腰椎間盤和腰椎小關(guān)節(jié)的退變順序及其與年齡的相關(guān)性分析

閆廣輝，李志賞，魏 巍，于鐵淼，楊建博，魏 體，索 娜，張慶勝，靳憲輝

(河北醫(yī)科大學(xué)附屬哈勵遜國際和平醫(yī)院，河北衡水 053000)

腰椎退變性改變是臨床常見病及多發(fā)病。腰椎的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)為前方的椎間盤和后外側(cè)的兩個關(guān)節(jié)突關(guān)節(jié)組成了腰椎穩(wěn)定的三關(guān)節(jié)復(fù)合體，是脊柱穩(wěn)定的功能單位。腰椎間盤退變和(或)關(guān)節(jié)突關(guān)節(jié)增生、硬化、變形等，均會影響正常脊柱力學(xué)，在脊柱退行性改變中起著重要作用。隨著年齡的增長，腰椎小關(guān)節(jié)逐漸退變，必然伴隨著椎間盤的退變；在年輕患者中腰椎小關(guān)節(jié)炎發(fā)生率較高，而在老年患者中，椎間盤退變發(fā)生率較高。本研究通過應(yīng)用MRI及CT分別對腰椎間盤和腰椎小關(guān)節(jié)退變進(jìn)行評估，分析其與年齡的相關(guān)性及二者退變的先后次序。現(xiàn)報道如下。

1 資料與方法

1.1一般資料 選擇2014年1月至2016年6月以腰腿痛在本院就診及住院的影像學(xué)資料齊全的患者共600例為研究對象，其中男288例、女312例，年齡26～78歲、平均(55.0±10.8)歲。所有患者均排除腫瘤、骨折、感染、骶髂關(guān)節(jié)炎、類風(fēng)濕關(guān)節(jié)炎等。對研究對象L3～4、L4～5、L5～S1三節(jié)段腰椎間盤及腰椎小關(guān)節(jié)退變進(jìn)行評估，影像學(xué)出現(xiàn)變異者給予剔除，其中<45歲者共150例，≥45歲者450例。本研究通過了醫(yī)院醫(yī)學(xué)倫理委員會的審批，所有參與研究者均簽署知情同意書。

1.2方法

1.2.1腰椎間盤退變評判 應(yīng)用Siemens公司3.0T MRI掃描儀進(jìn)行常規(guī)掃描，T1WI采用自旋回波掃描，T2WI采用快速自旋回波序列。重復(fù)時間2 600 ms；回波時間90 ms；層厚4 mm，間距1 mm；矩陣320 mm×224 mm；FOV：35 cm×35 cm。應(yīng)用Pfirrmann方法通過在T2加權(quán)像上正中矢狀面椎間盤信號、髓核和纖維環(huán)的界限及椎間高度將腰椎間盤退變進(jìn)行分級[1]，分為Ⅰ～Ⅴ級，級數(shù)越高提示退變逐漸加重。其中Ⅰ級為正常椎間盤，椎間高度正常，椎間盤的結(jié)構(gòu)呈均勻的白色高信號；Ⅴ級為椎間隙塌陷，椎間盤呈現(xiàn)黑色低信號，髓核和纖維環(huán)不能區(qū)分。由2名高年資骨科主治醫(yī)師進(jìn)行評判，將L3～4、L4～5、L5～S1椎間盤進(jìn)行分級，若評判不一致時，由2人協(xié)商決定。

1.2.2腰椎小關(guān)節(jié)退變評判 對L3～S1節(jié)段進(jìn)行常規(guī)螺旋CT檢查，掃描平面與椎間隙平行，掃描條件：Sensation 64 CT機(jī)，120 kV，200 mA，層厚3 mm，層距3 mm，如果CT橫斷面與終板的夾角大于5°者則舍去該病例資料。選各節(jié)段經(jīng)過下位椎體上終板的平面作為評判層面，按照Weishaupt分級標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行[2]，腰椎小關(guān)節(jié)退變分為0～3級共4級，其中0級為正常小關(guān)節(jié)，關(guān)節(jié)間隙約2 mm；3級為關(guān)節(jié)間隙變窄(<2 mm)，重度關(guān)節(jié)突肥大和(或)巨大骨贅形成，嚴(yán)重軟骨下骨侵蝕和(或)軟骨下囊腫。由2名高年資醫(yī)師進(jìn)行評判，將L3～4、L4～5、L5～S1節(jié)段進(jìn)行退變判定。

1.3觀察指標(biāo) 觀察記錄椎間盤PfirrmannⅠ～Ⅴ級患者年齡分布情況、椎間盤退變各級別所占比例；觀察記錄腰椎小關(guān)節(jié)Weishaupt分級0～3級的患者年齡分布情況、各級別所占比例；比較腰椎間盤退變率(Ⅱ～Ⅴ級)及腰椎小關(guān)節(jié)退變率(1～3級)。

1.4統(tǒng)計學(xué)處理 采用SPSS19.0統(tǒng)計軟件進(jìn)行統(tǒng)計分析。計數(shù)資料以率表示，組間比較用χ2檢驗(yàn)；椎間盤退變與年齡，腰椎小關(guān)節(jié)退變與年齡之間的相關(guān)性采用Spearman等級相關(guān)。以P<0.05為差異有統(tǒng)計學(xué)意義。

2 結(jié) 果

2.1腰椎間盤退變與年齡的相關(guān)性分析 共判定L3～S1節(jié)段1 800個椎間盤，其中PfirrmannⅠ級455個(25.3%)、Ⅱ級549個(30.5%)、Ⅲ級420個(23.3%)、Ⅳ級315個(17.5%)、Ⅴ級61個(3.4%)。椎間盤PfirrmannⅠ～Ⅴ級的患者年齡分別為(28.8±5.6)、(39.2±8.9)、(50.3±10.3)、(58.6±11.2)、(65±12.5)歲。椎間盤退變程度與年齡呈正相關(guān)(r=0.56，P=0.017)。

2.2腰椎小關(guān)節(jié)退變與年齡的相關(guān)性分析 共對L3～S1節(jié)段3 600個關(guān)節(jié)突關(guān)節(jié)進(jìn)行了判定，各級所占比例分別為0級31.5%、1級40.4%、2級20.4%、3級7.7%。腰椎小關(guān)節(jié)Weishaupt分級0～3級的患者年齡分別為(27.8±4.8)、(36.1±9.6)、(52.5±11.4)、(65.5±12.5)歲。腰椎小關(guān)節(jié)退變程度與年齡呈正相關(guān)(r=0.62，P=0.009)。

2.3腰椎間盤退變與腰椎小關(guān)節(jié)退變的相關(guān)性 在<45歲的患者中，腰椎間盤退變率在L3～4節(jié)段為42.0%，L4～5節(jié)段為55.3%，L5～S1節(jié)段為45.3%；腰椎小關(guān)節(jié)退變率在L3～4節(jié)段為53.0%，L4～5節(jié)段為65.0%，L5～S1節(jié)段為55.0%。腰椎椎間盤退變率明顯低于腰椎小關(guān)節(jié)退變率(P<0.05)。見表1。

在≥45歲的患者中，腰椎間盤退變率在L3～4節(jié)段為81.1%，L4～5節(jié)段為88.0%，L5～S1節(jié)段為82.0%；腰椎小關(guān)節(jié)退變率在L3～4節(jié)段為71.0%，L4～5節(jié)段為76.0%，L5～S1節(jié)段為73.0%。腰椎間盤退變率高于腰椎小關(guān)節(jié)退變率(P<0.05)。見表2。

表1 <45歲患者(150例)的腰椎間盤及小關(guān)節(jié)退變率[%(n/n)]

表2 ≥45歲患者(450例)的腰椎間盤及小關(guān)節(jié)退變率[%(n/n)]

3 討 論

全世界人口中有6.0%～15.7%的患者伴有慢性腰腿痛，給家庭和社會帶來重大負(fù)擔(dān)[3]，因此越來越多的學(xué)者對腰腿痛進(jìn)行了研究。既往研究對于腰腿痛的原因多數(shù)關(guān)注于椎間盤退變，由于腰椎活動功能單位是由前側(cè)的椎間盤和后方兩側(cè)的關(guān)節(jié)突關(guān)節(jié)構(gòu)成，正常情況下前方的椎間盤是主要的承重結(jié)構(gòu)，兩側(cè)的關(guān)節(jié)突關(guān)節(jié)提供后方的穩(wěn)定結(jié)構(gòu)，其對腰椎軸向活動具有限制作用，因此腰椎小關(guān)節(jié)在腰椎退變過程有重要影響[4-5]。多數(shù)學(xué)者認(rèn)為，腰椎退變始于椎間盤退變，椎間盤脫水、椎間隙高度丟失，導(dǎo)致了關(guān)節(jié)突關(guān)節(jié)的應(yīng)力改變，繼而出現(xiàn)關(guān)節(jié)軟骨改變、骨贅形成、關(guān)節(jié)變形等[6]。有學(xué)者經(jīng)研究得出了不同的結(jié)論，EUBANKS等[7]在3 000例樣本中，選擇了647例患者作為研究對象，研究認(rèn)為腰椎小關(guān)節(jié)退變早于椎間盤退變。本研究試圖研究腰椎間盤退變及腰椎小關(guān)節(jié)退變隨時間變化的規(guī)律。

腰椎間盤退變早期表現(xiàn)為髓核、纖維環(huán)等的生化改變，進(jìn)而出現(xiàn)椎間盤高度降低、纖維環(huán)破裂、椎間盤突出等形態(tài)改變。正常情況下，腰椎間盤內(nèi)部的生化成分是動態(tài)平衡的，伴隨著時間的增長，椎間盤內(nèi)部逐漸出現(xiàn)營養(yǎng)缺失、細(xì)胞衰弱、力學(xué)因素改變，導(dǎo)致椎間盤內(nèi)部平衡被打破，合成減少、分解占主要趨勢，水分減少，蛋白多糖成分和含量發(fā)生變化，造成椎間盤逐漸退行性改變。椎間盤退變的Pfirrmann分級評價是國際上公認(rèn)的評判系統(tǒng)，它是根據(jù)核磁T2WI正中矢狀位對椎間盤分為5級。張新娟[8]應(yīng)用Pfirrmann分級對椎間盤進(jìn)行分級，研究認(rèn)為年齡增長與腰椎間盤退變呈較強(qiáng)的正相關(guān)。本組研究對象年齡在26～78歲，1 800個腰椎間盤，其中PfirrmannⅠ級455個(25.3%)、Ⅱ級549個(30.5%)、Ⅲ級420個(23.3%)、Ⅳ級315個(17.5%)、Ⅴ級61個(3.4%)，說明早、中期退變的椎間盤占大部分，而發(fā)生明顯椎間隙變窄的只占很少部分。本研究顯示，椎間盤退變分級與年齡呈正相關(guān)(r=0.56，P=0.017)，即隨著年齡的增長，椎間盤退變逐漸加重，與上述學(xué)者研究結(jié)果符合。

腰椎小關(guān)節(jié)為承重性關(guān)節(jié)，其退行性改變是指關(guān)節(jié)軟骨代謝失去平衡引起結(jié)構(gòu)性改變，是隨著年齡改變而改變的[9]。FUJIWARA等[10]認(rèn)為腰椎小關(guān)節(jié)骨性關(guān)節(jié)炎造成關(guān)節(jié)突關(guān)節(jié)磨損及小骨折，引起腰椎小關(guān)節(jié)面創(chuàng)傷性改變，使其從冠狀面形成矢狀面。WANG等[11]認(rèn)為，腰椎小關(guān)節(jié)前內(nèi)側(cè)關(guān)節(jié)面磨損程度較高，隨著年齡的增大，腰椎小關(guān)節(jié)前內(nèi)側(cè)面應(yīng)力增大，繼而造成小關(guān)節(jié)矢狀方向的變化。隨著年齡的增長，腰椎小關(guān)節(jié)骨性關(guān)節(jié)炎發(fā)生概率顯著性增高[12]。筆者根據(jù)腰椎小關(guān)節(jié)Weishaupt分級得出0級31.5%、1級40.9%、2級20.7%、3級7.9%，說明3級重度關(guān)節(jié)突肥大、巨大骨贅形成及嚴(yán)重軟骨下骨侵蝕、軟骨下囊腫的患者只占很少部分；腰椎小關(guān)節(jié)退變程度與年齡呈正相關(guān)(r=0.62，P=0.009)。

對于腰椎間盤退變與腰椎小關(guān)節(jié)退變的相關(guān)性，多數(shù)觀點(diǎn)認(rèn)為腰椎退變始于椎間盤退變[6]，而EUBANKS等[7]研究認(rèn)為腰椎退變首先為腰椎小關(guān)節(jié)開始退變，且30歲之前的患者在L1～2、L2～3節(jié)段小關(guān)節(jié)骨性關(guān)節(jié)炎多于椎間盤退變；30～39歲組在L4～5節(jié)段腰椎小關(guān)節(jié)退變多于椎間盤退變；>39歲組在L4～5、L5～S1節(jié)段椎間盤退變多于小關(guān)節(jié)退變。本研究通過研究L3～S1節(jié)段椎間盤及腰椎小關(guān)節(jié)退變發(fā)現(xiàn)，在<45歲人群中，腰椎小關(guān)節(jié)退變率高于椎間盤退變率，在≥45歲人群中，椎間盤退變率高于腰椎小關(guān)節(jié)退變率：推測腰椎小關(guān)節(jié)退變早于腰椎間盤退變，二者退變又互相影響，隨著年齡的增長，腰椎間盤退變加速，逐漸超越腰椎小關(guān)節(jié)退變速度。

綜上所述，腰椎間盤及腰椎小關(guān)節(jié)隨著年齡的增長，逐漸加速退變；腰椎退變始于腰椎小關(guān)節(jié)退變，二者又互相加劇對方退變，但隨著時間推移，椎間盤退變逐漸加速，在老年患者中退變速度已超過腰椎小關(guān)節(jié)退變。

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