李暉

(南陽市中心醫(yī)院骨三科，河南南陽 473000)

退行性腰椎滑脫癥(degenerative lumbar spondylolisthesis,DLS)是臨床常見的腰椎退行性疾病，其確切病因尚不清楚。到目前為止，學(xué)術(shù)界認(rèn)為年齡、女性、體重指數(shù)偏高、嚴(yán)重的椎間盤退變和脊柱矢狀位失衡、椎旁肌萎縮等因素均與DLS的發(fā)生密切相關(guān)[1-3]。此外有研究認(rèn)為，當(dāng)椎體傾斜度(inclination angle,IA)增加時(shí)，可導(dǎo)致椎體滑移力增加，從而增加了DLS發(fā)生的可能性[4]。小關(guān)節(jié)(facet joint,FJ)也是維持脊柱穩(wěn)定性的重要結(jié)構(gòu)，其承載了脊柱33%的動(dòng)態(tài)載荷和35%的靜態(tài)載荷[5]，有引導(dǎo)和限制脊柱運(yùn)動(dòng)的功能。有學(xué)者通過三維有限元分析認(rèn)為，小關(guān)節(jié)角(facet joint angle,FJA)變化與DLS的發(fā)生存在明顯相關(guān)性[6]。但目前，關(guān)于IA和FJA對(duì)DLS發(fā)生的影響仍缺乏直接證據(jù)。為此，本研究以L4椎體滑脫作為切入點(diǎn)，納入2016年7月-2019年3月收治的90例L4DLS患者和90例無椎體滑脫的腰背痛患者，旨在確定L4傾斜角(L4inclination angle,L4IA)和FJA與L4椎體滑脫的相關(guān)性，并探討L4椎體滑脫的相關(guān)預(yù)測(cè)因素。

1 資料與方法

1.1 一般資料

納入2016年7月-2019年3月收治的90例L4DLS患者，作為DLS組。其納入標(biāo)準(zhǔn)為：①X線側(cè)位片上，L4椎體后緣相對(duì)于L5椎體向前滑移3 mm以上；②患者存在明顯腰背痛；③臨床和影像學(xué)資料齊全。排除標(biāo)準(zhǔn)：①其他節(jié)段或多節(jié)段DLS；②滑脫級(jí)別為III～I(xiàn)V級(jí)；③L4椎體峽部裂性滑脫；④腰椎局部有骨折、腫瘤或結(jié)核、軟組織損傷、感染等病變；⑤先天性脊柱畸形；⑥既往有腰椎手術(shù)史者。同時(shí)納入90例無椎體滑脫的腰背痛患者作為對(duì)照組，均按照1∶1比例隨機(jī)納入；除不伴有DLS外，其排除標(biāo)準(zhǔn)與觀察組一致。

1.2 研究方法

通過就診時(shí)的X線、CT和MRI等影像學(xué)資料，測(cè)量?jī)山M患者的L4IA和FJA角、椎間盤Pfirrmann分級(jí)和FJ退變分級(jí)、椎旁肌橫截面積等指標(biāo)；統(tǒng)計(jì)兩組患者的性別、年齡和體重指數(shù)等人口學(xué)資料。對(duì)上述資料進(jìn)行組間比較，并將組間差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義的指標(biāo)進(jìn)行多因素Logistic回歸分析，以驗(yàn)證L4IA和FJA與L4椎體滑脫的相關(guān)性，以及L4椎體滑脫的相關(guān)預(yù)測(cè)因素。

1.2.1 測(cè)量L4IA和FJA角

(1)采用側(cè)位X線片測(cè)量L4IA角，為L(zhǎng)4椎體終板(a)與水平面(b)的夾角α，見圖1所示。(2)采用CT掃描測(cè)量FJA角：a線為通過椎體后緣的切線，b、c線分別通過相應(yīng)FJ的前內(nèi)側(cè)點(diǎn)和后外側(cè)點(diǎn)。記錄α和β角作為相應(yīng)的FJA，見圖2所示。本研究以雙側(cè)FJA的平均值為數(shù)值。

圖1 L4IA角度的測(cè)量((a)L4椎體滑脫者；(b)無滑脫者)

圖2 FJA的測(cè)量

1.2.2 椎間盤Pfirrmann分級(jí)和FJ退變分級(jí)

(1)在MRI T2WI圖像上對(duì)椎間盤退變程度進(jìn)行Pfirrmann分級(jí)，具體參照Pfirrmann等[7]的標(biāo)準(zhǔn)，見表1；(2)在CT圖像上進(jìn)行FJ退變程度分級(jí)，具體參照Kalichman等[8]的標(biāo)準(zhǔn)，見表2。

表1 椎間盤退變程度的Pfirrmann分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)

表2 FJ退變程度Kalichman分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)

1.2.3 椎旁肌橫截面積

采用Image J軟件測(cè)量MRI軸位T2WI上的豎脊肌和多裂肌的橫截面積，具體見圖3：勾選L4-5水平的豎脊肌和多裂肌輪廓，設(shè)置好比例后，以輪廓內(nèi)的像素大小來換算其面積，以雙側(cè)椎旁肌的橫截面積平均值為參數(shù)。

圖3 椎旁肌的測(cè)量(ESM：豎脊?。籑M：多裂肌)

1.2.4 人口學(xué)資料

對(duì)兩組患者入院時(shí)的性別、年齡、體重指數(shù)等人口學(xué)資料進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，數(shù)據(jù)均來源于患者病案資料。

1.3 統(tǒng)計(jì)學(xué)工具

采用21.0中文版的SPSS軟件進(jìn)行統(tǒng)計(jì)學(xué)分析。其中，性別差異采用x2檢驗(yàn)，年齡、體重指數(shù)和L4IA、FJA等差異采用t檢驗(yàn)；兩組椎間盤Pfirrmann分級(jí)和FJ退變分級(jí)采用秩和檢驗(yàn)。多因素分析采用Logistic回歸模型進(jìn)行處理，相關(guān)參數(shù)的臨界值采用ROC曲線截取。P<0.05為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義的判定標(biāo)準(zhǔn)。

2 結(jié)果

2.1 人口學(xué)資料

表3可見，DLS組和對(duì)照組患者的性別、年齡和體重指數(shù)比較，差異均無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05)，提示總體的匹配性較好。

表3 兩組患者的人口學(xué)資料比較

2.2 L4IA和FJA

表4可見，DLS組患者的L4IA值(t=8.987)和FJA值(t=10.354)均顯著高于對(duì)照組，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)。

表4 兩組患者的L4IA和FJA值比較

2.3 其他參數(shù)比較

表5可見，DLS組的FJ退變分級(jí)在總體上較對(duì)照組更為嚴(yán)重，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.01)；兩組的椎旁肌橫截面積和L4-5椎間盤Pfirrmann分級(jí)差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05)。

表5 兩組患者的其他參數(shù)比較

2.4 多因素Logistic回歸分析

將FJ退變分級(jí)、L4IA和FJA等兩組間差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義的指標(biāo)代入Logistic回歸模型進(jìn)行多因素分析，表6中可見：FJ退變分級(jí)較高、FJA和L4IA角度大，均是L4椎體滑脫的獨(dú)立預(yù)測(cè)因素(β=-1.058,-0.125,-0.192;P<0.001)。

表6 L4椎體滑脫的多因素Logistic回歸分析

2.5 L4IA和FJA的ROC曲線

采用ROC曲線截取L4IA和FJA預(yù)測(cè)L4椎體滑脫的臨界值，見圖4和5所示：L4IA的臨界值為11.15°(AUC=0.852)，F(xiàn)JA的臨界值為60.19°(AUC=0.790)。

圖4 L4IA的ROC曲線

圖5 FJA的ROC曲線

3 討論

DLS是骨科常見的腰椎退行性疾病，多見于L4-L5椎體滑脫，且女性發(fā)病率高于男性[9-10]。目前，關(guān)于DLS的發(fā)病因素較多，與腰椎局部的軟組織、椎骨退變，以及腰椎結(jié)構(gòu)異常、腰椎失穩(wěn)所致的代償性位移等有關(guān)[11-12]，但其確切原因尚不明確。在本研究中，兩組患者的年齡、體重指數(shù)、椎旁肌面積和椎間盤退變Pfirrmann分級(jí)均無統(tǒng)計(jì)學(xué)差異(P>0.05)，提示上述因素對(duì)L4椎體滑脫的影響較??；雖然DLS組患者女性人數(shù)偏多，但組間差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05)，這可能與中老年女性也是腰背痛的常見發(fā)病人群有關(guān)[13]。但DLS組患者的L4IA、FJA均明顯高于對(duì)照組，F(xiàn)J退變分級(jí)也更高(P<0.05)；且多因素Logistic回歸分析表明，此3項(xiàng)均為L(zhǎng)4椎體發(fā)生退行性滑脫的預(yù)測(cè)因素。

筆者分析認(rèn)為，L4IA的變化對(duì)L4椎體所受的力可產(chǎn)生顯著影響。如圖6所示，L4椎體向下的力(CF)由平行于椎體的滑行力(S1)和垂直于椎體的壓力(P1)組成，顯然，S1的作用力是導(dǎo)致椎體向前滑移的力。當(dāng)L4IA增加時(shí)，則椎體傾斜度隨之增加，滑移力也將明顯增大(如S2)，使得椎體有更大的向前滑移傾向。經(jīng)ROC曲線分析可知，L4IA的臨界值為11.15°，若高于上述數(shù)值將明顯增加L4椎體滑脫的風(fēng)險(xiǎn)。

圖6 L4椎體的力學(xué)示意圖(CF為向下的力；P1、P2為垂直于椎體的力；S1、S2為平行于椎體的力)

關(guān)于FJ退變程度和FJA所致的影響，因FJ作為脊柱唯一的滑膜關(guān)節(jié)，由于其抗剪切力和抗旋轉(zhuǎn)力，在維持脊柱穩(wěn)定性方面發(fā)揮著重要作用[14]。有研究認(rèn)為，F(xiàn)J承擔(dān)脊柱了33%的動(dòng)態(tài)載荷和35%的靜態(tài)載荷[5]，主要起到引導(dǎo)和限制脊柱運(yùn)動(dòng)的功能。FJA代表了FJ與矢狀面或冠狀面所形成的夾角，研究發(fā)現(xiàn)，矢狀面FJ提供的正向剪切阻力較小，并與DLS有關(guān)[15]。而本研究證實(shí)，DLS組患者的FJA明顯大于對(duì)照組(P<0.05)，這與既往研究較為一致[15]。但亦有研究認(rèn)為，DLS患者多伴有FJ退變，使得FJA繼發(fā)重構(gòu)現(xiàn)象，這可能是其FJA角度增加的原因之一[16]。在本研究中，DLS患者的FJ退變程度也比對(duì)照組更為嚴(yán)重(P<0.001)，也可能是導(dǎo)致FJA角度偏大的原因之一。

椎旁肌在維持脊柱穩(wěn)定性方面有重要作用，尤其是椎旁肌萎縮對(duì)腰椎側(cè)凸的影響較大[17]。但在DLS和對(duì)照組患者中，豎脊肌與多裂肌的橫截面積并無明顯差異(P>0.05)，提示椎旁肌萎縮并未產(chǎn)生明確影響。此外，兩組患者的椎間盤退變分級(jí)也無明顯差異，筆者考慮上述原因，可能是由于對(duì)照組患者存在長(zhǎng)期腰背痛、并非完全健康者所致。實(shí)際上，對(duì)照組患者雖然并非DLS，但多伴有腰椎間盤突出或腰椎管狹窄等癥狀，入組時(shí)已存在椎間盤退變和一定程度的椎旁肌功能退化現(xiàn)象。

關(guān)于L4IA、FJA與L4椎體發(fā)生退行性滑脫之間的因果關(guān)系，應(yīng)從以下方面進(jìn)行逐步遞進(jìn)的討論：(1)首先，DLS是一種漸進(jìn)性的退變過程，涉及到小關(guān)節(jié)磨損、椎間盤退變、前縱韌帶松弛、背伸肌力量變化等諸多結(jié)構(gòu)的病變，但總而言之，可歸因于上述某一種或某數(shù)種病變引起了滑脫椎體剪切力的變化所致。與其討論L4IA、FJA與L4退行性滑脫的因果關(guān)系，在實(shí)質(zhì)上卻可視為L(zhǎng)4IA、FJA角度與L4椎體發(fā)生剪切力變化(如圖6所示，S1和S2力)的因果關(guān)系，意即：是L4IA、FJA變化導(dǎo)致了S1力量增加為S2，還是因S1力量增加為S2而導(dǎo)致L4IA和FJA的變化？(2)本研究通過ROC曲線截取了L4IA和FJA的臨界值分別為11.15°和60.19°，這有助于進(jìn)一步探討兩者間的因果關(guān)系。筆者認(rèn)為，在L4椎體退行性滑脫的退變之初，因小關(guān)節(jié)磨損或椎間盤退變、韌帶松弛等某一種或多種因素的作用下，對(duì)L4的抗剪切阻力明顯減小，從而使L4椎體開始出現(xiàn)滑移，L4IA和FJA逐漸增加；而L4IA和FJA的增加，將進(jìn)一步促進(jìn)其剪切力加大，即S1力增加為S2力(圖6所示)，其可預(yù)測(cè)的風(fēng)險(xiǎn)界值為11.15°和60.19°。(3)該過程也可視為：因L4椎體局部的相關(guān)解剖結(jié)構(gòu)出現(xiàn)退變→抗剪切阻力減小、剪切力增加→椎體出現(xiàn)滑移、L4IA和FJA逐漸增加→進(jìn)一步增加其剪切力→L4椎體退行性滑脫，是一種惡性循環(huán)的過程。但是，當(dāng)L4IA和FJA尚未達(dá)到風(fēng)險(xiǎn)界值時(shí)，或許仍可通過腰背肌鍛煉等相關(guān)手段進(jìn)行提前干預(yù)，達(dá)到提前阻斷的目的。當(dāng)然，這一機(jī)制僅為理論推測(cè)，其實(shí)際過程尚難以通過研究得以證實(shí)。

本研究的特點(diǎn)在于：首次嘗試通過L4椎體作為切入點(diǎn)，從臨床數(shù)據(jù)中證實(shí)了L4IA和FJA對(duì)L4椎滑脫的發(fā)生有著潛在影響，相較于以往的生物力學(xué)模型和單純影像學(xué)研究，更具臨床意義。但本文尚有以下明顯不足：(1)僅分析了L4IA和FJA對(duì)L4椎體發(fā)生退行性滑脫的影響及其相關(guān)因素，并未對(duì)其臨床干預(yù)的結(jié)局進(jìn)行觀察；(2)屬于回顧性研究，并未事先納入完全健康人群作為對(duì)照組，因此，椎旁肌萎縮和椎間盤退變等相關(guān)因素雖然無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義，但也可能是兩組人群的共存病理性改變所致；(3)其他椎體，如L3和L5等的滑脫是否同樣受到IA和FJA的明顯影響？還有待進(jìn)一步證實(shí)。