體重指數(shù)、關(guān)節(jié)突關(guān)節(jié)角度與退變性腰椎滑脫的相關(guān)性分析

高志祥，楊紅濤，李磊，周綱，黃衛(wèi)民

(新疆醫(yī)科大學(xué)第六附屬醫(yī)院脊柱外科，新疆 烏魯木齊 830002)

退變性腰椎滑脫(degenerative lumbar spondylolisthesis，DLS)也稱“假性滑脫”，是由于椎間盤退變引起椎間盤高度降低、關(guān)節(jié)囊松弛、黃韌帶皺褶，導(dǎo)致椎間盤、與其相連的上下椎體和關(guān)節(jié)突關(guān)節(jié)三關(guān)節(jié)復(fù)合體力學(xué)失衡，出現(xiàn)上位椎體相對于下位椎體的滑移，根據(jù)其移位的方向分為前、后、側(cè)方滑脫[1-2]。有關(guān)力學(xué)研究表明小關(guān)節(jié)突關(guān)節(jié)承受33%的動(dòng)態(tài)壓縮載荷和35%的靜態(tài)負(fù)荷，因此在腰椎退變性過程中小關(guān)節(jié)突關(guān)節(jié)為脊柱運(yùn)動(dòng)提供的抗剪切、旋轉(zhuǎn)和屈伸力量逐漸減輕而導(dǎo)致椎體移位[3-7]。本研究通過收集我院45例退變性腰椎滑脫疾病患者X線、CT等影像學(xué)資料，測量并探討頭尾關(guān)節(jié)突角度、關(guān)節(jié)突-椎弓根角變化與該病的相關(guān)性。

1 資料與方法

1.1 研究對象 分析2016年1月至2017年11月在我院門診和住院患者經(jīng)X線和CT檢查診斷為DLS的患者共45例，其中男16例，女29例，平均年齡(63.78±8.50)歲。所有患者均采用同一部X線機(jī)及CT機(jī)檢查，所有患者檢查均獲得知情同意。同時(shí)收集同期在我院健康體檢者90例作為正常組，其中男42例，女48例，平均年齡(61.04±7.04)歲。兩組患者在年齡、性別方面比較差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05)，兩組患者一般資料具有可比性。

納入標(biāo)準(zhǔn)：a)診斷為單節(jié)段退變性腰椎滑脫癥(L4～5)；b)資料收集齊全；c)腰椎共5節(jié)段，即無腰椎骶化或骶椎腰化。排除標(biāo)準(zhǔn)：a)其他節(jié)段退變滑脫患者；b)腰椎術(shù)后；c)先天或后天脊柱側(cè)彎；d)存在腰椎骶化、骶椎腰化患者；e)脊柱側(cè)凸畸形>10°；f)真性滑脫(腰椎峽部裂)；g)原發(fā)或繼發(fā)脊柱腫瘤。

1.2 資料收集 記錄患者身高、體重計(jì)算體重指數(shù)；根據(jù)腰椎正側(cè)位X線片、CT平掃測量腰椎滑脫程度、頭尾關(guān)節(jié)突關(guān)節(jié)角、關(guān)節(jié)突-椎弓根角、左右關(guān)節(jié)突關(guān)節(jié)角對稱情況。

1.2.1 頭尾關(guān)節(jié)突關(guān)節(jié)角 對椎體矢狀位上進(jìn)行L4～5CT掃描，選取平行于L4～5椎間隙上緣的終板作為關(guān)節(jié)突的頭部，平行于L4～5椎間隙下緣的終板且通過椎弓根下緣作為關(guān)節(jié)突的尾部，同時(shí)控制CT掃面層與終板夾角小于2°表示有效[8](見圖1)。以上述矢狀層面定位追蹤與該層面的橫斷面CT掃面，用閆廣輝等[9]提出的頭尾側(cè)關(guān)節(jié)突關(guān)節(jié)角角度測量方法進(jìn)行測量：a)尾側(cè)關(guān)節(jié)突關(guān)節(jié)角：在關(guān)節(jié)突關(guān)節(jié)面的前內(nèi)側(cè)點(diǎn)到后外側(cè)點(diǎn)的連線與椎體后緣的夾角，分別測出左、右兩側(cè)的夾角α1、α2，則尾側(cè)關(guān)節(jié)突關(guān)節(jié)角=(α1+α2)/2(見圖2)；b)頭側(cè)關(guān)節(jié)突關(guān)節(jié)角：在關(guān)節(jié)突關(guān)節(jié)面的前內(nèi)側(cè)點(diǎn)到后外側(cè)點(diǎn)的連線與椎間盤后緣的夾角，分別測出左、右兩側(cè)的夾角β1、β2，則頭側(cè)關(guān)節(jié)突關(guān)節(jié)角=(β1+β2)/2(見圖3)。

1.2.2 腰椎滑脫程度 采用Meyerding分型即腰椎側(cè)位片上位椎體向前滑動(dòng)的距離與下位椎體矢狀經(jīng)的比值×100%，分為四度，I度<25%，25%≤Ⅱ度<50%，50%≤Ⅲ度<75%，Ⅳ度>75%。

1.2.3關(guān)節(jié)突-椎弓根角 在腰椎側(cè)位X線片上測量L4椎體前后緣中點(diǎn)連線與椎間關(guān)節(jié)突關(guān)節(jié)間隙的夾角(見圖4)。

圖1 關(guān)節(jié)突頭部、尾部測量示意 圖2 尾側(cè)關(guān)節(jié)突關(guān)節(jié)角測量示意 圖3 頭側(cè)關(guān)節(jié)突關(guān)節(jié)角測量示意

圖4 關(guān)節(jié)突-椎弓根角測量示意

1.2.4 關(guān)節(jié)突關(guān)節(jié)角不對稱 按照Grogan等[10]人的定義，左右關(guān)節(jié)突關(guān)節(jié)角在矢狀位上存在>7°的差異。上述所有測量角度等均測量兩次，然后計(jì)算其平均值后進(jìn)一步統(tǒng)計(jì)分析[11]。

2 結(jié) 果

2.1 滑脫組與正常組相關(guān)指標(biāo)比較 滑脫組患者頭側(cè)關(guān)節(jié)突關(guān)節(jié)角、尾側(cè)關(guān)節(jié)突關(guān)節(jié)角、關(guān)節(jié)突-椎弓根角均比非滑脫組增大，兩組比較差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05，見表1)。

表1 兩組體重指數(shù)、關(guān)節(jié)突關(guān)節(jié)角、關(guān)節(jié)突-椎弓根角比較

2.2 滑脫組與各變量間的線性相關(guān)分析 采用線性相關(guān)分析滑脫組與體重指數(shù)相關(guān)系數(shù)r=0.29，與頭側(cè)關(guān)節(jié)突關(guān)節(jié)角相關(guān)系數(shù)r=0.37，關(guān)節(jié)突-椎弓根角相關(guān)系數(shù)r=0.40，均具有一定相關(guān)性(P<0.05)；而滑脫組與關(guān)節(jié)突角尾端相關(guān)系數(shù)r=0.18，無相關(guān)性(P>0.05)。

2.3 滑脫組的多因素logistics回歸分析 對差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義的體重指數(shù)、頭側(cè)關(guān)節(jié)突關(guān)節(jié)角、關(guān)節(jié)突-椎弓根角納入多因素logistics回歸分析發(fā)現(xiàn)：體重指數(shù)、頭側(cè)關(guān)節(jié)突關(guān)節(jié)角、關(guān)節(jié)突-椎弓根角可能是退變性腰椎滑脫的高危因素(見表2)。

表2 退變性腰椎滑脫的多因素logistics回歸分析

2.4 不同程度腰椎滑脫與關(guān)節(jié)突關(guān)節(jié)角是否對稱關(guān)系分析 退變性腰椎滑脫I度8例，Ⅱ度26例，Ⅲ度11例，通過多聯(lián)卡方檢驗(yàn)，顯示腰椎滑脫與左右關(guān)節(jié)突關(guān)節(jié)角不對稱有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P=0.039)。

3 討 論

3.1 腰椎關(guān)節(jié)突關(guān)節(jié)的生物力學(xué) 脊柱的功能單位(functional spinal unit，F(xiàn)SU)是由相鄰的兩個(gè)椎體及椎間盤、關(guān)節(jié)突關(guān)節(jié)及韌帶結(jié)構(gòu)組成，而關(guān)節(jié)突關(guān)節(jié)在維持脊柱運(yùn)動(dòng)節(jié)段的穩(wěn)定性中起著重要意義[12-13]。關(guān)節(jié)突關(guān)節(jié)主要是承受壓縮、旋轉(zhuǎn)、拉伸、扭轉(zhuǎn)、抗剪切等負(fù)荷力量；當(dāng)脊柱后伸時(shí)腰椎上下關(guān)節(jié)突關(guān)節(jié)的關(guān)節(jié)面相互接觸，產(chǎn)生壓力，隨著后伸角度的逐漸增加，相應(yīng)的關(guān)節(jié)面承受壓力逐漸增加。在正常活動(dòng)范圍內(nèi)30%～70%的扭轉(zhuǎn)力量由關(guān)節(jié)以壓縮載荷的方式承擔(dān)，20%～50%由椎間盤承擔(dān)，當(dāng)運(yùn)動(dòng)單位發(fā)生扭轉(zhuǎn)時(shí)首先由纖維環(huán)中的纖維拉伸對抗，扭轉(zhuǎn)力量逐漸增加時(shí)關(guān)節(jié)突關(guān)節(jié)面開始接觸限制扭轉(zhuǎn)活動(dòng)在1°～2°間，若扭轉(zhuǎn)角度超過2°時(shí)關(guān)節(jié)面內(nèi)前1/3開始受到應(yīng)力的集中而遭到破壞，因此扭轉(zhuǎn)產(chǎn)生的關(guān)節(jié)突上的損傷要比在椎間盤上的損傷要早[14-17]。

3.2 關(guān)節(jié)突關(guān)節(jié)角與DLS的關(guān)系 2009年Toyone等[18]首先提出在CT橫斷面上通過上、下緣終板作平行線測量關(guān)節(jié)突頭側(cè)和尾側(cè)的關(guān)節(jié)角度，并指出腰椎關(guān)節(jié)突關(guān)節(jié)角變化趨于矢狀面時(shí)腰椎滑脫發(fā)生的風(fēng)險(xiǎn)增加，因此關(guān)節(jié)突關(guān)節(jié)矢狀化在腰椎滑脫節(jié)段中已達(dá)成共識(shí)[18-19]。通過本次研究DLS患者在L4～5滑脫節(jié)段關(guān)節(jié)突關(guān)節(jié)角與矢狀面中位線的夾角小于對照組，與前期學(xué)者研究基本一致。當(dāng)人體發(fā)育成熟后，各種負(fù)荷的增加，在此狀態(tài)下由于腰椎本身存在向前凸的生理結(jié)構(gòu)，L4～5椎體向前下方傾斜，該節(jié)段將身體重心向下的壓力分為向前的分力和向椎間關(guān)節(jié)的擠壓力。因此由于關(guān)節(jié)突關(guān)節(jié)角矢狀化后冠狀面的接觸面變小，阻抗向前的力量減弱，最終不能抵抗上位椎體向前的分力而發(fā)生滑脫。通過相關(guān)性分析發(fā)現(xiàn)頭側(cè)關(guān)節(jié)突關(guān)節(jié)角與腰椎滑脫都有一定的相關(guān)性，但相關(guān)性差，相關(guān)系數(shù)r=0.29，P=0.002，通過多因素logistics多因素回歸分析發(fā)現(xiàn)頭側(cè)關(guān)節(jié)突關(guān)節(jié)角可能是腰椎滑脫的危險(xiǎn)因素之一。本研究結(jié)果與許伏龍等[20]、郭馬超等[21]相似，關(guān)節(jié)突關(guān)節(jié)角矢狀化與退變性腰椎滑脫具有一定的相關(guān)性。

3.3 體重指數(shù)與DLS的關(guān)系 本次研究滑脫組的體重指數(shù)低于正常組，兩組間差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義；Reid等[22]指出體重指數(shù)低者，其脂肪含量也低，相應(yīng)地雌激素水平低，導(dǎo)致椎間韌帶松弛，影響脊柱三關(guān)節(jié)復(fù)合體力學(xué)平衡而出現(xiàn)脊柱滑脫；但有學(xué)者指出體重指數(shù)高者是易引起脊柱關(guān)節(jié)突關(guān)節(jié)退變的主要原因[23]。

3.4 關(guān)節(jié)突-椎弓根角、關(guān)節(jié)突關(guān)節(jié)角不對稱與DLS的關(guān)系 本研究發(fā)現(xiàn)滑脫組的關(guān)節(jié)突-椎弓根角大于正常組，隨著角度的逐漸變大逐漸趨于水平面，引起關(guān)節(jié)異常活動(dòng)，導(dǎo)致關(guān)節(jié)突關(guān)節(jié)間接觸面積變小，穩(wěn)定性下降，降低了抵抗L4椎體向前移位的力量；相關(guān)學(xué)者研究關(guān)節(jié)突關(guān)節(jié)角不對稱導(dǎo)致脊柱三關(guān)節(jié)復(fù)合體左右兩側(cè)承受旋轉(zhuǎn)、剪切力分布均勻而引起滑脫[24]。本研究退變性腰椎滑脫不同程度與關(guān)節(jié)突關(guān)節(jié)角不對稱差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

綜上所述，退變性腰椎滑脫癥患者滑脫節(jié)段的頭側(cè)關(guān)節(jié)突關(guān)節(jié)角更加偏向矢狀化，同時(shí)腰椎左右兩側(cè)關(guān)節(jié)突關(guān)節(jié)角不對稱也與正常組有所差異，但由于本次研究樣本量太少對于不對稱的研究具有一定的局限性，因此還需要進(jìn)一步大樣本多中心研究或有限元力學(xué)的分析。