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腰椎間孔狹窄癥致狹窄因素的研究進展
馬犇董永康1柳萬國2唐成林
(吉林大學中日聯誼醫院骨科,吉林長春130033)
關鍵詞〔〕腰椎;椎間孔狹窄
1吉林大學第一醫院骨科2吉林大學中日聯誼醫院骨科
第一作者:馬犇(1988-),男,碩士,主要從事脊柱退變性疾病研究。
腰椎椎間孔狹窄癥(LFS)是一類常見的脊柱退行性疾病〔1〕,但是目前臨床上仍存在很高的漏診率,究其原因包括:(1)因為臨床上更傾向關注腰椎間盤突出、腰椎椎管狹窄和側隱窩狹窄的情況,而忽略了椎間孔的狹窄情況;(2)特殊的椎間孔解剖結構及復雜的致狹窄因素,臨床醫生往往忽視或難于全面且準確判定。由于LFS存在較高漏診率,從而影響臨床醫師正確、合理地制定治療方案,甚至導致術后患者臨床神經癥狀不緩解甚至加重,并有可能最終導致了手術的失敗〔2〕。本文就LFS相關的致狹窄因素的研究進展進行了綜述。
1LFS的致狹窄因素
腰椎椎間孔的解剖結構較為特殊,腰椎間孔指上位椎體的椎弓根下緣與下位椎體的椎弓根上緣之間的構成的一個垂直三維區域,其前緣包括上下相鄰椎體和椎間盤的后側面。后緣包括上位椎體的下關節突、下位椎體的上關節突、椎板峽部和黃韌帶。此外,椎間孔橫韌帶和椎間孔內韌帶位于椎間孔下方。椎間孔形態在通常情況下表現為類圓形、橢圓形或倒置淚滴形。椎間孔的正常高度、寬度和面積根據文獻報道的測量范圍分別為11~23 mm、8~10 mm、 40~160 mm〔1,3,4〕。腰椎椎間孔周圍結構的退變如腰椎椎間盤突出、椎間隙高度降低、關節突關節增生肥厚及內聚、韌帶肥厚骨化等均可能導致椎間孔狹窄有效空間的減小,同時脊柱退行性改變可能出現腰椎不穩、腰椎滑脫、脊柱側凸等進一步加重椎間孔狹窄,此外體位的改變和腰椎運動單元的活動也可能影響到椎間孔大小的變化。總體上椎間孔的致狹窄因素可分為靜態和動態致狹窄因素〔1,5〕。
1.1靜態致狹窄因素
1.1.1腰椎間盤退變腰椎間盤退變如椎間盤高度降低、髓核突出或脫出、骨質的增生及終板的退變等都被認為是引起椎間孔狹窄的重要因素,其中研究最多的是椎間盤高度降低對椎間孔狹窄的影響〔3,6~8〕。Mayoux-Benhamou等〔6〕研究發現椎間盤高度的降低與椎間孔的變化有相關性,即如果椎間盤高度減低4 mm(約為椎間盤正常高度的35%~50%),椎間孔的高度、寬度及面積均顯著減小。Hasegawa等〔3〕通過對18具新鮮尸體中的100個腰椎椎間孔進行研究,發現當椎間盤后緣高度≤4 mm及椎間孔高度≤15 mm時,可能引起嚴重的神經根受壓。2013年Iwata 等〔7〕對12例無臨床癥狀的年輕健康志愿者研究發現腰椎軸向負荷下椎間盤后緣高度的變化與椎間孔的高度、寬度及面積改變有著顯著的相關性。Cinotti等〔8〕通過研究發現椎間盤切除后椎間孔高度平均降低6.5 mm,椎間盤高度的降低與椎間孔高度的降低呈顯著正相關,但對椎間孔的寬度影響很小,并指出椎間孔的寬度可能與椎管的矢狀徑及椎弓根長度有相關性。
1.1.2關節突關節退變雖然椎間盤與關節突關節退變先后尚存爭議,但目前大多研究認為椎間盤退變如高度減低、水分丟失等使關節突關節承受的軸向負荷加重,從而進一步加重關節突關節的退變,出現骨贅形成、關節突關節增生肥大以及關節囊鈣化等,而且這些退行性改變可能會凸向椎間孔并進一步導致椎間孔狹窄〔9〕。但是目前尚無關于關節突關節退變程度是如何影響椎間孔大小的系統研究和相關文獻的系統報道。
1.1.3腰椎滑脫研究表明腰椎滑脫可能是導致腰椎椎間孔狹窄的因素之一。腰椎滑脫時上位脊椎可以向前、向后或向側方發生滑移,這不僅使椎間孔的形態發生改變,而且使椎間孔的高度降低及面積變小。Spivak等〔10〕發現由峽部裂引起的腰椎滑脫程度與椎間孔的面積大小存在明顯的負相關性,即隨著滑脫程度的增加(12.5%、 25.0%和 50.0%),椎間孔的面積相對逐漸減少(16.1%、20.7%和22.1%)。
1.1.4脊柱側凸有些研究認為脊柱側凸畸形也可能是導致椎間孔狹窄的因素之一。Kaneko 等〔11〕對77例退變性脊柱側凸患者的椎間孔進行CT檢查及三維重建測量,發現退變性脊柱側凸患者的椎間孔高度、面積等均顯著小于對照組(非脊柱側凸患者),同時脊柱側凸的凹側和下腰椎的椎間孔的高度及面積均小于凸側和上腰椎的椎間孔的高度及面積,椎體楔形變可顯著減小了凹側椎間孔的面積,此外椎體旋轉也可減小同側椎間孔的面積。
1.1.5椎間孔內韌帶Grimes等〔12〕首次詳細地描述存在于椎間孔內的韌帶結構即椎間孔內韌帶,共4條,連接于神經根鞘膜和椎間孔四周。在正常狀態下韌帶維系神經根于相對固定的位置,若腰椎退變時致壓物突入椎間孔如椎間盤后外側突出,此時椎間孔內韌帶限制了神經根的活動,使神經根難于避開椎間盤的壓迫。此外椎間孔內韌帶約占椎間孔面積的30%,退變的韌帶本身也可能是導致椎間孔狹窄及神經根受壓的因素之一〔13〕。
1.1.6椎弓根高度與椎體高度的比值雖然上述致狹窄因素可不同程度造成椎間孔狹窄,但并不是所有的都出現臨床癥狀,這可能與椎間孔組成結構發育情況有關。Merckaert等〔14〕發現LFS患者的椎弓根高度與椎體高度的比值顯著大于對照組(腰痛不伴下肢癥狀的患者),結論指出LFS患者的椎體高度往往較低,以致椎弓根下方的椎間孔越小,其內的神經根越容易受致狹窄因素的壓迫而出現臨床癥狀。
1.2動態致狹窄因素一些研究表明腰椎運動單元的活動可以影響椎間孔的大小。Mayoux-Benhamou等〔6〕發現椎間孔在腰椎屈曲位時最大,而在伸展位時最小,從屈曲位改變到伸展位椎間孔高度下降約18%。Fujiwara等〔15〕對39具尸體81個運動節段,研究發現椎間孔高度、寬度及面積不僅在腰椎屈曲位和伸展位有改變,而且在腰椎軸向旋轉位和側屈位亦有變化。Iwata等〔7〕對12例無臨床癥狀的年輕健康志愿者研究發現腰椎椎間孔(除L5~S1外)的高度、寬度及面積在軸向負荷下顯著減小。Singh等〔5〕對45例腰腿癥狀患者行動態核磁共振(kMRI)檢查發現腰椎椎間孔面積在伸展位顯著小于在中立位和屈曲位,此外還指出椎間盤突出程度及椎體間角度位移程度也影響到伸展位時椎間孔的面積變化。Splendiani 等〔16〕指出通常仰臥位無體重負荷下MRI檢查可能低估腰椎椎間孔狹窄的存在及嚴重程度,因此通過G-SCAN(0.25 T可旋轉式核磁共振成像儀)對160例有癥狀患者行臥位和直立位檢查,結果61個椎間孔在體重負荷下直立位MRI才被發現存在狹窄,稱之為“隱匿性椎間孔狹窄”。
導致LFS的因素往往不是單方面的而是多方面的。輕度的腰椎間盤突出、關節突關節退變及黃韌帶肥厚等可造成椎間孔寬度減小即椎間孔橫向狹窄;明顯的腰椎間盤突出、椎間隙高度減低、關節突關節增生肥大及腰椎滑脫等不僅可以造成椎間孔橫向狹窄,而且可引起椎間孔高度降低即椎間孔的縱向狹窄〔17,18〕。除上述的椎間孔靜態致狹窄因素外,椎間孔在不同體位、運動或負荷下亦可發生或加重狹窄即椎間孔動態狹窄。準確地了解椎間孔的狹窄因素將有利于LFS的診斷和治療。
2總結和展望
隨著對腰椎退行性病變研究的不斷深入,LFS作為一種常見的脊柱退行性疾病,越來越引起臨床醫生的重視。LFS的臨床表現易與腰椎間盤突出等其他腰椎退行性病變的臨床癥狀共同存在,這也造成LFS往往容易被臨床醫生所忽略,進而影響治療效果。椎間孔狹窄易于被忽略的主要原因在于對LFS的認識不足,究其根本原因在于對造成椎間孔狹窄眾多因素的理解不清。由于腰椎椎間孔構造的特殊性決定了其致狹窄因素的多樣性,但目前學者大多僅針對其中某個致狹窄因素進行研究,這需要將來進一步研究多個致狹窄因素是如何共同影響椎間孔的大小。通過對椎間孔致狹窄因素的研究,可以更好地指導臨床的診斷與治療。
參考文獻3
1Jenis LG,An HS.Spine update.Lumbar foraminal stenosis〔J〕.Spine(Phila Pa 1976),2000;25(3):389-94.
2Schofferman J,Reynolds J,Herzog R,etal.Failed back surgery:etiology and diagnostic evaluation〔J〕.Spine J,2003;3(5):400-3.
3Hasegawa T,An HS,Haughton VM,etal.Lumbar foraminal stenosis:critical heights of the intervertebral discs and foramina.A cryomicrotome study in cadavera〔J〕.J Bone Joint Surg Am,1995;77(1):32-8.
4Stephens MM,Evans JH,O'Brien JP.Lumbar intervertebral foramens.An in vitro study of their shape in relation to intervertebral disc pathology〔J〕.Spine(Phila Pa 1976),1991;16(5):525-9.
5Singh V,Montgomery SR,Aghdasi B,etal.Factors affecting dynamic foraminal stenosis in the lumbar spine〔J〕.Spine J,2013;13(9):1080-7.
6Mayoux-Benhamou MA,Revel M,Aaron C,etal.A morphometric study of the lumbar foramen:influence of flexion-extension movements and of isolated disc collapse〔J〕.Surg Radiol Anat,1989;11(2):97-102.
7Iwata T,Miyamoto K,Hioki A,etal.In vivo measurement of lumbar foramen during axial loading using a compression device and computed tomography〔J〕.J Spinal Disord Tech,2013;26(5):177-82.
8Cinotti G,De Santis P,Nofroni I,etal.Stenosis of lumbar intervertebral foramen:anatomic study on predisposing factors〔J〕.Spine(Phila Pa 1976),2002;27(3):223-9.
9Kalichman L,Hunter DJ.Lumbar facet joint osteoarthritis:a review〔J〕.Semin Arthritis Rheum,2007;37(2):69-80.
10Spivak JM,Kummer FJ,Chen D,etal.Intervertebral foramen size and volume changes in low grade,low dysplasia isthmic spondylolisthesis〔J〕.Spine(Phila Pa 1976),2010;35(20):1829-35.
11Kaneko Y,Matsumoto M,Takaishi H,etal.Morphometric analysis of the lumbar intervertebral foramen in patients with degenerative lumbar scoliosis by multidetector-row computed tomography〔J〕.Eur Spine J,2012;21(12):2594-602.
12Grimes PF,Massie JB,Garfin SR.Anatomic and biomechanical analysis of the lower lumbar foraminal ligaments〔J〕.Spine(Phila Pa 1976),2000;25(16):2009-14.
13Min JH,Kang SH,Lee JB,etal.Anatomic analysis of the transforaminal ligament in the lumbar intervertebral foramen〔J〕.Neurosurgery,2005;57(1 Suppl):37-41.
14Merckaert S,Pierzchala K,Kulik G,etal.Influence of anatomical variations on lumbar foraminal stenosis pathogenesis〔J〕.Eur Spine J,2015;24(2):313-8.
15Fujiwara A,An HS,Lim TH,etal.Morphologic changes in the lumbar intervertebral foramen due to flexion-extension,lateral bending,and axial rotation:an in vitro anatomic and biomechanical study〔J〕.Spine(Phila Pa 1976),2001;26(8):876-82.
16Splendiani A,Ferrari F,Barile A,etal.Occult neural foraminal stenosis caused by association between disc degeneration and facet joint osteoarthritis:demonstration with dedicated upright MRI system〔J〕.Radiol Med,2014;119(3):164-74.
17Aota Y,Niwa T,Yoshikawa K,etal.Magnetic resonance imaging and magnetic resonance myelography in the presurgical diagnosis of lumbar foraminal stenosis〔J〕.Spine(Phila Pa 1976),2007;32(8):896-903.
18Kunogi J,Hasue M.Diagnosis and operative treatment of intraforaminal and extraforaminal nerve root compression〔J〕.Spine(Phila Pa 1976),1991;16(11):1312-20.
〔2015-03-23修回〕
(編輯袁左鳴/滕欣航)
通訊作者:唐成林(1959-),男,教授,碩士生導師,主要從事脊柱外科研究。
中圖分類號〔〕R68〔
文獻標識碼〕A〔
文章編號〕1005-9202(2015)23-6931-02;doi:10.3969/j.issn.1005-9202.2015.23.131