老年腰椎小關(guān)節(jié)骨性關(guān)節(jié)炎軟骨退變病理與影像學(xué)改變相關(guān)性研究

蘇楊，王江玥，劉靜

(重慶北碚中醫(yī)院醫(yī)學(xué)影像科，重慶 400700)

老年腰椎小關(guān)節(jié)骨性關(guān)節(jié)炎軟骨退變病理與影像學(xué)改變相關(guān)性研究

蘇楊，王江玥，劉靜

(重慶北碚中醫(yī)院醫(yī)學(xué)影像科，重慶 400700)

目的 探究老年腰椎小關(guān)節(jié)骨性關(guān)節(jié)炎軟骨退變病理與影像學(xué)改變的相關(guān)性，為臨床疾病的診斷提供參考。方法選取我院2012年6月至2015年5月收治的腰椎管狹窄或腰椎間盤突出并接受椎間孔入路椎體間融合術(shù)治療的老年患者56例，術(shù)前給予腰椎CT和MRI檢查，術(shù)中取小關(guān)節(jié)軟骨檢測(cè)病理。Weishaup和Borden標(biāo)準(zhǔn)對(duì)影像結(jié)果進(jìn)行分級(jí)，Nicola標(biāo)準(zhǔn)對(duì)軟骨病理進(jìn)行分級(jí)。Spearman法分析影像學(xué)改變與病理相關(guān)性。結(jié)果責(zé)任腰椎主要為L(zhǎng)4～5，CT和MRI對(duì)0～1級(jí)軟骨退變檢測(cè)準(zhǔn)確率分別為44.12%和47.06%，而對(duì)2～3級(jí)退變檢測(cè)準(zhǔn)確率分別為91.49%和89.36%。與0～1級(jí)病變比較，CT和MRI對(duì)3～4級(jí)病變檢測(cè)準(zhǔn)確率顯著升高(P＜0.05)。MRI不對(duì)稱程度對(duì)1～2級(jí)軟骨退變檢測(cè)準(zhǔn)確率為41.18%，顯著低于對(duì)3～4級(jí)退變檢測(cè)準(zhǔn)確率(89.36%)。CT和MRI Weishaup分級(jí)與2～3級(jí)腰椎退變病理顯著相關(guān)(P＜0.05)。結(jié)論2～3級(jí)關(guān)節(jié)炎軟骨退變與CT、MRI影像學(xué)改變呈顯著正相關(guān)性，對(duì)0～1級(jí)病變的臨床診斷存在局限性。

老年；腰椎小關(guān)節(jié)骨性關(guān)節(jié)炎軟骨退變；電子計(jì)算機(jī)斷層掃描；磁共振成像

腰椎小關(guān)節(jié)骨性關(guān)節(jié)炎軟骨退變是指因腰椎小關(guān)節(jié)軟骨合成與代謝平衡失調(diào)而引起的軟骨結(jié)構(gòu)發(fā)生退行性改變和繼發(fā)性炎癥反應(yīng)，最終導(dǎo)致患者腰椎管狹窄癥和腰椎退行性滑脫癥[1-3]。臨床大量研究發(fā)現(xiàn)，年齡是疾病發(fā)生的高危險(xiǎn)因素之一，隨著年齡的增長(zhǎng)臨床腰椎小關(guān)節(jié)骨性關(guān)節(jié)炎軟骨退變發(fā)生率顯著性增高[4-5]。由于腰椎小關(guān)節(jié)的特殊解剖學(xué)位置為其疾病的正確診斷帶來(lái)難度，本文以腰椎小關(guān)節(jié)骨性關(guān)節(jié)炎軟骨退變老年患者為研究對(duì)象，分析小關(guān)節(jié)軟骨退變病理與其CT、MRI改變的相關(guān)性，為疾病的影像學(xué)診斷提供參考。

1 資料與方法

1.1 一般資料 選取2012年6月至2015年5月我院脊柱外科收治的腰椎管狹窄或腰椎間盤突出并接受椎間孔入路椎體間融合術(shù)(TLIF)治療的老年患者56例，患者伴有不同程度的腰腿疼痛、小關(guān)節(jié)區(qū)壓痛、坐姿變換后疼痛可部分緩解等。56例患者中男性31例，女性25例；年齡62～81歲，平均(70.5±6.9)歲；患者BMI 19.6～24.1 kg/m2，平均(22.0±2.3)kg/m2；伴高血壓患者12例，糖尿病患者7例，冠心病患者3例。納入標(biāo)準(zhǔn)：患者的腰椎CT及MRI影像學(xué)資料齊全；患者臨床病歷資料齊全；患者自愿接受TLIF手術(shù)治療并同意在術(shù)中采集小關(guān)節(jié)軟骨組織。排除標(biāo)準(zhǔn)：伴有手術(shù)治療不適用癥的患者、復(fù)發(fā)再治療的患者、伴惡性腫瘤的患者、嚴(yán)重心肝腎功能不全患者、伴嚴(yán)重骨質(zhì)疏松癥的患者、存在先天脊椎發(fā)育不良的患者等。

1.2 方法 患者或其家屬在知情并簽署同意書后，對(duì)所有入選患者行TLIF術(shù)治療。術(shù)前對(duì)所有患者進(jìn)行CT和MRI影像學(xué)檢查，并分別依據(jù)Weishaup標(biāo)準(zhǔn)[6]對(duì)患者腰椎小關(guān)節(jié)的退變程度進(jìn)行分級(jí)：取椎體上緣平行于上終板層面為檢測(cè)面，患者關(guān)節(jié)間隙2～4 mm為0級(jí)；患者關(guān)節(jié)間隙＜2 mm，伴或不伴關(guān)節(jié)突肥大或/和有輕微骨贅為1級(jí)；患者關(guān)節(jié)間隙＜2 mm，伴有中度關(guān)節(jié)肥大或/和中度骨贅和少量軟骨下骨侵蝕為2級(jí)；患者關(guān)節(jié)間隙＜2 mm，伴有重度關(guān)節(jié)肥大或/和巨型骨贅和大量軟骨下骨侵蝕為3級(jí)；取責(zé)任關(guān)節(jié)MRI檢測(cè)結(jié)果依據(jù)Borden標(biāo)準(zhǔn)[7]進(jìn)行小關(guān)節(jié)不對(duì)稱程度檢測(cè)：兩側(cè)小關(guān)節(jié)角度差5°～6°為1級(jí)；小關(guān)節(jié)角度差6°～10°為2級(jí)，小關(guān)節(jié)角度差11°～20°為3級(jí)，小關(guān)節(jié)角度差＞20°為4級(jí)。術(shù)中取出的小關(guān)節(jié)軟骨組織經(jīng)福爾馬林溶液固定后進(jìn)行甲苯胺藍(lán)染色，鏡檢結(jié)果用Nicola分級(jí)法[8]進(jìn)行病理學(xué)研究：軟骨表面光滑且分層清晰，細(xì)胞整齊有序?yàn)?級(jí)；軟骨表面局部出現(xiàn)粗糙且軟骨層失染，細(xì)胞有少量死亡為2級(jí)；軟骨表面粗糙且軟骨層失染，局部有裂隙且大量軟骨細(xì)胞死亡為3級(jí)；軟骨表面不整齊，局部軟骨缺失或暴露軟骨下骨層，軟骨細(xì)胞幾乎完全死亡為4級(jí)；以小關(guān)節(jié)軟骨病理檢測(cè)結(jié)果為標(biāo)準(zhǔn)，計(jì)算CT及MRI檢測(cè)的準(zhǔn)確率；統(tǒng)計(jì)并分別分析CT及MRI檢測(cè)結(jié)果與老年患者腰椎小關(guān)節(jié)骨性關(guān)節(jié)炎軟骨退變病理的相關(guān)性。

1.3 統(tǒng)計(jì)學(xué)方法 應(yīng)用SPSS19.0統(tǒng)計(jì)軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)分析，各因素采用例數(shù)或百分比表示，老年腰椎小關(guān)節(jié)骨性關(guān)節(jié)炎軟骨退變病理與影像學(xué)改變相關(guān)性進(jìn)行Spearman分析，以P＜0.05為差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

2 結(jié) 果

2.1 腰椎小關(guān)節(jié)骨性關(guān)節(jié)炎軟骨退變老年患者的臨床資料 病變?cè)贚4最常見，占46.91%(38例)，CT分級(jí)2級(jí)最多(41例，50.62%)，MRI分級(jí)2級(jí)最多(38例，46.91%)，不對(duì)稱程度分級(jí)3級(jí)最多(42例，51.85%)，病理分級(jí)3級(jí)最多(37例，45.68%)，見表1。

表1 腰椎小關(guān)節(jié)骨性關(guān)節(jié)炎軟骨退變老年患者臨床資料

2.2 CT、MRI Weishaup分級(jí)以及MRI小關(guān)節(jié)不對(duì)稱程度對(duì)老年腰椎小關(guān)節(jié)骨性關(guān)節(jié)炎軟骨退變檢測(cè)的準(zhǔn)確率 以小關(guān)節(jié)軟骨病理檢測(cè)結(jié)果為標(biāo)準(zhǔn)，統(tǒng)計(jì)并分析CT、MRI分級(jí)以及MRI小關(guān)節(jié)不對(duì)稱程度對(duì)老年腰椎小關(guān)節(jié)骨性關(guān)節(jié)炎軟骨退變檢測(cè)的準(zhǔn)確率，結(jié)果如表2所示。CT與MRI Weishaup分級(jí)對(duì)老年腰椎小關(guān)節(jié)骨性關(guān)節(jié)炎軟骨退變0級(jí)和1級(jí)檢測(cè)準(zhǔn)確率較低，對(duì)2級(jí)和3級(jí)病變檢測(cè)率較高，差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義[CT：44.12%(15/34)vs 91.49%(43/47)，P＜0.05；MRI：47.06%(16/34)vs 89.36%(42/47)，P＜0.05)。MRI小關(guān)節(jié)不對(duì)稱程度改變對(duì)腰椎小關(guān)節(jié)骨性關(guān)節(jié)炎軟骨退變3級(jí)和4級(jí)病變檢測(cè)率較高(41.18%(14/34)vs 89.36%(42/47)，P＜0.05)，見表2。

2.3 CT、MRI影像學(xué)改變與老年腰椎小關(guān)節(jié)骨性關(guān)節(jié)炎軟骨退變病理相關(guān)性 采用Spearman法分析，結(jié)果如表3所示，CT和MRI Weishaup分級(jí)與2～3級(jí)腰椎小關(guān)節(jié)骨性關(guān)節(jié)炎軟骨退變病理顯著相關(guān)(P＜0.05)；與低級(jí)別腰椎小關(guān)節(jié)骨性關(guān)節(jié)炎軟骨退變病理相關(guān)性差。

表2 CT和MRI影像學(xué)改變對(duì)老年腰椎小關(guān)節(jié)骨性關(guān)節(jié)炎軟骨退變檢測(cè)的準(zhǔn)確率

表3 影像學(xué)改變與老年腰椎小關(guān)節(jié)骨性關(guān)節(jié)炎軟骨退變病理相關(guān)性

3 討 論

在正常脊柱中椎間盤與其相應(yīng)兩個(gè)小關(guān)節(jié)形成三關(guān)節(jié)復(fù)合體共同發(fā)揮生物學(xué)作用，小關(guān)節(jié)不但幫助承擔(dān)脊柱后方載荷為脊柱承重的25%～30%，而且對(duì)于維持脊柱穩(wěn)定性、保護(hù)椎間盤和椎體方面具有重要作用[9-10]。

當(dāng)關(guān)節(jié)軟骨代謝失衡時(shí)，不但會(huì)加劇關(guān)節(jié)軟骨的退變，而且會(huì)加劇小關(guān)節(jié)肥大、增生等重塑使小關(guān)節(jié)方向矢狀化發(fā)展[11]。小關(guān)節(jié)肥大、增生會(huì)導(dǎo)致椎間管發(fā)生狹窄，小關(guān)節(jié)的矢狀化退變會(huì)破壞三關(guān)節(jié)復(fù)合體的穩(wěn)定導(dǎo)致脊柱退行性滑脫或退變性側(cè)凸。

腰椎在脊柱中活度較大、承受載荷較大、且相對(duì)于其他節(jié)段小關(guān)節(jié)偏向于矢狀位，這些因素使得腰椎節(jié)段更容易發(fā)生小關(guān)節(jié)骨性關(guān)節(jié)炎軟骨退變，尤其L4～5椎是臨床誘發(fā)疾病的高危險(xiǎn)因素之一[12-13]。而且老年人全身機(jī)體代謝速率減慢，機(jī)體鈣量流失、機(jī)體內(nèi)激素水平下降等更加容易誘發(fā)關(guān)節(jié)軟骨代謝失衡。臨床研究發(fā)現(xiàn)老年人群體腰椎小關(guān)節(jié)骨性關(guān)節(jié)炎軟骨退變臨床發(fā)病率和病變程度要遠(yuǎn)高于青年人群體。

腰椎CT和腰椎MRI是目前臨床上腰椎小關(guān)節(jié)骨性關(guān)節(jié)炎軟骨退變的主要診斷依據(jù)，因此本文就腰椎CT和MRI改變與腰椎小關(guān)節(jié)骨性關(guān)節(jié)炎軟骨退變老年患者病理間的相關(guān)性進(jìn)行探討。結(jié)果發(fā)現(xiàn)腰椎CT和MRI的Weishaup分級(jí)2～3級(jí)對(duì)老年患者腰椎小關(guān)節(jié)骨性關(guān)節(jié)炎軟骨退變病理Nicola分級(jí)的3～4級(jí)符合性較好，其中腰椎CT 2級(jí)改變對(duì)病理Nicola 3級(jí)診斷準(zhǔn)確率為94.59%，腰椎CT 3級(jí)改變對(duì)Nicola 4級(jí)診斷準(zhǔn)確率為80.00%，總準(zhǔn)確率可達(dá)91.49%；腰椎MRI 2級(jí)改變對(duì)病理Nicola 3級(jí)診斷準(zhǔn)確率為89.19%，腰椎MRI 3級(jí)改變對(duì)Nicola 4級(jí)診斷準(zhǔn)確率為90.00%，總準(zhǔn)確率可達(dá)89.36%。而腰椎CT和MRI的Weishaup分級(jí)為0～1級(jí)對(duì)老年患者腰椎小關(guān)節(jié)骨性關(guān)節(jié)炎軟骨退變病理Nicola分級(jí)的1～2級(jí)符合性差(CT：44.12%；MRI：47.06%)，診斷準(zhǔn)確率差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P＜0.05)。雖然腰椎CT和腰椎MRI在對(duì)老年患者腰椎小關(guān)節(jié)骨性關(guān)節(jié)炎軟骨退變?cè)\斷上存在統(tǒng)一性，兩者對(duì)小關(guān)節(jié)軟骨骨贅形成、軟骨增生、關(guān)節(jié)間隙變窄、小關(guān)節(jié)面下骨糜爛和關(guān)節(jié)囊病變等方面具有較高空間分辨率和較好的對(duì)比率；但是兩者具有一定的互補(bǔ)關(guān)系，主要是腰椎CT對(duì)于關(guān)節(jié)間隙狹窄程度的判斷和小關(guān)節(jié)軟骨下骨質(zhì)硬化情況的判斷具有更好的診斷價(jià)值，但是腰椎CT掃描范圍較窄容易出現(xiàn)診斷遺漏而且患者需承受較大劑量X射線，而腰椎MRI對(duì)小關(guān)節(jié)軟骨組織病變?nèi)缪芄┙o、關(guān)節(jié)囊病變和關(guān)節(jié)積液等的顯示較好，而且掃描范圍較廣可以得到小關(guān)節(jié)矢狀位和橫斷位等病變信息，但是對(duì)小關(guān)節(jié)軟骨下骨的診斷、軟骨破壞程度等診斷較差。

Spearman分析發(fā)現(xiàn)CT和MRI Weishaup分級(jí)與2～3級(jí)腰椎小關(guān)節(jié)骨性關(guān)節(jié)炎軟骨退變病理呈顯著相關(guān)性(P＜0.05)；與低病變程度的病理相關(guān)性差。在小關(guān)節(jié)骨性關(guān)節(jié)炎軟骨退變?cè)缙?Weishaup 0～1級(jí))，局部破壞程度較嚴(yán)重而整體軟骨關(guān)節(jié)炎病程較短、破壞程度較輕，尚未形成侵蝕性破壞、骨贅、關(guān)節(jié)肥大增生等現(xiàn)象，造成腰椎CT和MRI對(duì)其診斷準(zhǔn)確性下降。而MRI小關(guān)節(jié)不對(duì)稱程度改變對(duì)腰椎小關(guān)節(jié)骨性關(guān)節(jié)炎軟骨退變3級(jí)(91.89%)和4級(jí)(80.00%)病變檢測(cè)率較高，但是與退變病理相關(guān)性較差(r=0.216，P= 0.148)。主要表現(xiàn)為部分患者不對(duì)稱程度較高為3級(jí)，但是關(guān)節(jié)炎軟骨退變病理變化較小為1級(jí)；部分患者表現(xiàn)為不對(duì)稱程度較低為2級(jí)，但是有明顯小關(guān)節(jié)增生和骨贅形成。這可能與老年患者致病機(jī)制復(fù)雜以及多種骨性疾病共同發(fā)展有關(guān)。

綜上所述，臨床2～3級(jí)老年腰椎小關(guān)節(jié)骨性關(guān)節(jié)炎軟骨退變與CT、MRI影像學(xué)改變呈顯著正相關(guān)性，對(duì)0～1級(jí)病變的臨床診斷存在局限性。雖然CT和MRI影像學(xué)改變存在一定的一致性，但兩者對(duì)疾病的診斷具有相互補(bǔ)充的作用，對(duì)于老年患者、多椎體發(fā)病患者應(yīng)給予兩項(xiàng)全面檢查以避免遺漏。

[1]Splendiani A,Ferrari F,Barile A,et al.Occult neural foraminal stenosis caused by association between disc degeneration and facet joint osteoarthritis:demonstration with dedicated upright MRI system[J]. Radiol Med,2014,119(3):164-174.

[2]李華,曹貞國(guó),魏東.椎板減壓術(shù)治療退變性腰椎管狹窄癥60例中遠(yuǎn)期療效觀察[J].海南醫(yī)學(xué),2011,22(22):81-82.

[3]Kim JS,Kroin JS,Buvanendran A,et al.Characterization of a new animal model for evaluation and treatment of back pain due to lumbar facet joint osteoarthritis[J].Arthritis Rheum,2011,63(10): 2966-2973.

[4]殷剛,邱勇.腰椎小關(guān)節(jié)骨性關(guān)節(jié)炎危險(xiǎn)因素的研究進(jìn)展[J].中國(guó)矯形外科雜志,2009,17(13):995-997.

[5]Varlotta GP,Lefkowitz TR,Schweitzer M,et al.The lumbar facet joint:a review of current knowledge:part 1:anatomy,biomechanics, and grading[J].Skeletal Radiol,2011,40(1):13-23.

[6]Weishaupt D,Zanetti M,Boos N,et al.MR imaging and CT in osteoarthritis of the lumbar facet joints[J].Skeletal Radiol,1999,28(4): 215-219.

[7]Boden SD,Riew KD,Yamaguchi K,et al.Orientation of the lumbar facet joints:association with degenerative disc disease[J].J Bone Joint SurgAm,1996,78(3):403-411.

[8]Nicola GC,Berlemann U,Moore RJ,et al.Early histologic changes in lower lumbar discs and facet joints and their correlation[J].Eur Spine J,2000,9(1):23-29.

[9]Varlotta GP,Lefkowitz TR,Schweitzer M,et al.The lumbar facet joint:a review of current knowledge:PartⅡ:diagnosis and management[J].Skeletal Radiol,2011,40(2):149-157.

[10]張繼業(yè),王吉興,張斌,等.高應(yīng)力導(dǎo)致兔腰椎小關(guān)節(jié)骨性關(guān)節(jié)炎的實(shí)驗(yàn)研究[J].中國(guó)脊柱脊髓雜志,2011,21(10):853-859.

[11]張繼業(yè),王吉興,王新,等.高應(yīng)力與腰椎小關(guān)節(jié)方向變化關(guān)系的實(shí)驗(yàn)研究[J].中國(guó)脊柱脊髓雜志,2013,23(7):648-653.

[12]Eubanks JD,Lee MJ,Cassinelli E,et al.Prevalence of lumbar facet arthrosis and its relationship to age,sex,and race:an anatomic study of cadaveric specimens[J].Spine,2007,32(19):2058-2062.

[13]王永江.影像學(xué)參數(shù)對(duì)L4椎體發(fā)生退變性滑脫的影響[J].海南醫(yī)學(xué),2015,12(26):1772-1774.

Correlation between pathology of cartilage degeneration in the elderly patients with lumbar facet joint osteoarthritis and imageological changes.

SU Yang,WANG Jiang-Yue,LIU Jing.Medical Imaging Department,Beibei Traditional Chinese Medical Hospital of Chongqing,Chongqing 400700,CHINA

ObjectiveTo explore the correlation between pathology of cartilage degeneration in the elderly patients with lumbar facet joint osteoarthritis and imageological change,in order to provide some reference for the diagnosis of clinical diseases.MethodsFifty-six elderly patients with lumbar spinal stenosis or lumbar disc herniation and treated with transforaminal lumbar interbody fusion(TLIF)were selected from June 2012 to May 2015.Both computed tomography(CT)and magnetic resonance imaging(MRI)examination were given before TLIF operation,and the cartilage tissues were selected in the operation for pathological examination.Weishaup and Borden were used to grade the imageological results,and Nicola were employed to grade the pathological changes.Correlation between pathology of cartilage degeneration and imageological changes was analyzed by Spearman method.ResultsThe main lumbar spine were L4～5.CT and MRI had low accuracy rate to detect grade 0～1 cartilage degeneration of lumbar facet joint osteoarthritis with 44.12%and 47.06%,but had high accuracy rate to detect grade 2～3 cartilage degeneration in lumbar facet joint osteoarthritis with 91.49%and 89.36%.Compared with grade 0～1,the accuracy rate of CT and MRI were significantly higher for grade 3～4(P＜0.05).The detection accuracy rate of MRI asymmetry degree for grade 1～2 cartilage degeneration was significantly lower than that of grade 3～4(41.18%vs 89.36%,P＜0.05).There was significant correlation between the CT and MRI Weishaup classification and grade 2～3pathology of cartilage degeneration in lumbar facet joint osteoarthritis(P＜0.05).ConclusionThere is significant correlations between grade 3～4 cartilage degeneration in lumbar facet joint osteoarthritis and imageological change of CT and MRI,and there were limitations in the clinical diagnosis for 1～2 grade.

Elderly;Degenerative cartilage pathology of lumbar facet joint osteoarthritis;Computed tomography(CT);Magnetic resonance imaging(MRI)

R684.3

A

1003—6350（2016）11—1818—04

10.3969/j.issn.1003-6350.2016.11.031

2016-01-08)

蘇楊。E-mail：58956893241@qq.com