退變性腰椎滑脫患者腰部多裂肌退變與腰背痛的相關(guān)性研究

王鑫強，賈瑞鋼，陳彥影，張維龍

(南京明基醫(yī)院骨科，南京醫(yī)科大學(xué)附屬明基醫(yī)院骨科，江蘇 南京 210019)

退變性腰椎滑脫患者腰部多裂肌退變與腰背痛的相關(guān)性研究

王鑫強，賈瑞鋼，陳彥影，張維龍

(南京明基醫(yī)院骨科，南京醫(yī)科大學(xué)附屬明基醫(yī)院骨科，江蘇 南京 210019)

目的分析退變性腰椎滑脫患者腰椎多裂肌退變程度與其視覺模擬疼痛評分(visual analogue score，VAS)以及Oswestry功能障礙指數(shù)(Oswestry disability index，ODI)的相關(guān)性。方法回顧性分析64例患者，男性24例，女性40例；年齡45～84歲，平均(63.02±10.59)歲。通過腰椎MRI測量患者兩側(cè)多裂肌平均橫截面積與第5腰椎椎體橫截面積比值，通過多裂肌內(nèi)脂肪浸潤面積比例將患者分為0、1、2、3共四級，將0、1級患者分為A組，2、3級為B組，并對兩組間VAS及ODI評分進行比較，對多裂肌萎縮程度、脂肪浸潤分級與VAS、ODI評分進行相關(guān)性分析。結(jié)果64例患者多裂肌萎縮值平均為(0.78±0.05)。多裂肌脂肪浸潤分級為：0級6例，1級11例，2級20例，3級27例。所有患者VAS評分平均(5.3±1.4)分，ODI評分平均(47.1±13.5)%。A組VAS評分平均(4.7±1.9)分，ODI評分平均(33.7±8.6)%。B組VAS評分平均(5.8±1.4)分，ODI評分平均(53.2±9.3)%。A組VAS評分低于B組(P=0.016)，A組ODI評分也低于B組(P=0.009)。多裂肌萎縮值與VAS及ODI評分具有負相關(guān)性(r=-0.43，P=0.024；r=-0.49，P=0.004)，而脂肪浸潤分級與VAS及ODI評分具有正相關(guān)性(r=0.53，P=0.019；r=0.44，P=0.015)。結(jié)論退變性腰椎滑脫患者多裂肌退變程度與腰背痛程度存在相關(guān)性。嚴重的多裂肌退變程度預(yù)示著更嚴重的腰背痛及功能障礙。

退變性腰椎滑脫；多裂??；肌肉萎縮；脂肪浸潤；腰背痛

退變性腰椎滑脫(degenerative lumbar spondylolisthesis，DLS)是一種常見的腰椎退行性疾病，在45～75歲人群中的發(fā)生率約為3.5%～17.3%[1]。其主要癥狀為因腰椎不穩(wěn)所導(dǎo)致的腰背痛，當(dāng)腰椎滑脫造成神經(jīng)根卡壓則可出現(xiàn)下肢痛及坐骨神經(jīng)痛癥狀。腰椎椎旁肌肉在維持腰椎正?；顒雍头€(wěn)定性中起著非常重要的作用，其中多裂肌對于維持椎體間動態(tài)穩(wěn)定性最為重要，約占總體的2/3，遠高于骶棘肌及腰大肌等其他椎旁肌[2]。研究表明，在慢性非特異性腰痛患者中多裂肌的萎縮及脂肪浸潤程度與腰痛程度、功能障礙程度呈正相關(guān)[3-4]。日常臨床工作中，通常只以椎骨相對的滑移程度來評估椎體滑脫的嚴重程度，而忽視了椎旁肌等軟組織在維持脊柱穩(wěn)定性中的重要作用。為了明確退變性腰椎滑脫患者腰椎MRI評估多裂肌退變程度與臨床癥狀嚴重程度之間的關(guān)系，本研究對退變性腰椎滑脫患者采用腰椎MRI評估多裂肌退變程度，并與其視覺模擬疼痛評分(visual analogue score，VAS)以及Oswestry功能障礙指數(shù)(oswestry disability index，ODI)進行相關(guān)性分析。

1 資料與方法

1.1 研究對象 回顧性分析2014年1月至2016年12月我院就診的退變性腰椎滑脫患者。納入標準：a)年齡大于45歲；b)單節(jié)段退變性滑脫；c)具有腰椎MRI、VAS評分及ODI評分等資料。排除標準：a)峽部裂性腰椎滑脫；b)合并脊柱畸形；c)合并神經(jīng)根損害癥狀；d)既往有腰椎炎癥性疾病病史；e)既往有腰椎骨折病史；f)既往有腰椎手術(shù)史。

1.2 多裂肌萎縮程度的評估 通過我院PACS系統(tǒng)獲得患者腰椎MRI圖像并選取橫截面上第5腰椎層面T2加權(quán)圖像。使用圖像處理軟件Image J 1.50i(美國國立衛(wèi)生研究院網(wǎng)站提供免費下載，網(wǎng)址https：//imagej.nih.gov/ij/download.html)在多裂肌輪廓上勾勒不規(guī)則曲線并記錄其面積數(shù)值(見圖1)。對每例患者均分別測量兩側(cè)多裂肌橫截面積并取平均值。同時以同樣方法測量該患者第5腰椎椎體橫截面積作為基準值。參考Zotti等[5]的評估方法，用多裂肌橫截面積的平均值與第5腰椎椎體橫截面積的比值反映多裂肌的萎縮程度，其數(shù)值越小表示萎縮程度越嚴重。

注： 1號圖形為右側(cè)多裂肌，面積為4 0242號圖形為左側(cè)多裂肌，面積為3 687；平均值為3 855.53號圖形為L5椎體，面積為4 862。兩者比值約為0.79

圖1 多裂肌萎縮程度測量方法示意

1.3 多裂肌脂肪浸潤程度的評估 同樣在患者腰椎MRI橫截面第5腰椎水平T2加權(quán)圖像上采用Kader等[6]的分級標準對多裂肌脂肪浸潤程度進行分級評估，0級：正常，無明顯脂肪浸潤；1級：脂肪浸潤面積小于10%；2級：脂肪浸潤面積大于10%小于50%；3級：脂肪浸潤面積大于50%。分級越高表示多裂肌脂肪浸潤程度越嚴重。根據(jù)脂肪浸潤程度，將患者分為A、B兩組，A組患者脂肪浸潤程度為0、1級：B組患者脂肪浸潤程度為2、3級。

2 結(jié) 果

共有64例患者納入本研究(男性24例，女性40例)，年齡45～84歲，平均(63.02±10.59)歲。多裂肌萎縮值平均為(0.78±0.05)。多裂肌脂肪浸潤分級結(jié)果為：0級6例，1級11例，2級20例，3級27例。所有患者VAS評分平均(5.3±1.4)分，ODI評分平均(47.1±13.5)%。A、B兩組患者VAS及ODI評分差異均有統(tǒng)計學(xué)意義(見表1)。多裂肌萎縮值與VAS及ODI評分具有負相關(guān)性，而多裂肌脂肪浸潤分級與VAS及ODI評分具有正相關(guān)性(見表2)。

表1 不同多裂肌脂肪浸潤程度患者VAS及ODI評分比較

表2 多裂肌萎縮值、脂肪浸潤分級與VAS、ODI評分的相關(guān)性

典型病例為一53歲女性患者，脊柱側(cè)位X線片提示L4椎體Ⅰ度前滑脫(見圖2)，評估多裂肌萎縮程度，多裂肌萎縮程度值0.45，脂肪浸潤程度3級，多裂肌萎縮及脂肪浸潤程度較重；該患者VAS評分7分，ODI評分60%(見圖3)。

3 討 論

在諸多椎旁肌肉中，最長肌、髂肋肌距離腰椎椎體較遠，與椎體之間的連接較少，主要使腰椎產(chǎn)生大幅運動。而多裂肌位于最內(nèi)側(cè)，與腰椎附著面積最大，且從腰背部一直延續(xù)到骶部，其功能是形成相鄰椎體間的緊密連接，并分配整體

圖2 脊柱側(cè)位X線片提示L4椎體Ⅰ度前滑脫

圖3 通過腰椎MRI進行評估，多裂肌萎縮程度值0.45，脂肪浸潤程度3級

的壓力至各個運動節(jié)段，對維持腰骶區(qū)域穩(wěn)定性起最主要作用[7]。另外，多裂肌肌纖維的組織學(xué)形態(tài)上相較其他椎旁肌更粗更短，使其可以有較大的收縮力，從而更有效地維持脊柱的穩(wěn)定。同時，多裂肌纖維中包含較多肌梭，肌梭是一種能感受肌肉長度變化及牽拉刺激的本體感受器[8]。當(dāng)脊柱從中立位產(chǎn)生活動，受牽拉的多裂肌內(nèi)的肌梭產(chǎn)生神經(jīng)沖動，神經(jīng)沖動傳導(dǎo)至脊髓后，脊髓會產(chǎn)生反饋調(diào)節(jié)信號，使受牽拉的多裂肌產(chǎn)生收縮活動以穩(wěn)定脊椎[9]。

生物力學(xué)上將脊柱的運動范圍分為中性區(qū)與彈性區(qū)，中性區(qū)指脊柱從中立位向各個方向運動時在力學(xué)上處于零負載的區(qū)域，彈性區(qū)指從出現(xiàn)負載開始至達到最大負載時的活動范圍。節(jié)段不穩(wěn)指脊柱運動單元維持脊柱在中立區(qū)范圍內(nèi)穩(wěn)定性能力的下降。有研究[10]通過在尸體上分析腰椎及椎旁肌肉的活動情況，證實多裂肌通過維持每個運動節(jié)段的穩(wěn)定性來維持腰椎整體的穩(wěn)定性。脊柱在處于中立位時，多裂肌可提供近2/3的脊柱穩(wěn)定性，以深部多裂肌為主，淺部多裂肌主要參與腰椎的背伸及旋轉(zhuǎn)運動。

腰椎滑脫作為一種以腰椎穩(wěn)定性降低為主要病因的疾病，多裂肌的退變與腰椎滑脫的部位及程度密切相關(guān)[11]。在腰背痛患者中，多裂肌萎縮的主要因素有：炎性因子刺激神經(jīng)未梢產(chǎn)生疼痛刺激，刺激傳入中樞神經(jīng)系統(tǒng)后為減輕疼痛，中樞神經(jīng)系統(tǒng)反饋性抑制多裂肌活動，但同時長時間收縮抑制則加重多裂肌的萎縮；多裂肌萎縮的進一步加重導(dǎo)致脊柱穩(wěn)定性降低，慢性勞損或急性較小外力即可引起局部損傷加重，損傷又可產(chǎn)生炎性因子刺激神經(jīng)末梢產(chǎn)生疼痛，從而形成惡性循環(huán)[12]。另外，脊神經(jīng)損害導(dǎo)致的去神經(jīng)性萎縮也是多裂肌萎縮的一個重要原因。有動物實驗在豬模型上誘導(dǎo)損傷一側(cè)的脊神經(jīng)根，可觀察到相應(yīng)節(jié)段損傷側(cè)的多裂肌在3 d內(nèi)迅速萎縮，而對側(cè)的多裂肌并無明顯萎縮跡象[13]。

在退變性腰椎滑脫患者中，通過CT掃描發(fā)現(xiàn)椎旁肌整體表現(xiàn)為代償性肥大[14]。而進一步使用對軟組織分辨率更高的MRI掃描則發(fā)現(xiàn)多裂肌并未像其他椎旁肌一樣出現(xiàn)代償性肥大，反而表現(xiàn)出明顯的萎縮及脂肪浸潤，其中在滑脫節(jié)段退變最為嚴重，脂肪浸潤程度最高[15]。本研究發(fā)現(xiàn)退行性腰椎滑脫患者多裂肌脂肪浸潤較明顯，2、3級患者共47例，明顯多于0、1級患者17例。此外，脂肪浸潤明顯的患者VAS評分及ODI評分也較高，提示腰背痛程度較重及對生活影響也較嚴重。通過相關(guān)性分析，多裂肌萎縮值與VAS及ODI評分具有負相關(guān)性，多裂肌脂肪浸潤分級與VAS及ODI評分具有正相關(guān)性。即多裂肌萎縮及脂肪浸潤越嚴重，臨床癥狀越明顯。對于此結(jié)果我們分析認為，在退變性腰椎滑脫患者中，隨著多裂肌退變程度加重，其對于維持腰椎穩(wěn)定的能力持續(xù)減弱，使得腰椎不穩(wěn)定程度逐漸加重，從而導(dǎo)致更明顯的腰痛及功能障礙。

鑒于以多裂肌為主的椎旁肌肉對維持腰椎穩(wěn)定性的重要性，目前將腰背肌鍛煉作為諸多腰椎退行性疾病的基礎(chǔ)治療方式之一已經(jīng)得到廣泛的認可。通過腰背肌鍛煉加強椎旁肌肉力量，提高椎體穩(wěn)定性可明顯減輕患者疼痛，改善活動功能。研究還發(fā)現(xiàn)，對于單純行椎管減壓術(shù)的腰椎狹窄患者，術(shù)前多裂肌的退變程度可直接影響患者手術(shù)療效[16]，這進一步提示了多裂肌功能對未行內(nèi)固定及融合術(shù)的腰椎術(shù)后患者的重要性。

綜上所述，退變性腰椎滑脫患者多裂肌退變程度與腰背痛程度存在相關(guān)性。重視多裂肌等椎旁肌肉對于指導(dǎo)退變性腰椎滑脫患者保守及手術(shù)治療均具有重要意義。腰椎手術(shù)采用何種入路與術(shù)式可減少對椎旁肌肉的損傷以及是否會提高術(shù)后療效值得進一步研究。

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CorrelationbetweenLumbarMultifidusMuscleDegenerationandLowBackPaininDegenerativeLumbarSpondylolisthesisPatients

Wang Xinqiang，Jia Ruigang，Chen Yanying，et al

(Department of Orthopedics，BenQ Medical Center，the Affiliated BenQ Hospital of Nanjing Medical University，Nanjing 210019，China)

ObjectiveTo analysis the correlation between lumbar multifidus muscle degeneration and Visual Analogue Score(VAS)，Oswestry disability index(ODI) in degenerative lumbar spondylolisthesis patients.MethodsA total of 64 patients(24 males，40 females) with a mean age of (63.02±10.59) years(range，45～84 years) was included in this retrospective study.The mean cross-sectional area of lumbar multifidus muscle on both sides and the cross-sectional area of the fifth lumbar vertebra were measured on the MRI imaging and then the ratio was calculated.The severity of the fatty infiltration was also evaluated by MRI and 4 different degrees(grade 0，1，2，3)were determined.Patients were divided into two groups：group A(grade 0 or 1) and group B(grade 1 or 2).The VAS and ODI were cornpared between two groups.The correlations between the atrophy，fatty infiltration of multifidus muscle and VAS，ODI were analyzed.ResultsThe mean ratio of multifidus muscle atrophy of all 64 cases was (0.78±0.05).The fatty infiltration of grade 0，1，2 and 3 in multifidus muscle were observed in 6，11，20 and 27 patients respectively.The mean VAS and ODI of all patients was (5.3±1.4) and (47.1±13.5)%.Patients in group A had significantly lower VAS and ODI than those in group A(P=0.016 and 0.009).There was negative correlation between the ratio of multifidus muscle atrophy and VAS，ODI(r=-0.43，P=0.024；r=-0.49，P=0.004).Meanwhile，positive correlation was observed between the fatty infiltration and VAS，ODI(r=0.53，P=0.019；r=0.44，P=0.015).ConclusionThere is a correlation between the severity of lumbar multifidus muscle degeneration and low back pain in patients with degenerative lumbar spondylolisthesis.The more severe of lumbar multifidus muscle degeneration indicates more severe low back pain and disability.

degenerative lumbar spondylolisthesis；lumbar multifidus muscle；muscle atrophy；fatty infiltration；low back pain

1008-5572(2017)09-0777-04

R681.5+7

：B

2017-03-23

王鑫強(1987- )，男，醫(yī)師，南京明基醫(yī)院骨科，210019。

王鑫強，賈瑞鋼，陳彥影，等.退變性腰椎滑脫患者腰部多裂肌退變與腰背痛的相關(guān)性研究[J].實用骨科雜志，2017，23(9)：777-780.