丁浚哲 魯世保 孔超

椎旁肌作為脊柱的重要?jiǎng)恿碓春头€(wěn)定器，其功能狀態(tài)與脊柱的退行性改變密切相關(guān)。在腰椎退變性疾病患者人群中，椎旁肌退變是一種常見而顯著的現(xiàn)象，需要得到臨床工作者的關(guān)注。在研究腰椎退行性改變的同時(shí)，需要重視腰椎椎旁肌退變?cè)谡w腰椎退變進(jìn)程中的作用，并在此基礎(chǔ)上進(jìn)行針對(duì)椎旁肌的干預(yù)和保護(hù)，以獲得更滿意的腰椎疾病預(yù)后。筆者通過對(duì)腰椎椎旁肌退行性改變的特點(diǎn)及其影響因素的探討，希望為腰椎椎旁肌的進(jìn)一步研究提供幫助。

一、椎旁肌的解剖、生理功能和退行性改變

椎旁肌是鄰近脊柱四周多個(gè)肌群的總稱，分為前群和后群，前群主要包括髂腰肌、腰方??；后群主要包括多裂肌、豎脊肌；其中豎脊肌由髂肋肌、骶棘肌、最長(zhǎng)肌三者組成。前群與后群椎旁肌在肌束方向、神經(jīng)支配、肌纖維組成、生物力學(xué)效應(yīng)等方面具有較大差異[1-2]。因此，前后椎旁肌群的退行性改變進(jìn)程和在腰椎疾病中所起到的作用并不相同，在對(duì)椎旁肌進(jìn)行研究和評(píng)估時(shí)，需要將前后群分別進(jìn)行討論。在后群椎旁肌中，多裂肌和豎脊肌是最主要的肌群，也是臨床研究的主要對(duì)象。盡管兩者的解剖位置相近，甚至在影像學(xué)上較難區(qū)分邊界，但其肌束方向和神經(jīng)支配并不一致。尸體解剖結(jié)果表明，多裂肌肌束為斜向外側(cè)走行，而豎脊肌肌束基本平行于身體長(zhǎng)軸。健康人群腰大肌和多裂肌橫截面積(cross sectional area，CSA )由上腰椎向下逐漸增大，而豎脊肌CSA 逐漸減小[3]。多裂肌為節(jié)段性分布，行程較短，脂肪化程度較高；多裂肌主要由三個(gè)行程較長(zhǎng)的軀干背側(cè)深面肌群組成，脂肪化程度較低。同時(shí)，在頸、胸、腰椎節(jié)段形態(tài)存在較大差異。既往的臨床研究往往并未對(duì)椎旁肌中的不同肌群做細(xì)分，隨著對(duì)于椎旁肌理解和認(rèn)識(shí)的進(jìn)展，越來越多的研究?jī)A向于獨(dú)立分析各個(gè)椎旁肌群的獨(dú)特生理功能和病理改變特點(diǎn)。

針對(duì)無癥狀人群椎旁肌的研究表明，隨著年齡的增加，椎旁肌出現(xiàn)退行性改變，包括由于肌源性成體干細(xì)胞分化為脂肪細(xì)胞，導(dǎo)致肌肉體積減小和脂肪浸潤(rùn)[4-5]；后者在影像學(xué)上主要表現(xiàn)為CT 密度值減小和MRI 非肌纖維組織信號(hào)面積增加[6-7]。其退行性改變過程的進(jìn)展受多方面因素的影響，并與腰痛、脊柱平衡和手術(shù)預(yù)后及并發(fā)癥相關(guān)[8-9]。椎旁肌退變?cè)诶夏耆巳?，尤其是腰椎退變性疾病患者人群中的常見和顯著現(xiàn)象，對(duì)于椎旁肌退變的更進(jìn)一步認(rèn)識(shí)以及在此基礎(chǔ)上的干預(yù)措施，具有不可忽視的臨床意義。

二、椎旁肌的影像學(xué)測(cè)量方法

目前，影像學(xué)測(cè)量是臨床最為常用的椎旁肌評(píng)估方法，相比其它方法，具有簡(jiǎn)便、無創(chuàng)、可重復(fù)性好等優(yōu)勢(shì)，能夠較為可靠地獲得椎旁肌的形態(tài)、體積/ 橫截面積、脂肪化程度、損傷情況等結(jié)果。影像學(xué)上對(duì)于椎旁肌測(cè)量方法主要包括MRI、CT 和超聲；測(cè)量指標(biāo)包括CSA (MRI、CT、超聲)、密度( CT HU 值)，脂肪化程度(半定量和定量)。

在影像學(xué)上，椎旁肌退變表現(xiàn)為體積減小、CT 密度降低、脂肪化進(jìn)展[10-11]。其中，CT 可以測(cè)量肌肉密度值、CSA 及脂肪浸潤(rùn)，可重復(fù)性好。相比CT，MRI可以測(cè)量肌肉CSA，同時(shí)通過Threshold 等技術(shù)能夠測(cè)量椎旁肌脂肪浸潤(rùn)程度，評(píng)價(jià)椎旁肌的退變程度，MRI可靠性高，觀察者間及觀察者內(nèi)的測(cè)量一致性好，被廣泛用于椎旁肌退變的評(píng)估。Schilling 等[12]同發(fā)現(xiàn)脂肪-水比率的光譜結(jié)果與患者肌肉活檢的組織學(xué)結(jié)果有很好的相關(guān)性，認(rèn)為MR 光譜分析是診斷腰背部肌肉組織代謝性改變的一種新的可采用方法，目前該檢查方法已被越來越多地應(yīng)用于臨床研究和患者評(píng)估。超聲檢查具有簡(jiǎn)便可靠、重復(fù)性好的特點(diǎn)?？捎米龃笠?guī)模人群的測(cè)量和篩查，但超聲對(duì)椎旁肌組成和體積的測(cè)量效果較差。近年來出現(xiàn)的新的超聲測(cè)量方法能夠得到椎旁肌剛度信息，研究表明其與尸體解剖結(jié)果具有良好的一致性，該方法的出現(xiàn)為評(píng)估椎旁肌生物力學(xué)特性提供了新角度[13]。近年來，新的影像學(xué)方法，如醫(yī)學(xué)圖像配準(zhǔn)融合技術(shù)和MRI 圖譜的自動(dòng)成像分析算法等的出現(xiàn)，為臨床醫(yī)師研究腰椎椎旁肌退變進(jìn)程提供了更加高效的工具。隨著影像學(xué)的進(jìn)展，臨床醫(yī)師對(duì)于椎旁肌的認(rèn)識(shí)將愈加深入。

三、性別和年齡對(duì)椎旁肌退變的影響

目前，研究表明椎旁肌隨衰老出現(xiàn)顯著的退行性改變。在一般人群中，椎旁肌退變及脂肪化水平高于下肢肌肉，其中，腰椎和頸椎椎旁肌脂肪化程度高于胸椎椎旁肌。同時(shí)，與下肢肌肉相比，椎旁肌的脂肪化程度具有明顯的年齡相關(guān)性；年齡導(dǎo)致的脂肪化退變?cè)谧蹬约≥^下肢肌群更顯著[14]。椎旁肌群與四肢肌群的退行性改變并不完全同步。另一方面，椎旁肌存在顯著的性別差異，男性群體平均椎旁肌CSA 較大，脂肪浸潤(rùn)較少[15-16]。同時(shí)，年齡相關(guān)的椎旁肌退變也存在顯著的性別差異。男性椎旁肌隨衰老體積減小較為明顯，而女性椎旁肌功能下降更為顯著[6]。有研究表明，女性絕經(jīng)期后肌肉量出現(xiàn)明顯降低[17]。同時(shí)，個(gè)體的體育活動(dòng)水平也與椎旁肌退變的程度相關(guān)。性別和年齡作為影響椎旁肌退變的重要因素，在進(jìn)行臨床工作中，應(yīng)注意對(duì)不同年齡和性別人群的區(qū)分，采取具有針對(duì)性的研究和干預(yù)方式。

四、退行性腰椎疾病的影響

作為脊柱穩(wěn)定系統(tǒng)的重要組成部分，椎旁肌在脊柱退行性改變的進(jìn)程中發(fā)揮重要的影響。同時(shí)，椎旁肌退變的進(jìn)程也隨著脊柱退變性疾病的發(fā)生出現(xiàn)改變。椎旁肌的退行性改變已被證明與多種脊柱退變性疾病有關(guān)，包括椎間盤退變、腰椎滑脫、Modic改變、關(guān)節(jié)突關(guān)節(jié)骨關(guān)節(jié)炎等[11,18]。目前多數(shù)研究的觀點(diǎn)認(rèn)為椎旁肌退行性改變和腰椎退行性改變互相影響，尚需要大樣本的縱向研究揭示兩者的因果關(guān)系。

1.腰痛及腰椎間盤突出癥：常見的脊柱退變性疾病被認(rèn)為與椎旁肌退行性改變有關(guān)，包括椎間盤突出癥、慢性腰痛等脊柱疾病。有研究表明腰痛可能導(dǎo)致神經(jīng)肌肉功能改變，引起肌肉萎縮[19-20]。在腰痛患者中觀察到CT 和MRI 顯示的選擇性的多裂肌萎縮，而腰大肌和豎脊肌萎縮不明顯[21]。然而，也有研究得到不一致的結(jié)果，顯示多裂肌在雙側(cè)并未出現(xiàn)顯著的差別[22]。腰椎間盤突出癥(和腰痛)癥狀側(cè)可見多裂肌萎縮，可能是由于多裂肌單側(cè)而節(jié)段性的神經(jīng)支配模式導(dǎo)致的；腰椎間盤突出癥導(dǎo)致的神經(jīng)根壓迫可導(dǎo)致椎旁肌I型和II型纖維萎縮，表現(xiàn)為受累節(jié)段的多裂肌結(jié)構(gòu)改變。多數(shù)研究表明，受腰椎疾病影響側(cè)的椎旁肌相較對(duì)側(cè)出現(xiàn)萎縮現(xiàn)象[23-25]。另外，強(qiáng)直性脊柱炎(ankylosing spondylitis，AS)患者的豎脊肌和多裂肌發(fā)生了脂肪變性和萎縮，且與患病時(shí)間有關(guān)[26]。慢性腰痛是最常見的主訴之一，在人群中具有很高的發(fā)病率，且往往病程較長(zhǎng)，病因多樣。同時(shí)，腰痛導(dǎo)致的活動(dòng)減少以及椎間盤源性神經(jīng)壓迫，都是導(dǎo)致腰椎椎旁肌退變進(jìn)展的重要因素。因此，及時(shí)解除腰痛病因，緩解疼痛癥狀，對(duì)于保護(hù)腰椎椎旁肌的生理功能具有顯著意義。

2.退變性腰椎滑脫：腰椎滑脫患者可見節(jié)段性多裂肌萎縮；豎脊肌可出現(xiàn)肥大，可能是椎旁肌發(fā)生代償性改變[27-28]。Kalichman 等[11]的研究表明L4椎體水平的豎脊肌的密度下降與該節(jié)段的腰椎滑脫發(fā)生具有顯著正相關(guān)。Hiyama 等[29]在對(duì)140例腰椎滑脫和腰椎管狹窄患者的研究中發(fā)現(xiàn)，腰椎滑脫患者群體的腰大肌CSA 與骨盆傾斜角( pelvic tilt，PT )顯著負(fù)相關(guān)，表明椎旁肌在維持整體脊柱矢狀位平衡中的作用。

3.脊柱矢狀位失衡：Jun等[30]的研究表明，豎脊肌與多裂肌脂肪退變程度與腰椎前凸角(lumbar lordosis，LL )丟失、胸椎后凸角( thoracic kyphosis，TK )減小、矢狀位垂直軸(sagittal vertical axis，SVA )增加具有顯著的正相關(guān)性，即表明椎旁肌退行性改變與脊柱矢狀位失平衡之間存在正相關(guān)性，椎旁肌對(duì)于脊柱矢狀位平衡的維持具有不可替代的作用。Xia 等[31]對(duì)32例退變性脊柱后凸(degenerative spinal kyphosis，DSK )患者進(jìn)行的研究表明，多裂肌和豎脊肌在維持脊柱矢狀面平衡中具有不同的作用，而腰大肌與矢狀面平衡參數(shù)間沒有顯著的相關(guān)性。

4.成人退變性脊柱側(cè)凸( adult degenerative scoliosis，ADS)：Yagi 等[32]研究了ADS患者椎旁肌CSA 在維持脊柱序列中的意義，結(jié)果顯示，相對(duì)與腰椎管狹窄癥患者，ADS患者的腰大肌CSA 和多裂肌CSA 顯著減??；同時(shí)，左右側(cè)腰大肌CSA、多裂肌CSA 不對(duì)稱程度與側(cè)凸Cobb’s角存在顯著正相關(guān)性，表明了椎旁肌在脊柱冠狀面平衡的維持和糾正中的作用。

總體而言，目前研究的結(jié)果表明，多數(shù)脊柱疾病會(huì)對(duì)椎旁肌形態(tài)及退行性改變進(jìn)程造成影響，并且各個(gè)椎旁肌群所受到的的影響并不完全相同。同時(shí)，由于其與脊柱的密切相關(guān)性，良好的椎旁肌生理功能是預(yù)防腰椎退變性疾病和獲得滿意預(yù)后的重要條件。

五、總結(jié)與展望

腰椎作為人體軀干及以上載荷的主要支持結(jié)構(gòu)，兼具穩(wěn)固性與活動(dòng)度。這一生理特性的實(shí)現(xiàn)，需要依靠椎旁肌作為動(dòng)力來源和穩(wěn)定機(jī)構(gòu)。目前的研究結(jié)果表明，腰椎椎旁肌退行性改變受多種因素的影響。同時(shí)，不同的椎旁肌群具有各自分別的解剖結(jié)構(gòu)和生物力學(xué)作用，對(duì)于椎旁肌退行性改變的認(rèn)識(shí)需要進(jìn)一步細(xì)分。椎旁肌與脊柱作為在解剖和功能上密切相關(guān)的整體，更進(jìn)一步認(rèn)識(shí)椎旁肌群的生物力學(xué)作用和退變模式，能夠?yàn)榧怪饪漆t(yī)師提供更多的有效干預(yù)手段，為獲得更好的臨床預(yù)后提供參考和指導(dǎo)。