le patient présente une C7-SP bifide, cela peut induire les chirurgiens en erreur, ce qui peut entraîner des résultats indésirables(2). De plus, en raison de la déviation interindividuelle de C7-SP, l’identification d’approches appropriées pour l’insertion des vis lors d’une fixation postérieure du cou est un défi. Certaines études ont souligné qu’une nouvelle vis pédiculaire devait être insérée en se basant sur la reconstruction tridimensionnelle (3D) ainsi que sur l’individualisation(9). Bien que de nombreuses études aient évalué les structures du C7-SP, la plupart d’entre elles se sont concentrées sur les dimensions et les angulations du pédicule, la condition bifide et les moyens précis de localiser C7 (10-13).Cependant, les caractéristiques anatomiques détaillées du C7-SP n’ont toujours pas été élucidées.

Seulement quelques rapports ont évalué la variation interindividuelle du C7-SP. Dans la présente étude, les caractéristiques anatomiques de la C7-SP ont été mesurées de façon préliminaire sur la base d’une reconstruction tomodensitométrique 3D, un outil d’imagerie qui a été validé dans une variété d’applications pour la pratique de la chirurgie du rachis (14). L’objectif de la présente étude était d’explorer les caractéristiques anatomiques de C7-SP, ce qui peut faciliter le diagnostic et le traitement des conditions impliquant la colonne cervicale.

Patients et méthodes

Sujets

Un total de 245 sujets ont été inscrits de janvier 2016 à août 2017 à l’hôpital affilié de médecine traditionnelle chinoise de l’Université médicale du Sud-Ouest (Luzhou, Chine). Avant le début de l’étude, l’approbation a été obtenue du Comité d’inspection éthique de l’hôpital de médecine traditionnelle chinoise affilié de l’Université médicale du Sud-Ouest, qui a renoncé à l’exigence de consentement éclairé en raison de la nature rétrospective.Les données CT du C7 ont été recueillies au département de radiologie de l’hôpital de médecine traditionnelle chinoise affilié de l’Université médicale du Sud-Ouest. Tous les patients étaient des Chinois Han et âgés de >18 ans au moment de l’examen tomodensitométrique. La majorité des patients ont subi un examen de santé, et les autres ont subi un examen spécial de la colonne vertébrale, car ils étaient tombés avant le recrutement ou avaient subi des chocs accidentels, ce qui pouvait avoir un effet négatif sur la colonne vertébrale. Les individus présentant une malformation congénitale de la colonne vertébrale, une pathologie vertébrale (y compris un spondylolisthésis, un rétrolisthésis ou un effondrement de l’espace discal), une variation de la colonne vertébrale et ceux qui avaient subi des chirurgies sous-omiculaires ont été exclus.

Tomodensitométrie de reconstruction 3D

Un scanner CT à spirale (Somatom Emotion ; Siemens AG,Munich, Allemagne) a été utilisé avec les conditions de balayage suivantes :tension, 130 kV ; courant, 180 mA ; épaisseur, 0,75 mm ; et taille de la matrice, 512×512. En outre, la technique CARE Dose 4D a été utilisée pour l’examen. Tous les patients ont été maintenus en position couchée pendant l’examen. Les images 3D ont été stockées sur le Picture ArchivingCommunication System (PACS version 4.0 ; DJ HealthUnion SystemsCorporation, Shanghai, Chine). Il s’agit d’un système d’enregistrement et de stockage des images radiographiques, permettant de stocker un grand nombre d’images et d’y accéder à partir de n’importe quel poste en réseau. En plus de ces possibilités de stockage, le PACS intègre également un outil de mesure sensible. Après la reconstruction 3D, le C7 a été analysé individuellement. Des images typiques de la C7 ont été acquises en ajustant la position et la taille, en augmentant le contraste et en effectuant d’autres ajustements d’image sur le poste de travail CT avant la mesure.

Mesure des paramètres de la C7-SP

Toutes les mesures ont été effectuées par trois radiologues qui avaient effectué des travaux associés à la CT pendant >5 ans au département de radiologie de l’hôpital affilié de médecine traditionnelle chinoise de l’université médicale du Sud-Ouest. Les aspects latéraux, supérieurs et postérieurs des images de C7 ont été enregistrés séparément dans le PACS. Avant la mesure, la C7 a été placée dans des plans différents pour chaque paramètre. La distance minimale était de 0,01 cm et l’angle minimal était de 1°. La distance entre les bords de l’apophyse transverse gauche ou droite et la pointe de la PS dans la face supérieure (DLTS ou DRTS), et la distance entre la pointe de la C7-SP et le point médial de l’arrière du canal rachidien dans la face latérale, appelée longueur de la PS (LSP), ont été déterminées. L’angle de la déviation du SP (∠α) a été mesuré comme l’angle entre le longaxe du SP et la ligne médiane de la vertèbre dans l’aspect supérieur. ∠β a été défini comme l’angle entre le long axe du SPet la ligne qui croisait les extrémités des processus transversaux bilatéraux. ∠γ a été mesuré comme l’angle entre l’axe vertical et le grand axe du PS dans la face latérale. Toutes les mesures susmentionnées sont indiquées sur la figure 1. Tous les sujets de la présente étude ont été regroupés en fonction de la direction de la déviation de C7-SP : déviation vers la droite (groupe DR), déviation vers la gauche (groupe DL)et pas de déviation (groupe ND) (Fig.2).

Analyse statistique

Une analyse statistique a été réalisée à l’aide de SPSS,version 20.0 (IBM Corp., Armonk, NY, USA). Les quantités de mâles et de femelles dans chaque groupe ont été exprimées en fréquences et en pourcentages et ont été analysées par le test χ2. L’âge et les paramètres de C7 ont été exprimés sous forme de moyenne ± écart-type. Afin de déterminer la distribution normale, les tests de Kolmogorov-Smirnov et de Shapiro-Wilktests ont été effectués. L’analyse de variance à sens unique a été utilisée pour comparer l’âge et les paramètres de C7 entre les trois groupes, et le test de Student-Newman-Keuls a été le test post hoc. P<0,05 a été considéré comme indiquant une différence statistiquement significative.

Résultats

Un total de 245 sujets ont été inscrits dans la présente étude, et le nombre de patients dans le groupe DL était de 94, qui comprenait 43 hommes (17,55%) et 51 femmes (20,82%), et l’âge moyen était de 47,23±12,78 ans (gamme, 21-80 ans). Le groupe DR était composé de 133 patients dont l’âge moyen était de 47,95±14,27 ans (fourchette, 19-89 ans), et comprenait 64 hommes (26,12%) et 69 femmes (28,16%). Le groupe ND comprenait 18 sujets, dont 5 hommes (2,04 %) et 13 femmes (5,31 %), avec un âge moyen de 47,95±14,27 ans (de 25 à 86 ans). Aucune différence statistiquement significative dans l’âge et le ratio homme/femme entre les trois groupes n’a été déterminée (Tableau I).

Une différence statistiquement significative dans le DLTSentre les groupes DL et ND a été observée (4,69±0,53 contre 4,41±0,54cm ; P<0,05). En outre, le DRTS du groupe DR était significativement différent de celui du groupe ND (4,72±0,47 vs. 4,44±0,45 cm ; P<0,05). Par rapport à celui du groupe ND, le∠α des groupes DL et DR était significativement différent (0 vs.4,30±2,96 et -5,17±3,35° ; P<0,05) ; de plus, le ∠α du groupeDL était significativement différent de celui du groupe DR(P<0,05). Plus important encore, le ∠β était significativement différent dans les groupes DL, DR et ND (93,09±3,39, 86,30±3,70 et 89,72±2,02°,respectivement ; P<0,05). Les différences de LSP et de ∠γ entre les trois groupes n’étaient pas significatives (P>0,05 ; tableau II).

Discussion

La précision de l’identification de C7 par palpation manuelle par les cliniciens est limitée en raison de la variation interindividuelle de la morphologie de C7-SP (15-19).Bien que plusieurs études aient évalué les structures anatomiques de C7-SP, la plupart d’entre elles se concentrent sur les mécanismes des maladies qui l’affectent (8,20,21). Le SP s’étend de la partie postérieure de l’arc vertébral pour fournir des points de connexion pour les muscles qui s’étendent à partir du cou, y compris les muscles trapèze et spinalis. L’extrémité du nuchalligament, qui soutient les muscles du cou et relie l’os occipital du crâne à la vertèbre C7, s’attache à la pointe de l’apophyse épineuse. Selon différentes études, la préservation du C7-SP a un rôle crucial dans la prévention des symptômes axiaux (22-25). Il s’agit d’une forme de douleur autour du cou et des épaules qui reste souvent une préoccupation majeure pendant plusieurs années après l’opération, même chez les patients ayant une excellente récupération neurologique (26,27). En outre, la protection de la C7-SP et des structures anatomiques autour de la colonne cervicale, y compris les muscles attachés à l’apophyse épineuse, ainsi que les ligaments sus-épineux et inter-épineux, donne de meilleurs résultats concernant l’amplitude des mouvements et la douleur axiale cervicale (28). En outre, il a été signalé qu’une connaissance adéquate de la morphologie de C7 est nécessaire pour le chirurgien de l’épine dorsale afin d’éviter les dommages aux artères vertébrales, à la moelle épinière ou aux racines nerveuses lors des interventions de fixation impliquant la colonne cervicale postérieure (29). La jonction cervicothoracique est une transition anatomique difficile qui inspire la chirurgie. Par rapport à toutes les autres vertèbres cervicales, C7 a des lamelles relativement plus larges, des pédicules plus grands, des masses latérales plus petites et une longue apophyse épineuse non bifide. Ces caractéristiques permettent d’effectuer une variété de méthodes chirurgicales pour appliquer une instrumentation rigide postérieure sous la forme de différents types de vis, y compris la masse latérale, le pédicule, la transfacette et les vis intralaminaires (1).

Dans la présente étude, tous les sujets ont été regroupés selon l’angle de déviation du PS. Comparé à celui du groupeND, le ∠α des groupes DL et DR était significativement différent. Il a été indiqué qu’une déviation de la C7-SP existait, et qu’il était possible de regrouper de façon préliminaire toutes les C7 selon leur ∠α. En outre, l’âge et le rapport homme-femme ne différant pas significativement entre les groupes, le regroupement n’a pas été affecté par l’âge et le rapport homme-femme.

Après le regroupement, aucune différence significative n’a été notée dans les ∠γ et les LSP entre les trois groupes (P>0,05). De nombreuses autres études avaient été réalisées pour mesurer le LSP. Bazaldua etal (30), ont étudié la morphométrie des vertèbres cervicales C3-7 dans une population du nord-est du Mexique et ont mesuré la distance entre le bord supérieur et la pointe de la PS dans le plan sagittal pour déterminer une valeur moyenne de 29,12±5,86 mm, ce qui était en accord avec les résultats de la présente étude. Cependant, d’autres études ont obtenu des mesures de 22,19±2,02 et 22,78±2,03 mm (31,32), ce qui était plus petit que le résultat de la présente étude. Ces écarts peuvent être le résultat de divers critères de mesure, de différences interrégionales ou ethniques et d’erreurs statistiques.

De plus, dans la présente étude, la différence dans le DLTS entre les groupes DL et ND était statistiquement significative (4,69±0,53 vs. 4,41±0,54 cm ; P<0,05). Une différence statistiquement significative dans le DRTS entre les groupes DR et ND a également été observée (4,72±0,47 vs. 4,44±0,45 cm ; P<0,05). Cela indique que l’orientation vers laquelle le PS a dévié avait une distance plus longue entre le processus transversal et le PS. Cela peut être dû à la rotation du corps vertébral. Des méthodes de mesure plus strictes doivent être formulées pour réduire ces erreurs. Plus important encore, des différences statistiquement significatives ont également été observées en ∠βentre les trois groupes (P<0,05). Ce paramètre reflète l’angle entre le processus transverse et le SP, et il est d’une importance vitale pour les chirurgies impliquant l’exposition de la partie postérolatérale de C7. De plus, il a été rapporté que le type de fixation postérieure le plus efficace à la jonction cervicothoracique était une fixation par vis pédiculaire en raison des caractéristiques spécifiques de C7 (7,33-36).Kajino et al (37), ont étudié l’anatomie chirurgicale pour la mise en place de vis pédiculaires dans la colonne cervicale. Ils ont confirmé que l’entrée postérieure idéale pour l’insertion des vis était située à 2,5 mm en dedans du bord latéral des os latéraux, que l’angle d’insertion correct était de ~45° et que la valeur critique de la profondeur d’insertion était de 13-14 mm. Lee et al (38), ont étudié la faisabilité anatomique du placement de vis pédiculaires cervicales postérieures chez les enfants à l’aide de la tomodensitométrie, en soutenant que la possibilité d’une fixation latérale subaxiale des vis de masse doit être étudiée avec une méthode plus adaptée. Dans cette étude, avant la mesure, tous les objectifs ont accepté le CTscan. L’intérêt de la tomodensitométrie pour la détection des fractures vertébrales est bien connu.Contrairement à l’analyse radiologique conventionnelle, la tomodensitométrie fournit des images détaillées de nombreux types de tissus ainsi que des os et des vaisseaux sanguins. Ainsi, la tomodensitométrie a été utilisée dans des domaines cliniques tels que le diagnostic de maladies et l’analyse anatomique (39-41).Selon la Food and Drug Administration, la tomodensitométrie est une procédure rapide et offre une évaluation précise des os et des tissus mous. Grâce aux équipements les plus récents, la colonne vertébrale peut être visualisée dans plusieurs plans et des images 3D peuvent être reconstruites. Dans la présente étude, les images du scanner ont été reconstruites en modèles 3D.Par rapport aux images 2D conventionnelles, les images 3D peuvent apporter plus d’amélioration dans la clinique. En outre, ces images CT ont été prises à partir de CTs hélicoïdaux, qui ont fourni des données adéquates pour créer des images 3D.

La présente étude avait certaines limites. Premièrement,les paramètres de la C7-SP ont été mesurés sur le PACS, dans lequel les pointes ou les parties médianes des structures ont été déterminées par trois radiologues. Un outil de mesure plus avancé est nécessaire pour fournir des résultats précis. En outre, seuls les C7-SP des patients chinois de l’hôpital affilié de médecine traditionnelle chinoise de l’université médicale du Sud-Ouest ont été évalués, et les patients âgés de <18 ans ont été exclus ; d’autres études peuvent être réalisées dans d’autres hôpitaux pour d’autres populations/ethnies et sujets mineurs. En outre, aucune étude cadavérique de la C7-SP n’a été réalisée dans la présente étude, ce qui pourrait être le but d’une étude future.

En conclusion, sur la base du CT 3D, plusieurs paramètres de la C7-SP ont été mesurés avec précision. Il a été identifié que malgré l’âge et le sexe différents des patients, il était possible de les regrouper de manière préliminaire en fonction de la déviation du C7-SP. Ces résultats peuvent faciliter les diagnostics et les traitements futurs, et réduire l’incidence des erreurs de diagnostic. En outre, la présente étude peut fournir une base pour d’autres études sur C7.En dehors de la déviation de C7-SP, il reste à déterminer s’il existe une association avec d’autres paramètres.Par conséquent, d’autres études sont nécessaires pour évaluer l’association entre C7-SP, les structures osseuses et les tissus qui l’entourent.

Reconnaissance

Sans objet.

Financement

Ce travail a été soutenu par Academician WorkstationConstruction Project of Luzhou (Luzhou, China ; subvention no.20180101.).

Disponibilité des données et des matériaux

Les ensembles de données analysées générés au cours de l’étude sont disponibles auprès de l’auteur correspondant sur demande raisonnable.

Contributions des auteurs

L’étude a été conçue par LZ. Les patients ont été recrutés par ZL, HW, LR, FY, TG et SF. Les mesures d’imagerie ont été effectuées par ZL, LR et FY. L’analyse statistique a été réalisée par LZ et HW. LZ, ZL, TG et SF ont rédigé le manuscrit.

Approbation éthique et consentement à participer

Toutes les procédures ont été approuvées par le Comité d’éthique de l’hôpital affilié de médecine traditionnelle chinoise de l’Université médicale du Sud-Ouest (Luzhou, Chine ; n° SWMCTCM2017-0810) et enregistrées en tant qu’essai clinique (ChiCTR-BOC-17012270), et ont été réalisées conformément à la déclaration d’Helsinki de 1964 et à ses amendements ultérieurs ou à des normes éthiques comparables. Le consentement éclairé a été obtenu de tous les participants individuels inclus dans l’étude.

Consentement pour la publication

Non applicable.

Intérêts concurrents

Les auteurs déclarent ne pas avoir d’intérêts concurrents.

Glossaire

Abréviations

Abréviations :

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. tomodensitométrie

.

.

.

C7	septième vertèbre cervicale
SP	processus épineux
Tomographie par ordinateur à trois dimensions	tomographie par ordinateur à trois dimensions
DL	Déviation vers la gauche
DR	Déviation vers la droite
ND	Pas de déviation
DLTS	distance entre le transverseprocessus gauche et l’apophyse épineuse
DRTS	distance entre le transverseprocessus droit et l’apophyse épineuse
LSP	longueur du SP
PACS	Système de communication avec archivage d’images

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