老年腰椎小關節骨性關節炎軟骨退變病理與影像學改變相關性研究

蘇楊，王江玥，劉靜

(重慶北碚中醫院醫學影像科，重慶 400700)

老年腰椎小關節骨性關節炎軟骨退變病理與影像學改變相關性研究

蘇楊，王江玥，劉靜

(重慶北碚中醫院醫學影像科，重慶 400700)

目的 探究老年腰椎小關節骨性關節炎軟骨退變病理與影像學改變的相關性，為臨床疾病的診斷提供參考。方法選取我院2012年6月至2015年5月收治的腰椎管狹窄或腰椎間盤突出并接受椎間孔入路椎體間融合術治療的老年患者56例，術前給予腰椎CT和MRI檢查，術中取小關節軟骨檢測病理。Weishaup和Borden標準對影像結果進行分級，Nicola標準對軟骨病理進行分級。Spearman法分析影像學改變與病理相關性。結果責任腰椎主要為L4～5，CT和MRI對0～1級軟骨退變檢測準確率分別為44.12%和47.06%，而對2～3級退變檢測準確率分別為91.49%和89.36%。與0～1級病變比較，CT和MRI對3～4級病變檢測準確率顯著升高(P＜0.05)。MRI不對稱程度對1～2級軟骨退變檢測準確率為41.18%，顯著低于對3～4級退變檢測準確率(89.36%)。CT和MRI Weishaup分級與2～3級腰椎退變病理顯著相關(P＜0.05)。結論2～3級關節炎軟骨退變與CT、MRI影像學改變呈顯著正相關性，對0～1級病變的臨床診斷存在局限性。

老年；腰椎小關節骨性關節炎軟骨退變；電子計算機斷層掃描；磁共振成像

腰椎小關節骨性關節炎軟骨退變是指因腰椎小關節軟骨合成與代謝平衡失調而引起的軟骨結構發生退行性改變和繼發性炎癥反應，最終導致患者腰椎管狹窄癥和腰椎退行性滑脫癥[1-3]。臨床大量研究發現，年齡是疾病發生的高危險因素之一，隨著年齡的增長臨床腰椎小關節骨性關節炎軟骨退變發生率顯著性增高[4-5]。由于腰椎小關節的特殊解剖學位置為其疾病的正確診斷帶來難度，本文以腰椎小關節骨性關節炎軟骨退變老年患者為研究對象，分析小關節軟骨退變病理與其CT、MRI改變的相關性，為疾病的影像學診斷提供參考。

1 資料與方法

1.1 一般資料 選取2012年6月至2015年5月我院脊柱外科收治的腰椎管狹窄或腰椎間盤突出并接受椎間孔入路椎體間融合術(TLIF)治療的老年患者56例，患者伴有不同程度的腰腿疼痛、小關節區壓痛、坐姿變換后疼痛可部分緩解等。56例患者中男性31例，女性25例；年齡62～81歲，平均(70.5±6.9)歲；患者BMI 19.6～24.1 kg/m2，平均(22.0±2.3)kg/m2；伴高血壓患者12例，糖尿病患者7例，冠心病患者3例。納入標準：患者的腰椎CT及MRI影像學資料齊全；患者臨床病歷資料齊全；患者自愿接受TLIF手術治療并同意在術中采集小關節軟骨組織。排除標準：伴有手術治療不適用癥的患者、復發再治療的患者、伴惡性腫瘤的患者、嚴重心肝腎功能不全患者、伴嚴重骨質疏松癥的患者、存在先天脊椎發育不良的患者等。

1.2 方法 患者或其家屬在知情并簽署同意書后，對所有入選患者行TLIF術治療。術前對所有患者進行CT和MRI影像學檢查，并分別依據Weishaup標準[6]對患者腰椎小關節的退變程度進行分級：取椎體上緣平行于上終板層面為檢測面，患者關節間隙2～4 mm為0級；患者關節間隙＜2 mm，伴或不伴關節突肥大或/和有輕微骨贅為1級；患者關節間隙＜2 mm，伴有中度關節肥大或/和中度骨贅和少量軟骨下骨侵蝕為2級；患者關節間隙＜2 mm，伴有重度關節肥大或/和巨型骨贅和大量軟骨下骨侵蝕為3級；取責任關節MRI檢測結果依據Borden標準[7]進行小關節不對稱程度檢測：兩側小關節角度差5°～6°為1級；小關節角度差6°～10°為2級，小關節角度差11°～20°為3級，小關節角度差＞20°為4級。術中取出的小關節軟骨組織經福爾馬林溶液固定后進行甲苯胺藍染色，鏡檢結果用Nicola分級法[8]進行病理學研究：軟骨表面光滑且分層清晰，細胞整齊有序為1級；軟骨表面局部出現粗糙且軟骨層失染，細胞有少量死亡為2級；軟骨表面粗糙且軟骨層失染，局部有裂隙且大量軟骨細胞死亡為3級；軟骨表面不整齊，局部軟骨缺失或暴露軟骨下骨層，軟骨細胞幾乎完全死亡為4級；以小關節軟骨病理檢測結果為標準，計算CT及MRI檢測的準確率；統計并分別分析CT及MRI檢測結果與老年患者腰椎小關節骨性關節炎軟骨退變病理的相關性。

1.3 統計學方法 應用SPSS19.0統計軟件進行數據分析，各因素采用例數或百分比表示，老年腰椎小關節骨性關節炎軟骨退變病理與影像學改變相關性進行Spearman分析，以P＜0.05為差異具有統計學意義。

2 結 果

2.1 腰椎小關節骨性關節炎軟骨退變老年患者的臨床資料 病變在L4最常見，占46.91%(38例)，CT分級2級最多(41例，50.62%)，MRI分級2級最多(38例，46.91%)，不對稱程度分級3級最多(42例，51.85%)，病理分級3級最多(37例，45.68%)，見表1。

表1 腰椎小關節骨性關節炎軟骨退變老年患者臨床資料

2.2 CT、MRI Weishaup分級以及MRI小關節不對稱程度對老年腰椎小關節骨性關節炎軟骨退變檢測的準確率 以小關節軟骨病理檢測結果為標準，統計并分析CT、MRI分級以及MRI小關節不對稱程度對老年腰椎小關節骨性關節炎軟骨退變檢測的準確率，結果如表2所示。CT與MRI Weishaup分級對老年腰椎小關節骨性關節炎軟骨退變0級和1級檢測準確率較低，對2級和3級病變檢測率較高，差異具有統計學意義[CT：44.12%(15/34)vs 91.49%(43/47)，P＜0.05；MRI：47.06%(16/34)vs 89.36%(42/47)，P＜0.05)。MRI小關節不對稱程度改變對腰椎小關節骨性關節炎軟骨退變3級和4級病變檢測率較高(41.18%(14/34)vs 89.36%(42/47)，P＜0.05)，見表2。

2.3 CT、MRI影像學改變與老年腰椎小關節骨性關節炎軟骨退變病理相關性 采用Spearman法分析，結果如表3所示，CT和MRI Weishaup分級與2～3級腰椎小關節骨性關節炎軟骨退變病理顯著相關(P＜0.05)；與低級別腰椎小關節骨性關節炎軟骨退變病理相關性差。

表2 CT和MRI影像學改變對老年腰椎小關節骨性關節炎軟骨退變檢測的準確率

表3 影像學改變與老年腰椎小關節骨性關節炎軟骨退變病理相關性

3 討 論

在正常脊柱中椎間盤與其相應兩個小關節形成三關節復合體共同發揮生物學作用，小關節不但幫助承擔脊柱后方載荷為脊柱承重的25%～30%，而且對于維持脊柱穩定性、保護椎間盤和椎體方面具有重要作用[9-10]。

當關節軟骨代謝失衡時，不但會加劇關節軟骨的退變，而且會加劇小關節肥大、增生等重塑使小關節方向矢狀化發展[11]。小關節肥大、增生會導致椎間管發生狹窄，小關節的矢狀化退變會破壞三關節復合體的穩定導致脊柱退行性滑脫或退變性側凸。

腰椎在脊柱中活度較大、承受載荷較大、且相對于其他節段小關節偏向于矢狀位，這些因素使得腰椎節段更容易發生小關節骨性關節炎軟骨退變，尤其L4～5椎是臨床誘發疾病的高危險因素之一[12-13]。而且老年人全身機體代謝速率減慢，機體鈣量流失、機體內激素水平下降等更加容易誘發關節軟骨代謝失衡。臨床研究發現老年人群體腰椎小關節骨性關節炎軟骨退變臨床發病率和病變程度要遠高于青年人群體。

腰椎CT和腰椎MRI是目前臨床上腰椎小關節骨性關節炎軟骨退變的主要診斷依據，因此本文就腰椎CT和MRI改變與腰椎小關節骨性關節炎軟骨退變老年患者病理間的相關性進行探討。結果發現腰椎CT和MRI的Weishaup分級2～3級對老年患者腰椎小關節骨性關節炎軟骨退變病理Nicola分級的3～4級符合性較好，其中腰椎CT 2級改變對病理Nicola 3級診斷準確率為94.59%，腰椎CT 3級改變對Nicola 4級診斷準確率為80.00%，總準確率可達91.49%；腰椎MRI 2級改變對病理Nicola 3級診斷準確率為89.19%，腰椎MRI 3級改變對Nicola 4級診斷準確率為90.00%，總準確率可達89.36%。而腰椎CT和MRI的Weishaup分級為0～1級對老年患者腰椎小關節骨性關節炎軟骨退變病理Nicola分級的1～2級符合性差(CT：44.12%；MRI：47.06%)，診斷準確率差異有統計學意義(P＜0.05)。雖然腰椎CT和腰椎MRI在對老年患者腰椎小關節骨性關節炎軟骨退變診斷上存在統一性，兩者對小關節軟骨骨贅形成、軟骨增生、關節間隙變窄、小關節面下骨糜爛和關節囊病變等方面具有較高空間分辨率和較好的對比率；但是兩者具有一定的互補關系，主要是腰椎CT對于關節間隙狹窄程度的判斷和小關節軟骨下骨質硬化情況的判斷具有更好的診斷價值，但是腰椎CT掃描范圍較窄容易出現診斷遺漏而且患者需承受較大劑量X射線，而腰椎MRI對小關節軟骨組織病變如血管供給、關節囊病變和關節積液等的顯示較好，而且掃描范圍較廣可以得到小關節矢狀位和橫斷位等病變信息，但是對小關節軟骨下骨的診斷、軟骨破壞程度等診斷較差。

Spearman分析發現CT和MRI Weishaup分級與2～3級腰椎小關節骨性關節炎軟骨退變病理呈顯著相關性(P＜0.05)；與低病變程度的病理相關性差。在小關節骨性關節炎軟骨退變早期(Weishaup 0～1級)，局部破壞程度較嚴重而整體軟骨關節炎病程較短、破壞程度較輕，尚未形成侵蝕性破壞、骨贅、關節肥大增生等現象，造成腰椎CT和MRI對其診斷準確性下降。而MRI小關節不對稱程度改變對腰椎小關節骨性關節炎軟骨退變3級(91.89%)和4級(80.00%)病變檢測率較高，但是與退變病理相關性較差(r=0.216，P= 0.148)。主要表現為部分患者不對稱程度較高為3級，但是關節炎軟骨退變病理變化較小為1級；部分患者表現為不對稱程度較低為2級，但是有明顯小關節增生和骨贅形成。這可能與老年患者致病機制復雜以及多種骨性疾病共同發展有關。

綜上所述，臨床2～3級老年腰椎小關節骨性關節炎軟骨退變與CT、MRI影像學改變呈顯著正相關性，對0～1級病變的臨床診斷存在局限性。雖然CT和MRI影像學改變存在一定的一致性，但兩者對疾病的診斷具有相互補充的作用，對于老年患者、多椎體發病患者應給予兩項全面檢查以避免遺漏。

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Correlation between pathology of cartilage degeneration in the elderly patients with lumbar facet joint osteoarthritis and imageological changes.

SU Yang,WANG Jiang-Yue,LIU Jing.Medical Imaging Department,Beibei Traditional Chinese Medical Hospital of Chongqing,Chongqing 400700,CHINA

ObjectiveTo explore the correlation between pathology of cartilage degeneration in the elderly patients with lumbar facet joint osteoarthritis and imageological change,in order to provide some reference for the diagnosis of clinical diseases.MethodsFifty-six elderly patients with lumbar spinal stenosis or lumbar disc herniation and treated with transforaminal lumbar interbody fusion(TLIF)were selected from June 2012 to May 2015.Both computed tomography(CT)and magnetic resonance imaging(MRI)examination were given before TLIF operation,and the cartilage tissues were selected in the operation for pathological examination.Weishaup and Borden were used to grade the imageological results,and Nicola were employed to grade the pathological changes.Correlation between pathology of cartilage degeneration and imageological changes was analyzed by Spearman method.ResultsThe main lumbar spine were L4～5.CT and MRI had low accuracy rate to detect grade 0～1 cartilage degeneration of lumbar facet joint osteoarthritis with 44.12%and 47.06%,but had high accuracy rate to detect grade 2～3 cartilage degeneration in lumbar facet joint osteoarthritis with 91.49%and 89.36%.Compared with grade 0～1,the accuracy rate of CT and MRI were significantly higher for grade 3～4(P＜0.05).The detection accuracy rate of MRI asymmetry degree for grade 1～2 cartilage degeneration was significantly lower than that of grade 3～4(41.18%vs 89.36%,P＜0.05).There was significant correlation between the CT and MRI Weishaup classification and grade 2～3pathology of cartilage degeneration in lumbar facet joint osteoarthritis(P＜0.05).ConclusionThere is significant correlations between grade 3～4 cartilage degeneration in lumbar facet joint osteoarthritis and imageological change of CT and MRI,and there were limitations in the clinical diagnosis for 1～2 grade.

Elderly;Degenerative cartilage pathology of lumbar facet joint osteoarthritis;Computed tomography(CT);Magnetic resonance imaging(MRI)

R684.3

A

1003—6350（2016）11—1818—04

10.3969/j.issn.1003-6350.2016.11.031

2016-01-08)

蘇楊。E-mail：58956893241@qq.com