高志祥,楊紅濤,李磊,周綱,黃衛(wèi)民
(新疆醫(yī)科大學第六附屬醫(yī)院脊柱外科,新疆 烏魯木齊 830002)
退變性腰椎滑脫(degenerative lumbar spondylolisthesis,DLS)也稱“假性滑脫”,是由于椎間盤退變引起椎間盤高度降低、關節(jié)囊松弛、黃韌帶皺褶,導致椎間盤、與其相連的上下椎體和關節(jié)突關節(jié)三關節(jié)復合體力學失衡,出現(xiàn)上位椎體相對于下位椎體的滑移,根據(jù)其移位的方向分為前、后、側方滑脫[1-2]。有關力學研究表明小關節(jié)突關節(jié)承受33%的動態(tài)壓縮載荷和35%的靜態(tài)負荷,因此在腰椎退變性過程中小關節(jié)突關節(jié)為脊柱運動提供的抗剪切、旋轉(zhuǎn)和屈伸力量逐漸減輕而導致椎體移位[3-7]。本研究通過收集我院45例退變性腰椎滑脫疾病患者X線、CT等影像學資料,測量并探討頭尾關節(jié)突角度、關節(jié)突-椎弓根角變化與該病的相關性。
1.1 研究對象 分析2016年1月至2017年11月在我院門診和住院患者經(jīng)X線和CT檢查診斷為DLS的患者共45例,其中男16例,女29例,平均年齡(63.78±8.50)歲。所有患者均采用同一部X線機及CT機檢查,所有患者檢查均獲得知情同意。同時收集同期在我院健康體檢者90例作為正常組,其中男42例,女48例,平均年齡(61.04±7.04)歲。兩組患者在年齡、性別方面比較差異無統(tǒng)計學意義(P>0.05),兩組患者一般資料具有可比性。
納入標準:a)診斷為單節(jié)段退變性腰椎滑脫癥(L4~5);b)資料收集齊全;c)腰椎共5節(jié)段,即無腰椎骶化或骶椎腰化。排除標準:a)其他節(jié)段退變滑脫患者;b)腰椎術后;c)先天或后天脊柱側彎;d)存在腰椎骶化、骶椎腰化患者;e)脊柱側凸畸形>10°;f)真性滑脫(腰椎峽部裂);g)原發(fā)或繼發(fā)脊柱腫瘤。
1.2 資料收集 記錄患者身高、體重計算體重指數(shù);根據(jù)腰椎正側位X線片、CT平掃測量腰椎滑脫程度、頭尾關節(jié)突關節(jié)角、關節(jié)突-椎弓根角、左右關節(jié)突關節(jié)角對稱情況。
1.2.1 頭尾關節(jié)突關節(jié)角 對椎體矢狀位上進行L4~5CT掃描,選取平行于L4~5椎間隙上緣的終板作為關節(jié)突的頭部,平行于L4~5椎間隙下緣的終板且通過椎弓根下緣作為關節(jié)突的尾部,同時控制CT掃面層與終板夾角小于2°表示有效[8](見圖1)。以上述矢狀層面定位追蹤與該層面的橫斷面CT掃面,用閆廣輝等[9]提出的頭尾側關節(jié)突關節(jié)角角度測量方法進行測量:a)尾側關節(jié)突關節(jié)角:在關節(jié)突關節(jié)面的前內(nèi)側點到后外側點的連線與椎體后緣的夾角,分別測出左、右兩側的夾角α1、α2,則尾側關節(jié)突關節(jié)角=(α1+α2)/2(見圖2);b)頭側關節(jié)突關節(jié)角:在關節(jié)突關節(jié)面的前內(nèi)側點到后外側點的連線與椎間盤后緣的夾角,分別測出左、右兩側的夾角β1、β2,則頭側關節(jié)突關節(jié)角=(β1+β2)/2(見圖3)。
1.2.2 腰椎滑脫程度 采用Meyerding分型即腰椎側位片上位椎體向前滑動的距離與下位椎體矢狀經(jīng)的比值×100%,分為四度,I度<25%,25%≤Ⅱ度<50%,50%≤Ⅲ度<75%,Ⅳ度>75%。
1.2.3關節(jié)突-椎弓根角 在腰椎側位X線片上測量L4椎體前后緣中點連線與椎間關節(jié)突關節(jié)間隙的夾角(見圖4)。
圖1 關節(jié)突頭部、尾部測量示意 圖2 尾側關節(jié)突關節(jié)角測量示意 圖3 頭側關節(jié)突關節(jié)角測量示意
圖4 關節(jié)突-椎弓根角測量示意
1.2.4 關節(jié)突關節(jié)角不對稱 按照Grogan等[10]人的定義,左右關節(jié)突關節(jié)角在矢狀位上存在>7°的差異。上述所有測量角度等均測量兩次,然后計算其平均值后進一步統(tǒng)計分析[11]。
2.1 滑脫組與正常組相關指標比較 滑脫組患者頭側關節(jié)突關節(jié)角、尾側關節(jié)突關節(jié)角、關節(jié)突-椎弓根角均比非滑脫組增大,兩組比較差異有統(tǒng)計學意義(P<0.05,見表1)。
表1 兩組體重指數(shù)、關節(jié)突關節(jié)角、關節(jié)突-椎弓根角比較
2.2 滑脫組與各變量間的線性相關分析 采用線性相關分析滑脫組與體重指數(shù)相關系數(shù)r=0.29,與頭側關節(jié)突關節(jié)角相關系數(shù)r=0.37,關節(jié)突-椎弓根角相關系數(shù)r=0.40,均具有一定相關性(P<0.05);而滑脫組與關節(jié)突角尾端相關系數(shù)r=0.18,無相關性(P>0.05)。
2.3 滑脫組的多因素logistics回歸分析 對差異有統(tǒng)計學意義的體重指數(shù)、頭側關節(jié)突關節(jié)角、關節(jié)突-椎弓根角納入多因素logistics回歸分析發(fā)現(xiàn):體重指數(shù)、頭側關節(jié)突關節(jié)角、關節(jié)突-椎弓根角可能是退變性腰椎滑脫的高危因素(見表2)。
表2 退變性腰椎滑脫的多因素logistics回歸分析
2.4 不同程度腰椎滑脫與關節(jié)突關節(jié)角是否對稱關系分析 退變性腰椎滑脫I度8例,Ⅱ度26例,Ⅲ度11例,通過多聯(lián)卡方檢驗,顯示腰椎滑脫與左右關節(jié)突關節(jié)角不對稱有統(tǒng)計學意義(P=0.039)。
3.1 腰椎關節(jié)突關節(jié)的生物力學 脊柱的功能單位(functional spinal unit,F(xiàn)SU)是由相鄰的兩個椎體及椎間盤、關節(jié)突關節(jié)及韌帶結構組成,而關節(jié)突關節(jié)在維持脊柱運動節(jié)段的穩(wěn)定性中起著重要意義[12-13]。關節(jié)突關節(jié)主要是承受壓縮、旋轉(zhuǎn)、拉伸、扭轉(zhuǎn)、抗剪切等負荷力量;當脊柱后伸時腰椎上下關節(jié)突關節(jié)的關節(jié)面相互接觸,產(chǎn)生壓力,隨著后伸角度的逐漸增加,相應的關節(jié)面承受壓力逐漸增加。在正?;顒臃秶鷥?nèi)30%~70%的扭轉(zhuǎn)力量由關節(jié)以壓縮載荷的方式承擔,20%~50%由椎間盤承擔,當運動單位發(fā)生扭轉(zhuǎn)時首先由纖維環(huán)中的纖維拉伸對抗,扭轉(zhuǎn)力量逐漸增加時關節(jié)突關節(jié)面開始接觸限制扭轉(zhuǎn)活動在1°~2°間,若扭轉(zhuǎn)角度超過2°時關節(jié)面內(nèi)前1/3開始受到應力的集中而遭到破壞,因此扭轉(zhuǎn)產(chǎn)生的關節(jié)突上的損傷要比在椎間盤上的損傷要早[14-17]。
3.2 關節(jié)突關節(jié)角與DLS的關系 2009年Toyone等[18]首先提出在CT橫斷面上通過上、下緣終板作平行線測量關節(jié)突頭側和尾側的關節(jié)角度,并指出腰椎關節(jié)突關節(jié)角變化趨于矢狀面時腰椎滑脫發(fā)生的風險增加,因此關節(jié)突關節(jié)矢狀化在腰椎滑脫節(jié)段中已達成共識[18-19]。通過本次研究DLS患者在L4~5滑脫節(jié)段關節(jié)突關節(jié)角與矢狀面中位線的夾角小于對照組,與前期學者研究基本一致。當人體發(fā)育成熟后,各種負荷的增加,在此狀態(tài)下由于腰椎本身存在向前凸的生理結構,L4~5椎體向前下方傾斜,該節(jié)段將身體重心向下的壓力分為向前的分力和向椎間關節(jié)的擠壓力。因此由于關節(jié)突關節(jié)角矢狀化后冠狀面的接觸面變小,阻抗向前的力量減弱,最終不能抵抗上位椎體向前的分力而發(fā)生滑脫。通過相關性分析發(fā)現(xiàn)頭側關節(jié)突關節(jié)角與腰椎滑脫都有一定的相關性,但相關性差,相關系數(shù)r=0.29,P=0.002,通過多因素logistics多因素回歸分析發(fā)現(xiàn)頭側關節(jié)突關節(jié)角可能是腰椎滑脫的危險因素之一。本研究結果與許伏龍等[20]、郭馬超等[21]相似,關節(jié)突關節(jié)角矢狀化與退變性腰椎滑脫具有一定的相關性。
3.3 體重指數(shù)與DLS的關系 本次研究滑脫組的體重指數(shù)低于正常組,兩組間差異有統(tǒng)計學意義;Reid等[22]指出體重指數(shù)低者,其脂肪含量也低,相應地雌激素水平低,導致椎間韌帶松弛,影響脊柱三關節(jié)復合體力學平衡而出現(xiàn)脊柱滑脫;但有學者指出體重指數(shù)高者是易引起脊柱關節(jié)突關節(jié)退變的主要原因[23]。
3.4 關節(jié)突-椎弓根角、關節(jié)突關節(jié)角不對稱與DLS的關系 本研究發(fā)現(xiàn)滑脫組的關節(jié)突-椎弓根角大于正常組,隨著角度的逐漸變大逐漸趨于水平面,引起關節(jié)異常活動,導致關節(jié)突關節(jié)間接觸面積變小,穩(wěn)定性下降,降低了抵抗L4椎體向前移位的力量;相關學者研究關節(jié)突關節(jié)角不對稱導致脊柱三關節(jié)復合體左右兩側承受旋轉(zhuǎn)、剪切力分布均勻而引起滑脫[24]。本研究退變性腰椎滑脫不同程度與關節(jié)突關節(jié)角不對稱差異有統(tǒng)計學意義。
綜上所述,退變性腰椎滑脫癥患者滑脫節(jié)段的頭側關節(jié)突關節(jié)角更加偏向矢狀化,同時腰椎左右兩側關節(jié)突關節(jié)角不對稱也與正常組有所差異,但由于本次研究樣本量太少對于不對稱的研究具有一定的局限性,因此還需要進一步大樣本多中心研究或有限元力學的分析。