戴凱峰， 黃永礎(chǔ)， 蔡雅麗， 汪林， 林錢(qián)森

腰椎間盤(pán)突出癥是一種常見(jiàn)的腰椎疾病，常引起腰痛、肌肉痙攣和運(yùn)動(dòng)受限［1?3］。腰椎間盤(pán)突出癥除了通過(guò)壓迫神經(jīng)根引起神經(jīng)根病變相關(guān)征象和癥狀外，腰椎間盤(pán)突出癥的存在還會(huì)影響椎旁肌，但在臨床實(shí)踐中往往被忽視［4?7］。椎旁肌在腰椎功能和結(jié)構(gòu)穩(wěn)定中起著重要作用，其中最內(nèi)側(cè)的多裂肌因其獨(dú)特的神經(jīng)支配而受到特別關(guān)注［8］。與椎旁肌肉系統(tǒng)的其他組成部分不同，多裂肌具有來(lái)自節(jié)段神經(jīng)后根內(nèi)側(cè)支的單側(cè)神經(jīng)支配。越來(lái)越多的文獻(xiàn)描述了腰椎間盤(pán)突出癥患者多裂肌的大小和組成，并使用磁共振成像（MRI）測(cè)量［3?8，9?12］。測(cè)量多裂肌橫截面積的價(jià)值一直是一個(gè)有爭(zhēng)議的話題［13］。然而，通過(guò)測(cè)量MRI信號(hào)強(qiáng)度來(lái)間接評(píng)估腰椎多裂肌，在描述肌肉疝出的影響方面，已被證明優(yōu)于橫斷面面積測(cè)量［12，14?17］。然而，這些測(cè)量通常是復(fù)雜和耗時(shí)的，并且需要額外的軟件程序，這大大影響了測(cè)量工作效率。

本研究的目的是評(píng)估單側(cè)腰椎間盤(pán)突出癥患者L4/L5或L5/S1腰椎多裂肌群的組成，采用MRI視覺(jué)定性分級(jí)系統(tǒng)，并與MRI信號(hào)強(qiáng)度測(cè)量的定量結(jié)果進(jìn)行比較。此外，定量和定性結(jié)果與癥狀持續(xù)時(shí)間和疝的嚴(yán)重程度進(jìn)行比較。

1 臨床資料與方法

1.1 研究人群

本研究回顧性分析從2017年1月至2018年10月我院在放射科進(jìn)行檢查50例患者。研究對(duì)象為MRI診斷為單側(cè)后外側(cè)（也稱(chēng)為關(guān)節(jié)下）椎間盤(pán)突出，導(dǎo)致L4/L5或L5/S1水平神經(jīng)根受壓的患者。

納入標(biāo)準(zhǔn)：患者年齡為≥18周歲；臨床診斷為單側(cè)小腿癥狀，與疝側(cè)及水平一致；均接受脊柱MRI掃描檢查。

排除標(biāo)準(zhǔn)：脊柱手術(shù)史；惡性腫瘤史；在MRI檢查前1個(gè)月有急性外傷史的脊柱雙側(cè)或多層病變患者；臨床癥狀與MRI不一致的患者；椎旁肌水腫患者。

本研究得到我院倫理委員會(huì)的批準(zhǔn)。所有參與本研究的對(duì)象均簽署了書(shū)面知情同意書(shū)。

1.2 MRI圖像獲取

所有MRI圖像獲得均在同一臺(tái)3.0 T12通道脊柱線圈（Magnetom Avanto；Siemens Medical Solu?tions，Erlangen，Germany）。腰椎MRI包括軸向T2加權(quán)像（重復(fù)時(shí)間［TR］：3370 ms；回波時(shí)間［TE］：116 ms；矩陣大?。?08×320）；矢狀面 T2加權(quán)像（TR：3370 ms；TE：116ms；矩陣大小：208×320；切片厚度：4 mm，矢狀位攪拌順序（TR，1990 ms；TE，66 ms；反轉(zhuǎn)時(shí)間，160 ms；翻轉(zhuǎn)角度，150°；矩陣大小，208×320；切片厚度為4 mm）。所有患者均診斷為L(zhǎng)4/L5或L5/S1單側(cè)后外側(cè)疝，引起神經(jīng)壓迫。椎間盤(pán)突出被定義為椎間盤(pán)突出物向正常椎間盤(pán)間隙外突出［18］。神經(jīng)壓迫的嚴(yán)重程度采用由Pfirrmann等人提出的基于MRI的神經(jīng)壓迫分級(jí)系統(tǒng)對(duì)進(jìn)行分級(jí)［19］。分為：1級(jí)，疝與神經(jīng)接觸；2級(jí)，神經(jīng)異常；3級(jí)，因疝壓迫神經(jīng)。以上椎棘突下端為標(biāo)志，從L4/L5或L5/S1水平采集單片T2加權(quán)像，得到平行于肌肉平面的圖像。然后將獲得的圖像進(jìn)行保存，以供進(jìn)一步評(píng)估。腰椎間盤(pán)突出癥的診斷、第一個(gè)數(shù)據(jù)集的準(zhǔn)備和突出癥的分級(jí)由一位具有20年骨骼肌肉放射學(xué)經(jīng)驗(yàn)的觀察者完成。

然后由兩名具有5年脊髓MRI經(jīng)驗(yàn)的調(diào)查員評(píng)估患者影像資料，他們對(duì)癥狀持續(xù)時(shí)間和神經(jīng)壓迫的嚴(yán)重程度不知情。此外，通過(guò)下棘突獲得的單片圖像在很大程度上阻止了研究人員識(shí)別疝的一側(cè)，這一因素在以前的研究中沒(méi)有被提及。首先，兩名調(diào)查員均接受相同時(shí)間的指導(dǎo)和訓(xùn)練，定性評(píng)估腰椎多裂肌脂肪。評(píng)分系統(tǒng)最初提出是使用計(jì)算機(jī)斷層掃描對(duì)肩袖肌肉［20］。隨著方法的改進(jìn)后用于評(píng)估腰椎多裂肌。該系統(tǒng)由5個(gè)等級(jí)組成：0級(jí)，正常肌肉組織；1級(jí)，脂肪條紋；2級(jí)，存在明顯的脂肪，但少于肌肉組織；3級(jí)，脂肪突出，相當(dāng)于肌肉；4級(jí)，大量脂肪超過(guò)肌肉組織。在訓(xùn)練期間，兩位研究人員評(píng)估了這些圖像，并自我評(píng)估了彼此之間的溝通技巧，以增強(qiáng)測(cè)量的一致性。研究人員使用 Image J成像軟件（1.43版，National Insti?tutes of Health，Bethesda，MD，USA）在 L4/L5或L5/S1水平對(duì)多裂肌進(jìn)行分級(jí)。

經(jīng)過(guò)培訓(xùn)后，研究人員將獨(dú)立評(píng)估這些患者圖像的等級(jí)。在第一階段中，使用定性評(píng)分系統(tǒng)對(duì)圖像進(jìn)行定性分級(jí)和評(píng)分，然后在下一階段中，以隨機(jī)順序?qū)D像進(jìn)行重新評(píng)估以進(jìn)行定量測(cè)量。為了進(jìn)行定量測(cè)量，研究人員手動(dòng)以L4/L5或L5/S1水平繪制了腰部多裂肌的邊界，并使用Im?ageJ成像軟件計(jì)算信號(hào)強(qiáng)度，其中較高的信號(hào)強(qiáng)度等于腰椎內(nèi)部的更多脂肪。研究人員還在同側(cè)腰大肌上繪制了10 mm的感興趣區(qū)域（ROI），并如前所述計(jì)算了多纖維信號(hào)強(qiáng)度與腰大肌的比值［23］。對(duì)于定量測(cè)量，研究人員計(jì)算了每個(gè)ROI的平均信號(hào)值。圖1顯示了代表性患者的肌肉劃分示意圖。

1.3 統(tǒng)計(jì)學(xué)分析

采用SPSS 23.0進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析。定量資料采用平均值±標(biāo)準(zhǔn)差進(jìn)行統(tǒng)計(jì)描述。定量資料符合正態(tài)性和方差齊性，統(tǒng)計(jì)差異性比較用t檢驗(yàn)，Wil?coxon的符號(hào)秩檢驗(yàn)用于評(píng)估多裂肌的定性視覺(jué)分級(jí)評(píng)分。檢驗(yàn)水準(zhǔn)α定為0.05。

2 結(jié)果

2.1 患者的一般臨床資料分析

本研究共納入50例符合要求患者30例男性（60.0%）和20女性（40.0%）。患者一般資料詳見(jiàn)表1。

2.2 患者多裂肌在MRI上定性及定量分析

研究顯示，患側(cè)多裂肌的信號(hào)強(qiáng)度顯著高于對(duì)側(cè)（表明脂肪含量更高）（P＜0.001；見(jiàn)表2）。而在腰大肌信號(hào)強(qiáng)度方面發(fā)現(xiàn)兩側(cè)比較無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)上差異（P＞0.05）。同側(cè)多裂肌與腰大肌信號(hào)強(qiáng)度的比較在兩組觀察者（observer，OB））1和2之間均無(wú)明顯差異（P＞0.05）。而多裂肌與腰大肌信號(hào)強(qiáng)度的比值在兩側(cè)之間存在統(tǒng)計(jì)學(xué)上的顯著差異，且患側(cè)明顯高于健側(cè)。Wilcoxon的符號(hào)秩檢驗(yàn)用于評(píng)估多裂肌的定性視覺(jué)分級(jí)評(píng)分，結(jié)果表明，在0級(jí)時(shí)，健側(cè)多裂肌得分高于患側(cè)（P＜0.001；見(jiàn)表2）。

表1 所有納入患者的一般臨床資料的分析

2.3 患者多裂肌與腰大肌的比值與各臨床癥狀之間的分析

兩位研究者在患者年齡和患側(cè)多裂肌與腰大肌信號(hào)強(qiáng)度比之間均確定了中等正相關(guān)性，如表3所示。Spearman的等級(jí)相關(guān)系數(shù)分析顯示兩位研究者的癥狀持續(xù)時(shí)間和視覺(jué)上分級(jí)的肌肉脂肪含量之間的統(tǒng)計(jì)學(xué)存在正相關(guān)性（分別為P＜0.001，r=0.729和r=0.72）。此外，神經(jīng)壓迫的嚴(yán)重程度與肌肉脂肪含量之間存在統(tǒng)計(jì)學(xué)上的顯著相關(guān)性（分別為P＜0.001，r=0.885和r=0.888）。

表3 各臨床癥狀之間與多裂肌與腰大肌的信號(hào)強(qiáng)度比值分析

3 討論

有研究表明，腰椎間盤(pán)突出癥同一水平和同一側(cè)的多裂肌的脂肪組成明顯高于對(duì)側(cè)，并且多裂肌脂肪含量增加的視覺(jué)分級(jí)是一種可靠的方法［7，12，17］。目前的研究還確定了肌肉脂肪成分與癥狀持續(xù)時(shí)間，肌肉脂肪變化和神經(jīng)壓迫程度之間的實(shí)質(zhì)相關(guān)性。公認(rèn)的腰椎多裂癥在腰椎功能中起著重要作用。目前，許多證據(jù)表明，腰椎間盤(pán)突出癥中的多纖維肌功能障礙會(huì)對(duì)腰椎間盤(pán)突出癥患者的功能預(yù)后產(chǎn)生負(fù)面影響，了解肌肉功能障礙的存在和程度將極大地幫助醫(yī)生制定最合適的康復(fù)計(jì)劃以恢復(fù)功能［21?25］。因此，腰椎間盤(pán)突出癥或神經(jīng)根損傷患者多指肌的組成和形態(tài)已引起廣泛關(guān)注。關(guān)于腰椎間盤(pán)突出癥對(duì)椎旁肌的影響的最早研究發(fā)現(xiàn)，在豬神經(jīng)根損傷模型中，由于神經(jīng)損傷，多纖維橫斷面積減少，脂肪含量增加［26］。

基于Hodges等［26］研究的理論基礎(chǔ)上，我們進(jìn)一步探索了與腰椎間盤(pán)突出癥相關(guān)的神經(jīng)根壓迫與腰間多裂肌脂肪浸潤(rùn)之間的潛在關(guān)聯(lián)，與目前的結(jié)果相一致。一項(xiàng)測(cè)量多裂肌信號(hào)強(qiáng)度的研究表明，與L4/L5突出和腿部疼痛癥狀一致的患者，多裂肌的脂肪含量與突出水平相同，且在同一側(cè)［10］。但是，在這項(xiàng)研究中，肌肉的結(jié)構(gòu)變化在同一側(cè)上很明顯，但在突出點(diǎn)以下的一個(gè)水平上［17］。據(jù)報(bào)道，使用一種更直接的半定量測(cè)量方法，涉及到肌肉與椎板的距離，在與突出側(cè)和水平上增加，并且肌肉到椎板的距離增加與脂肪萎縮有關(guān)［12］。但是，與目前的發(fā)現(xiàn)相反，脂肪浸潤(rùn)增加與癥狀持續(xù)時(shí)間之間沒(méi)有關(guān)聯(lián)，這些發(fā)表的研究均發(fā)現(xiàn)脂肪浸潤(rùn)或脂肪浸潤(rùn)增加以及神經(jīng)壓迫的嚴(yán)重性［12，17］。與目前的結(jié)果一致，Wan 等［27］和 Kim等［7］發(fā)現(xiàn)腰椎間盤(pán)突出癥患者的癥狀持續(xù)時(shí)間與多裂肌萎縮呈負(fù)相關(guān)。盡管Wan等［27］的研究重點(diǎn)是評(píng)估腰背痛而不是椎間盤(pán)突出癥，但作者指出，癥狀持續(xù)時(shí)間與脂肪浸潤(rùn)以及肌肉萎縮密切相關(guān)。

一項(xiàng)使用與本研究相同的視覺(jué)分級(jí)系統(tǒng)評(píng)估單側(cè)L4/L5椎間盤(pán)突出患者多裂肌的研究發(fā)現(xiàn)，腰椎間盤(pán)突出癥同一側(cè)的肌肉得分明顯更高。但是，尚未探究癥狀持續(xù)時(shí)間或突出癥嚴(yán)重程度與肌肉組成之間的潛在關(guān)聯(lián)［10］。除了這項(xiàng)已發(fā)表的研究，本研究還利用定量和定性方法來(lái)測(cè)量腰椎間盤(pán)突出癥患者的多裂肌成分，并證明多裂肌的定性測(cè)量與定量方法相當(dāng)。先前已經(jīng)研究了Goutal?lier評(píng)分系統(tǒng)評(píng)估腰椎多裂肌脂肪含量的可行性和可靠性［28］。與目前的研究人群（僅由單側(cè)腰椎間盤(pán)突出癥患者組成）不同，先前的研究隨機(jī)包括不同程度的患者與當(dāng)前結(jié)果相似，Goutallier評(píng)分系統(tǒng)的結(jié)果與使用ImageJ軟件獲得的定量測(cè)量結(jié)果相當(dāng)，此外，視覺(jué)觀察的脂肪含量分級(jí)具有極好的觀察者間可靠性。因此，由于直觀，實(shí)用的視覺(jué)評(píng)分系統(tǒng)似乎與定量方法一樣有效，因此可沒(méi)有必要應(yīng)用定量分析，這可能不方便集成到日常解釋算法中，尤其是由于放射科醫(yī)生每天要拍攝的影像數(shù)量呈指數(shù)級(jí)增長(zhǎng)，越來(lái)越使他們不堪重負(fù)。

本研究存在一定局限性。首先，未獲得組織學(xué)樣本以與影像學(xué)檢查結(jié)果進(jìn)行比較，但是，先前發(fā)表的研究表明神經(jīng)根損傷情況下多纖維的脂肪浸潤(rùn)增加，以及MRI影像神經(jīng)中多纖維成分改變的能力［29］。因此，筆者認(rèn)為該限制不應(yīng)影響本研究結(jié)果的可靠性。其次，由于節(jié)段神經(jīng)直接以相同的水平支配神經(jīng)，因此腰椎多裂肌只在與突出癥相同的水平上進(jìn)行評(píng)估。第三，通過(guò)臨床檢查評(píng)估單側(cè)神經(jīng)根病，并且無(wú)法獲得患者的電診斷檢查結(jié)果。

總之，單側(cè)腰椎間盤(pán)突出癥患者的定量測(cè)量方法和多裂肌的視覺(jué)分級(jí)均顯示出與腰椎間盤(pán)突出癥同一側(cè)和同一水平的多裂肌的脂肪浸潤(rùn)增加，并且脂肪肌肉的浸潤(rùn)與癥狀持續(xù)時(shí)間和神經(jīng)壓迫的嚴(yán)重程度有關(guān)。此外，關(guān)于脂肪浸潤(rùn)的肌肉組成的直觀而實(shí)用的視覺(jué)分級(jí)與定量測(cè)量同樣有用。因此，在日常實(shí)踐中，視覺(jué)上評(píng)價(jià)多裂肌的脂肪浸潤(rùn)可能是優(yōu)選的，并應(yīng)包括在報(bào)告算法中。