退變性腰椎管狹窄患者多裂肌萎縮與椎管狹窄程度的相關(guān)性研究

鄭桂鋒 韓欣穎 李小鵬 厲鋒 徐兆萬(wàn) 張揚(yáng) 陳乃旺 王軍

退變性腰椎管狹窄癥 ( degenerative lumbar spinal stenosis，DLSS ) 是脊柱外科常見(jiàn)的疾病之一，是指腰椎中央管、側(cè)隱窩、神經(jīng)根管由于骨性或纖維結(jié)構(gòu)的異常增生，導(dǎo)致管腔內(nèi)徑狹窄、血管神經(jīng)結(jié)構(gòu)受壓而產(chǎn)生一系列的臨床癥狀。其在 50 歲以上的人群中發(fā)病率可高達(dá) 1.7%～8.0%[1]。以往對(duì) DLSS 的發(fā)病原因及發(fā)病機(jī)制的研究多集中在對(duì)三關(guān)節(jié)復(fù)合體退變的研究。近年有關(guān)學(xué)者開(kāi)始關(guān)注多裂肌與腰椎退變性疾病的相關(guān)性，也有研究表明多裂肌退變與慢性下腰痛之間存在密切聯(lián)系[2-3]。目前已有許多關(guān)于 DLSS 與多裂肌萎縮程度的相關(guān)研究，但關(guān)于 DLSS 患者狹窄節(jié)段多裂肌的萎縮程度與椎管狹窄程度、癥狀側(cè)的相關(guān)性研究既往未見(jiàn)文獻(xiàn)報(bào)道?；仡櫺苑治?2017 年 1 月至 2019 年 10 月，濰坊市人民醫(yī)院治療的 116 例 DLSS 患者的臨床資料，通過(guò)其腰椎 MRI 評(píng)估多裂肌萎縮程度，以分析其與狹窄節(jié)段、狹窄程度及癥狀側(cè)的關(guān)系。報(bào)告如下。

資料與方法

一、納入標(biāo)準(zhǔn)與排除標(biāo)準(zhǔn)

1. 納入標(biāo)準(zhǔn)：( 1 ) 根據(jù)臨床表現(xiàn)及影像學(xué)檢查確診為單節(jié)段中央管狹窄型、側(cè)隱窩狹窄型腰椎管狹窄癥；( 2 ) 腰椎 MRI 等影像學(xué)資料完善；( 3 ) 主要觀察指標(biāo)為多裂肌萎縮程度。

2. 排除標(biāo)準(zhǔn)：( 1 ) 神經(jīng)根管狹窄型腰椎管狹窄患者，多節(jié)段腰椎管狹窄患者，腰椎不穩(wěn)繼發(fā)的腰椎管狹窄癥；( 2 ) 影像學(xué)資料不全者；( 3 ) 伴有其它脊柱相關(guān)疾病，如脊柱腫瘤、脊柱畸形等；( 4 ) 既往腰椎骨折、手術(shù)史。

二、一般資料

本組共納入 116 例，其中男 24 例 ( 20.7% )，女 92 例 ( 79.3% )；年齡 39～69 歲，平均 ( 54.04± 4.31 ) 歲；L3～4狹窄 11 例 ( 9.5% )，L4～5狹窄 86 例 ( 74.1% )，L5～S1狹窄 19 例 ( 16.4% )。所有患者主觀感覺(jué)雙側(cè)癥狀均有較明顯差異，將癥狀重側(cè)視為癥狀側(cè)。

三、研究方法

1. 多裂肌萎縮程度評(píng)估：收集并截取患者 L3～4、 L4～5、L5～S1層面的腰椎 MRI 的 T2WI 軸位圖像，應(yīng)用 Image Proplus 圖像處理軟件在截取層面上勾勒出多裂肌輪廓并分別記錄兩側(cè)多裂肌的橫截面積 ( multifidus muscle cross-sectional area，CSA )，用同樣的方法測(cè)量?jī)蓚?cè)多裂肌的凈橫截面積 ( fat-free multifidus muscle cross-sectional area，F(xiàn)CSA )，即無(wú)脂肪浸潤(rùn)的多裂肌的橫截面積。計(jì)算兩者的比值 ( FCSA / CSA ) 以評(píng)估多裂肌萎縮程度，該比值越小，說(shuō)明脂肪浸潤(rùn)程度越重，多裂肌萎縮越嚴(yán)重 ( 圖1 )。 以上數(shù)據(jù)均由 2 位醫(yī)師分別測(cè)量后取平均值。

2. 腰椎管狹窄程度評(píng)估：目前，國(guó)際上尚無(wú)統(tǒng)一的 DLSS 椎管狹窄程度的分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)。筆者課題組試圖使用間歇性跛行的距離來(lái)劃分椎管狹窄的嚴(yán)重程度。將本組患者分為 6 組：1 組：跛行距離 ≤ 100 m； 2 組：100 m＜跛行距離 ≤ 200 m；3 組：200 m＜跛行距離 ≤ 300 m；4 組：300 m＜跛行距離 ≤ 400 m；5 組：400 m＜跛行距離 ≤ 500 m；6 組：跛行距離＞500 m。其中，1 組 53 例，2 組 24 例，3 組 17 例， 4 組 12 例，5 組 8 例，6 組 2 例。

四、統(tǒng)計(jì)學(xué)處理

采用 SPSS 19.0 軟件進(jìn)行統(tǒng)計(jì)學(xué)分析。計(jì)量資料用 x-±s 表示?；颊?L3～4、L4～5、L5～S1層面多裂肌萎縮程度的比較采用方差分析；納入者多裂肌萎縮程度與椎管狹窄程度的相關(guān)性分析采用 Pearson 檢驗(yàn)；癥狀側(cè)與對(duì)側(cè)多裂肌萎縮程度比較采用獨(dú)立樣本 t 檢驗(yàn)。P＜0.05 為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

圖1 多裂肌萎縮程度評(píng)估方法 ( A：右側(cè)多裂肌橫截面積；B：左側(cè)多裂肌橫截面積 ) a：右側(cè)多裂肌凈橫截面積；b：左側(cè)多裂肌凈橫截面積F i g.1 Evaluation of multifidus atrophy ( A: Crosssectional area of the right multifidus; B: Cross-sectional area of the left multifidus ) a: Fat-free cross-sectional area of the right multifidus; b: Fat-free cross-sectional area of the left multifidus

結(jié) 果

一、狹窄節(jié)段與非狹窄節(jié)段的多裂肌萎縮程度

本組狹窄節(jié)段與非狹窄節(jié)段相比，多裂肌萎縮程度的差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義 (P＜0.05 )；而非狹窄節(jié)段之間多裂肌萎縮程度差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義 (P＞0.05 ) ( 表1 )。

二、椎管狹窄程度與多裂肌萎縮程度

根據(jù)跛行距離將 116 例患者分為 6 組，其中 1 組 TFCSA / TCSA 的值為 0.731±0.016，2 組為 0.759±0.014，3 組為 0.770±0.009，4 組為 0.782±0.010，5 組為 0.795±0.003，6 組為 0.795± 0.001。將 6 組數(shù)據(jù)行方差分析，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義 (F＝67.722，P＜0.001 )。其中，1 組、2 組、3 組、4 組 TFCSA / TCSA 兩兩比較差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義 (P＜0.05 )，5 組與 1 組、2 組、3 組、4 組 TFCSA / TCSA 相比差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義 (P＜0.05 )，6 組與 1 組、 2 組、3 組 TFCSA / TCSA 相比差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義 (P＜ 0.05 )，而 6 組與 4 組、6 組與 5 組 TFCSA / TCSA 相比差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義 (P＞0.05 )，這可能與 6 組樣本量過(guò)少有關(guān)。采用 Pearson 檢驗(yàn)分析跛行距離與多裂肌萎縮的相關(guān)性，116 例跛行距離與多裂肌萎縮程度顯著相關(guān) (P＜0.001，r＝0.842 ) ( 圖2 )。

三、癥狀側(cè)與對(duì)側(cè)的多裂肌萎縮程度

所有患者主觀感覺(jué)雙側(cè)癥狀均有較明顯差異，將癥狀重側(cè)視為癥狀側(cè)。計(jì)算 116 例癥狀側(cè)與對(duì)側(cè)的 FCSA / CSA 的值。將兩組數(shù)據(jù)行獨(dú)立樣本t檢驗(yàn)，兩組差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義 (t＝3.128，P＝0.002 ) ( 圖3 )。

表1 本組狹窄節(jié)段與非狹窄節(jié)段間 TFCSA / TCSA 比較 ( ± s，% ) Tab.1 Comparison of TFCSA / TCSA between diseased segment and non-diseased segment ( , % )

表1 本組狹窄節(jié)段與非狹窄節(jié)段間 TFCSA / TCSA 比較 ( ± s，% ) Tab.1 Comparison of TFCSA / TCSA between diseased segment and non-diseased segment ( , % )

注：TCSA：雙側(cè)多裂肌橫截面積；TFCSA：雙側(cè)多裂肌凈橫截面積。L3～4 狹窄：L3～4 層面與非狹窄層面之間差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義 ( P＜0.05 )，而非狹窄層面之間差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義 ( P＞0.05 )；L4～5 狹窄：L4～5 層面與非狹窄層面之間差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義 ( P＜0.05 )，而非狹窄層面之間差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義 ( P＞0.05 )；L5～S1 狹窄：L5～S1 層面與非狹窄層面之間差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義 ( P＜0.05 )，而非狹窄層面之間差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義 ( P＞0.05 ) Notice: TCSA: total multifidus cross-sectional area; TFCSA: total fat-free multifidus cross-sectional area. L3-4 spinal stenosis: differences between L3-4 and non-stenosis segments were statistically significant ( P ＜ 0.05 ), but not statistically significant among non-stenosis segments ( P ＞ 0.05 ). L4-5 spinal stenosis: differences between L4-5 and non-stenosis segments were statistically significant ( P ＜ 0.05 ), but not statistically significant among non-stenosis segments ( P ＞ 0.05 ). L5 - S1 spinal stenosis: differences between L5 - S1 and non-stenosis segments were statistically significant ( P ＜ 0.05 ), but not statistically significant among non-stenosis segments ( P ＞ 0.05 )

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圖2 多裂肌萎縮與跛行距離的關(guān)系Fig.2 Relationship between multifidus atrophy and claudication distance

圖3 癥狀側(cè)與對(duì)側(cè)多裂肌萎縮程度比較Fig.3 Comparison of multifidus atrophy between symptomatic side and contralateral side

討 論

以往認(rèn)為，DLSS 主要是由于三關(guān)節(jié)復(fù)合體 ( 椎間盤(pán)及相鄰椎體、關(guān)節(jié)突關(guān)節(jié) ) 退變所致，病變可以起始于任一關(guān)節(jié)，但最終結(jié)果為三關(guān)節(jié)同時(shí)受累。近年來(lái)，許多研究表明在腰椎退行性病變的發(fā)生發(fā)展過(guò)程中，維持脊柱穩(wěn)定的主動(dòng)系統(tǒng) ( 肌肉、肌腱 ) 亦起到重要作用[4-5]。隨著機(jī)體老化，肌肉會(huì)出現(xiàn)不同程度的萎縮，在影像學(xué)上主要表現(xiàn)為肌肉橫截面積的減小、肌肉量的減少，進(jìn)而導(dǎo)致其收縮張力降低[6]。Shahidi 等[7]研究發(fā)現(xiàn)，與健康人相比，患有慢性腰椎疾病的人的腰部肌肉成像中能觀察到更明顯的脂肪浸潤(rùn)。同樣，組織學(xué)上也發(fā)現(xiàn)慢性腰椎疾病患者腰部肌肉的肌纖維橫截面積較健康人減小更明顯[8]。

當(dāng)維持腰椎穩(wěn)定的被動(dòng)系統(tǒng) ( 椎間盤(pán)、關(guān)節(jié)突關(guān)節(jié)等 ) 發(fā)生退變時(shí)，在局部會(huì)出現(xiàn)腰椎不穩(wěn)。當(dāng)三關(guān)節(jié)復(fù)合體退變較輕時(shí)，尚有椎旁肌維持腰椎穩(wěn)定。但若腰椎不穩(wěn)繼續(xù)進(jìn)展，椎旁肌在長(zhǎng)期超負(fù)荷運(yùn)作的情況下會(huì)出現(xiàn)肌細(xì)胞能量代謝障礙，進(jìn)而出現(xiàn)萎縮、脂肪浸潤(rùn)等退行性變的表現(xiàn)[9]。而在腰椎椎旁肌中，多裂肌對(duì)維持腰椎的動(dòng)態(tài)穩(wěn)定最為重要，約占椎旁肌的 2 / 3，遠(yuǎn)高于骶棘肌及腰大 肌[10]。此外，多裂肌的形態(tài)與其它椎旁肌相比，具有纖維短小及橫斷面較大的特征。這種特征使得多裂肌在相對(duì)窄小的空間能產(chǎn)生較大的作用力，以維持脊柱后方的穩(wěn)定[3]。當(dāng)腰椎突然失衡時(shí)，它能預(yù)先收縮，使相鄰的 1～3 個(gè)椎體間張力顯著增加，減少椎體間的位移，維持腰椎的正常力線[11-12]。故其對(duì)于維持腰椎穩(wěn)定是非常重要的。

一、DLSS 患者狹窄節(jié)段與非狹窄節(jié)段的多裂肌萎縮程度

本研究共納入 116 例 DLSS 患者，其中 L3～4狹窄 11 例，L4～5狹窄 86 例，L5～S1狹窄 19 例。通過(guò)評(píng)估多裂肌在 L3～4、L4～5、L5～S1層面的萎縮程度，筆者發(fā)現(xiàn)狹窄節(jié)段與非狹窄節(jié)段多裂肌萎縮程度存在差異，狹窄節(jié)段多裂肌萎縮程度較非狹窄節(jié)段更明顯。通常認(rèn)為多裂肌由脊神經(jīng)后根的內(nèi)側(cè)支單一支配，狹窄節(jié)段神經(jīng)根受壓可能是導(dǎo)致多裂肌萎縮更加明顯的原因。Hodges 等[13]研究發(fā)現(xiàn)神經(jīng)根損傷后，多裂肌因失去神經(jīng)支配導(dǎo)致退變加速，并被脂肪和結(jié)締組織替代。在解剖位置上，多裂肌位于脊柱最內(nèi)側(cè)，是附著面積最大的椎旁肌。當(dāng)椎間盤(pán)、關(guān)節(jié)突關(guān)節(jié)、韌帶等發(fā)生退變時(shí)，產(chǎn)生的炎癥因子及免疫反應(yīng)首先影響到的就是多裂肌[3]。而對(duì)于多裂肌退變與腰椎管狹窄之間的因果關(guān)系尚存在爭(zhēng)議。

二、DLSS 患者椎管狹窄程度與多裂肌萎縮的相關(guān)性

通過(guò)比較本組患者椎管狹窄程度與多裂肌萎縮程度，發(fā)現(xiàn)椎管狹窄的程度與多裂肌萎縮程度之間存在明顯的相關(guān)性。筆者認(rèn)為，腰椎管狹窄程度越嚴(yán)重，則該節(jié)段多裂肌退變也越明顯。狹窄程度較重的 DLSS 患者多出現(xiàn)神經(jīng)壓迫，神經(jīng)的持續(xù)卡壓會(huì)導(dǎo)致神經(jīng)水腫，持續(xù)的炎性刺激和機(jī)械性壓迫產(chǎn)生疼痛刺激，刺激傳入到中樞神經(jīng)系統(tǒng)后又會(huì)反射性地抑制多裂肌活動(dòng)，長(zhǎng)時(shí)間的收縮抑制則會(huì)加重多裂肌退變，后者又會(huì)進(jìn)一步使腰椎失穩(wěn)，從而陷入惡性循環(huán)[14]。

三、DLSS 患者雙側(cè)多裂肌萎縮程度比較

本研究中所有納入者主觀感覺(jué)雙側(cè)癥狀均有較明顯差異。通過(guò)分析左右兩側(cè)多裂肌萎縮程度，筆者發(fā)現(xiàn)，癥狀較重側(cè)多裂肌萎縮的程度更重。這可能與癥狀重側(cè)因疼痛導(dǎo)致的失用性萎縮有關(guān)。

DLSS 是中老年人的常見(jiàn)病及多發(fā)病，在臨床上較為常見(jiàn)。其病因及發(fā)病機(jī)制涉及諸多因素，其中多裂肌的退變就是一個(gè)比較重要的原因。筆者認(rèn)為，多裂肌退變與 DLSS 患者的狹窄節(jié)段及狹窄程度存在相關(guān)性。Wallwork 等[15]研究發(fā)現(xiàn)，慢性腰痛患者的多裂肌萎縮是局限性的，而不是全身性的，這為臨床上僅表現(xiàn)為腰痛，而未累及神經(jīng)、脊髓的 DLSS 患者通過(guò)腰背肌鍛煉改善腰痛提供了依據(jù)。而對(duì)于累及神經(jīng)、脊髓的 DLSS 患者則建議早期手術(shù)干預(yù)。

本研究尚存在一定的局限性：( 1 ) 缺乏健康人群對(duì)照；( 2 ) 樣本量較小，可能無(wú)法代表不同狹窄程度 DLSS 患者的整體特點(diǎn)；( 3 ) 多裂肌退變與多種因素有關(guān)，無(wú)法排除其它因素對(duì)多裂肌退變的影響；( 4 ) 本研究為回顧性研究，無(wú)法確定導(dǎo)致腰椎管狹窄的主要原因，要明確主要原因需行相關(guān)的前瞻性研究。

綜上所述，DLSS 患者的狹窄節(jié)段較非狹窄節(jié)段多裂肌退變程度更重，病變節(jié)段多裂肌退變程度與椎管狹窄程度存在明顯的相關(guān)性，雙側(cè)癥狀不對(duì)稱(chēng)者癥狀重側(cè)多裂肌退變更明顯。