唐 銳，敖瑩盈，楊雨蒙，張瑞珂,郭 亮，李曉蘭△

(1.重慶醫(yī)科大學附屬大學城醫(yī)院放射科，重慶 401331；2.重慶醫(yī)科大學附屬大學城醫(yī)院骨科，重慶 401331；3.重慶醫(yī)科大學附屬第一醫(yī)院放射科，重慶 400016)

腰椎小關(guān)節(jié)是由腰椎中上一椎體的下關(guān)節(jié)突與下一椎體的上關(guān)節(jié)突所構(gòu)成，也稱為關(guān)節(jié)突關(guān)節(jié)[1]，左右兩側(cè)腰椎小關(guān)節(jié)和前方的椎間盤共同構(gòu)成三關(guān)節(jié)復(fù)合體，是脊柱穩(wěn)定和活動的功能單位。腰椎間盤突出(LDH)是臨床引起腰腿痛的最主要原因，而腰椎小關(guān)節(jié)退變導(dǎo)致的腰椎小關(guān)節(jié)骨性關(guān)節(jié)炎(LFJOA)源性腰痛也占整個腰痛患者的15%～45%[2]。

許多現(xiàn)有研究認為，LDH是椎間盤退變的放射學表現(xiàn)或病理后果[3]，而最近證據(jù)表明，LDH在臨床和放射學上可能與椎間盤退變不同[4]。雖然腰椎間盤退變與LFJOA之間的關(guān)系已經(jīng)得到了很好的證實，但對LDH和LFJOA之間的關(guān)系卻研究甚少。同時，臨床上對于腰椎小關(guān)節(jié)不對稱和LDH的關(guān)系仍存在爭議。本研究即用磁共振成像(MRI)對LDH和腰椎小關(guān)節(jié)不對稱及退變之間的相關(guān)性進行評估。

1 資料與方法

1.1研究對象 選取2017年6月1日至2021年2月28日在重慶醫(yī)科大學附屬第一醫(yī)院行腰椎MRI平掃的309例患者，其中男142例，女167例，年齡20～70歲，平均(46.47±12.89)歲。納入標準:(1)明確診斷為LDH的患者，即具有LDH相應(yīng)的病史、癥狀、體征及影像學表現(xiàn)，且影像學與神經(jīng)定位相符;(2)既往無腰椎手術(shù)史的患者;(3)臨床資料完整的患者。排除標準:(1)腰椎滑脫患者;(2)Cobb角大于10°的腰椎側(cè)彎畸形患者；(3)合并有脊柱腫瘤、脊柱感染性病變、強直性脊柱炎和其他系統(tǒng)性疾病患者;(4)急性暴力損傷導(dǎo)致LDH患者。

1.2掃描方法 使用德國西門子公司MAGNETOM Avanto和美國GE公司SIGNA這兩臺固定的1.5 T磁共振掃描儀。所有患者均接受仰臥位“L”型脊柱常規(guī)MRI檢查。行常規(guī)矢狀位T1WI、T2WI及橫軸位T2WI掃描。采用矢狀位T2加權(quán)快速自旋回波脈沖序列作為定位器，采用4層4 mm厚的切片，在L2～3至 L5～S1平行椎間盤水平采集軸向T2加權(quán)快速自旋回波脈沖序列(重復(fù)時間為2 000～6 000 ms；回波時間為80～130 ms；層厚為4 m；間隙為0～0.5 mm)。

1.3MRI圖像分析

1.3.1腰椎間盤突出位置和程度評判 在橫軸位T2WI圖像上根據(jù)密歇根州立大學(MSU)分型[5](圖1)評估L3～4、L4～5、L5～S1腰椎間盤突出節(jié)段相應(yīng)LDH的位置和程度。在這一分類中，LDH的程度表示為1～3級，LDH的位置表示為A、AB、B、C，大致對應(yīng)于“中央、旁中央、外側(cè)和遠外側(cè)”，這種分組方法基于一條橫跨腰椎管的小關(guān)節(jié)內(nèi)線，即兩側(cè)關(guān)節(jié)突關(guān)節(jié)間隙連線，1級指椎間盤突出距離小于椎體后緣到小關(guān)節(jié)內(nèi)線距離的50%，2級指椎間盤突出超過該距離的50%，而3級指LDH延伸到超出小關(guān)節(jié)內(nèi)線。沿小關(guān)節(jié)內(nèi)線做3個點，將其分成4等份。然后，通過這些點繪制3條垂直線，并創(chuàng)建4個象限?！癆”代表左右中心象限，“B”代表左右側(cè)方象限，“C”代表側(cè)方象限以外的區(qū)域，“AB”表示最遠的突出在左右兩側(cè)垂直線上，且在A、B象限交界處。2名有10年以上肌骨影像學診斷經(jīng)驗的醫(yī)生在MRI橫軸位圖像上獨立評估LDH的位置和程度，有分歧時共同商議決定。

a.椎間盤突出程度；b.椎間盤突出位置。

1.3.2腰椎小關(guān)節(jié)退變評判 采用WEISHAUPT等[6]總結(jié)的分級標準分別對右側(cè)和左側(cè)腰椎小關(guān)節(jié)退變程度進行分級(圖2)。分級大于或等于2級被認為是實質(zhì)性的FJOA。由以上2名相同的醫(yī)生在MRI橫軸位圖像上分別對左、右兩側(cè)腰椎小關(guān)節(jié)退變程度進行分級，有分歧時共同商議決定。

LDH分類：MSU-2(程度)和左側(cè)MSU-B(位置)；左側(cè)FJOA：2級(G2)，右側(cè)FJOA：1級(G1)。

1.3.3腰椎小關(guān)節(jié)角度測量 用NOREN等[7]描述的方法，在腰椎間盤的軸位MRI圖像上，測量兩側(cè)椎小關(guān)節(jié)相對于矢狀面的角度。椎小關(guān)節(jié)角定義為棘突底部的參考線與連接上關(guān)節(jié)突前內(nèi)側(cè)緣與后側(cè)緣的連線間的夾角。取左、右兩側(cè)椎小關(guān)節(jié)角的絕對差值為最終值，按照VANHARANTA 等[8]對小關(guān)節(jié)不對稱的分類，左、右小關(guān)節(jié)角差值大于7°定義為小關(guān)節(jié)不對稱。由2名醫(yī)生各自測量左、右兩側(cè)椎小關(guān)節(jié)角度，測量結(jié)果取平均值。

1.4統(tǒng)計學處理 使用SPSS26.0軟件進行統(tǒng)計學分析。計數(shù)資料以率表示，組間比較采用χ2檢驗；采用有序多分類logistic回歸分析影響FJOA嚴重程度的因素，分別對左、右兩側(cè)腰椎小關(guān)節(jié)進行數(shù)據(jù)分析。P<0.05為差異有統(tǒng)計學意義。

2 結(jié) 果

2.1LDH患者FJOA的分布 腰椎間盤突出節(jié)段FJOA(椎小關(guān)節(jié)退變分級大于或等于 2)的患病率為55.3%(342/618)。FJOA的患病率在MSU-1、MSU-2和MSU-3 LDH段分別為55.1%(141/256)、56.2%(191/340)和45.5%(10/22)，在MSU-A、MSU-AB、MSU-B和MSU-C LDH段分別為42.1%(112/266)、61.8%(68/110)、63.8%(120/188)和77.8%(42/54)。見表1。

表1 LDH患者FJOA的分布

2.2腰椎間盤突出程度與年齡及性別的關(guān)系 腰椎間盤突出程度分級在年齡上差異無統(tǒng)計學意義(χ2=0.76,P=0.38)，見表2。在L4～5、L5～S1節(jié)段腰椎間盤突出程度與性別之間具有相關(guān)性(P<0.05)；其中女性組L4～5、L5～S1節(jié)段LDH程度MSU-1級的占比要明顯高于男性組，男性組L4～5節(jié)段LDH程度MSU-2級的占比要明顯高于女性組，男性組L5～S1節(jié)段LDH程度MSU-3級的占比要明顯高于女性組，差異均有統(tǒng)計學意義(P<0.05)。然而，男性組和女性組L3～4節(jié)段LDH程度比較，差異無統(tǒng)計學意義(P>0.05)。見表3。

表2 椎間盤突出程度與年齡之間的關(guān)系[ n(%)]

表3 腰椎間盤突出程度與性別的關(guān)系[ n(%)]

2.3LDH位置與小關(guān)節(jié)不對稱的關(guān)系 L4～5、L5～S1節(jié)段LDH位置與腰椎小關(guān)節(jié)對稱具有相關(guān)性(P<0.05)，小關(guān)節(jié)對稱組L4～5、L5～S1節(jié)段LDH位置MSU-A的占比要明顯高于小關(guān)節(jié)不對稱組，小關(guān)節(jié)不對稱組L4～5、L5～S1節(jié)段LDH位置MSU- C的占比要明顯高于小關(guān)節(jié)對稱組，差異均有統(tǒng)計學意義(P<0.05)。然而，小關(guān)節(jié)對稱組和不對稱組L3～4節(jié)段LDH位置各型比較，差異無統(tǒng)計學意義(P>0.05)。見表4。

表4 LDH突出位置與椎小關(guān)節(jié)不對稱的關(guān)系[ n(%)]

2.4影響FJOA嚴重程度的多因素分析 年齡與左、右兩側(cè)FJOA的嚴重程度相關(guān)(P<0.05)，而性別、節(jié)段、小關(guān)節(jié)角度差和LDH程度與雙側(cè)FJOA的嚴重程度無相關(guān)性(P>0.05)。與其他型比較，MSU-B型和MSU-C型LDH患者患側(cè)FJOA較嚴重率較大，差異均有統(tǒng)計學意義(P<0.05)。而LDH在其他位置與FJOA的嚴重程度無關(guān)(P>0.05)。見表5。

表5 各項潛在因素與FJOA嚴重程度的相關(guān)性

3 討 論

全世界有6.0%～15.7%的人口伴有慢性腰痛，嚴重影響患者生活及加重經(jīng)濟負擔[9]，因此許多學者都對腰痛進行了研究，但既往對于腰痛的研究重點大多數(shù)關(guān)注于腰椎間盤退變，對于LDH和腰椎小關(guān)節(jié)間的關(guān)系卻研究甚少。椎間盤和后方成對椎小關(guān)節(jié)構(gòu)成一個脊柱活動功能單位，表明它們之間的密切關(guān)系。

劉湘等[10]在腰椎側(cè)位 X 線上測量腰椎曲度的不同衡量指標，發(fā)現(xiàn)隨著LDH嚴重程度的逐漸加重，腰椎曲度的各測量值逐漸變小，李嘉欣等[11]在仰臥位的 MRI上測量腰椎曲度指標，發(fā)現(xiàn)LDH患者中男性的腰椎曲度較女性明顯偏小。本研究結(jié)果顯示，女性患者L4～5、L5～S1節(jié)段LDH程度明顯低于男性患者，其原因可能為LDH患者中男性腰椎曲線較女性平直，而腰椎間盤在人體直立位置時所受的合力可分為平行于椎間盤的應(yīng)力和垂直于椎間盤的應(yīng)力，男性患者較小的腰椎曲度使之垂直于椎間盤的應(yīng)力增大，腰椎間盤負荷增加，容易造成更嚴重的LDH程度。此外，推測男性從事的體力活動較多，使椎間盤的積累性損傷更嚴重，使得男性更易患LDH，突出的程度更重。而在L3～4節(jié)段兩組比較差異無統(tǒng)計學意義(P>0.05)，可能與腰椎活動節(jié)段主要為L4～S1節(jié)段有關(guān)。

本研究結(jié)果顯示,腰椎小關(guān)節(jié)不對稱最常發(fā)生在L5～S1段，其次為L4～5段，這和文獻[12]報道一致。腰椎小關(guān)節(jié)不對稱可以導(dǎo)致腰椎間盤的纖維環(huán)受力不均，大多數(shù)研究認為小關(guān)節(jié)的不對稱是與LDH相關(guān)的因素，但部分學者認為LDH與小關(guān)節(jié)是否對稱沒有明顯聯(lián)系[13-14]。盧定友等[15]研究表明，腰椎小關(guān)節(jié)形態(tài)方向的差異對腰椎間盤髓核的運動有重要的生物力學影響，從而導(dǎo)致LDH的位置差異。段文等[16]認為，關(guān)節(jié)突關(guān)節(jié)的不對稱會導(dǎo)致不對稱的軸向旋轉(zhuǎn)，使椎間盤承受額外的扭轉(zhuǎn)載荷，進而導(dǎo)致椎間盤損傷和退變。PARK等[17]的一項研究結(jié)論表明，不同類型LDH患者腰椎間盤受外力作用，雙側(cè)椎小關(guān)節(jié)不對稱的程度越大，椎間盤退變程度越大，優(yōu)先導(dǎo)致椎管外纖維環(huán)撕裂，從而導(dǎo)致遠外側(cè)LDH而不是后外側(cè)LDH。本研究結(jié)果顯示，在L4～5、L5～S1節(jié)段，LDH患者中小關(guān)節(jié)對稱組LDH位置MSU-A的占比要明顯高于小關(guān)節(jié)不對稱組，小關(guān)節(jié)不對稱組LDH位置MSU-C的占比要明顯高于小關(guān)節(jié)對稱組，在L3～4節(jié)段椎小關(guān)節(jié)對稱與不對稱組與LDH位置之間并未發(fā)現(xiàn)顯著性差異，可能與腰椎活動節(jié)段主要為L4～S1段有關(guān)。根據(jù)生物力學原理，椎小關(guān)節(jié)提供后部機械支撐，在屈曲和伸展時穩(wěn)定運動節(jié)段，保護椎間盤不受過度扭轉(zhuǎn)。在椎小關(guān)節(jié)對稱腰椎中，同一水平的2個小關(guān)節(jié)可能承受平行的載荷。而同一水平上的小關(guān)節(jié)不對稱會導(dǎo)致椎間盤的纖維環(huán)受力不均，以及該節(jié)段椎間盤更多的扭轉(zhuǎn)，加劇了纖維環(huán)一側(cè)的負荷并導(dǎo)致?lián)p傷，引起椎間盤內(nèi)髓核更容易向纖維環(huán)勞損或破裂一側(cè)突出。

既往關(guān)于FJOA的研究似乎忽略了同一椎體水平左右FJOA在嚴重程度上的差異。例如，在評價一個運動節(jié)段中的不對稱FJOA時，一些研究人員使用較嚴重的等級作為該節(jié)段FJOA的代表性程度[18-19]，然而，不對稱的FJOA是一種不應(yīng)忽視的常見影像學表現(xiàn)[20]。因此，為了對FJOA進行更準確的評價，作者分別對兩側(cè)椎小關(guān)節(jié)的退變等級進行評估。本研究結(jié)果發(fā)現(xiàn)，LDH的位置與FJOA的嚴重程度有關(guān)，LDH位置為MSU-B型和MSU-C型的患者在突出側(cè)有更嚴重的FJOA概率更大。有2種可能的假設(shè)來解釋這一點。首先，MSU-B型和MSU-C型腰椎間盤突出物比其他位置的腰椎間盤突出物更靠近同側(cè)椎小關(guān)節(jié)，這可能有利于椎間盤碎片對鄰近椎小關(guān)節(jié)的刺激。正如IGARASHI等[21]研究表明，椎小關(guān)節(jié)組織產(chǎn)生的炎癥因子可能通過腹側(cè)小關(guān)節(jié)囊外側(cè)滲入椎管內(nèi)間隙。因此，有理由推測突出椎間盤釋放的炎性因子和化學物質(zhì)可能滲入同側(cè)椎小關(guān)節(jié)組織，并可能影響FJOA的嚴重程度。此外，在MSU-A型和MSU-AB型病例中，后縱韌帶的存在可能有助于阻礙椎間盤源性刺激物的擴散。其次，從生物力學的角度來看，與MSU-A型和MSU-AB型相比，MSU-B型和MSU-C型更有可能導(dǎo)致雙側(cè)椎間盤間隙變窄的不對稱性，這可能會增加狹窄側(cè)椎小關(guān)節(jié)的應(yīng)力，促進同側(cè)椎小關(guān)節(jié)的退變[22]。此外，性別、節(jié)段和小關(guān)節(jié)角度差與FJOA的嚴重程度無關(guān)，這與先前的研究一致[23]。本研究發(fā)現(xiàn)，LDH程度和FJOA的嚴重程度無關(guān)，作者推測這和目前LDH日益年輕化的趨勢有關(guān)，部分患者沒有長期的勞動及創(chuàng)傷史作為誘因。一項研究發(fā)現(xiàn)，與生理負荷和動態(tài)負荷相比，靜態(tài)超負荷會增加椎間盤后突的風險[24]，這可能是久坐不動的年輕人腰痛和LDH患病率增加的原因。

本研究的局限性：(1)該研究缺乏對照組，不能確定有LDH的患者是否比無LDH的患者更有可能患FJOA。(2)未評估受試者的社會人口狀況(體育活動和醫(yī)療信息)、職業(yè)信息(久坐不動、搬運重物)和體重指數(shù)對LDH和腰椎小關(guān)節(jié)退變的綜合影響。

綜上所述，腰椎小關(guān)節(jié)是否對稱對椎間盤的運動有重要的生物力學影響，導(dǎo)致椎間盤突出位置的差異，而LDH的位置(MSU-B型和MSU-C型)也會加重同側(cè)腰椎小關(guān)節(jié)的退變程度。因此，臨床醫(yī)生應(yīng)當重視LDH與腰椎小關(guān)節(jié)的相互作用，在治療MSU-B型和MSU-C型LDH時，醫(yī)生需要更加注意突出側(cè)的FJOA，手術(shù)切除突出的椎間盤時注意糾正腰椎小關(guān)節(jié)的非對稱性，減少LDH術(shù)后復(fù)發(fā)，提高患者臨床預(yù)后。