張 敏，姜宏寧，元唯安，朱 瓊，楊玉嬋，王國(guó)年，黃炎文，詹松華

（上海中醫(yī)藥大學(xué)附屬曙光醫(yī)院放射科，上海 200021）

腰椎間盤(pán)突出癥是臨床常見(jiàn)病、多發(fā)病，我國(guó)發(fā)病率高達(dá)7.62%［1］，其發(fā)病原因至今仍是研究方向。其中脊柱外平衡失調(diào)導(dǎo)致突出物對(duì)神經(jīng)根機(jī)械壓迫從而引發(fā)的神經(jīng)充血水腫是腰椎間盤(pán)突出癥發(fā)生的根本原因。椎旁肌作為人體軀干姿勢(shì)反射弧的效應(yīng)器，在脊柱節(jié)段性穩(wěn)定中具有重要作用。本研究通過(guò)分析多裂肌退變與腰椎間盤(pán)突出癥的關(guān)系，以探討多裂肌退變對(duì)腰椎間盤(pán)突出癥有無(wú)影響。

1 資料與方法

1.1 一般資料 選取我院2014年1月至2017年12月收治的60例腰椎間盤(pán)突出癥患者為研究對(duì)象（患者組），以同期60例進(jìn)行健康體檢、無(wú)腰椎不穩(wěn)者為對(duì)照組；2組年齡50～60歲，男、女均各30例。診斷標(biāo)準(zhǔn)：①慢性腰痛持續(xù)半年以上；②影像學(xué)表現(xiàn)為L(zhǎng)4～5椎間盤(pán)突出呈偏側(cè)型。③無(wú)腰部外傷史；④無(wú)中樞神經(jīng)病史；⑤無(wú)骨刺和骨折，無(wú)風(fēng)濕和感染性等疾病。⑥簽署知情同意書(shū)。排除標(biāo)準(zhǔn)：①脊柱骨折、感染性疾病、腫瘤；②既往有脊柱手術(shù)史；③椎間盤(pán)呈后中央型突出并椎管狹窄者；④不同意參加此研究者。2組年齡、身高、體質(zhì)量指數(shù)（body mass index，BMI）、每周活動(dòng)量等基本資料差異均無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（表1）。

1.2 儀器與方法 采用Philips Intra Achieva 1.5 T超導(dǎo)MRI機(jī)?；颊呷⊙雠P位，采用TSE序列矢狀位T1WI，TR/TE 640 ms/20 ms；TSE 序列 T2WI橫斷面、正中矢狀位 T2WI，TR/TE 3 600 ms/70 ms；矢狀位STIR，TR 13 ms，TE 2 500 ms；層厚、層距均為 4 mm，NEX 2～4，F(xiàn)OV 380 mm×380 mm，矩陣 512×512。另使用單體素光譜的局部定位技術(shù)及PRESS序列。對(duì)受試者任一單側(cè)L4～5椎間隙神經(jīng)根出口處水平的多裂肌行 MRS，TR 2 000 ms，TE 37 ms，感興趣區(qū)（VOI）為 10mm×10mm×10 mm，水與脂肪信號(hào)不抑制，以獲得脂肪與水信號(hào)比例。選取接近棘突的內(nèi)側(cè)深層肌肉組織，盡量在多裂肌中心避開(kāi)肉眼可見(jiàn)的脂肪組織和血管（圖 1）。

表1 腰椎間盤(pán)突出癥患者與健康人群年齡、BMI情況

1.3 觀察指標(biāo) 由2位具有中級(jí)職稱(chēng)以上放射科醫(yī)師在PACS進(jìn)行圖像調(diào)閱后統(tǒng)一轉(zhuǎn)存處理，然后盲法閱片，選取L4～5椎間隙神經(jīng)根出口處水平，用Image J軟件測(cè)量?jī)蓚?cè)椎旁?。ㄑ蠹?、豎脊肌、多裂肌）橫截面積，取平均數(shù)（圖2）。腰椎多裂肌MRS所測(cè)脂肪峰下面積由系統(tǒng)自行測(cè)算。觀察椎旁肌形態(tài)：①肌組織飽滿；②肌間隙模糊，肌間隙散在點(diǎn)狀、線狀改變；③肌間隙條狀、片狀及網(wǎng)格狀改變；④肌間隙疏松，脂肪信號(hào)呈片狀、網(wǎng)絡(luò)狀改變。

1.4 統(tǒng)計(jì)學(xué)處理 采用SPSS 13.0統(tǒng)計(jì)軟件，計(jì)量資料以±s表示。2組間應(yīng)用獨(dú)立樣本t檢驗(yàn)對(duì)比椎旁肌退化程度、腰大肌橫截面積、豎脊肌橫截面積、多裂肌橫截面積、多裂肌MRS脂肪峰波峰下面積。以P＜0.05為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

圖1 男，50歲 圖1a 正中矢狀位T2WI，可見(jiàn)橫斷位掃描范圍與切面定位線 圖1b L4～5椎間盤(pán)橫斷位T1WI圖像，小方框?yàn)槎嗔鸭RS的感興趣區(qū) （VOI）定位圖 圖1c MRS多裂肌冠狀位VOI定位圖 圖1d腰椎多裂肌MRS圖。水的化學(xué)位移位置約在4.67 ppm；細(xì)胞外脂質(zhì)（EMCL）及細(xì)胞內(nèi)脂質(zhì)（IMCL）都屬于肌肉中脂肪的信號(hào)，EMCL的化學(xué)位移約在1.5 ppm，IMCL化學(xué)位移約在1.3 ppm 圖2 女，55歲，腰椎兩側(cè)多裂肌、豎脊肌及腰大肌橫截面積測(cè)量方法

2 結(jié)果

男性患者組與男性對(duì)照組腰大肌平均橫截面積分別為821.89、879.56 mm2，差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（t=0.76，P＞0.05）；豎脊肌橫截面積分別為 798.32、804.43 mm2，差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（t=0.52，P＞0.05）；多裂肌平均橫截面積分別為356.04、427.75 mm2，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（t=2.41，P＜0.05）；多裂肌肌肉波譜脂肪峰波峰下面積L4～5椎間神經(jīng)出口水平分別為0.067和 0.049，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（t=3.046，P＜0.05）。

女性患者組與女性對(duì)照組腰大肌平均橫截面積分別為 745.14、813.24mm2，差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（t= 0.95，P＞ 0.05），豎脊肌橫截面積分別為 675.31、721.48 mm2，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（t=1.21，P＞0.05）；多裂肌平均橫截面積分別為253.91、365.18 mm2，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（t=4.045，P＜0.05）；多裂肌肌肉波譜脂肪峰波峰下面積在L4～5椎間隙神經(jīng)根出口水平分別為0.079和0.052，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（t=4.045，P＜0.05）。

患者組腰椎多裂肌MRI主要特征為肌纖維萎縮對(duì)應(yīng)于肌束變細(xì)、形態(tài)縮小、輪廓萎陷；肌纖維組織脂肪浸潤(rùn)表現(xiàn)為肌間隙點(diǎn)狀、線狀、羽狀或網(wǎng)格狀改變。

3 討論

近年來(lái)，腰椎間盤(pán)突出癥發(fā)病率日益升高，且年輕化趨勢(shì)明顯，臨床大量醫(yī)療資源用于緩解癥狀，而根治率不高，如能從病因源頭控制發(fā)病率，有望有效降低該病的患者數(shù)量。腰椎間盤(pán)突出癥是多因素綜合作用的結(jié)果，椎體及椎間盤(pán)退變是最常見(jiàn)因素，與年齡、細(xì)胞代謝障礙、免疫反應(yīng)、機(jī)械損傷及炎性反應(yīng)等多種因素相關(guān)。目前多裂肌退變與脊柱健康相關(guān)性的研究成為熱點(diǎn)。

脊柱的穩(wěn)定由內(nèi)外源性穩(wěn)定系統(tǒng)組成，外在平衡系統(tǒng)是指直接或間接作用于脊柱的軀干肌群。脊柱周?chē)∪庠诰S持脊柱的穩(wěn)定方面有著重要意義。腰肌需長(zhǎng)時(shí)間緊張來(lái)維持軀干的正常姿勢(shì)與位置及脊柱正常的生理彎曲［2］。腰椎間盤(pán)變性及其年輕化趨勢(shì)，與現(xiàn)代社會(huì)的工作生活方式密切相關(guān)，長(zhǎng)久的不良坐姿引起腰肌勞損、導(dǎo)致脊柱生理曲度改變。任何降低脊柱穩(wěn)定性的因素均能加速或加重椎間盤(pán)退變，而多裂肌是腰椎穩(wěn)定性的主要來(lái)源，因此多裂肌的萎縮、退變及功能改變可降低腰椎穩(wěn)定性，導(dǎo)致腰椎間盤(pán)突出癥的發(fā)生。

多裂肌貼近脊柱最內(nèi)緣，緊貼椎體棘突與椎板，是附著面積最大的椎旁肌，也是唯一從骶部跨越至背部的肌肉。從形態(tài)上看，多裂肌短?。Ρ圯^短）且肌腹橫截面積較大，肌纖維含量非常豐富，這種形態(tài)學(xué)特點(diǎn)使其能夠產(chǎn)生強(qiáng)大的力量以維持脊柱的穩(wěn)定性［3］。從功能上看，多裂肌收縮的主要目的是對(duì)抗脊柱的旋轉(zhuǎn)及滑動(dòng)，維持腰段脊柱前凸的存在，是脊柱動(dòng)力性穩(wěn)定的重要因素。可見(jiàn)，多裂肌對(duì)維持腰椎穩(wěn)定性及控制腰椎活動(dòng)的作用尤為重要［4］。

MacDonald等［5］發(fā)現(xiàn)，單側(cè)腰痛患者多裂肌短纖維的啟動(dòng)時(shí)間比健康組晚，健康組和單側(cè)腰痛患者無(wú)痛側(cè)的短纖維比長(zhǎng)纖維的啟動(dòng)時(shí)間早，說(shuō)明背部深層的肌肉活動(dòng)在保持脊柱穩(wěn)定中的作用非常關(guān)鍵。多裂肌的萎縮導(dǎo)致腰椎負(fù)荷能力下降，從而改變腰椎的生理受力狀態(tài)、降低腰椎的穩(wěn)定性，使腰椎間盤(pán)突出癥加重或復(fù)發(fā)。除此之外，慢性腰痛患者的腰骶部多裂肌與正常人相比有較高的疲勞率，而腰髂肋肌等其他腰部肌肉與健康人相比則無(wú)明顯差異［6］。肌肉伴行于骨骼，兩者相互作用、相互影響，腰椎間盤(pán)突出可導(dǎo)致多裂肌萎縮，使患者運(yùn)動(dòng)受限，而肌肉長(zhǎng)期疲勞加重萎縮，萎縮的肌肉組織被脂肪組織代替，肌肉間隙擴(kuò)大，肌纖維疏松，在MRI下可觀察到呈羽毛狀改變。脂肪的浸潤(rùn)主要發(fā)生在深層多裂肌，并沿著肌筋膜鞘向內(nèi)側(cè)擴(kuò)散［7］。 Hodges 等［8］用椎間盤(pán)急性損傷動(dòng)物模型研究椎間盤(pán)損傷與多裂肌萎縮的關(guān)系，發(fā)現(xiàn)椎間盤(pán)損傷后多裂肌橫截面積快速減小，認(rèn)為椎間盤(pán)損傷影響了與去神經(jīng)分布有關(guān)的1個(gè)水平節(jié)段，這些變化可能是因?yàn)榉瓷湟种茩C(jī)制引起的多裂肌萎縮。從腰椎間盤(pán)突出癥的發(fā)病機(jī)制來(lái)講，多數(shù)腰椎間盤(pán)突出癥是在腰椎周?chē)∪獾溶浗M織勞損基礎(chǔ)上逐漸發(fā)展而成的。

MRI因成像方法多樣性和對(duì)軟組織病變良好的敏感性被認(rèn)為是診斷肌肉病變損傷的首選方法，對(duì)檢查腰背肌、測(cè)量肌肉的體積及脂質(zhì)含量具有獨(dú)特優(yōu)勢(shì)［9］，有利于對(duì)包括腰肌在內(nèi)的脊柱退行性變作整體評(píng)價(jià)。通過(guò)系統(tǒng)自帶的測(cè)量軟件，可準(zhǔn)確測(cè)量脊柱兩側(cè)腰大肌、豎脊肌及多裂肌的面積、形態(tài)及位置關(guān)系，直觀而清晰。

本研究為進(jìn)一步量化椎旁肌萎縮、脂肪浸潤(rùn)的程度，運(yùn)用MRS測(cè)量細(xì)胞內(nèi)脂質(zhì)含量，得到準(zhǔn)確的脂水比例。MRS與常規(guī)MRI不同，它反映的是掃描區(qū)域內(nèi)組織器官化學(xué)組成成分信息，表現(xiàn)為隨化學(xué)結(jié)構(gòu)不同而產(chǎn)生不同的特異性的波峰，各種化學(xué)物質(zhì)含量決定了波峰的高低及峰下的面積。目前，MRS作為唯一一種無(wú)創(chuàng)性測(cè)量人體內(nèi)化學(xué)成分的檢查手段正逐漸廣泛地應(yīng)用于臨床，其安全性及可重復(fù)性檢查的特點(diǎn)也得到臨床青睞。將1H-MRS應(yīng)用于肌肉組織研究脂類(lèi)代謝，能夠準(zhǔn)確測(cè)量細(xì)胞水平的脂質(zhì)含量［10］。本研究將MRS應(yīng)用于椎旁軟組織的脂肪化研究，進(jìn)一步量化比較肌肉萎縮的程度，以了解其與椎間盤(pán)退變程度的相關(guān)性，為定量影像學(xué)研究提供數(shù)據(jù)支持。