腰骶移行椎患者腰骶交界區(qū)冠狀面傾斜畸形發(fā)病特點的臨床研究

吳靜曄 韓曉光 李加寧 劉波 何達 劉亞軍 田偉

骶椎腰化和腰椎骶化是常見的先天性脊柱畸形，發(fā)病率為3.3%～35.6%[1-2]。骶化的腰椎椎體形態(tài)表現(xiàn)多樣，包括從橫突肥大到橫突與骶骨完全融合的不同類型。腰化的骶椎椎體傾向方形化，并且有完整的S1/2間盤結(jié)構(gòu)。通常以腰骶移行椎(簡稱移行椎)統(tǒng)稱這兩種變異的脊椎。

移行椎會帶來一系列的臨床問題。很多研究結(jié)果表明移行椎與腰痛和頭側(cè)椎間盤退變有密切關(guān)系[3-5]，提示移行椎可能加劇鄰近節(jié)段椎體的退變并引起臨床癥狀[6]。對于醫(yī)生來說，移行椎的存在會造成手術(shù)節(jié)段定位困難或定位錯誤[1,7]。誤判手術(shù)節(jié)段會造成嚴重的不良后果。在臨床實踐中發(fā)現(xiàn)，部分移行椎患者存在腰骶交界區(qū)畸形。腰骶交界區(qū)冠狀面傾斜畸形(簡稱腰骶交界區(qū)傾斜)可能造成腰椎代償性側(cè)彎，有時可能被誤診為Lenke 5型青少年特發(fā)性脊柱側(cè)彎。移行椎伴隨的腰骶交界區(qū)傾斜屬于先天性脊柱畸形。McMaster和Ohtsuka[8]報道，先天性脊柱畸形病例中約50%會發(fā)生進展并需要手術(shù)治療。因此，腰骶交界區(qū)傾斜可能需要手術(shù)干預?，F(xiàn)有國內(nèi)外文獻中，未見移行椎患者腰骶交界區(qū)傾斜發(fā)病特點的相關(guān)報道。

本研究的目的在于觀察移行椎患者腰骶交界區(qū)傾斜的發(fā)病特點，包括發(fā)生率、畸形程度、預后以及不同分型移行椎患者腰骶交界區(qū)傾斜發(fā)生率是否存在差異。明確腰骶交界區(qū)傾斜的發(fā)病特點，有助于鑒別移行椎伴腰骶交界區(qū)傾斜誘發(fā)腰椎代償性側(cè)彎與青少年特發(fā)性脊柱側(cè)彎(Lenke 5型)，對臨床診斷和治療決策的制定有指導意義。

資料與方法

一、資料

從2016年1月至2018年12月在北京積水潭醫(yī)院接受腰椎CT檢查的患者中，選取診斷為移行椎的病例。診斷標準：L1為從頭側(cè)至尾側(cè)第1個沒有肋骨連接的脊椎，如果腰椎數(shù)目為6，并且移行椎體傾向楔形化，則為骶椎腰化；L1為從頭側(cè)至尾側(cè)第1個沒有肋骨連接的脊椎，如果腰椎數(shù)目為4，移行椎體傾向方形化，橫突肥大，與骶骨形成假關(guān)節(jié)或骨性連接，則為腰椎骶化。45歲以上患者椎間盤退變程度明顯加重[9-10]，繼發(fā)畸形的發(fā)生概率增大，退行性腰椎側(cè)彎發(fā)病率(約為6%)明顯增高[11]。為了降低年齡因素對研究結(jié)果的影響，本研究選擇45歲及以下患者為對象。病例納入標準：年齡≤45歲，移行椎類型為Castellvi影像學分型Ⅱ～Ⅳ型[12]。病例排除標準：胸腰部移行椎、退行性脊柱側(cè)彎、青少年特發(fā)性脊柱側(cè)彎以及存在既往腰骶部手術(shù)史。

共納入118例移行椎患者，男68例，女50例，年齡(32.9±8.4)歲。其中90例門診患者以“腰痛”為首診癥狀，28例患者因出現(xiàn)神經(jīng)卡壓或腰椎不穩(wěn)定住院接受腰椎手術(shù)治療，責任椎間隙均為移行椎頭側(cè)間隙，手術(shù)過程包括椎板開窗、腰椎間盤切除和腰椎椎間融合術(shù)，無一例行畸形矯正手術(shù)。

二、方法

利用PACS系統(tǒng)(Carestream PACS，11.0版本)，導入納入患者的DICOM CT數(shù)據(jù)進行三維重建。調(diào)整骶骨的冠狀面位置，使得在該層面上可以清楚觀察到移行椎及其橫突、下一節(jié)段椎體上終板。在調(diào)整好的骶骨冠狀面層面上觀察移行椎的形態(tài)，進行Castellvi影像學分型[12]：Ⅰ型為橫突發(fā)育異常，具體表現(xiàn)為橫突肥大，呈三角形，寬度超過19 mm；Ⅱ型為不完全腰骶化，具體表現(xiàn)為橫突肥大并與骶骨相接觸形成關(guān)節(jié)；Ⅲ型為完全腰骶化，具體表現(xiàn)為橫突與骶骨發(fā)生骨性融合，其中a亞型為不對稱型，單側(cè)形成假關(guān)節(jié)或融合，b亞型為對稱型，雙側(cè)形成假關(guān)節(jié)或融合；Ⅳ型為混合型，具體表現(xiàn)為雙側(cè)橫突肥大，一側(cè)與骶骨相接觸形成關(guān)節(jié)，另一側(cè)與骶骨形成骨性融合，也是不對稱類型。見圖1。

由2名觀察者進行影像學觀察和測量。在調(diào)整好的骶骨冠狀面層面上，測量移行椎上終板和下一節(jié)段椎體上終板的傾斜角，即椎體交界區(qū)傾斜角(tilt angle，TA)，見圖2。既往文獻表明，冠狀位Cobb角的平均誤差為5°[13]。為了降低測量誤差對研究結(jié)果的影響，將腰骶交界區(qū)傾斜的TA界定值設為5°。如果2名觀察者測得的TA值均大于5°，則認為存在腰骶交界區(qū)傾斜，取2名觀察者測得TA的平均值作為最終TA值。

圖1腰骶移行椎的Castellvi分型AⅠa型BⅠb型CⅡa型DⅡb型EⅢa型FⅢb型GⅣ型圖2腰骶交界區(qū)傾斜角(TA)的測量方法。在骶骨冠狀面層面上，測量移行椎上終板和下一節(jié)段椎體上終板的TA，該病例TA為11.61°

統(tǒng)計各型移行椎患者的腰骶交界區(qū)傾斜發(fā)生率，計算TA中位數(shù)。比較不同型移行椎患者的腰骶交界區(qū)傾斜發(fā)生率。使用SPSS 23.0統(tǒng)計軟件對數(shù)據(jù)進行列聯(lián)表Pearsonχ2檢驗，P<0.05為差異有統(tǒng)計學意義。

結(jié) 果

全部患者包括骶椎腰化52例、腰椎骶化66例，其中Castellvi Ⅲb型 55例，Castellvi Ⅱb型 27例，Castellvi Ⅱa型13例，Castellvi Ⅲa型12例，Castellvi Ⅳ型11例，見表1。典型病例見圖3。

表1 不同Castellvi分型的移行椎患者分布(例)

圖3患者女，16歲，CastellviⅡa型移行椎伴腰骶交界區(qū)畸形。幼年時即發(fā)現(xiàn)腰部畸形，緩慢進展，無腰痛和神經(jīng)受壓迫癥狀A電光學系統(tǒng)脊柱全長正位X線，腰彎T12～L5，Cobb 角26°B，C脊柱左、右側(cè)屈位X線，Cobb角可恢復至7°DCT三維重建示腰骶交界區(qū)傾斜ETA=12.14°

除Castellvi Ⅱ b型外，在其他型移行椎患者中腰骶交界區(qū)傾斜均有發(fā)生，總發(fā)生率為19.5% (23/118)，TA中位數(shù)為5.8°(5.2°，7.7°)，最大值為12.1°。各型移行椎患者的腰骶交界區(qū)傾斜發(fā)生率不同，CastellviⅡa型發(fā)生率為61.5%， Ⅲa型為58.3%，Ⅳ型為54.4%，Ⅲb型為3.6%，Ⅱb型為0.0%，見表2。采用Pearsonχ2檢驗方法比較5型移行椎患者腰骶交界區(qū)傾斜的發(fā)生率，χ2=50.144，P<0.001，差異有統(tǒng)計學意義。不對稱型(Castellvi Ⅱa，Ⅲa和Ⅳ型)移行椎患者腰骶交界區(qū)傾斜的發(fā)生率為58.3%(21/36)，對稱型(Castellvi Ⅱ b和Ⅲ b型)移行椎患者腰骶交界區(qū)傾斜的發(fā)生率為2.4%(2/82)。采用Pearsonχ2檢驗方法比較這兩類移行椎患者的腰骶交界區(qū)傾斜發(fā)生率，χ2=49.806，P<0.001，差異有統(tǒng)計學意義。

討 論

移行椎是臨床上常見的先天性脊柱畸形。其形成機制不明，有研究結(jié)果表明遺傳因素是可能的原因之一[1]。Hox10 和Hox11基因參與脊柱形成和脊椎骶化的過程[14]。移行椎會引發(fā)一些臨床問題。移行椎的存在改變了腰骶區(qū)的生物力學特性。有多項研究結(jié)果表明，移行椎會加劇鄰近節(jié)段椎體的退變，導致腰痛和神經(jīng)受壓迫[3,15]，其機制與腰椎手術(shù)融合節(jié)段的頭側(cè)節(jié)段發(fā)生鄰椎病類似。本研究組118例移行椎患者中，28例因頭側(cè)椎間隙退變產(chǎn)生神經(jīng)受壓迫癥狀或腰椎失穩(wěn)而接受手術(shù)治療。

表2 不同Castellvi分型移行椎患者腰骶交界區(qū)傾斜發(fā)生率的比較

在臨床可見部分存在移行椎的患者合并有腰骶交界區(qū)傾斜，繼而出現(xiàn)近端腰椎節(jié)段代償性側(cè)彎。然而，現(xiàn)有國內(nèi)外文獻中未見報道移行椎患者腰骶交界區(qū)傾斜的發(fā)病特點。該畸形的發(fā)生率、畸形程度以及預后尚不明確。本研究通過觀察118例移行椎患者，總結(jié)了腰骶交界區(qū)傾斜的發(fā)病特點，填補了這一研究方向的空白。結(jié)果顯示，Castellvi Ⅱ～Ⅳ型移行椎患者腰骶交界區(qū)傾斜發(fā)生率為19.5%，TA中位數(shù)為5.8°，最大值為12.1°。移行椎患者腰骶交界區(qū)傾斜的發(fā)生率不高，畸形程度不嚴重。本研究組中無患者因腰骶區(qū)畸形需接受畸形矯正手術(shù)。移行椎引起嚴重腰骶區(qū)畸形需矯形手術(shù)治療的情況罕見，總體預后良好。

另一方面，本研究結(jié)果證實了移行椎伴隨的腰骶交界區(qū)傾斜是部分腰椎側(cè)彎畸形的繼發(fā)原因。本研究組中2例(包括圖3所示典型病例)為青少年腰椎側(cè)彎畸形，曾被誤認為特發(fā)性脊柱側(cè)彎。但是，這2例患者的腰椎側(cè)彎畸形在左右側(cè)屈相時大部分消失，屬于非結(jié)構(gòu)性代償性側(cè)彎。本文作者觀察到這2例患者均存在腰骶交界區(qū)傾斜，進而發(fā)現(xiàn)移行椎伴隨的腰骶交界區(qū)傾斜才是腰椎側(cè)彎畸形的原因。因此，對于青少年時期出現(xiàn)的脊柱側(cè)彎，尤其是腰椎側(cè)彎，在診斷為特發(fā)性脊柱側(cè)彎之前，需要排除移行椎引起的腰骶椎交界區(qū)畸形這一繼發(fā)因素。

本文作者發(fā)現(xiàn)不同類型移行椎患者的腰骶交界區(qū)傾斜發(fā)生率不同。由Hueter-Volkmann原理可知，骨骺生長板承受的壓力增大會造成生長阻滯[16]。依據(jù)這一原理，單側(cè)骺阻滯術(shù)可用于兒童下肢生長調(diào)控和先天性脊柱側(cè)彎的治療[17-18]。對于Castellvi Ⅱa，Ⅲa和Ⅳ型移行椎患者，單側(cè)形成假關(guān)節(jié)或融合的作用與單側(cè)骺阻滯類似。由于兩側(cè)生長板承受的壓力不同，理論上會造成兩側(cè)不對稱，類似于脊柱分節(jié)不良引起的先天性脊柱側(cè)彎。理論推測結(jié)果與本研究結(jié)果一致。Castellvi Ⅱa，Ⅲa和Ⅳ型移行椎患者的腰骶交界區(qū)傾斜發(fā)生率高達58.3%，而Castellvi Ⅱb和Ⅲb型移行椎患者的腰骶交界區(qū)傾斜發(fā)生率僅為2.4%。不同型移行椎的腰骶交界區(qū)傾斜發(fā)生率存在明顯差異。這一結(jié)果說明，幼年時期存在不對稱型(Castellvi Ⅱa，Ⅲa和Ⅳ型)移行椎的患者與對稱型(Castellvi Ⅱb和Ⅲb型)移行椎患者相比，發(fā)生腰骶交界區(qū)傾斜的概率大。

總之，19.5%的移行椎患者存在腰骶交界區(qū)傾斜，不對稱型(Castellvi Ⅱa，Ⅲa和Ⅳ型)移行椎患者發(fā)生該畸形的概率相對高，但預后良好，發(fā)生嚴重畸形者罕見。

本研究存在一些不足之處：大部分患者缺少脊柱全長X線像資料，無法評估腰骶交界區(qū)傾斜對于脊柱整體的影響；缺少長期隨訪結(jié)果，無法了解移行椎伴發(fā)腰骶交界區(qū)傾斜的遠期進展和預后。在今后的研究工作中需要進一步探索。