退行性腰椎側(cè)凸椎旁肌橫截面積和脂肪化程度的變化及臨床意義

梁瑞歌，張 逸，劉 翠，王 維，張 偉

1.遂寧市中心醫(yī)院康復(fù)醫(yī)學(xué)科，遂寧 629000

2.遂寧市第一人民醫(yī)院中醫(yī)及中西醫(yī)結(jié)合科，遂寧 629000

退行性腰椎側(cè)凸（DLS）是骨骼發(fā)育成熟者脊柱退行性變導(dǎo)致的椎體側(cè)凸畸形，以漸進(jìn)性加重的腰背痛、間歇性跛行為主要癥狀，嚴(yán)重者可因神經(jīng)壓迫而致下肢活動(dòng)嚴(yán)重受限［1］。DLS可引起腰椎節(jié)段失穩(wěn)、椎管狹窄、凹側(cè)肌肉痙攣等，部分側(cè)凸角度較大患者接受短節(jié)段內(nèi)固定融合術(shù)或長節(jié)段融合術(shù)治療，仍會(huì)再次出現(xiàn)側(cè)凸、椎體滑移及旋轉(zhuǎn)［2］。通過對脊柱力線、小關(guān)節(jié)退行性變及患椎解剖結(jié)構(gòu)等相關(guān)因素的分析，有學(xué)者［3］發(fā)現(xiàn)，DLS術(shù)后并發(fā)癥與腰椎側(cè)凸兩側(cè)軟組織張力、硬度等功能改變有關(guān)。袁磊等［4］指出，腰椎椎旁肌退行性變是DLS術(shù)后發(fā)生近端交界性后凸的獨(dú)立危險(xiǎn)因素，且不當(dāng)?shù)氖中g(shù)方式會(huì)進(jìn)一步加重椎旁肌的退行性變，導(dǎo)致椎體側(cè)凸角度增加。腰椎椎旁肌功能研究多集中于腰大肌、多裂肌、豎脊肌，其橫截面積（CSA）的改變和脂肪浸潤率的升高會(huì)在引起脊柱平衡狀態(tài)下降的基礎(chǔ)上導(dǎo)致椎間隙高度的不規(guī)則，引起不均勻的節(jié)段性畸形改變［5］，但各個(gè)椎旁肌在DLS中的退行性變情況尚未完全清楚。本研究對DLS患者椎旁肌CSA和脂肪化程度進(jìn)行探討，為提高DLS的治療效果提供依據(jù)。

1 資料和方法

1.1 一般資料

研究組納入標(biāo)準(zhǔn)：①站立位脊柱全長X線片冠狀位側(cè)凸Cobb角≥10°；②無脊柱及椎旁肌肉感染、腫瘤、手術(shù)史；③經(jīng)病史、影像學(xué)、臨床癥狀檢查，確診側(cè)凸椎體在L1～5，且均未進(jìn)行過治療。排除標(biāo)準(zhǔn)：①先天性脊柱側(cè)凸、特發(fā)性脊柱側(cè)凸、脊柱外傷性側(cè)凸等；②強(qiáng)直性脊柱炎或占位性病變、椎體后壁不完整及椎旁肌肉損傷；③有嚴(yán)重心腦血管、肝腎疾病、精神類疾??；④體內(nèi)有金屬置入物或MRI、X線片等臨床資料不全。根據(jù)以上標(biāo)準(zhǔn)，納入遂寧市第一人民醫(yī)院2018年9月—2020年3月收治的70例DLS患者作為研究組，其中男27例、女43例，年齡為42 ～ 80（63.4±4.7）歲，體質(zhì)量指數(shù)（BMI）為19.8 ～ 30.0（24.6±3.1）kg/m2。選 擇 同期70名健康體檢者為對照組，其中男30例、女40例，年齡為43 ～ 78（63.8±5.1）歲，BMI為20.0 ～ 31.0（25.2±3.3）kg/m2。本研究經(jīng)遂寧市中心醫(yī)院倫理委員會(huì)審核備案，患者均簽署知情同意書。

1.2 影像學(xué)檢查

使用威視CX180 180DH型X射線檢查系統(tǒng)進(jìn)行腰椎正側(cè)位X線檢查。使用西門子MAGNETOM Vida磁共振系統(tǒng)進(jìn)行仰臥位L1～ S1掃描，線圈采用CTL脊柱相控陣線圈和體表線圈。T1加權(quán)像掃描參數(shù)：重復(fù)時(shí)間（TR）760 ms、回波時(shí)間（TE）20 ms、層厚4.0 mm、層間距0.5 mm，T2加權(quán)像掃描參數(shù)：TR 3 800 ms、TE 96 ms、層厚4.0 mm、層間距0.5 mm。使用醫(yī)學(xué)影像存檔及通信系統(tǒng)（PACS）采集數(shù)據(jù)，由2位脊柱外科專業(yè)醫(yī)師進(jìn)行圖像分析。

1.3 參數(shù)測量

腰椎X線片測量參數(shù)［6］：①腰椎前凸角（LL），L1終板與S1終板間的夾角（圖1a）；②腰椎冠狀位側(cè)凸Cobb角，取傾斜度最大椎體的上下端椎，上端椎上終板與下端椎下終板延長線間的夾角（圖1b）；③腰椎頂錐旋轉(zhuǎn)畸形分級(jí)，根據(jù)腰椎正位X線片上椎弓根位置進(jìn)行椎體旋轉(zhuǎn)分級(jí)，0級(jí)為椎弓根對稱、椎弓根與椎體邊緣距離相等，1級(jí)為單側(cè)椎弓根投影部分消失，2級(jí)為單側(cè)椎弓根投影完全消失，3級(jí)為椎弓根投影位于中線，4級(jí)為椎弓根投影超過中線。腰椎MRI測量參數(shù)［7］：①橫斷面T2加權(quán)像上椎旁肌CSA，包括豎脊肌、多裂肌、腰大??；②椎體CSA，椎旁肌相應(yīng)層面上椎體面積，不包含附近椎弓根、骨贅、脂肪及其他軟組織或骨性結(jié)構(gòu)；③椎旁肌脂肪化程度（%）=椎旁肌和皮下脂肪圖重合部分的像素/椎旁肌總像素×100%（圖1c，紅色表示脂肪化區(qū)域）。

圖1 腰椎參數(shù)測量Fig. 1 Measurement of lumbar parameters

1.4 統(tǒng)計(jì)學(xué)處理

采用SPSS 22.0軟件對數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析。計(jì)量資料以±s表示，組間比較采用獨(dú)立樣本t檢驗(yàn)；計(jì)數(shù)資料和等級(jí)資料以例數(shù)或百分?jǐn)?shù)（%）表示，組間比較采用χ2檢驗(yàn)和秩和檢驗(yàn)；以P＜ 0.05為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

2 結(jié) 果

研究組LL低于對照組，腰椎冠狀位側(cè)凸Cobb角高于對照組，差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＜ 0.05，表1）。研究組腰椎頂錐旋轉(zhuǎn)畸形分級(jí)1級(jí)33例，2級(jí)25例，3級(jí)10例，4級(jí)2例；對照組患者均無腰椎頂錐旋轉(zhuǎn)畸形。研究組豎脊肌CSA、多裂肌CSA、腰大肌CSA低于對照組，椎體CSA、椎旁肌脂肪化程度高于對照組，差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＜ 0.05，表1）。研究組腰椎凸側(cè)豎脊肌CSA、多裂肌CSA、腰大肌CSA高于凹側(cè)，椎旁肌脂肪化程度低于凹側(cè)，差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＜ 0.05，表2）。

表1 研究組和對照組患者各項(xiàng)參數(shù)比較Tab. 1 Comparison of parameters between study and control groups n=70，±s

表1 研究組和對照組患者各項(xiàng)參數(shù)比較Tab. 1 Comparison of parameters between study and control groups n=70，±s

注：*與對照組比較，P ＜ 0.05。Note：* P ＜ 0.05，compared with control group.

分組Group LL/（°）Cobb角/（°）Cobb’s angle/（°）豎脊肌CSA/mm2 Erector spinae CSA/mm2多裂肌CSA/mm2 Multifidus CSA/mm2腰大肌CSA/mm2 Psoas major CSA/mm2椎體CSA/mm2 Vertebral CSA/mm2脂肪化程度（%）Fatty degree（%）研究Study 16.14±2.35* 27.95±4.83* 1 154.67±293.47* 1 225.38±286.22* 1 318.56±315.38* 1 326.95±242.83* 25.76±4.35*對照Control 23.06±4.12 7.62±1.57 1 287.30±312.59 1 346.29±304.13 1 502.14±345.27 1 250.32±187.16 7.05±1.28

表2 研究組腰椎凸側(cè)和凹側(cè)CSA、脂肪化程度比較Tab. 2 Comparison of paraspinal muscle CSA and fatty degree between convex side and concave side of lumbar spine in study group n=70，±s

表2 研究組腰椎凸側(cè)和凹側(cè)CSA、脂肪化程度比較Tab. 2 Comparison of paraspinal muscle CSA and fatty degree between convex side and concave side of lumbar spine in study group n=70，±s

注：*與凹側(cè)比較，P ＜ 0.05。Note：* P ＜ 0.05，compared with concave side.

豎脊肌CSA/mm2 Erector spinae CSA/mm2多裂肌CSA/mm2 Multifidus CSA/mm2腰大肌CSA/mm2 Psoas major CSA/mm2脂肪化程度（%）Fatty degree（%）凸側(cè)Convex 633.69±165.21* 663.24±151.50* 723.18±175.11* 11.96±1.68*凹側(cè)Concave 520.98±128.26 562.14±134.72 595.38±140.27 13.80±2.67側(cè)別Side

3 討 論

DLS患者的Cobb角一般都在10°以上，腰椎椎體、椎間盤、關(guān)節(jié)突等功能結(jié)構(gòu)的病理改變均可促使DLS進(jìn)展。隨著年齡增長與骨量流失的增加，大多數(shù)患者的凸側(cè)角度每年會(huì)進(jìn)展5°左右［8］。本研究結(jié)果顯示，研究組LL低于對照組，腰椎冠狀位側(cè)凸Cobb角高于對照組，是因?yàn)槭笭钗皇Ш鈺?huì)使LL不斷減小，Cobb角不斷增加，當(dāng)LL減小到一個(gè)極限，腰椎頂錐旋轉(zhuǎn)畸形越發(fā)明顯，且椎旁肌退行性變持續(xù)加重［9］。但王兆瀚等［10］認(rèn)為，LL的減小會(huì)引起骨盆后旋代償機(jī)制，從而緩解體態(tài)失衡及腰背疼痛。椎旁肌是維持脊柱穩(wěn)定、運(yùn)動(dòng)的重要結(jié)構(gòu)，可有效分散負(fù)重或外力沖擊時(shí)的力點(diǎn)，但側(cè)凸兩側(cè)椎旁肌常出現(xiàn)不對稱的退行性變，這不僅會(huì)影響腰椎運(yùn)動(dòng)時(shí)的平衡度及椎骨之間的連接，也會(huì)進(jìn)一步增加側(cè)凸角度，最終導(dǎo)致嚴(yán)重的雙平面失代償、軀干塌陷［11］。豎脊肌是一對強(qiáng)大的伸脊柱肌，腰部放松狀態(tài)下的肌纖維收縮較小，挺直位時(shí)的肌纖維收縮及肌電活動(dòng)較大，因此，隨著腰椎兩側(cè)豎脊肌退行性變的加重，患者會(huì)無法挺直腰背，并習(xí)慣以彎腰、軀干前傾來緩解疼痛［12］。多裂肌在腰椎椎旁肌群中的附著面積最大，且肌纖維短，收縮時(shí)肌力較其他椎旁肌更高，對維持LL和脊柱中位、防止腰椎屈伸起主要作用［13］。腰大肌是腰椎兩側(cè)的長肌，大部分位于腰椎椎體與橫突的陷溝內(nèi)，是傳導(dǎo)上下肢力量的組織之一，單純腰大肌退行性變或損傷即可造成腰椎側(cè)凸和脊柱-骨盆-髖關(guān)節(jié)復(fù)合功能紊亂［14］。因此，調(diào)節(jié)腰大肌功能，可能有助于降低腰椎的異常應(yīng)力，從而調(diào)整脊柱力學(xué)水平，改善腰椎側(cè)凸，提高脊柱運(yùn)動(dòng)的穩(wěn)定性及靈活性。

本研究中研究組患者豎脊肌CSA、多裂肌CSA、腰大肌CSA均低于對照組，這可能與LL丟失、側(cè)凸頂錐不斷偏移、局部負(fù)荷長期處于較高水平導(dǎo)致椎旁肌群萎縮有關(guān)［15］。但需要注意的是，腰大肌會(huì)受到腰椎側(cè)凸弓弦效應(yīng)影響，出現(xiàn)凹側(cè)腰大肌縮短、凸側(cè)腰大肌拉長的情況，且凸側(cè)和凹側(cè)椎旁肌CSA不對稱情況與Cobb角、DLS基礎(chǔ)疾病顯著相關(guān)，椎旁肌萎縮并不能完全解釋椎旁肌群CSA下降，椎體CSA及椎旁肌脂肪化程度越高，椎旁肌群對腰部活動(dòng)的控制越差，不僅嚴(yán)重制約患者的日常生活工作，也會(huì)加速椎旁肌萎縮，導(dǎo)致椎旁肌肌纖維功能康復(fù)困難［16］。本研究中研究組患者腰椎凸側(cè)豎脊肌CSA、多裂肌CSA、腰大肌CSA均高于凹側(cè)，說明DLS凹側(cè)肌群退行性變程度更高。

綜上所述，DLS患者椎旁肌CSA及脂肪化程度均高于無DLS者，且腰椎凸側(cè)和凹側(cè)椎旁肌CSA及脂肪化程度亦有明顯差異，臨床可根據(jù)患者椎旁肌群的退行性變程度了解腰椎退行性變情況，并根據(jù)患者的實(shí)際情況進(jìn)行矯正訓(xùn)練或手術(shù)治療，以改善椎旁肌功能、控制椎旁肌脂肪化，提高DLS臨床療效。