魏見偉,陳龍偉,姜良海,劉海飛,解思毓,林玉江,王德春
(青島市市立醫(yī)院東院區(qū)脊柱外科,山東 青島 266071)
退變性腰椎滑脫(degenerative lumbar spondylolisthesis,DLS)是引起腰腿痛的主要原因之一。多見于60歲以上的老年人,女性多于男性[1]。臨床研究發(fā)現(xiàn)在DLS患者其腰椎的解剖學結(jié)構(gòu)參數(shù)會出現(xiàn)明顯改變[2,3],但具體機制目前仍不明確。脊柱-骨盆參數(shù)及腰椎關(guān)節(jié)突關(guān)節(jié)角度的測量可以從三維結(jié)構(gòu)的各個層面對腰椎的解剖學結(jié)構(gòu)進行比較全面的評價,有助于分析腰椎解剖結(jié)構(gòu)變化與DLS的相關(guān)性。鑒于此,本臨床研究應(yīng)用站立位全脊柱X線片、CT及MRI等影像學檢查,觀察DLS患者的脊柱-骨盆參數(shù)、關(guān)節(jié)突關(guān)節(jié)角及椎間盤退變程度等在內(nèi)的系列指標是否具有特異性,并與同年齡組不存在DLS的患者進行對照分析,探討腰椎滑脫的發(fā)病機制。
納入標準:(1)機械性腰痛和/或下肢放射性疼痛,間歇性跛行;(2)年齡>45歲;(3)X線片示無移行椎;(4)影像學檢查存在或不存在退變性滑脫。
排除標準:(1)峽部裂性腰椎滑脫;(2)先天發(fā)育不良性、病理性、代謝性、醫(yī)源性和創(chuàng)傷性腰椎滑脫;(3)脊柱側(cè)凸畸形Cobb角>10°及其他非退變性椎體畸形;(4)椎體骨折、結(jié)核或存在骨盆、髖關(guān)節(jié)及下肢骨骼肌肉等病變;(5)X線片拍攝姿勢不標準致難以獲得準確的參數(shù)數(shù)據(jù)。
2016年6月~2018年5月,共198例患者納入本研究。依據(jù)影像檢查結(jié)果將患者分為兩組,其中,退變滑脫組95例,全部為Ⅰ度退變性滑脫,男27例,女68例,平均年齡(64.43±10.61)歲;滑脫部位:L3椎體14例、L4椎體69例,L5椎體12例。無滑脫組,共103例,男35例,女68例,平均年齡(62.17±11.93)歲。兩組患者年齡、性別構(gòu)成的差異無統(tǒng)計學意義(P>0.05)。本研究獲醫(yī)院倫理委員會批準,所有患者均知情同意。
站立位全脊柱側(cè)位X線片測量參數(shù):(1)腰椎前凸角(lumbar lordosis,LL):L1上終板垂線與S1上終板垂線的夾角;(2)骶骨傾斜角(sacral slope,SS):沿骶骨上緣作直線與水平線相交的銳角;(3)腰骶角(lumbosacral angle,LA):沿L5椎體及骶骨前緣各作直線相交的鈍角;(4)骨盆入射角(pelvic incidence,PI):S1上緣中點至股骨頭中心點連線與S1上緣中垂線的夾角;(5)骨盆傾斜角(pelvic tilt,PT):S1上緣中點至股骨頭中心點連線與鉛垂線的夾角(圖1a)。腰椎CT測量參數(shù):采用Kalichman等[4]提出的關(guān)節(jié)突關(guān)節(jié)退變程度分級標準進行分級。在CT水平位分別測量L3、L4、L5節(jié)段兩側(cè)關(guān)節(jié)突關(guān)節(jié)角度,取其平均值。測量該角度需通過關(guān)節(jié)突關(guān)節(jié)中心平面,即選取下位椎體上緣平行于上終板層面(圖1b)。腰椎MRI觀察參數(shù):通過改良Pfirrmann退變分級[5]進行椎間盤退變程度分級。
圖1 影像測量指標示意圖 1a:站立側(cè)位X線片測量PI、PT、SS、LA、LL 1b:腰椎關(guān)節(jié)突關(guān)節(jié)角度測量示意圖,在CT橫切面上,關(guān)節(jié)面的前內(nèi)到后外兩點的連線與椎體后壁冠狀面的夾角即為關(guān)節(jié)突關(guān)節(jié)角
退變滑脫組平均BMI為(24.59±5.28),無滑脫組BMI為(23.48±6.91),均屬于正常至過重范圍,兩組差異無統(tǒng)計學意義(P>0.05)。
兩組側(cè)位X線片影像測量結(jié)果見表1,兩組間的LL、SS、LA、PT差異均無統(tǒng)計學意義(P>0.05)。退變滑脫組的PI值明顯大于無滑脫組,差異有統(tǒng)計學意義(P<0.05)。
表1 兩組患者脊柱-骨盆參數(shù)測量結(jié)果(°,±s)與比較
表1 兩組患者脊柱-骨盆參數(shù)測量結(jié)果(°,±s)與比較
指標P值L L S S L A P I P T退變滑脫組(n=9 5)4 2.0 7±1 3.3 0 3 5.4 3±1 1.9 0 1 3 4.1 9±1 1.1 7 5 1.7 9±1 1.8 1 1 6.3 6±8.0 8無滑脫組(n=1 0 3)3 9.3 3±1 3.6 0 3 5.3 5±1 2.6 9 1 3 1.3 9±1 3.8 9 4 6.2 6±1 2.4 3 1 4.9 4±8.2 3 0.1 5 4 0.9 6 4 0.1 2 2<0.0 0 1 0.2 2 3
兩側(cè)關(guān)節(jié)突關(guān)節(jié)角度CT水平位測量結(jié)果見表2,兩組L3及L5節(jié)段角度測量結(jié)果差異無統(tǒng)計學意義(P>0.05),退變滑脫組L4節(jié)段角度顯著大于無滑脫組(P<0.05)。兩組典型影像見圖2。
兩組影像Kalichman關(guān)節(jié)突退變分級和Pfirrmann椎間盤退變分級結(jié)果見表3,兩組L3及L5節(jié)段Kalichman、Pfirrmann分級比較差異無統(tǒng)計學意義(P>0.05),退變滑脫組L4節(jié)段Kalichman、Pfirrmann分級均顯著大于無滑脫組(P<0.05)。退變滑脫組的滑脫節(jié)段Kalichman關(guān)節(jié)突退變分級顯著及Pfirrmann椎間盤退變分級顯著重于非滑脫節(jié)段(P<0.05)。
表2 兩組關(guān)節(jié)突關(guān)節(jié)角度測量結(jié)果(°,±s)與比較
表2 兩組關(guān)節(jié)突關(guān)節(jié)角度測量結(jié)果(°,±s)與比較
指標P值L 3 L 4 L 5退變滑脫組(n=9 5)5 4.8 1±1 1.4 9 5 2.5 5±1 2.6 8 4 2.3 7±1 2.3 6無滑脫組(n=1 0 3)5 5.2 2±9.9 4 4 7.3 9±1 1.2 5 4 2.9 4±9.6 7 0.7 8 8<0.0 0 1 0.7 1 7
圖2 患者,女,61歲,腰椎退變性滑脫(L4),行微創(chuàng)通道下后入路經(jīng)椎間孔椎間融合內(nèi)固定術(shù)(MIS-TLIF)治療 2a,2b:術(shù)前CT示L4椎體Ⅰ度退變性滑脫,關(guān)節(jié)突關(guān)節(jié)角為62.29°,Kalichman退變分級為2度,中度退變
圖3 患者,男,67歲,腰椎椎管狹窄癥,行保守治療 3a,3b:腰椎CT示L4/5節(jié)段中央椎管狹窄,L4關(guān)節(jié)突關(guān)節(jié)角為46.04°,Kalichman退變分級為0度
表3 兩組患者關(guān)節(jié)突退變分級和椎間盤退變分級結(jié)果與比較
Spearman相關(guān)分析顯示,BMI與Kalichman關(guān)節(jié)突退變分級無相關(guān)(r=0.042,P=0.627);BMI與Pfirrmann椎間盤退變分級無相關(guān)(r=0.086,P=0.571);Kalichman關(guān)節(jié)突退變分級與Pfirrmann椎間盤退變分級呈顯著正相關(guān)(r=0.306,P<0.05)。
引起退變性腰椎滑脫的發(fā)病因素很多,主要包括機體的整體因素、局部解剖因素和時間因素。Schuller等[6]發(fā)現(xiàn)退變性滑脫患者的BMI明顯高于對照組,認為BMI增高會增加腰椎間盤及關(guān)節(jié)突關(guān)節(jié)的軸向負荷,并進一步導(dǎo)致滑脫的發(fā)生。本研究認為BMI與滑脫不存在相關(guān)性,這與程大為等[7]的研究結(jié)果相符。雖然BMI較大的人群腰椎垂直方向剪切力會增加,但與年齡、性別等相比,BMI并非是導(dǎo)致滑脫發(fā)生的關(guān)鍵因素。
多數(shù)研究認為PI與滑脫之間的關(guān)系密切[8]。相關(guān)研究[9-13]發(fā)現(xiàn)腰椎滑脫患者PI高于健康人群,PI的增高與滑脫程度呈正相關(guān),并且是腰椎滑脫的獨立預(yù)測因素。本研究也證實滑脫組PI明顯增大。具體原因是由于腰椎滑脫癥患者的脊柱矢狀位處于失衡狀態(tài),此時脊柱無法前傾,只能通過骨盆后旋進行代償。骨盆后旋的能力與PI呈正相關(guān),它的角度越大,骨盆后旋越大,相應(yīng)的滑脫發(fā)生率越高。
本研究發(fā)現(xiàn)L4/5節(jié)段關(guān)節(jié)突關(guān)節(jié)角度明顯增大,更加偏向矢狀化。但關(guān)節(jié)突關(guān)節(jié)異常結(jié)構(gòu)與DLS之間的因果關(guān)系仍不明確[14]。矢狀化改變主要存在先天性和二次重塑兩種觀點[15]。Boden 等[16]L4滑脫及鄰近非滑脫節(jié)段的關(guān)節(jié)突關(guān)節(jié)均出現(xiàn)矢狀化改變,認為矢狀化的關(guān)節(jié)突是先天性的。而Berlemann等[17]發(fā)現(xiàn)僅在滑脫節(jié)段發(fā)現(xiàn)矢狀化改變,且滑脫節(jié)段關(guān)節(jié)突退變程度更加嚴重,認為關(guān)節(jié)突矢狀化的改變可能是應(yīng)力作用下二次重塑的結(jié)果。目前多數(shù)研究僅在CT單層橫斷面上進行角度測量,由于關(guān)節(jié)突關(guān)節(jié)是一個三維立體結(jié)構(gòu),所以從單一層面研究關(guān)節(jié)突形態(tài)存在一定的局限性[18]。
椎間盤退變在腰椎滑脫的發(fā)生發(fā)展中發(fā)揮了重要作用[19]。本研究發(fā)現(xiàn)關(guān)節(jié)突Kalichman分級、Pfirrmann分級與腰椎滑脫存在明顯相關(guān)性,提示椎間盤的退變是導(dǎo)致滑脫的重要因素,可能的原因是關(guān)節(jié)突關(guān)節(jié)與前方椎間盤共同構(gòu)成脊柱基本運動單位,二者間存在共軛效應(yīng),椎間盤退變后由于異常應(yīng)力集中等因素,導(dǎo)致后方的關(guān)節(jié)突也發(fā)生明顯退行性改變。
總之,退變性腰椎滑脫的發(fā)生是多因素共同參與的結(jié)果。椎間盤退變是發(fā)生腰椎滑脫的基本病因,局部異常解剖結(jié)構(gòu)引起繼發(fā)的應(yīng)力集中是導(dǎo)致滑脫發(fā)生發(fā)展的危險因素,過大的PI可能是導(dǎo)致腰椎滑脫發(fā)生的始動因素。由于所入選者患腰背痛,多數(shù)已出現(xiàn)椎間盤退變,因此得出的結(jié)論可能有所偏差,有待后續(xù)補充健康人群樣本,充實和完善本次研究的結(jié)果。