はじめに
人間は頭を下げると第7頸椎棘突起（SP）が皮膚に突き出し、頸部の背面に大きな隆起を形成しています。 C7は、通常、長い棍棒状の枝分かれしていないSP（1-3）で識別され、vertebra prominens（4）と呼ばれる。 C7は頸椎の一番下にあり、胸椎の一番上であるT1とつながって頸胸郭接合部を形成し、C7-T1とも呼ばれる。 さらに、C7は頸椎の前弯が胸椎の後弯に反転する点であり、解剖学的にユニークな部位である(5)。 頸椎損傷のうち9％はC7セグメントで発生し、C7の形態は地域間、民族間、個人間の差異があり、外科的アプローチに影響を与える可能性があります(6)。 また、C7-SPは、臨床検査、診断・治療介入、頸部の各種手術において極めて重要な役割を担っています。 例えば、麻酔科医が硬膜外カテーテルを挿入するレベルを決定するための基準点としてC7-SPが使用され、頸椎の層間硬膜外ステロイド注入にはC7-T1レベルが推奨されます(7)。 さらに、棘突起に付着する硬膜筋は複雑なため、術後の腋窩痛の発生を抑えるためにSPshを温存することが望ましいとされています(8)。 C7-SPの解剖学的特徴により、医師による外科的治療法の決定が影響される。 例えば、頸椎後方手術を行う際、手術が頸部下部のみを対象とする場合、外科医はしばしばC7-SPの形態に依存する。 しかし、患者が二又のC7-SPを持っている場合、これは外科医に誤解を与え、望ましくない結果をもたらす可能性があります(2)。 また、C7-SPの個人差により、頚部後方固定を行う際にスクリューを挿入する適切なアプローチを特定することは困難である。 ある研究では、新しいペディクルスクリューは、個人差だけでなく、3次元（3D）再構成に基づいて挿入されるべきであると強調した(9)。 C7-SPの構造については多くの研究がなされているが、その多くは、ペディクルの寸法や角度、二又の状態、C7の正確な位置決め方法などに焦点が当てられている(10-13)。 本研究では、C7-SPの解剖学的特性を、脊椎手術の実践のための様々なアプリケーションで検証されている画像ツールである3Dコンピュータ断層撮影（CT）再構成に基づいて予備的に測定した(14)。 本研究の目的は、頸椎を含む疾患の診断と治療を容易にする可能性のあるC7-SPの解剖学的特徴を探ることである。
患者および方法
被験者
2016年1月から2017年8月まで西南医学大学付属中医薬病院（中国・ルー州）に合計245人の被験者が登録された。 研究開始前に西南医科大学付属中医薬病院の倫理検査委員会から承認を得ており，レトロスペクティブであることからインフォームドコンセントの要件は免除された。C7のCTデータは西南医科大学付属中医薬病院の放射線科で収集した。 患者はすべて漢民族で、CTスキャン時の年齢が1780歳以上18歳未満であった。 患者の大半は健康診断を受けており、残りは採用前に転倒したり、偶発的な衝撃を受けたりして脊椎に悪影響を及ぼす可能性があるため、脊椎の特別検査を受けた。 先天性脊椎奇形、脊椎病理学（脊椎すべり症、後方脊椎症、椎間板空間崩壊を含む）、脊椎変動、脊椎下手術の経験者は除外された。 また、検査にはCARE Dose 4D法が使用された。 スキャン中、患者はすべて仰臥位を保った。 3D画像はPicture ArchivingCommunication System (PACS version 4.0; DJ HealthUnion SystemsCorporation, Shanghai, China)に保存された。 これは、放射線画像を記録・保存するシステムであり、大量の画像を保存でき、ネットワークに接続されたどのステーションからでもアクセスすることができる。 PACSは、これらの保存設備に加え、高感度測定器も内蔵している。 3D再構成後、C7は個別に分析された。
C7-SPパラメータの測定
すべての測定は、西南医学大学付属中医薬病院の放射線科で>5年間CT関連業務に従事した3人の放射線科医によって行われました。 C7画像の側面、上面、後面は別々にPACSに保存された。 測定前に、C7は各パラメータごとに異なる平面に配置された。 最小距離は0.01cm、最小角度は1°であった。 左右横突起の境界と上面におけるSPの先端との距離（DLTSまたはDRTS）、およびC7-SPの先端と側面における脊柱管後部の内側点との距離（SP長（LSP）と呼ばれる）を測定した。 SP偏位角（∠α）はSPの長軸とsuperioraspectの椎骨の中央線との角度として測定した。 ∠βはSPの長軸と両側横突起の先端を横切る線との角度とした。 ∠γは側面の縦軸とSPの長軸のなす角度とした。 以上の測定値をFig.1に示す。 本研究では、C7-SPの偏位方向により、右偏位（DR群）、左偏位（DL群）、偏位なし（ND群）に分類した（Fig.2）。 各群の雄雌の量は度数とパーセンテージで表し、χ2検定で分析した。 年齢とC7のパラメータは、平均値±標準偏差で表した。 正規分布を決定するために、Kolmogorov-Smirnov検定およびShapiro-Wilkt検定が行われた。 3群間の年齢とC7のパラメータを比較するために一元配置分散分析が用いられ、Student-Newman-Keuls検定がポストホック検定とされた。 結果は、男性43名（17.55％）、女性51名（20.82％）、平均年齢47.23±12.78歳（21～80歳の範囲）、DL群94名、女性51名（20.82％）、合計245名が登録された。 DR群は133名で構成され、平均年齢は47.95±14.27歳（範囲：19-89歳）、男性64名（26.12％）、女性69名（28.16％）である。 ND群は18名で、男性5名（2.04％）、女性13名（5.31％）、平均年齢は47.95±14.27歳（25-86歳）であった。 年齢および男女比は、3つのグループ間で統計的に有意な差は認められなかった（表I）。
3群の男女数および年齢。
DLTSはDL群とND群で統計的に有意差が認められた（4.69±0.53 vs 4.41±0.54cm；P<0.05）。 また，DR群のDRTSはND群と有意差を認めた（4.72±0.47 vs.4.44±0.45cm; P<0.05）． また，DL群およびDR群の∠αはND群と比較して有意に異なり（0 vs.4.30±2.96，-5.17±3.35°；P<0.05）， さらにDL群の∠αはDR群と比較して有意に異なる（P<0.05）． さらに、∠βはDL群、DR群、ND群で有意差があった（それぞれ93.09±3.39、86.30±3.70、89.72±2.02°、P<0.05）。 LSPと∠γの3群間の差は有意ではなかった（P>0.05；表II）。
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表 II.3群における測定値。 |
考察
C7-SPの形態には個人差があり、臨床医による手指触診でのC7同定の精度は限られている（15-19）。 SPは椎弓の後方から伸びており、僧帽筋や脊柱起立筋など、頸部から伸びる筋肉の接続点を提供する。 首の筋肉を支え、頭蓋骨の後頭骨とC7椎骨を繋いでいるヌッチャリガンジメントの先端は、棘突起の先端に付着している。 様々な研究によると、C7-SPの温存は軸索症状の予防に重要な役割を果たすとされています(22-25)。 これは、首や肩の周りの痛みで、神経学的回復が良好な患者であっても、術後数年間はしばしば大きな懸念事項として残る（26,27）。 また、C7-SPや棘突起に付着する筋肉、棘上靭帯、棘間靭帯などの頸椎周辺の解剖学的構造を保護することで、可動域や頸椎軸性疼痛に関してより良い結果を得ることができます(28)。 また、後方頚椎を含む固定術の際に椎骨動脈、脊髄、神経根への損傷を避けるために、C7の形態に関する十分な知識が脊椎外科医に必要であることが報告されています(29)。 頚胸郭接合部は、外科手術において困難な解剖学的転換点です。 他のすべての頸椎と比較して、C7は比較的広い薄板、大きな骨盤、小さな外側塊、および長い非二稜棘突起を有する。 これらの特徴から、外側塊、ペディクル、transfacet、intralaminarscrewなど、さまざまなタイプのスクリューを用いた後方硬性インスツルメンテーションを適用するための多様な手術方法が可能である(1)。 その結果、DL群、DR群の∠αはND群に比べ有意に異なっていた。 このことから、C7-SPの偏位が存在し、そのα∠によってC7を予備的にグループ化することが可能であることが示唆された。 さらに、年齢や男女比に有意な差がなかったことから、年齢や男女比の影響を受けないグループ分けを行った。
グループ分けの結果、3群間でγ∠およびLSPに有意差は認められなかった（P>0.05）。 LSPの測定については、他にも多くの研究が行われている。 Bazalduaら（30）は、メキシコ北東部の集団における頸椎C3-7の形状を研究し、矢状面における上縁からSPの先端までの距離を測定し、平均値は29.12±5.86mmであり、この結果は本研究の結果と一致している。 しかし、他の研究では22.19±2.02mmと22.78±2.03mmであり(31,32)、本研究の結果より小さかった。 このような不一致は、様々な測定基準、地域間または民族間の差異、統計的誤差の結果であると考えられる。 DRTSについても、DR群とND群の間で統計的に有意な差が認められた（4.72±0.47 vs. 4.44±0.45 cm; P<0.05）。 このことは、SPが偏位する方向では、横突起とSPの距離が長くなることを示している。 これは、椎体の回転によるものと思われる。 このような誤差を減らすために、より厳格な測定方法の策定が必要である。 さらに重要なことは、3つのグループ間で∠βにも統計的に有意な差が見られたことである（P<0.05）。 このパラメータは横突起とSPの間の角度を反映しており、C7の後側部露出を含む手術のために極めて重要である。 また、C7の特徴から頚胸郭接合部の後方固定はペディクルスクリュー固定が最も効果的であると報告されている(7,33-36).Kajino et al (37) は頚椎におけるペディクルスクリュー設置の外科解剖学を研究した。 彼らは、スクリュー挿入の理想的な後方入口は外側瘤の外側縁から2.5mm内側にあり、正しい挿入角度は～45°、挿入深度の臨界値は13～14mmであることを確認した。 Leeら（38）は、小児における後方頸部ペディクルスクリュー設置の解剖学的実現性をCTanalysisで検討し、軸下外側マススクリュー固定の可能性をより適切な方法で検討する必要があるとしている。 本研究では、測定前に、全ての目的に対してCTscanを受け入れた。 従来のX線分析とは異なり、CTスキャンは骨や血管だけでなく、多くの種類の組織の詳細な画像を提供します。 食品医薬品局（FDA）によると、CTスキャンは迅速な処置であり、骨と軟部組織の正確な評価が可能である。 最新の機器を使用すれば、脊椎を複数の平面で表示し、3D画像を再構築することが可能である。 本研究では、スキャン画像を3次元モデルとして再構築した。従来の2D画像に比べ、3D画像は臨床においてより優位に立てる可能性がある。 さらに、これらのCT画像はヘリカルCTから撮影されたものであり、3D画像を作成するための十分なデータを提供することができた。 まず、C7-SPのパラメータはPACS上で測定され、構造の先端部または内側部は3人の放射線技師によって決定された。 正確な結果を得るためには、より高度な測定ツールが必要である。 また、西南医科大学付属中医薬病院の中国人患者のC7-SPのみが評価され、年齢<18歳の患者は除外されており、他の病院において他の人口/民族や未成年の被験者に対してさらなる研究が行われる可能性がある。 さらに、本研究ではC7-SPの死体実験が行われなかったが、これは将来の研究の目的となりうる。
結論として、3D CTに基づき、C7-SPのいくつかのパラメータが正確に測定された。 患者の年齢と性別が異なるにもかかわらず、C7-SPの偏差によってすべての患者を予備的にグループ化することが可能であることが確認された。 これらの結果は、今後の診断と治療を支援し、誤診の発生を減少させる可能性がある。 したがって、C7-SPとその周囲の骨構造および組織との関連性を評価するために、さらなる研究が必要である。
謝辞
該当なし。
資金
この研究は、Academician WorkstationConstruction Project of Luzhou (Luzhou, China; grant no.20180101) によって支援されたものである。
Availability of data and materials
The analysed data sets generated during the study are available from corresponding author on reasonablerequest.
Authors’ contributions
The study was designed by LZ.LZ., The study was designed by the LZ. 患者はZL、HW、LR、FY、TG、SFによってリクルートされた。 画像計測はZL、LR、FYが行った。 統計解析はLZとHWが行った。 LZ、ZL、TG、SFが原稿を書いた。
倫理的承認と参加同意
すべての手順は、西南医学大学付属中医薬病院倫理委員会（中国・瀘州、番号SWMCTCM2017-0810）の承認を得て臨床試験として登録（ChiCTR-BOC-17012270）、1964年のヘルシンキ宣言とその後の修正または同等の倫理基準に従って実施された。
Consent for publication
該当なし
Competing interests
著者は競合する利害関係がないことを宣言している。
用語集
略語集
略語集です。
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C7 |
第7頸椎 |
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SP |
棘突起 |
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3D CT |
3 次元 |
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DL |
左側に偏る |
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DR |
右に逸脱 |
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ND |
逸れていない |
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DLTS |
左横突起と棘突起の距離 |
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DRTS |
右横突起と棘突起の距離 |
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LSP |
SPの長さ |
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PACS |
picture archiving communicationsystem |
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です。