骨質(zhì)疏松性腰椎壓縮性骨折的椎間盤和椎旁肌肉MRI變化及意義

孫海平,孫 棟 （山西白求恩醫(yī)院放射科，山西 太原 030032）

骨質(zhì)疏松是骨組織鈣化能力降低，導(dǎo)致骨密度明顯降低的代謝性骨病變，常與壓縮性骨折并發(fā)，是中老年人常見的骨損傷類型[1]。腰椎骨殼結(jié)構(gòu)的厚度為1.5~3.5 mm，主要由皮質(zhì)骨包繞松質(zhì)骨形成[2]。骨質(zhì)疏松性腰椎壓縮性骨折發(fā)生后，腰椎的完整性和連續(xù)性遭到破壞，松質(zhì)骨與皮質(zhì)骨的厚度和形態(tài)隨之改變，通過計算機斷層成像(computed tomography，CT)橫斷掃描可判斷骨折程度及類型[3]。但肖運祥等[4]認(rèn)為CT掃描主要用于椎管狹窄、小關(guān)節(jié)肥厚、隱窩狹窄等方面的診斷，對于軟組織、腫瘤的診斷效能，尤其是定性診斷有很大的局限性，因此其在腰椎壓縮性骨折椎旁肌肉變化的診斷方面還存在一定不足。磁共振成像(magnetic resonance imaging，MRI)可獲得全面的三維影像，在腰椎間盤退變、骨質(zhì)疏散或致密情況、腰椎椎旁肌肉退變等方面均有較高的診斷價值，但以往的研究主要集中于椎旁肌肉退行性改變，關(guān)于特殊類型的腰椎間盤、椎旁肌肉的研究較少，不利于臨床治療的優(yōu)化[5]。基于此，本文對骨質(zhì)疏松性腰椎壓縮性骨折腰椎間盤、椎旁肌肉的MRI變化進(jìn)行分析，以期為該病的臨床治療提供參考。

1 資料與方法

1.1 臨床資料

回顧性分析2017年6月至2019年1月我院收治的85例腰椎壓縮性骨折患者的臨床資料，將45例存在骨質(zhì)疏松的患者納入觀察組，40例無骨質(zhì)疏松的患者納入對照組。對照組中男18例，女22例；年齡49~86 歲 ，平 均 (63.4±5.7)歲 ；BMI 19.5~30.0 kg/m2，平 均（24.5±4.2）kg/m2。觀察組中男20例，女25例；年齡51~84 歲，平均(64.2±5.9)歲；BMI 19.2~30.5 kg/m2，平均（24.7±4.4）kg/m2。2組患者一般資料均衡可比（P>0.05）。納入標(biāo)準(zhǔn)：①存在不同程度腰背部疼痛、腫脹、出血、活動受限、下肢感覺和運動異常等；②影像學(xué)檢查可見腰椎間隙變窄、椎體高度減小等，符合腰椎壓縮性骨折診斷標(biāo)準(zhǔn)[6]；③骨質(zhì)疏松診斷符合相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)[7]，即骨密度≥-2.5 SD；④無腰椎及椎旁肌肉感染、腫瘤、手術(shù)史。排除標(biāo)準(zhǔn)：①存在強直性脊柱炎、陳舊性骨折、類風(fēng)濕性關(guān)節(jié)炎等其他骨性疾??；②合并脊柱相關(guān)性免疫疾病、先天性畸形等；③長期服用影響骨代謝吸收的藥物；④有嚴(yán)重精神疾病；⑤影像學(xué)資料不全。

1.2 MRI檢查

患者均取仰臥位，腰椎自然放松，使用西門子1.5T Avanto MRI儀，進(jìn)行L1~L5常規(guī)T2WI序列矢狀位、非對稱回波最小二乘估算法迭代水脂分離序列(iterative decomposition of water and fat with echo asym?metry and least-squares estimation,IDEAL-IQ)掃描，線圈采用CTL脊柱相控陣線圈。T2WI序列參數(shù)：TR 3 500 ms，TE 96 ms，電波頻率65.5 kHz，激勵次數(shù)2，回波鏈長度21，掃描層厚 4 mm，層間距 0.5 mm，視野 32 cm×32 cm，矩陣320×320，掃描時長75 s。IDEAL-IQ序列參數(shù)：翻轉(zhuǎn)角 4°，TR 7.8 ms，TE 1.2 ms、5.2 ms、9.2 ms、13.2 ms，電波頻率120 kHz，激勵次數(shù)2，回波鏈長度3，掃描層厚4 mm，層間距0.5 mm，視野30 cm×30 cm，矩陣256×192，掃描時長150 s。

1.3 腰椎間盤退變分級

根據(jù)MRI T2WI序列矢狀位掃描結(jié)果和Pfirrmann標(biāo)準(zhǔn)[8]，對腰椎間盤退變情況進(jìn)行分級：密度均勻、色亮白，髓核與纖維環(huán)邊界清晰，髓核呈高信號，椎間盤高度正常為Ⅰ級；密度不均、色灰白、可有水平帶，髓核與纖維環(huán)邊界清晰，髓核呈高信號，椎間盤高度正常為Ⅱ級；密度不均、色灰，髓核與纖維環(huán)邊界不清，髓核呈中等信號，椎間盤高度正?；蜃甸g隙輕度下陷為Ⅲ級；密度不均、色灰或偏黑，髓核與纖維環(huán)邊界消失，髓核呈中等或低信號，椎間隙中度下陷為Ⅳ級（圖1a）；密度不均、色黑，髓核與纖維環(huán)邊界消失，髓核呈低信號，椎間隙下陷嚴(yán)重或完全塌陷為Ⅴ級。

圖1 MRI圖像

由2位具有10年以上經(jīng)驗的脊柱科醫(yī)師分別在IDEAL-IQ序列上測量L1~L5椎旁肌肉的相關(guān)指標(biāo)，包括雙側(cè)多裂肌橫截面積、豎脊肌橫截面積、椎體橫截面積、脂肪變性比例（圖1b、c）。椎體橫截面積即相應(yīng)層面上椎體的面積大小，但不包括椎弓根、骨贅等。將MRI圖像傳入GEAW 4.6工作站，找出脂肪信號，即椎旁肌肉和皮下脂肪灰度圖重合的像素，該重合的像素/椎旁肌肉總像素×100%，即為脂肪變性比例。

1.4 統(tǒng)計學(xué)處理

用EpiData3.1軟件校正所有數(shù)據(jù)，使用SPSS 22.0軟件進(jìn)行統(tǒng)計學(xué)分析。等級資料以率(%)表示，組間比較采用秩和檢驗；計量資料以均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)差（-x±s）表示，組間比較采用獨立樣本t檢驗。P<0.05表示差異有統(tǒng)計學(xué)意義。

2 結(jié)果

2.1 Pfirrmann分級情況比較

對照組患者Pfirrmann分級主要為Ⅱ~Ⅲ級，觀察患者主要為Ⅲ~Ⅴ級。2組Pfirrmann分級比較，差異有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.05)，見表1。

表1 患者Pfirrmann分級[例（%）]

2.2 患者L1~L5椎旁肌肉的相關(guān)指標(biāo)比較

對照組L1~L5雙側(cè)多裂肌橫截面積、雙側(cè)豎脊肌橫截面積顯著大于觀察組，L1~L5脂肪變性比例顯著低于觀察組，差異均有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.05)；2組L1~L5椎體橫截面積比較，差異無統(tǒng)計學(xué)意義(P>0.05)，見表2。

表2 患者L1~L5椎旁肌肉的相關(guān)指標(biāo)比較（）

表2 患者L1~L5椎旁肌肉的相關(guān)指標(biāo)比較（）

組別對照組觀察組n 40 45 t P雙側(cè)多裂肌橫截面積(mm2)3 265.67±575.23 3 012.45±508.65 2.154 0.034雙側(cè)豎脊肌橫截面積(mm2)3 240.38±568.36 3 003.19±504.22 2.039 0.045椎體橫截面積(mm2)1 281.50±252.17 1 285.63±254.69 0.075 0.940脂肪變性比例(%)10.20±2.15 12.57±2.73 4.408<0.001

3 討論

隨著我國老齡化現(xiàn)象日趨嚴(yán)重，骨質(zhì)疏松導(dǎo)致的椎體壓縮性骨折率也隨之升高。本研究中觀察組患者Pfirrmann分級多集中在Ⅲ~Ⅴ級，對照組患者Pfirrmann分級多集中于Ⅱ~Ⅲ級，2組患者Pfirrmann分級有統(tǒng)計學(xué)差異，提示合并骨質(zhì)疏松的患者腰椎退行性變和椎間盤塌陷的發(fā)生率較單純腰椎壓縮性骨折高。研究顯示，部分腰椎間盤突出、腰椎骨折、椎間盤塌陷的患者在經(jīng)過針對性治療后，依然存在局部疼痛和日?；顒幽芰Φ拖碌那闆r[9-10]。這是因為在腰椎退變或骨折恢復(fù)過程中，椎旁肌肉強度、數(shù)量的減少會在很大程度上影響腰椎的穩(wěn)定及治療效果[11]。腰椎退變初期，椎旁肌肉可代償，隨著病程進(jìn)展，椎旁肌肉負(fù)荷失衡，椎間盤生物力學(xué)發(fā)生改變，椎體節(jié)段承重能力顯著下降，進(jìn)而發(fā)生腰椎失穩(wěn)，加之受骨質(zhì)疏松的影響，患者壓縮性骨折的發(fā)生率顯著升高[12]。此外，脊柱前屈、側(cè)屈、旋轉(zhuǎn)等椎旁肌肉功能減退，也會增加脊柱負(fù)荷，還可在炎癥的長期刺激下，發(fā)生軟組織粘連、纖維化或瘢痕化，進(jìn)一步壓迫感覺神經(jīng)及血管，引起或加重腰痛及放射痛[13]。目前對腰椎椎旁肌肉的形態(tài)判斷多依靠MRI，其對椎旁肌肉橫截面積及脂肪變性的分析具有較高的可靠性[14]。利用DEAL-IQ可量化多裂肌與豎脊肌脂肪含量，充分了解脂肪的浸潤程度，從而準(zhǔn)確評價椎旁肌肉萎縮程度[15]。

Urrutia等[16]的研究指出，存在長期慢性腰痛的患者，其MRI上可見椎旁肌肉受脂肪浸潤而萎縮的情況，本研究也有類似發(fā)現(xiàn)，且骨質(zhì)疏松性腰椎壓縮性骨折的患者M(jìn)RI圖像上椎旁肌肉的萎縮變性更為明顯。由此可見，根據(jù)骨質(zhì)疏松及椎旁肌肉退變程度，提前對腰椎壓縮性骨折進(jìn)行防治，可有效改善腰椎穩(wěn)定性，延緩椎間盤退變，促進(jìn)患者早期康復(fù)。不過，需要注意的是，MRI顯示椎旁肌肉萎縮時，并不代表該區(qū)域肌肉完全失能，因而在改善椎旁肌肉功能的治療中，還需結(jié)合椎旁肌肉功能測試，以提高骨質(zhì)疏松性腰椎壓縮性骨折的臨床療效，使腰椎結(jié)構(gòu)更穩(wěn)定。此外，豎脊肌是深部肌群，具有明顯的節(jié)段性，是連接相鄰兩個椎骨或數(shù)個椎骨的重要結(jié)構(gòu)，也是強大的伸脊柱肌，且受脊神經(jīng)后支支配，因而其損傷后往往會出現(xiàn)劇烈的神經(jīng)性疼痛，并造成一定程度的腰椎活動障礙，增加治療難度[17-18]。因此，筆者認(rèn)為對于腰椎旁肌肉組織代謝明顯改變，且伴劇烈腰痛的患者，還需考慮是否為腰椎間盤突出壓迫神經(jīng)根或豎脊肌退變萎縮等其他疾病。多裂肌是背側(cè)核心肌群，在身體向前彎曲時，可產(chǎn)生最大的肌力，確保脊柱形態(tài)在矢狀面上的穩(wěn)定，并對信號做出反應(yīng)，調(diào)節(jié)豎脊肌等其他肌群的協(xié)同收縮[19]。本研究中對照組L1~L5雙側(cè)多裂肌橫截面積、豎脊肌橫截面積顯著大于觀察組，說明單純腰椎壓縮性骨折患者椎骨間的連接和脊柱運動的靈活性較骨質(zhì)疏松性腰椎壓縮性骨折患者更佳。有研究指出，MRI測量的脂肪變性比例低于10%提示椎旁肌肉正?；蛴休p微退變，脂肪變性比例為10%~50%表示椎旁肌肉中度退變，脂肪變性比例超過50%提示椎旁肌肉嚴(yán)重退變，患者甚至?xí)霈F(xiàn)生活不能自理的情況[20]。本研究納入的患者屬于輕度到中度退變，且對照組脂肪變性比例顯著低于觀察組，提示對于合并骨質(zhì)疏松的患者，臨床應(yīng)注重椎旁肌肉退變的防治。

綜上所述，骨質(zhì)疏松性腰椎壓縮性骨折患者的腰椎間盤退變程度明顯高于單純腰椎壓縮性骨折患者，其MRI主要表現(xiàn)為雙側(cè)多裂肌橫截面積、豎脊肌橫截面積減小和脂肪變性比例升高，與無骨質(zhì)疏松性壓縮性骨折有明顯差異，臨床可據(jù)此優(yōu)化治療方案。