杜玲怡,樊天佑,王亞倫,陳 林,顧晶亮
(上海中醫(yī)藥大學附屬上海市中醫(yī)醫(yī)院骨傷科,上海 200071)
Beazel等[1]、Panjabi[2]提出將腰椎不穩(wěn)分為功能性腰椎不穩(wěn)(Functional lumbar instability,FLI)和機械性腰椎不穩(wěn)(Mechanical lumbar instability,MLI)。FLI又稱為隱性腰椎不穩(wěn),亦被稱為無滑脫性脊柱不穩(wěn)。在討論FLI時將其作為慢性下腰痛(Low back pain,LBP)的亞組之一,占導致LBP原因的20%~30%[2]。FLI通常是指患者出現(xiàn)腰痛癥狀,腰部卡壓感,以及下腰部、臀部、大腿后側(cè)外牽涉痛,而影像學僅顯示患者椎間隙變窄,或僅存在椎間盤及關節(jié)突的退行性改變等。此外,病變節(jié)段活動度范圍不大,未出現(xiàn)腰椎過度活動的證據(jù),不符合腰椎不穩(wěn)癥的臨床診斷標準。研究[3]表明,腰椎不穩(wěn)會導致腰部功能障礙,并增加LBP的初次發(fā)作和隨后復發(fā)的風險。傳統(tǒng)醫(yī)學認為目前該病屬于“腰腿痛”范疇,其病理變化常表現(xiàn)為腎虛正氣不足為本,感受外邪,跌撲閃挫為標的特點,而氣滯血瘀,脈絡痹阻是腰腿痛的基本病理過程[4-5]。臨床尚無FLI的明確診斷標準[6-7],臨床表現(xiàn)、相關的體格檢查以及影像學檢查,是診斷腰椎不穩(wěn)的重要條件。FLI的診斷缺乏“金標準”,可結(jié)合臨床表現(xiàn)、體格檢查、影像學檢查協(xié)助診斷。近年來國內(nèi)外對腰椎不穩(wěn)的診斷做了許多研究,也出現(xiàn)了許多有助于診斷這一疾病的方法,現(xiàn)就FLI診斷的研究進展作一綜述。
Panjabi[8]提出腰椎穩(wěn)定系統(tǒng)由三個子系統(tǒng)組成:脊柱系統(tǒng)(被動系統(tǒng))、脊柱肌肉系統(tǒng)(主動系統(tǒng))、神經(jīng)控制系統(tǒng)。這三個子系統(tǒng)相互聯(lián)系相互作用、相互依賴,從而共同維持脊柱的穩(wěn)定。而其中脊柱肌肉系作為一個主動系統(tǒng)是尤為重要的環(huán)節(jié)。而僅憑脊柱穩(wěn)定卻沒有肌肉附著是無法承受人體重量負荷的。如果肌肉和神經(jīng)控制系統(tǒng)不能進行充分的代償,骨骼間隙的完整性喪失將導致脊柱缺乏穩(wěn)定性。不穩(wěn)定可能是由于穩(wěn)定系統(tǒng)的三個組成部分其中任何一個系統(tǒng)的功能障礙。這些子系統(tǒng)在功能上是相互依賴的,因此當其中一個子系統(tǒng)功能障礙時為保持穩(wěn)定性對其他子系統(tǒng)提出更高的穩(wěn)定要求。例如出現(xiàn)腰椎小關節(jié)的肥大、骨贅的形成,補償由于肌肉系統(tǒng)力量降低導致的不穩(wěn)定。同理主動系統(tǒng)核心肌功能的障礙也會因引起神經(jīng)、肌肉的綜合功能障礙,迫使脊柱本身給予反常代償,這被認為是影響穩(wěn)定的首要原因。而核心肌群功能的過分亢進,如椎旁肌肉止痛性收縮和增強的肌肉張力,也可導致脊柱系統(tǒng)的不穩(wěn)定[9]。1992年Panjabi結(jié)合脊柱生物力學證明了脊柱運動節(jié)段的負荷位移曲線具有高度非線性,在脊柱中立位置周圍發(fā)生的運動彈性較大,在脊柱運動的末端的運動受到的被動阻力增加。因此,提出了“中性區(qū)”的概念,認為脊柱的整個運動范圍(Range of motion,ROM)可分為中性區(qū)和彈性區(qū)兩部分。中性區(qū)就是關節(jié)活動度的起始部分,是針對最小內(nèi)阻產(chǎn)生的脊柱運動。彈性區(qū)是ROM接近運動結(jié)束的部分,這部分運動是針對大量的內(nèi)阻產(chǎn)生的。中性區(qū)位于脊柱高度柔韌的區(qū)域,而彈性區(qū)的運動則會增加對運動的內(nèi)阻。因此,相對于ROM而言,中性區(qū)的增加引起來脊柱穩(wěn)定性的丟失。目前學者們普遍認為核心肌群分為深層肌群和表淺肌群兩類[10],深層肌群包括腰方肌、多裂肌、腰大肌直接附著于腰椎,起著穩(wěn)定腰椎的作用。另有研究[11]表明腹橫肌是另一種核心肌肉,并不直接附著在腰椎上,其通過增加腹內(nèi)壓來提供穩(wěn)定性的機制。核心肌群力量不足,也會導致脊柱穩(wěn)定性的降低[8]。
2.1 臨床表現(xiàn) 臨床表現(xiàn)較為復雜,且無特異性,但也有學者將其作為篩選FLI患者的依據(jù),主要表現(xiàn)為腰痛和坐骨神經(jīng)痛,難以與其他原因引起的腰痛相鑒別。其疼痛特點為動力性痛,通常表現(xiàn)為雙側(cè)急性發(fā)作的劇烈疼痛,制動后可緩解或消失,但易復發(fā),在腰椎屈伸時可出現(xiàn)交鎖現(xiàn)象。Bendnar[12]提出診斷脊柱不穩(wěn)定的金標準是在手術或外固定過程中對椎骨剛度進行測量,這顯然不適用于不需要手術的患者。且診斷依賴于影像學確認,患者會處于輻射之下,并且需考慮患者的經(jīng)濟因素,故需要有效的無創(chuàng)性檢查。體格檢查有助于確定及鑒別診斷FLI,并有助于提高對這種疾病的病因和治療的認識。Cook等[13]對骨科認證的美國物理治療協(xié)會的物理治療師進行了一項調(diào)查,以確定是否存在關于確定腰椎臨床不穩(wěn)定的特定檢查標準的共識。受訪者一致認為[1]引起腰椎不穩(wěn)的因素主要有以下三個方面:肌肉功能障礙、運動控制異常和力量損失。一些特殊的體格檢查能夠幫助探索功能性腰椎不穩(wěn)新的診斷方法。
2.2 體格檢查
2.2.1 異常運動模式(AMP)[14]:Pairs[15]從物理治療師的角度對腰椎不穩(wěn)定性進行了評價,提出了腰椎不穩(wěn)定和過度活動之間的區(qū)別,將過度活動描述為定量測量,將不穩(wěn)定描述為定性測量。因此,不穩(wěn)定性和過度活動之間的明顯差異是存在所謂的“異常運動”。①屈曲疼痛弧:運動中的某一特定點(或通過某一特定范圍)時感覺到的疼痛;②返回疼痛弧:癥狀只發(fā)生在從屈曲到直立的過程中;③高爾基征(“大腿攀爬”):患者從前屈返回到直立位置時用手扶住大腿借力回到直立姿勢[16];④不穩(wěn)定性捕獲:偏離主要運動平面的矢狀位(例如,軀干屈曲時側(cè)向彎曲或旋轉(zhuǎn));⑤骨盆反向前傾:在屈曲返回直立過程中,先彎曲膝蓋和將骨盆前移,然后才能回到直立位。以上只要出現(xiàn)一項測試既能認定APM為陽性。AMP是由于在運動過程中腰椎穩(wěn)定性的丟失,結(jié)構(gòu)完整性改變,腰椎剛度降低和神經(jīng)肌肉控制減少所引起。Hicks等[17]招募了具有LBP且無下肢癥狀的受試者測試AMP的可靠性。認為APM僅有中等可靠性(k=0.6)同時認為該五項測試應為一項評估軀干運動完整性的綜合測試。隨后,Kasai等[18]在研究中發(fā)現(xiàn)AMP的五項測試靈敏度低26%,特異性好86%。認為AMP不適用于診斷腰椎不穩(wěn)定。
2.2.2 俯臥不穩(wěn)測試(PIT):PIT是在患者俯臥,軀干支撐在檢查臺上,雙下肢置于地面上進行的。在患者處于此位置的情況下,醫(yī)生對腰椎的每個水平進行椎間運動測試。記錄任何引起疼痛的刺激[17]。然后,患者將雙腿抬起至地板上,并重復進行椎間運動測試。如果在靜止位置有疼痛但在第二個位置減輕了疼痛,則測試為陽性。椎間運動可以用來刺激處于靜息狀態(tài)和活動收縮期間的肌肉。該動作增加大于靜息狀態(tài)脊柱剛度,但患者在抬腿支撐時腹橫肌牽引力能夠平衡增加的脊柱剛度[1]。Hicks等[17]通過對63例受試者的研究認為俯臥不穩(wěn)定性測試有較高的可靠性(k=0.78)。
2.2.3 被動腰椎牽拉試驗(PLE):患者處于俯臥位,然后將雙下肢同時抬高到離床約30 cm的高度,同時保持膝蓋伸展并輕輕拉動腿部。PLE測試期間當兩條小腿抬高時,患者抱怨腰部強烈疼痛,包括“腰痛”、“腰部非常沉重的感覺”、以及腰部區(qū)域被判斷為陽性。當將小腿恢復到初始位置時,這種疼痛可消失。Kasai等[18]認為進行PLE試驗時,腰椎處于過伸狀態(tài),導致前縱韌帶或椎間盤纖維環(huán)張緊,關節(jié)囊松弛,周圍的感受器強烈反應并引起腰痛。腰椎過度伸展引起疼痛,因此PLE測試用于評估簡單腰椎伸展時疼痛臨床癥狀的再現(xiàn)。同行對PLE的敏感性和特異性分別進行研究,PLE試驗的敏感性和特異性分別為84.2%和90.4%。PLE測試的陽性似然比為8.84。故認為PLE試驗是一種檢查患者腰椎不穩(wěn)的有效方法。但PLE測試陽性機制尚不清楚,仍然需要進一步的研究。Ferrari等[14]對比了PLE、異常運動模式及直腿抬高試驗,認為PLE在評估腰椎不穩(wěn)方面具有較高的可靠性。通過對腰椎不穩(wěn)的臨床測試可靠性的研究得出PLE測試具有出色的診斷準確性和良好的可靠性,因此它是比較適合檢測腰椎不穩(wěn)的測試。Esmailiejah等[19]也通過將術前對患者進行PLE與脊柱外科醫(yī)生在脊柱不穩(wěn)手術中的記錄進行了比較,PLE的診斷效率高于其他研究,其敏感性78.8%,特異性94.7%,陽性預測值96.3%,陰性預測值72%,準確率84.6%。PLE對于評估腰椎的不穩(wěn)定性具有較高的診斷價值。通過多數(shù)研究者的臨床研究,均證明PLE試驗是一個操作簡單經(jīng)濟有效的檢查腰椎穩(wěn)定性的方法,可以用于腰椎不穩(wěn)的診斷。
2.2.4 腰椎搖擺試驗:患者取仰臥位,然后屈髖屈膝,將臀部和骨盆固定在屈曲位置后,引發(fā)腰部肌肉輕微的痙攣。如果患者在屈髖屈膝的同時訴腰部劇烈疼痛,即為陽性。Rathod等[20]招募了50例在中立位、過伸過屈位X線上L5-S1節(jié)段有最大角旋轉(zhuǎn)和矢狀平移的患者進行PLE和腰椎搖擺試驗,結(jié)果表明腰椎擺試驗與腰椎不穩(wěn)定顯著相關,敏感性(95.56%),陽性預測值(93.47%)。腰部屈曲包括腰椎向前平移和旋轉(zhuǎn),腰部伸展包括向后平移以及矢狀面水平上每個腰部運動段的旋轉(zhuǎn)。因此保持了運動過程中的腰椎穩(wěn)定性,需要各個運動段的協(xié)調(diào)運動以及在平移運動或旋轉(zhuǎn)運動過程中都沒有不穩(wěn)定性。同時該研究發(fā)現(xiàn)腰椎搖擺試驗與PLE相比有以下優(yōu)點:①被動搖擺試驗采取仰臥位姿勢,與PLE試驗相比該體位更為舒適;②在搖擺測試中,可以固定髖部和骨盆并嘗試確定腰骶交界處的壓痛位置,而在PLE測試中無法定位疼痛腰骶關節(jié)還是骶髂關節(jié);③在PLE測試中,患者下肢抬高離床面30 cm,是可變的而不是標準的。該研究還存在一定局限性,在檢查過程中患者可能因為疼痛不能充分運動掩蓋不穩(wěn)的癥狀[21],且樣本量較小,需要更進一步的研究,如有條件可結(jié)合動態(tài)MRI中的發(fā)現(xiàn)進行比較。
2.2.5 腰椎屈伸試驗:Ahn等[22]提出了新的方法:測量腰椎屈伸運動中棘突間隙變化?;颊唠p腳與肩同寬彎曲背部,把雙手放在檢查床上。醫(yī)生檢查患者的背部,重點檢查棘突間的間隙。觸診患者背部的單個棘突間隙,并評估單個棘突間隙的寬度和上棘突相對于下棘突的位置。如果棘突的上下或前后間隙較相鄰棘突增寬,則可能存在不穩(wěn)定。選擇疑似不穩(wěn)的階段,要求患者向前伸展上半身,當兩只手都觸及檢查床的另一端,這就從屈曲狀態(tài)恢復到腰椎伸展狀態(tài)。在這個動作中,醫(yī)生評估棘突間隙的變化。如果檢查者確定棘突過程間隙的寬度與其他棘突過程間隙的寬度相比突然變窄,或上棘突相對于下棘突的位置比原來的位置向前或向后變化時即為存在不穩(wěn)。棘間隙改變的敏感性和特異性分別為82.2%和60.7%。可認為該檢測方法有效,但同時也發(fā)現(xiàn)椎間盤大小及患者體型可能會給該檢查帶來困難,還需要檢查人員通過將體檢結(jié)果與X線片進行比較,積累臨床經(jīng)驗。盡管有上述臨床試驗來幫助診斷腰椎不穩(wěn),目前對于診斷不穩(wěn)定性的最佳方法還缺乏共識,對于臨床試驗的敏感性和特異性還需要更大樣本量的研究來進一步證實。
2.3 影像學檢查
2.3.1 X線檢查:有學者建議[23]使用腰椎過伸過屈位的動力位 X 線片來識別和量化在椎弓屈伸末端范圍內(nèi)節(jié)段的前后異常平移。這種成像方式已成為機械性腰椎節(jié)段不穩(wěn)定性的診斷標準[17,24-26]。但是,目前尚無診斷標準來量化中性位置周圍的功能不穩(wěn)定[16-17,24]。有學者提出[27]腰椎動力位片是雖然是診斷不穩(wěn)定的標準。由于疼痛或肌肉保護,患者可能不愿意或不能移動到終點[28]。Demoulin等[16]認為機械性腰椎不穩(wěn)的診斷標準似乎不適合檢測功能性腰椎不穩(wěn),認為腰椎動力位片不能提供關于脊柱穩(wěn)定系統(tǒng)的活動和神經(jīng)肌肉的有效信息,所提供的僅僅是在屈伸活動結(jié)束時的信息,無法顯示在屈伸活動內(nèi)所發(fā)生的情況。Dombrowski等[28]采用雙平面X線成像與傳統(tǒng)的靜態(tài)X線成像,數(shù)據(jù)代表了一個異常運動的光譜,顯示有些病人表現(xiàn)所謂的隱匿性動態(tài)不穩(wěn)定,即用傳統(tǒng)的靜態(tài)X線成像顯示不明顯的椎體前后運動,這可能對治療有重要的臨床意義。在患者處于仰臥位可以減少椎旁肌肉的活動,可以發(fā)現(xiàn)動態(tài)X線中未發(fā)現(xiàn)的過度運動。Hey等[29]認為傳統(tǒng)腰椎動力位片尚未標準化,特異性及敏感性還存在爭議,并且他們提出新方法:腰椎平臥位X線片在評價腰椎不穩(wěn)定性方面優(yōu)于傳統(tǒng)的屈膝位?;颊呦妊雠P位拍攝屈膝X線片,然后采用常規(guī)站立、前彎姿勢拍攝X線片。與傳統(tǒng)方法相比,采用新的法測量腰椎活動角度平均大17.3(P<0.0001)。在L3-4、L4-5和L5-S1上最為顯著(分別P<0.0001、P<0.0001、P=0.001)。目前對腰椎動力位片診斷腰椎不穩(wěn)還存在爭議,但不可否認X線能夠給臨床醫(yī)生提供很多影像學信息,相比CT、MRI來說X線具有經(jīng)濟優(yōu)勢、檢查時間短且患者接受度高。目前X線還是首選的影像學檢查,但還需要更多臨床試驗來探索并改進傳統(tǒng)的動力位X線檢查方法提高其特異性、敏感性及陽性預測值。
2.3.2 CT檢查:X線只能反應二維結(jié)構(gòu),CT除了能夠更詳細的顯示平片所見,還可以清楚顯示一些與神經(jīng)根及馬尾神經(jīng)受壓有關的改變。在傳統(tǒng)腰椎不穩(wěn)的診斷中,CT往往提示腰椎退變、椎間小關節(jié)方向改變和間隙變小、黃韌帶變化,但對腰椎不穩(wěn)的診斷缺少可靠依據(jù)。另外CT圖像經(jīng)三維重建技術處理后更加清晰,測量誤差小,優(yōu)于傳統(tǒng)X線動力位片[30]。劉旭等[31]認為動力位片需要患者做過伸過屈動作,會給患者增加不便,其從靜態(tài)腰椎 CT 平片入手,選取東北地區(qū)健康人群120例和腰椎不穩(wěn)患者80例分別測量的腰椎前凸指數(shù)α,L4-5相對骶骨的距離d1和d2,側(cè)凸指數(shù)θ等4個參數(shù),發(fā)現(xiàn)腰椎不穩(wěn)患者腰椎前凸指數(shù)比健康人更高,差異有統(tǒng)計學意義(P<0.05),并運用統(tǒng)計學原理制定α以及d1/d2的診斷參考標準,腰椎不穩(wěn)時:α 增大、d1/d2變小。研究表明α、d1/d2對診斷腰椎不穩(wěn)具有重要臨床參考價值。
2.3.3 MRI檢查:MRI在判斷腰椎穩(wěn)定性方面兼具X線與CT的優(yōu)越性,不但能顯示骨性結(jié)構(gòu)、椎間盤、小關節(jié)及腰椎退變程度,而且能清楚顯示脊髓、圓錐、馬尾和神經(jīng)根的改變以及神經(jīng)組織與周圍結(jié)構(gòu)的關系,對于明確腰椎節(jié)段性不穩(wěn)有十分重要的診斷價值。MRI上可以發(fā)現(xiàn)椎間盤退變,椎間盤非對稱性塌陷及椎間關節(jié)結(jié)構(gòu)退變,另外矢狀位T2加權(quán)像上出現(xiàn)的小關節(jié)積液信號是表示腰椎不穩(wěn)定的一個因素,具有較高的陽性預測值[32]。Cho等[33]對94例接受了減壓手術的退行性腰椎滑脫的患者進行研究發(fā)現(xiàn),T2加權(quán)像關節(jié)面出現(xiàn)小關節(jié)積液信號提示腰椎不穩(wěn)定,但對于無癥狀者,后纖維環(huán)在矢狀位T2加權(quán)像上所呈現(xiàn)的高信號不能作為獨立的診斷標。Patriarca等[34]評估腰椎動態(tài)MRI對腰椎穩(wěn)定性診斷的有效性,通過對103例腰椎不穩(wěn)患者309個節(jié)段進行仰臥至直立的平移運動進行了動態(tài)MRI研究,同時評估椎間盤退變、小關節(jié)骨關節(jié)炎、黃韌帶肥大三個X線片上可觀察到的參數(shù),確定了對應的不穩(wěn)定節(jié)段。結(jié)果表明動態(tài)MRI對于定位不穩(wěn)定節(jié)段有很大幫助。但該研究只記錄了需要手術的腰椎不穩(wěn)病人并未擴展到所有腰痛病人,研究的有效性還需進一步證實。Chan等[35]研究了56例連續(xù)腰椎滑脫患者的仰臥MRI和屈伸、伸展和中立站立X線片,證明使用中立位片和仰臥位MRI可更多的發(fā)現(xiàn)患者出現(xiàn)動態(tài)不穩(wěn)定。
2.4 其他方法 Yun等[36]選取35例腰椎退行性變(DLD)患者為DLD組及35例無癥狀患者為對照組,所有參與者站在一個測力板上,進行靜站(QS)和原地舉重(WL)任務,測試參與者在睜眼、閉眼、寬底和窄底條件下的QS時的中心壓力及脊柱豎直肌肌電圖,在眼閉和窄底條件下,DLD組表現(xiàn)出更高的肌肉活動和中心壓力運動,可作為觀察腰椎穩(wěn)定性的參考。但該方法尚未廣泛運用于臨床,且樣本量較小,還需進一步研究。
雖然目前對功能性腰椎不穩(wěn)的診斷尚沒有統(tǒng)一的標準,但隨著近年來對FLI的研究越來越多,F(xiàn)LI的診斷標準逐漸明確。采用特異的體格檢查有助于診斷FLI,根據(jù)研究異常運動模式、腰椎牽拉試驗、腰椎搖擺試驗都具有很好的輔助診斷作用,為增加其篩查價值臨床醫(yī)師在操作過程中需要嚴格、標準化操作步驟。動力位X線片也是協(xié)助診斷的重要手段,X線片比起CT、MRI有十分大的經(jīng)濟優(yōu)勢,且檢查時間短,但由于FLI診斷缺乏臨床客觀指標的支持,在臨床上需要與MLI及其他可能引起腰部疼痛的疾病鑒別。根據(jù)Kirkaldy-Willis[37]對脊柱不穩(wěn)的表述,F(xiàn)LI的臨床標準如下:①局限性腰痛和(或)伴有下肢牽涉痛;②腰部嚴重酸痛或無力感,久坐或久站癥狀加重和(或)腰部有“錯位感”;③CT、MRI或造影檢查,可發(fā)現(xiàn)有明顯的腰椎間盤退變、椎間盤非對稱性塌陷及椎間關節(jié)結(jié)構(gòu)的退變,并能夠排除其他疾病;④X線射片:正位片顯示棘突序列明顯異常;側(cè)位片椎體前緣牽張性骨刺,椎間隙明顯狹窄;動力位片腰椎屈曲;過伸側(cè)位X線片顯示椎體移動大于3 mm,角位移大于11°。綜上所述,F(xiàn)LI由于缺乏統(tǒng)臨床客觀標準的支持,仍是一個排他性診斷,需要綜合患者的臨床癥狀、臨床檢查及影像學表現(xiàn),在排除由于明顯的腰椎疾病、炎癥、風濕免疫疾病、腫瘤、懷孕等可能引起腰椎不穩(wěn)的疾病[38]后才可診斷為FLI。