伴有同側(cè)下腰痛的單側(cè)腰椎間盤突出癥患者多裂肌形態(tài)觀察

郭亞龍，蔣維利，程嘉偉，聶虎，劉濤，韓世康，牛國(guó)旗

蚌埠醫(yī)學(xué)院第二附屬醫(yī)院骨科，安徽 蚌埠 233002

下腰痛（low back pain，LBP）是全球范圍內(nèi)導(dǎo)致殘疾的主要原因［1］。腰椎間盤突出癥（lumbar disc herniation，LDH）是一種最常見的脊柱退行性疾病，也是引起下腰痛的最常見原因之一。早期對(duì)因LDH 引起LBP 的研究主要集中在椎間盤退變和椎間關(guān)節(jié)突關(guān)節(jié)等因素上，認(rèn)為椎間盤退變是引起LBP 的主要原因［2-3］。近年來(lái)，隨著脊柱穩(wěn)定性理論的進(jìn)一步豐富和影像技術(shù)的發(fā)展，人們?cè)絹?lái)越關(guān)注椎旁肌的功能，特別是關(guān)注腰多裂肌在下腰痛的病因、進(jìn)展和結(jié)果中的作用［4］。Fortin 等人［5］報(bào)道稱，下腰痛和椎旁肌肉的形態(tài)變化具有一定的相關(guān)性。亦有研究報(bào)告了相對(duì)立的結(jié)論［6-7］。相對(duì)橫截面積（relative cross-sectional area， RCSA）和脂肪浸潤(rùn)度（Degree of fatty infltration， DFF）亦是腰椎MRI上常見的腰椎退行性特征指標(biāo)［8］，也常用于評(píng)估多裂肌的形態(tài)。我們觀察了伴有同側(cè)LBP 的單側(cè)LDH 患者的多裂肌形態(tài)，探討多裂肌形態(tài)變化對(duì)LBP的影響，現(xiàn)將結(jié)果報(bào)告如下。

1 資料與方法

1.1 臨床資料 選擇2020年1月—2023年7月在蚌埠醫(yī)學(xué)院第二附屬醫(yī)院就診的伴有同側(cè)LBP的單側(cè)LDH 患者43 例，采用視覺模擬評(píng)分法（visual analogue scale， VAS）評(píng)定LBP 疼痛程度，并依據(jù)患者VAS 評(píng)分分為A 組（VAS 評(píng)分≤4 分）和B 組（VAS 評(píng)分＞4 分）［3，9-10］，收集兩組患者的性別、年齡、BMI、癥狀持續(xù)時(shí)間等基本資料。A 組患者22 例，男17 例、女5 例，年齡25～75（43.96± 13.55）歲，BMI（24.20± 2.85）kg/m2，癥狀持續(xù)時(shí)間為（3.73±2.64）個(gè)月；B 組患者21 例，男12 例、女9 例，年齡26～62（49.38± 10.45）歲，BMI（25.20± 2.69）kg/m2，癥狀持續(xù)時(shí)間為（20.33± 15.78）個(gè)月；其中B 組患者癥狀持續(xù)時(shí)間高于A 組（P＜0.001）。納入標(biāo)準(zhǔn)：①診斷為L(zhǎng)4/5 節(jié)段LDH 的患者通過(guò)腰椎MRI 平掃，患有LBP且伴或者不伴有一側(cè)下肢癥狀的患者，經(jīng)嚴(yán)格的保守治療三個(gè)月以上，癥狀無(wú)明顯改善，或者改善效果不明顯者；②臨床資料齊全。排除標(biāo)準(zhǔn)：①患者既往有脊柱手術(shù)史、外傷、脊柱感染、脊柱側(cè)凸、后凸、椎管狹窄、脊椎滑脫、脊椎峽部裂、腰椎骶化、骶椎腰化、身體任何部位有金屬、神經(jīng)或精神疾病、風(fēng)濕病或內(nèi)分泌疾病、惡性腫瘤等；②雙下肢放射痛患者；③不明原因腰痛患者。

1.2 兩組患者多裂肌形態(tài)觀察 所有患者均行常規(guī)仰臥位腰椎MRI 掃描。采集患者T2 加權(quán)像的軸位和矢狀位圖像，軸位采集L4/5 節(jié)段的MRI 圖像，每個(gè)椎間隙掃描三個(gè)圖像，并選取腰椎間盤中心的橫斷面圖像。采用以下MRI技術(shù)參數(shù)：采用美國(guó)GE公司1.5T 磁共振系統(tǒng)，軸位T2 加權(quán)參數(shù)為重復(fù)時(shí)間3000 ms/回波，回波時(shí)間100 ms，視野400×400 mm，層厚4 mm。用Image J 軟件分別測(cè)量?jī)山M患者L4/5 椎間盤突出側(cè)和椎間盤非突出側(cè)多裂肌的RCSA 和DFF。RCSA=多裂肌的橫截面積/相對(duì)應(yīng)的椎體橫截面積×100%，RCSA常與多裂肌的萎縮程度相關(guān)，其數(shù)值越小代表多裂肌的萎縮程度越嚴(yán)重。DFF=脂肪的橫截面面積/總的多裂肌面積×100%，DFF 同樣常與多裂肌的萎縮程度相關(guān)，數(shù)值越大代表脂肪浸潤(rùn)越嚴(yán)重，多裂肌的萎縮程度越嚴(yán)重。

1.3 統(tǒng)計(jì)學(xué)方法 采用SPSS27.0 統(tǒng)計(jì)軟件。計(jì)量資料呈正態(tài)分布時(shí)以±s表示，組內(nèi)比較用配對(duì)樣本t檢驗(yàn)，組間比較用獨(dú)立樣本t檢驗(yàn)；計(jì)數(shù)資料比較用χ2檢驗(yàn)。以P＜0.05為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

2 結(jié)果

43 例患者椎間盤非突出側(cè)多裂肌RCSA 為40.15± 4.87、DFF 為28.88± 6.27，椎間盤突出側(cè)多裂肌RCSA為36.57± 4.74、DFF為33.83± 5.53，兩者相比，P均＜0.05。

兩組患者多裂肌RCSA、DFF 比較見表1。由表1 可知，與椎間盤非突出側(cè)相比，A 組患者椎間盤突出側(cè)多裂肌RCSA 降低、DFF 升高（P均＜0.05）；與A組相比，B 組患者椎間盤非突出側(cè)多裂肌RCSA 降低、DFF升高（P均＜0.05）。

表1 兩組患者多裂肌RCSA、DFF比較（±s）

表1 兩組患者多裂肌RCSA、DFF比較（±s）

注：與組內(nèi)健側(cè)相比，*P＜0.05；與A組相比，#P＜0.05。

組別A組RCSA DFF椎間盤非突出側(cè)椎間盤突出側(cè)B組43.16± 3.6736.65± 5.54*24.36± 2.8533.16± 5.30*椎間盤非突出側(cè)椎間盤突出側(cè)33.61± 5.29#34.52± 3.5437.00± 3.91#36.48± 3.85

3 討論

脊柱不穩(wěn)是腰椎間盤退變的重要原因之一，任何能夠維持脊柱穩(wěn)定性的因素都可以成為脊柱失穩(wěn)的原因，而椎旁肌對(duì)于維持腰椎的正常功能和穩(wěn)定性非常重要。在椎旁肌中，多裂肌最靠近脊柱中線［11］，橫跨腰骶椎，從上腰椎向下，肌腱橫截面積逐漸增大，由于肌纖維短、橫截面積大、活動(dòng)量大的特點(diǎn)，它是脊柱旁肌肉中最重要的穩(wěn)定脊柱和控制脊柱運(yùn)動(dòng)的肌肉［12］。研究［13-14］顯示，多裂肌通過(guò)在功能活動(dòng)期間保持椎體秩序來(lái)提供節(jié)段性穩(wěn)定。一旦多裂肌出現(xiàn)萎縮和脂肪浸入，會(huì)影響脊柱的穩(wěn)定性。多裂肌由節(jié)段性神經(jīng)后根的內(nèi)側(cè)支支配，其神經(jīng)支配被認(rèn)為是單節(jié)段的［14］。它不像豎脊肌及腰大肌，由多階段脊神經(jīng)支配及營(yíng)養(yǎng)［15］，一旦因突出髓核壓迫神經(jīng)根，且導(dǎo)致神經(jīng)根損傷，多裂肌形態(tài)及組織學(xué)會(huì)產(chǎn)生相應(yīng)的改變。組織學(xué)研究顯示，在LDH 的患者之中，與健側(cè)相對(duì)比，患側(cè)的Ⅰ型和Ⅱ型肌纖維明顯小于正常側(cè)的纖維。STEVENS等［16］人研究中也闡述了LDH 的患者腰突側(cè)椎旁肌的Ⅰ型和Ⅱ型肌纖維明顯變小，同時(shí)Ⅰ型肌纖維數(shù)量顯著增加。

本研究主要是對(duì)多裂肌的形態(tài)變化進(jìn)行研究。在本研究中，B 組患者的癥狀持續(xù)時(shí)間明顯多于A組，我們認(rèn)為多裂肌的萎縮程度可能與癥狀持續(xù)時(shí)間相關(guān)，且癥狀持續(xù)時(shí)間越長(zhǎng)多裂肌的萎縮程度越嚴(yán)重，在KIM 等［3，17］人研究中也得出了相似的結(jié)論，多裂肌的萎縮和癥狀的持續(xù)時(shí)間密切相關(guān)。在B組中，椎間盤突出側(cè)和椎間盤非突出側(cè)多裂肌變化差異不明顯，沒有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。而在A組中，椎間盤突出側(cè)和椎間盤非突出側(cè)多裂肌的RCSA 和DFF 差異明顯，具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。我們認(rèn)為，在B 組中，隨著癥狀持續(xù)時(shí)間延長(zhǎng)，多裂肌逐漸呈對(duì)稱性萎縮。馬永成等人［18］在對(duì)單側(cè)椎LDH 的研究中也同樣得出，LDH 的患者的多裂肌萎縮與患者病程持續(xù)時(shí)間密切相關(guān)。LOTHE 等［19］人在研究中發(fā)現(xiàn)，多裂肌的萎縮與患者癥狀持續(xù)時(shí)間密切相關(guān)，且癥狀持續(xù)時(shí)間越長(zhǎng)，多裂肌萎縮的更明顯。在本研究中，也得出了相似的結(jié)論。而在A組中，我們發(fā)現(xiàn)，椎間盤突出側(cè)和椎間盤非突出側(cè)相比，多裂肌呈非對(duì)稱萎縮，因A 組的癥狀持續(xù)時(shí)間較短，椎間盤突出側(cè)多裂肌發(fā)生萎縮，但椎間盤非突出側(cè)多裂肌常常因椎間盤突出側(cè)多裂肌的萎縮，發(fā)生了代償性的肥大，去彌補(bǔ)椎間盤突出側(cè)多裂肌缺失的能力，但隨著癥狀持續(xù)時(shí)間逐漸加長(zhǎng)，椎間盤突出側(cè)多裂肌萎縮也進(jìn)一步加重，椎間盤非突出側(cè)多裂肌的代償能力不足以維持腰椎的穩(wěn)定性后，椎間盤非突出側(cè)也開始出現(xiàn)萎縮。

我們認(rèn)為年齡也應(yīng)該是考慮因素之一，隨著年齡的增長(zhǎng)，引起腰椎不穩(wěn)的因素，像椎間盤的退變、椎間小關(guān)節(jié)增生退變等等，都會(huì)導(dǎo)致脊柱的退變，從而加劇腰椎不穩(wěn)，導(dǎo)致腰部的靈活性和活動(dòng)度下降。然而KIM 等［17］人研究的中得出不一樣的結(jié)果，當(dāng)LDH的患者癥狀持續(xù)時(shí)間超過(guò)30天時(shí)，椎間盤突出側(cè)和椎間盤非突出側(cè)多裂肌產(chǎn)生明顯不對(duì)稱，神經(jīng)根壓迫節(jié)段椎間盤突出側(cè)的多裂肌較椎間盤非突出側(cè)減小。HYUN 等［20］人通過(guò)MRI 技術(shù)檢查L(zhǎng)DH患者的多裂肌的橫截面積發(fā)現(xiàn)，當(dāng)病程大于30 天時(shí)，椎間盤突出側(cè)和椎間盤非突出側(cè)多裂肌多表現(xiàn)出明顯的不對(duì)稱萎縮，椎間盤突出側(cè)表現(xiàn)為萎縮。

在本研究中還發(fā)現(xiàn)，在兩組患者的多裂肌同側(cè)比較中，B 組患者的椎間盤非突出側(cè)多裂肌的萎縮程度比A 組更嚴(yán)重。在我們看來(lái)，對(duì)于病程短的患者，椎間盤突出側(cè)多裂肌逐漸出現(xiàn)萎縮，為彌補(bǔ)椎間盤突出側(cè)失去的多裂肌功能，椎間盤非突出側(cè)多裂肌將代償椎間盤突出側(cè)多裂肌失去的能力，從而出現(xiàn)多裂肌不對(duì)稱的萎縮。KJAER 等［21］人通過(guò)患有LBP患者的腰椎MRI發(fā)現(xiàn)了多裂肌橫截面積的變化，明確了多裂肌萎縮和LBP之間存在密切的聯(lián)系。我們認(rèn)為病變節(jié)段的多裂肌萎縮可能導(dǎo)致局部肌肉無(wú)力和脊柱不穩(wěn)定，從而加劇多裂肌的萎縮。在多裂肌萎縮的過(guò)程中，脂肪組織逐漸取代正常肌纖維，從而導(dǎo)致脊柱穩(wěn)定性下降，這可能是LBP 的重要原因之一。在本次研究中我們發(fā)現(xiàn)，LBP 的疼痛程度與多裂肌的相對(duì)橫截面積具有負(fù)相關(guān)，說(shuō)明LBP 的疼痛癥狀越嚴(yán)重，多裂肌萎縮就越嚴(yán)重。

JAMES 等［22］人進(jìn)一步研究了腰椎間盤損傷后亞急性和慢性期多裂肌的變化，他們發(fā)現(xiàn)受累側(cè)大量的促炎巨噬細(xì)胞和促炎細(xì)胞因子在LDH 后的多裂肌重塑中發(fā)揮了積極作用，這一證據(jù)表明損傷側(cè)多裂肌內(nèi)的炎癥反應(yīng)可能是多裂肌萎縮的中介。SHAHIDI 等［23］人進(jìn)一步證實(shí)了這一證據(jù)，他們報(bào)告顯示，在患有腰椎病變的人類中，炎癥細(xì)胞密度是的正常水平的四倍。根據(jù)BENTZINGER 等［24］人的說(shuō)法，炎癥可以通過(guò)抑制衛(wèi)星細(xì)胞（肌肉干細(xì)胞）的增殖和分化，從而導(dǎo)致肌肉纖維再生受損。炎性的級(jí)聯(lián)結(jié)合肌肉纖維再生不足可導(dǎo)致間充質(zhì)祖細(xì)胞分化為脂肪細(xì)胞和成纖維細(xì)胞，從而導(dǎo)致肌內(nèi)脂肪堆積和纖維化。盡管相關(guān)臨床研究非常有限，但是可能對(duì)后續(xù)治療方案有很大幫助。由于慢性炎癥損害骨骼肌再生，PERANDINI 等人［25］提出，體力活動(dòng)在恢復(fù)促炎和抗炎巨噬細(xì)胞之間的平衡中起到了重要作用。運(yùn)動(dòng)改變了巨噬細(xì)胞亞型的比例，并通過(guò)增加抗炎和減少促炎巨噬細(xì)胞的數(shù)量而產(chǎn)生有益的影響。體育鍛煉的這種效果需要考慮作為一種康復(fù)選擇來(lái)恢復(fù)和幫助調(diào)節(jié)由于LDH 引起的LBP 的炎癥過(guò)程。在我們看來(lái)，無(wú)論有無(wú)LBP，LDH患者都應(yīng)該在早期進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化的腰背肌康復(fù)訓(xùn)練。

綜上所述，伴有同側(cè)LBP 的單側(cè)LDH 患者，椎間盤突出側(cè)多裂肌均發(fā)生萎縮。與LBP疼痛程度較輕的患者相比，LBP 疼痛程度較重的患者椎間盤非突出側(cè)多裂肌也發(fā)生萎縮。因此，伴有同側(cè)LBP的LDH 患者都應(yīng)該在早期進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化的腰背肌康復(fù)訓(xùn)練。但這項(xiàng)研究仍然存在一些局限性。首先，測(cè)量多裂肌的RCSA 和DFF 時(shí)，是通過(guò)人工手動(dòng)勾畫，存在誤差可能性。其次，患者病程的判定只能依靠患者的主訴，沒有客觀證據(jù)。再者，本研究樣本量較小，且無(wú)正常對(duì)照組。最后，在評(píng)估LBP與多裂肌的關(guān)系時(shí)，僅選擇具有L4/5節(jié)段LDH單側(cè)神經(jīng)癥狀的患者作為研究對(duì)象。