腰椎管狹窄與移行椎的相關性研究

1917年，貝羅蒂首次描述了腰骨部的移行性疾病，并認為這與慢性持續(xù)性下的腰痛、下肢疼痛和不適密切相關。這種異常的圖像與腰痛的關系一直備受討論。大多數(shù)文獻報道腰骶部移行椎可以加速腰骶部椎間盤的退變、變性,引起或加重腰椎間盤突出。鑒于目前對腰骶部移行椎與腰椎管狹窄的相關性研究較少,本文通過對121例患者的影像學結果進行統(tǒng)計分析,探討腰骶部移行椎與腰椎管狹窄是否存在相關性,現(xiàn)報告如下。1數(shù)據(jù)和方法1.1移行腰椎者的年齡分布隨機選取2007年6月~2009年2月因各種原因行腰椎X線平片和CT掃描者共121例。經(jīng)X線片發(fā)現(xiàn)有腰骶部移行椎者(A組)34例,其中男15例,女19例;平均年齡53.47歲(29~76歲)。無移行椎者(B組)87例,其中男42例,女45例;平均年齡52.23歲(32~74歲)。兩組的性別比例、平均年齡經(jīng)統(tǒng)計學檢驗條件均衡,有可比性。所有患者均拍攝胸部正位X線片、腰椎正側位X線片及行腰椎CT掃描。1.2方法1.2.1腰椎ct掃描(1)X線片:胸部正位X線片攝片范圍為兩側鎖骨至橫膈,可觀察到所有肋骨及胸椎。腰椎正側位X線片包括末節(jié)胸椎、全部腰椎及上位骶椎;(2)CT掃描:受檢者取仰臥位,先拍定位片,確定掃描部位和角度。即以下腰椎L3、4、L4、5和L5S1三個椎間隙為中心進行掃描,以平行于下一椎體上緣掃描各椎間隙,并向上下方掃描至相鄰椎體兩側椎弓根及椎板,掃描層厚2.5mm,螺距1.375∶1,用軟組織窗和骨窗進行觀察測量。1.2.2腰脊部移行腰椎的標準一個脊椎移行區(qū)解剖異常多伴隨另一個移行區(qū)解剖異常,腰骶部移行椎可伴有T12肋缺如或“腰肋”。在正常人群中6%骶椎腰化者同時伴有腰椎胸化,2%的腰椎骶化者可同時伴有胸椎腰化,臨床也可見到單純胸椎腰化者,所以不能僅依靠腰椎正側位X線片的計數(shù)確定腰骶部移行椎。作者根據(jù)金岡恒治的標準首先根據(jù)胸部正位X線片確定是否存在胸腰部移行椎,然后以此為基準由頭側向尾側對腰椎進行計數(shù),存在腰骶部移行椎者如為4個腰椎即為腰椎骶化,若為6個則為骶椎腰化。并注意排除類似腰骶部移行椎影像學表現(xiàn)的疾患,諸如骶髂韌帶鈣化和腰骶連接處骨贅形成以及強直性脊柱炎等。1.2.3脊柱和腰部移行性椎的分類1.2.4腰椎間孔形態(tài)測量椎管狹窄指各種形式的椎管、神經(jīng)根管及椎間孔的狹窄。本研究所選參數(shù)為:(1)椎間盤退變、突出:退變包括椎間盤膨出、椎間隙減小、終板硬化等;(2)黃韌帶厚度:正常腰椎黃韌帶厚度≤5mm,大于此值則為黃韌帶肥厚;(3)小關節(jié)退變:小關節(jié)骨質增生、關節(jié)間隙變窄、軟骨下硬化視為退變;(4)側椎管矢徑:側隱窩矢徑以椎體-小關節(jié)層面測量,為椎體后緣與后方上關節(jié)突關節(jié)前內(nèi)側緣之間的距離。側隱窩前后徑5mm以上為正常,4mm為臨界值,3mm以下為肯定狹窄。椎間孔測量采用椎間盤層面徑線,為椎間盤后外緣到小關節(jié)頭間距離。由于椎間孔的面積與神經(jīng)根斷面的直徑相比較寬大,因此,只有當其比健側或上、下椎間孔縮小50%以上時,才考慮其狹窄;(5)中央椎管的矢徑及橫徑:中央椎管矢徑為自椎體后緣中點至椎板聯(lián)合最突出處之間的距離,即椎管前后緣的最大距離。橫徑為兩側椎弓根內(nèi)側緣之間的最大距離。中央椎管矢徑<11.5mm,橫徑<16mm時視為中央椎管狹窄。1.2.5統(tǒng)計處理2腰椎中央腰椎退行腰椎風變的發(fā)生率對所有病例的X線平片和CT掃描各參數(shù)進行統(tǒng)計分析,發(fā)現(xiàn)確定有腰骶部移行椎者(A組)合并腰椎管狹窄23例,占67.65%,而無移行椎者(B組)發(fā)現(xiàn)腰椎管狹窄37例,占42.53%,兩組之間存在顯著性差異(P<0.05)。按照腰骶部移行椎Castellvi分類法,A組合并腰椎管狹窄的23例中,Ⅱ型13例,發(fā)生率最高,占21.67%;Ⅲ型7例,占11.67%;Ⅳ型3例,占5%。而該組無腰椎管狹窄的11例中,Ⅱ型移行椎發(fā)生率亦最高,Ⅲ型、Ⅳ型發(fā)生率相對較低。A組病例中椎間盤退變、突出22例,占64.71%,而無移行椎組(B組)發(fā)生37例,發(fā)生率為42.53%;兩組差異有統(tǒng)計學意義(P<0.05)。A、B兩組黃韌帶肥厚及小關節(jié)退變的發(fā)生率亦存在顯著性差異(P<0.05)。A組側椎管狹窄18例,占52.94%,B組29例,占33.33%,兩組間有統(tǒng)計學差異(P<0.05)。(典型病例見圖1、2)。A、B兩組中央椎管狹窄的發(fā)生率未見明顯差異。(CT掃描腰椎管狹窄各參數(shù)的發(fā)生率見表1)對不同節(jié)段腰椎管狹窄各參數(shù)進行統(tǒng)計分析(見表2~5):(1)椎間盤退變、突出:A、B兩組在L3、4間隙的發(fā)生率差異無顯著性(P>0.05)。A組發(fā)生在L4、5間隙19例,占55.88%,L5S1間隙7例,占20.59%,可見移行椎的上一間隙椎間盤退變、突出的發(fā)生率明顯高于其下一間隙。而B組發(fā)生在L4、5間隙30例,占34.48%,L5S1間隙28例,占32.18%,兩間隙發(fā)生率相差不明顯。A組移行椎上一間隙椎間盤退變、突出的發(fā)生率亦明顯高于B組相應節(jié)段的發(fā)生率,兩組間差異有統(tǒng)計學意義(P<0.05);(2)黃韌帶肥厚及小關節(jié)退變:A、B兩組在L3、4間隙的發(fā)生率無統(tǒng)計學差異。但A組在L4、5和L5S1間隙的發(fā)生率與B組相比存在顯著差異,A組在L4、5間隙的發(fā)生率明顯高于B組,而B組在L5S1間隙的發(fā)生率高于A組;(3)側椎管狹窄:A組在L3、4和L5S1節(jié)段的發(fā)生率與B組相比無顯著差異。A組側椎管狹窄多發(fā)生在其上一節(jié)段,且發(fā)生率高于B組,兩組間有統(tǒng)計學差異(P<0.05);(4)中央椎管狹窄:A、B兩組在L3、4、L4、5及L5S1三個節(jié)段的中央椎管狹窄的發(fā)生率均無顯著性差異。3腰脊部移行腰椎與患者腰椎間的狹窄發(fā)生率的相關性隨著影像學的發(fā)展,腰骶部移行椎的相關研究日漸深入。多數(shù)學者認為腰骶部移行椎合并腰椎間盤突出的發(fā)生率較高,但腰骶部移行椎是否能引起或加重腰椎管狹窄的相關報道較少。04uz等通過CT對未發(fā)生退變的青年人腰骶部移行椎椎管徑線進行測量,發(fā)現(xiàn)腰骶部移行椎的(L4、5)椎管直徑與正常值相比沒有明顯差別,從而推測腰骶部移行椎與先天性椎管狹窄無關。Vergauwen等利用CT掃描測量合并與不合并腰骶部移行椎的成年腰痛患者的腰椎椎管直徑,發(fā)現(xiàn)兩組間腰椎管狹窄的發(fā)生率無明顯差異。而劉春生等認為移行椎合并腰椎管狹窄的發(fā)生率較正常者高。Luoma等觀測到腰骶部移行椎上一節(jié)段的退變,諸如椎間盤突出、小關節(jié)退變、神經(jīng)根管狹窄、退變性腰椎滑脫等的概率增加。Elster對比腰骶部移行椎與腰骶部正常的2000名腰痛患者,發(fā)現(xiàn)移行椎上一椎間隙及其鄰近椎管常發(fā)生側椎管和中央椎管狹窄。可見移行椎可能是腰椎管狹窄的發(fā)病因素之一。本研究中A組合并腰椎管狹窄的發(fā)生率亦明顯高于B組,考慮原因如下。3.1腰椎退變的原因移行椎改變了腰椎的正常生物力學傳導,較正常椎體潛在著更多的不穩(wěn)定性。腰椎骶化也許在解剖結構上對下腰部的穩(wěn)定比較有利,可增加下腰部的穩(wěn)定性,但由于腰椎數(shù)目減少,杠桿變短,反而加重了單個腰椎的平均負擔,使移行椎相鄰運動節(jié)段的負重增加,加速了腰骶部的退變。而骶椎腰化者,腰椎數(shù)目增多,長度增加,杠桿變長,使下腰部的穩(wěn)定性減弱。尤其是當椎體移行不完全時,移行椎兩側承受的壓力不均衡,以致椎體間的穩(wěn)定性降低,直接或間接引起腰椎管骨性和(或)非骨性結構的退行性變,最終導致腰椎管狹窄。3.2腰椎退行韌帶統(tǒng)一首先,移行椎椎體之間的椎間盤多發(fā)育不全,結構較為幼稚,易受到損傷而退變、突出。其次,移行椎合并腰椎側彎和(或)旋轉的概率明顯增高,若側彎和(或)旋轉長期存在,則進一步改變了腰骶部的正常解剖構型及生物力學傳導,使腰椎承受異常應力,降低腰骶部的穩(wěn)定性,加速椎間盤退變,誘發(fā)突出。再者,當移行椎表現(xiàn)為不對稱畸形時,與骶椎或髂骨間呈半骨性或纖維融合,椎間盤承受載荷不平衡,引起椎間盤形態(tài)和結構異常,并使一側椎間盤更易發(fā)生退變以致纖維環(huán)撕裂,導致椎間盤突出。杜心如等發(fā)現(xiàn)腰骶移行椎的下關節(jié)突明顯小于上關節(jié)突,且與正常情況下L5~S1關節(jié)突關節(jié)方向明顯不同,呈冠狀位,可見腰骶移行椎的下關節(jié)突很少或幾乎不向下傳導應力,幾乎均由椎間盤、椎體及肥大的橫突傳導應力,這種異常的應力傳導亦可能是腰骶移行椎患者易發(fā)生椎間盤突出的原因之一。3.3黃韌帶厚度作為脊柱后部的重要連接結構,黃韌帶有助于限制和防止鄰近椎節(jié)間的過度或異?；顒?在椎節(jié)間傳遞拉伸載荷。本研究A組黃韌帶肥厚的發(fā)生率為58.82%,而B組為37.93%,兩組存著顯著性差異?？紤]為移行椎影響相鄰運動單元的載荷,導致椎節(jié)間的過度或異常活動增加,脊柱不穩(wěn),使黃韌帶代償性增生肥厚。另由于移行椎椎間盤退變、突出的發(fā)生率較高,椎間盤內(nèi)容物減少,間隙高度降低,可使后關節(jié)囊松弛,黃韌帶皺褶,亦使椎管容積減小。3.4小關節(jié)損傷及反應性生計移行椎使相鄰椎體間生物力學平衡發(fā)生改變,椎體不穩(wěn)導致小關節(jié)的過度運動增加,加重小關節(jié)的磨損及反應性骨質增生。同時移行椎椎間盤的退變突出,椎間隙變窄,使上下兩椎體靠近,小關節(jié)重疊程度加大,長期勞損,刺激關節(jié)突退變。3.5腰椎近端骨移行腰椎本研究A組在移行椎上一節(jié)段的側椎管狹窄發(fā)生率明顯高于B組,原因尚不十分明確,考慮為移行椎造成腰骶部椎節(jié)不穩(wěn)、椎間盤退變,相鄰椎體間發(fā)生異?；顒?這些活動又使椎間盤外層纖維環(huán)遭受異常應力,刺激椎體后上緣骨質增生從前方向后突入側椎管;椎間失穩(wěn),脊柱后方結構負荷增加,引起小關節(jié)突增生肥大,亦使側椎管狹窄。3.6腰椎退行性變(1)腰骶部移行椎雙側小關節(jié)多不對稱,使其兩側受力不均,引起腰骶部的不對稱運動,腰骶部的穩(wěn)定性降低,加速腰椎后方骨性及非骨性結構的退變;(2)關節(jié)接觸型(Ⅱ型)移行椎兩側髂嵴連線的高度一般較低,在L5椎體上1/3者占46.43%,而正常髂嵴連線通過L5上1/3者只占7.38%~19.64%,故移行椎上一椎體相對骨盆位置較高,受到來自骨盆及周圍韌帶的支持較弱,使移行椎上下節(jié)段間的平衡失調(diào),減弱了下腰椎的穩(wěn)定性;(3)關節(jié)接觸型移行椎的下一間隙存在著不平衡活動,并可將這種活動通過移行椎的杠桿作用傳導到其上一活動節(jié)段,使該節(jié)段的活動度增大,造成腰骶部不穩(wěn);(4)KimNH等觀察到L4峽部裂合并腰椎骶化者比單純L4峽部裂者L4椎體向前滑脫的程度大,可見腰椎骶化畸形可加重下腰椎的不穩(wěn);(5)移行椎合并脊柱隱裂等其他先天性畸形者臨床上也較為常見。脊柱隱裂者由于椎板發(fā)育不全或棘突缺如,造成多裂肌附著點的部分缺失,從而減弱了脊柱的穩(wěn)定性,加速腰椎的退行性變。腰椎管狹窄可發(fā)生于腰椎的任一節(jié)段,尤其好發(fā)于下腰椎,依次為L4、5、L5S1、L3、4間隙,且多為2個間隙。對有移行椎者,多數(shù)學者認為其上一節(jié)段的退變增加。多數(shù)文獻報道移行椎上方的椎間隙是椎間盤突出的好發(fā)部位,而下一間隙的概率較小。Vergauwen等調(diào)查的53例腰骶部移行椎上一間隙的椎間盤突出的概率(45.3%)明顯高于其他間隙(L3、4為18.9%,L5S1為0%),并發(fā)現(xiàn)小關節(jié)退變、神經(jīng)根管狹窄亦多發(fā)生于移行椎的上一間隙。Elster研究發(fā)現(xiàn)移行椎平面以上發(fā)生關節(jié)突退變、側椎管及中央椎管狹窄的概率較大。劉春生等研究顯示Ⅲ型和Ⅳ型移行椎以L4、5節(jié)段狹窄最多,L3、4次之,L5S1節(jié)段沒有狹窄。本研究A組上一節(jié)段的椎間盤退變突出、黃韌帶肥厚、小關節(jié)退變及側椎管狹窄的發(fā)生率均高于無移行椎組,兩組間有統(tǒng)計學差異。究其原因,考慮為(1)移行椎的橫突與骶骨或髂骨之間形成假關節(jié)或骨性融合,類似于腰椎融合術后的狀態(tài),移行椎的上一節(jié)段成為最尾側的運動節(jié)段,上一間隙的相對活動增多,使其承受的應力和剪切力增加,導致上一節(jié)段容易發(fā)生繼發(fā)性退變,同時因限制了下一節(jié)段的旋轉和屈曲,下一節(jié)段相對穩(wěn)定,從而減緩了下一節(jié)段的退行性變;(2)有研究發(fā)現(xiàn)移行椎上方的髂腰韌帶明顯較正常個體薄弱,其產(chǎn)生的不穩(wěn)或過度運動會導致間盤早期退變,而移行椎與骶骨形成的假關節(jié)或骨性融合及與髂骨間的致密纖維組織或堅厚韌帶產(chǎn)生的運動范圍下降或穩(wěn)定性增加則使移行椎與骶骨間的間盤退變延緩;(3)移行椎上一間隙的椎間盤退變概率增加,椎間盤的退變導致纖維環(huán)變性撕裂,內(nèi)部破壞吸收使其高度下降,后方小關節(jié)關節(jié)囊松弛,關節(jié)突增生肥大,關節(jié)間隙變窄,使椎管容積減小,加速了移行椎上一節(jié)段的腰椎管狹窄的進程。