腰椎管狭窄与移行椎的相关性研究

腰椎管狭窄与移行椎的相关性研究

1917年，贝罗蒂首次描述了腰骨部的移行性疾病，并认为这与慢性持续性下的腰痛、下肢疼痛和不适密切相关。这种异常的图像与腰痛的关系一直备受讨论。大多数文献报道腰骶部移行椎可以加速腰骶部椎间盘的退变、变性,引起或加重腰椎间盘突出。鉴于目前对腰骶部移行椎与腰椎管狭窄的相关性研究较少,本文通过对121例患者的影像学结果进行统计分析,探讨腰骶部移行椎与腰椎管狭窄是否存在相关性,现报告如下。1数据和方法1.1移行腰椎者的年龄分布随机选取2007年6月~2009年2月因各种原因行腰椎X线平片和CT扫描者共121例。经X线片发现有腰骶部移行椎者(A组)34例,其中男15例,女19例;平均年龄53.47岁(29~76岁)。无移行椎者(B组)87例,其中男42例,女45例;平均年龄52.23岁(32~74岁)。两组的性别比例、平均年龄经统计学检验条件均衡,有可比性。所有患者均拍摄胸部正位X线片、腰椎正侧位X线片及行腰椎CT扫描。1.2方法1.2.1腰椎ct扫描(1)X线片:胸部正位X线片摄片范围为两侧锁骨至横膈,可观察到所有肋骨及胸椎。腰椎正侧位X线片包括末节胸椎、全部腰椎及上位骶椎;(2)CT扫描:受检者取仰卧位,先拍定位片,确定扫描部位和角度。即以下腰椎L3、4、L4、5和L5S1三个椎间隙为中心进行扫描,以平行于下一椎体上缘扫描各椎间隙,并向上下方扫描至相邻椎体两侧椎弓根及椎板,扫描层厚2.5mm,螺距1.375∶1,用软组织窗和骨窗进行观察测量。1.2.2腰脊部移行腰椎的标准一个脊椎移行区解剖异常多伴随另一个移行区解剖异常,腰骶部移行椎可伴有T12肋缺如或“腰肋”。在正常人群中6%骶椎腰化者同时伴有腰椎胸化,2%的腰椎骶化者可同时伴有胸椎腰化,临床也可见到单纯胸椎腰化者,所以不能仅依靠腰椎正侧位X线片的计数确定腰骶部移行椎。作者根据金冈恒治的标准首先根据胸部正位X线片确定是否存在胸腰部移行椎,然后以此为基准由头侧向尾侧对腰椎进行计数,存在腰骶部移行椎者如为4个腰椎即为腰椎骶化,若为6个则为骶椎腰化。并注意排除类似腰骶部移行椎影像学表现的疾患,诸如骶髂韧带钙化和腰骶连接处骨赘形成以及强直性脊柱炎等。1.2.3脊柱和腰部移行性椎的分类1.2.4腰椎间孔形态测量椎管狭窄指各种形式的椎管、神经根管及椎间孔的狭窄。本研究所选参数为:(1)椎间盘退变、突出:退变包括椎间盘膨出、椎间隙减小、终板硬化等;(2)黄韧带厚度:正常腰椎黄韧带厚度≤5mm,大于此值则为黄韧带肥厚;(3)小关节退变:小关节骨质增生、关节间隙变窄、软骨下硬化视为退变;(4)侧椎管矢径:侧隐窝矢径以椎体-小关节层面测量,为椎体后缘与后方上关节突关节前内侧缘之间的距离。侧隐窝前后径5mm以上为正常,4mm为临界值,3mm以下为肯定狭窄。椎间孔测量采用椎间盘层面径线,为椎间盘后外缘到小关节头间距离。由于椎间孔的面积与神经根断面的直径相比较宽大,因此,只有当其比健侧或上、下椎间孔缩小50%以上时,才考虑其狭窄;(5)中央椎管的矢径及横径:中央椎管矢径为自椎体后缘中点至椎板联合最突出处之间的距离,即椎管前后缘的最大距离。横径为两侧椎弓根内侧缘之间的最大距离。中央椎管矢径<11.5mm,横径<16mm时视为中央椎管狭窄。1.2.5统计处理2腰椎中央腰椎退行腰椎风变的发生率对所有病例的X线平片和CT扫描各参数进行统计分析,发现确定有腰骶部移行椎者(A组)合并腰椎管狭窄23例,占67.65%,而无移行椎者(B组)发现腰椎管狭窄37例,占42.53%,两组之间存在显著性差异(P<0.05)。按照腰骶部移行椎Castellvi分类法,A组合并腰椎管狭窄的23例中,Ⅱ型13例,发生率最高,占21.67%;Ⅲ型7例,占11.67%;Ⅳ型3例,占5%。而该组无腰椎管狭窄的11例中,Ⅱ型移行椎发生率亦最高,Ⅲ型、Ⅳ型发生率相对较低。A组病例中椎间盘退变、突出22例,占64.71%,而无移行椎组(B组)发生37例,发生率为42.53%;两组差异有统计学意义(P<0.05)。A、B两组黄韧带肥厚及小关节退变的发生率亦存在显著性差异(P<0.05)。A组侧椎管狭窄18例,占52.94%,B组29例,占33.33%,两组间有统计学差异(P<0.05)。(典型病例见图1、2)。A、B两组中央椎管狭窄的发生率未见明显差异。(CT扫描腰椎管狭窄各参数的发生率见表1)对不同节段腰椎管狭窄各参数进行统计分析(见表2~5):(1)椎间盘退变、突出:A、B两组在L3、4间隙的发生率差异无显著性(P>0.05)。A组发生在L4、5间隙19例,占55.88%,L5S1间隙7例,占20.59%,可见移行椎的上一间隙椎间盘退变、突出的发生率明显高于其下一间隙。而B组发生在L4、5间隙30例,占34.48%,L5S1间隙28例,占32.18%,两间隙发生率相差不明显。A组移行椎上一间隙椎间盘退变、突出的发生率亦明显高于B组相应节段的发生率,两组间差异有统计学意义(P<0.05);(2)黄韧带肥厚及小关节退变:A、B两组在L3、4间隙的发生率无统计学差异。但A组在L4、5和L5S1间隙的发生率与B组相比存在显著差异,A组在L4、5间隙的发生率明显高于B组,而B组在L5S1间隙的发生率高于A组;(3)侧椎管狭窄:A组在L3、4和L5S1节段的发生率与B组相比无显著差异。A组侧椎管狭窄多发生在其上一节段,且发生率高于B组,两组间有统计学差异(P<0.05);(4)中央椎管狭窄:A、B两组在L3、4、L4、5及L5S1三个节段的中央椎管狭窄的发生率均无显著性差异。3腰脊部移行腰椎与患者腰椎间的狭窄发生率的相关性随着影像学的发展,腰骶部移行椎的相关研究日渐深入。多数学者认为腰骶部移行椎合并腰椎间盘突出的发生率较高,但腰骶部移行椎是否能引起或加重腰椎管狭窄的相关报道较少。04uz等通过CT对未发生退变的青年人腰骶部移行椎椎管径线进行测量,发现腰骶部移行椎的(L4、5)椎管直径与正常值相比没有明显差别,从而推测腰骶部移行椎与先天性椎管狭窄无关。Vergauwen等利用CT扫描测量合并与不合并腰骶部移行椎的成年腰痛患者的腰椎椎管直径,发现两组间腰椎管狭窄的发生率无明显差异。而刘春生等认为移行椎合并腰椎管狭窄的发生率较正常者高。Luoma等观测到腰骶部移行椎上一节段的退变,诸如椎间盘突出、小关节退变、神经根管狭窄、退变性腰椎滑脱等的概率增加。Elster对比腰骶部移行椎与腰骶部正常的2000名腰痛患者,发现移行椎上一椎间隙及其邻近椎管常发生侧椎管和中央椎管狭窄。可见移行椎可能是腰椎管狭窄的发病因素之一。本研究中A组合并腰椎管狭窄的发生率亦明显高于B组,考虑原因如下。3.1腰椎退变的原因移行椎改变了腰椎的正常生物力学传导,较正常椎体潜在着更多的不稳定性。腰椎骶化也许在解剖结构上对下腰部的稳定比较有利,可增加下腰部的稳定性,但由于腰椎数目减少,杠杆变短,反而加重了单个腰椎的平均负担,使移行椎相邻运动节段的负重增加,加速了腰骶部的退变。而骶椎腰化者,腰椎数目增多,长度增加,杠杆变长,使下腰部的稳定性减弱。尤其是当椎体移行不完全时,移行椎两侧承受的压力不均衡,以致椎体间的稳定性降低,直接或间接引起腰椎管骨性和(或)非骨性结构的退行性变,最终导致腰椎管狭窄。3.2腰椎退行韧带统一首先,移行椎椎体之间的椎间盘多发育不全,结构较为幼稚,易受到损伤而退变、突出。其次,移行椎合并腰椎侧弯和(或)旋转的概率明显增高,若侧弯和(或)旋转长期存在,则进一步改变了腰骶部的正常解剖构型及生物力学传导,使腰椎承受异常应力,降低腰骶部的稳定性,加速椎间盘退变,诱发突出。再者,当移行椎表现为不对称畸形时,与骶椎或髂骨间呈半骨性或纤维融合,椎间盘承受载荷不平衡,引起椎间盘形态和结构异常,并使一侧椎间盘更易发生退变以致纤维环撕裂,导致椎间盘突出。杜心如等发现腰骶移行椎的下关节突明显小于上关节突,且与正常情况下L5~S1关节突关节方向明显不同,呈冠状位,可见腰骶移行椎的下关节突很少或几乎不向下传导应力,几乎均由椎间盘、椎体及肥大的横突传导应力,这种异常的应力传导亦可能是腰骶移行椎患者易发生椎间盘突出的原因之一。3.3黄韧带厚度作为脊柱后部的重要连接结构,黄韧带有助于限制和防止邻近椎节间的过度或异常活动,在椎节间传递拉伸载荷。本研究A组黄韧带肥厚的发生率为58.82%,而B组为37.93%,两组存着显著性差异。考虑为移行椎影响相邻运动单元的载荷,导致椎节间的过度或异常活动增加,脊柱不稳,使黄韧带代偿性增生肥厚。另由于移行椎椎间盘退变、突出的发生率较高,椎间盘内容物减少,间隙高度降低,可使后关节囊松弛,黄韧带皱褶,亦使椎管容积减小。3.4小关节损伤及反应性生计移行椎使相邻椎体间生物力学平衡发生改变,椎体不稳导致小关节的过度运动增加,加重小关节的磨损及反应性骨质增生。同时移行椎椎间盘的退变突出,椎间隙变窄,使上下两椎体靠近,小关节重叠程度加大,长期劳损,刺激关节突退变。3.5腰椎近端骨移行腰椎本研究A组在移行椎上一节段的侧椎管狭窄发生率明显高于B组,原因尚不十分明确,考虑为移行椎造成腰骶部椎节不稳、椎间盘退变,相邻椎体间发生异常活动,这些活动又使椎间盘外层纤维环遭受异常应力,刺激椎体后上缘骨质增生从前方向后突入侧椎管;椎间失稳,脊柱后方结构负荷增加,引起小关节突增生肥大,亦使侧椎管狭窄。3.6腰椎退行性变(1)腰骶部移行椎双侧小关节多不对称,使其两侧受力不均,引起腰骶部的不对称运动,腰骶部的稳定性降低,加速腰椎后方骨性及非骨性结构的退变;(2)关节接触型(Ⅱ型)移行椎两侧髂嵴连线的高度一般较低,在L5椎体上1/3者占46.43%,而正常髂嵴连线通过L5上1/3者只占7.38%~19.64%,故移行椎上一椎体相对骨盆位置较高,受到来自骨盆及周围韧带的支持较弱,使移行椎上下节段间的平衡失调,减弱了下腰椎的稳定性;(3)关节接触型移行椎的下一间隙存在着不平衡活动,并可将这种活动通过移行椎的杠杆作用传导到其上一活动节段,使该节段的活动度增大,造成腰骶部不稳;(4)KimNH等观察到L4峡部裂合并腰椎骶化者比单纯L4峡部裂者L4椎体向前滑脱的程度大,可见腰椎骶化畸形可加重下腰椎的不稳;(5)移行椎合并脊柱隐裂等其他先天性畸形者临床上也较为常见。脊柱隐裂者由于椎板发育不全或棘突缺如,造成多裂肌附着点的部分缺失,从而减弱了脊柱的稳定性,加速腰椎的退行性变。腰椎管狭窄可发生于腰椎的任一节段,尤其好发于下腰椎,依次为L4、5、L5S1、L3、4间隙,且多为2个间隙。对有移行椎者,多数学者认为其上一节段的退变增加。多数文献报道移行椎上方的椎间隙是椎间盘突出的好发部位,而下一间隙的概率较小。Vergauwen等调查的53例腰骶部移行椎上一间隙的椎间盘突出的概率(45.3%)明显高于其他间隙(L3、4为18.9%,L5S1为0%),并发现小关节退变、神经根管狭窄亦多发生于移行椎的上一间隙。Elster研究发现移行椎平面以上发生关节突退变、侧椎管及中央椎管狭窄的概率较大。刘春生等研究显示Ⅲ型和Ⅳ型移行椎以L4、5节段狭窄最多,L3、4次之,L5S1节段没有狭窄。本研究A组上一节段的椎间盘退变突出、黄韧带肥厚、小关节退变及侧椎管狭窄的发生率均高于无移行椎组,两组间有统计学差异。究其原因,考虑为(1)移行椎的横突与骶骨或髂骨之间形成假关节或骨性融合,类似于腰椎融合术后的状态,移行椎的上一节段成为最尾侧的运动节段,上一间隙的相对活动增多,使其承受的应力和剪切力增加,导致上一节段容易发生继发性退变,同时因限制了下一节段的旋转和屈曲,下一节段相对稳定,从而减缓了下一节段的退行性变;(2)有研究发现移行椎上方的髂腰韧带明显较正常个体薄弱,其产生的不稳或过度运动会导致间盘早期退变,而移行椎与骶骨形成的假关节或骨性融合及与髂骨间的致密纤维组织或坚厚韧带产生的运动范围下降或稳定性增加则使移行椎与骶骨间的间盘退变延缓;(3)移行椎上一间隙的椎间盘退变概率增加,椎间盘的退变导致纤维环变性撕裂,内部破坏吸收使其高度下降,后方小关节关节囊松弛,关节突增生肥大,关节间隙变窄,使椎管容积减小,加速了移行椎上一节段的腰椎管狭窄的进程。