腰椎多裂肌磁共振數(shù)據(jù)與關節(jié)突關節(jié)退變的相關性

張軍

(復旦大學附屬中山醫(yī)院青浦分院骨科，上海 201700)

腰椎關節(jié)突關節(jié)退變是炎癥、感染、慢性勞損、體位不良等導致機械應力分布失衡或負荷過度所致，早期無明顯改變，中晚期在影像學上多呈現(xiàn)為關節(jié)軟骨明顯磨損、關節(jié)面下骨硬化變形[1-2]。本病的治療多見于關節(jié)積液的防治、解熱鎮(zhèn)痛、促進軟骨形成及抑制軟骨分解等，雖有一定療效，但對于關節(jié)突關節(jié)退變的控制仍有不足[3]。腰椎多裂肌在生物力學中起到的作用，主要是維持腰椎的穩(wěn)定和防止椎體過度活動，保護脊神經(jīng)及鄰近血供，緩解外力沖擊，其橫截面積的縮小及脂肪變性的增加，與多數(shù)腰椎疾病均有關系[4]。磁共振(Magnetic resonance,MR)可從任意切面對病灶進行全方位掃描，在軟組織、微血管、關節(jié)內(nèi)炎性損傷等方面均有較高的分辨率。基于此，本文對腰椎多裂肌MR數(shù)據(jù)與關節(jié)突關節(jié)退變的相關性進行詳細分析，為提高腰椎關節(jié)突關節(jié)退變的療效提供依據(jù)。

1 資料與方法

1.1 一般資料

選擇本院2018年9月-2020年8月收治的96例腰椎關節(jié)突關節(jié)退變患者作為研究對象，男44例，女52例；年齡46-77歲，平均(62.8±4.5)歲；病程4個月-9年，平均(5.6±0.8)年；體質(zhì)量指數(shù)(body mass index,BMI)19.5-31 kg/m2，平均(25.8±3.2)kg/m2。本研究經(jīng)本院倫理委員會審核批準，患者均簽署知情同意書。

納入標準：①患者存在不同程度下肢和腰背部放射性疼痛、串痛、腰椎活動受限、關節(jié)僵硬等；②影像學檢查見腰椎關節(jié)突關節(jié)結構形態(tài)改變，病椎分布L1-L5；③未接受過理療、藥物等任何影響臨床判斷的治療。排除標準：①存在腰椎骨折、手術史、骨質(zhì)疏松癥、關節(jié)周圍活動性出血、腫瘤及椎旁肌肉感染或外傷；②有類風濕性關節(jié)炎、脊椎側凸畸形、強直性脊柱炎、代謝性骨病或長期服用影響骨代謝的藥物；③患有嚴重心腦血管、肝腎系統(tǒng)疾病、精神疾病；④體內(nèi)有金屬物質(zhì)或意識交流障礙，不能配合檢查者。

1.2 檢查方法

使用飛利浦1.5T MR成像系統(tǒng)進行檢查，患者取仰臥位，腰部自然放松，掃描范圍L1-S1，采用CTL脊柱相控陣線圈。矢狀位T1WI序列參數(shù)：TR 820 ms，TE 11 ms，掃描層厚3 mm，層間距0.3 mm，視野21 cm×21 cm；矢狀位T2WI序列參數(shù)：TR 3650 ms，TE 87 ms，掃描層厚3 mm，層間距0.3 mm，視野28 cm×28 cm；軸位IDEAL-IQ序列參數(shù)：翻轉角4°，TR 8.0 ms，TE 1.2 ms、5.2 ms、9.2 ms、13.2 ms，掃描層厚3 mm，層間距0.3 mm，視野32 cm×32 cm。在軸位T2加權像上進行多裂肌橫截面積(cross sectional area,CSA)測量(見圖1)，通過高壓注射器經(jīng)肘靜脈注射對比劑釓特酸葡胺100 mL，速率3 mL/s，再以同樣速率注射0.9%生理鹽水30 mL，延遲20 s后進行增強掃描。所得圖像傳入GEAW 4.6工作站進行處理，由2位脊柱外科醫(yī)師進行分析。

圖1 多裂肌CSA 軸位T2加權像上圈出的多裂肌范圍

1.3 觀察指標

(1)腰椎關節(jié)突關節(jié)退變分級：參考《骨關節(jié)炎診療指南》[5]和關節(jié)突關節(jié)Weishaupt分級進行評價，0級：關節(jié)結構及形態(tài)無改變；1級：輕度退變，有輕微骨贅或輕微關節(jié)間隙狹窄；2級：中度退變，有明顯骨贅、關節(jié)突肥大，關節(jié)間隙中度狹窄，輕微關節(jié)軟骨下骨受累；3級：重度退變，關節(jié)破壞嚴重，關節(jié)間隙嚴重狹窄，軟骨下骨硬化或囊腫。(2)腰椎多裂肌MR數(shù)據(jù)：左右側多裂肌CSA、左右側脂肪化程度、椎體橫截面積。其中多裂肌脂肪化程度為多裂肌和皮下脂肪圖重合部分的像素/椎旁肌肉總像素×100%，以紅色表示(圖2)；椎體橫截面積為多裂肌相應層面上椎體的面積大小，不包含附近椎弓根、骨贅、脂肪及其他軟組織等。

圖2 多裂肌脂肪化程度 黑色區(qū)域為肌肉組織，紅色區(qū)域為脂肪組織

1.4 統(tǒng)計學分析

2 結果

2.1 腰椎關節(jié)突關節(jié)退變分級及分布

96例患者有腰椎關節(jié)突關節(jié)退變134個，其中節(jié)1級退變41個，2級62個，3級31個；椎段分布：L1-28個，L2-316個，L3-432個，L4-554個，L5-S124個，見表1。

表1 腰椎關節(jié)突關節(jié)退變分級及椎段分布

2.2 腰椎不同椎段的多裂肌MR數(shù)據(jù)分析

L1-2、L2-3、L3-4、L4-5、L5-S1的左右側多裂肌CSA、左右側脂肪化程度比較，差異均有統(tǒng)計學意義(P<0.05)；L1-2、L2-3、L3-4、L4-5、L5-S1的椎體橫截面積比較，差異均無統(tǒng)計學意義(P>0.05)，見表2。

表2 腰椎不同椎段的多裂肌MR數(shù)據(jù)分析

2.3 腰椎多裂肌MR數(shù)據(jù)與關節(jié)突關節(jié)退變的相關性分析

經(jīng)Pearson直線相關法分析，腰椎左右側多裂肌CSA與關節(jié)突關節(jié)退變呈負相關(P<0.05)，腰椎左右側脂肪化程度與關節(jié)突關節(jié)退變呈正相關(P<0.05)，椎體橫截面積與關節(jié)突關節(jié)退變無相關性(P>0.05)，見表3。

表3 腰椎多裂肌MR數(shù)據(jù)與關節(jié)突關節(jié)退變的相關性分析

3 討論

本研究結果顯示，96例患者的關節(jié)突關節(jié)退變以2級為主，說明關節(jié)突關節(jié)退變發(fā)現(xiàn)時，患者的關節(jié)結構及形態(tài)已有較明顯的損害，可對日常生活功能造成嚴重影響。關節(jié)突關節(jié)退變多集中在L3-4和L4-5，這是因為L4-5的生理曲度相對大于L1-3，是全身應力集中的部分，在臨床中損傷率最高[6]。因此，L1-2的左右側多裂肌CSA相對高于L2-3、L3-4、L4-5、L5-S1，而左右側脂肪化程度顯著低于L2-3、L3-4、L4-5、L5-S1。多裂肌是腰背部深層肌肉，具有強大的收縮力，在長期不良姿勢、各類急性或慢性損傷下，可出現(xiàn)肌肉內(nèi)壓力增大、肌力流失、無菌性炎癥，從而出現(xiàn)多裂肌耐力退化和萎縮、變性[7]。L4-5的多裂肌萎縮和脂肪變性最為嚴重，臨床可據(jù)此進行關節(jié)突關節(jié)退變的重點防治，并針對性地進行背橋、平板支撐等鍛煉，以提高多裂肌功能，延緩腰椎病變的發(fā)生發(fā)展。

相較于L3-4、L4-5，L5-S1的左右側多裂肌CSA有所升高，左右側脂肪化程度有所下降。筆者分析認為，這與脊柱上各椎段的活動最終都會過渡到腰椎最下面的兩個活動節(jié)上，而骶椎的位置相對固定，一般不參與脊椎活動，亦不產(chǎn)生緩沖作用有關。但也有研究認為，L5-S1受力最多，需要較大的力量來維持腰椎的穩(wěn)定性，肌肉損傷相對更重[8]。不同椎段的左側多裂肌CSA均稍低于右側多裂肌CSA，左側脂肪化程度均稍高于右側脂肪化程度，考慮是因為腰椎左右受力不均所致[9]。經(jīng)Pearson直線相關法分析可知，腰椎多裂肌CSA越高，關節(jié)突關節(jié)退變程度越低，這是因為多裂肌收縮功能主要依靠小束肌肉共同完成，隨著小束肌肉的斷裂、纖維化等，不僅腰背酸痛呈進行性加重，失去支撐與牽拉力的腰椎也會出現(xiàn)多種疾病，且易反復發(fā)作[10]。脂肪組織入侵肌肉組織，除進一步加重肌活動無力及關節(jié)突關節(jié)退變外，還會增加局部酸性物質(zhì)、趨化因子的釋放，影響椎旁節(jié)段神經(jīng)對肌肉、腰椎運動及感覺的控制[11]。椎旁肌脂肪浸潤率會隨年齡增長而升高，MR測得的脂肪化程度<10%，表明椎旁肌肉正常或有輕微退變；若>10%，并有持續(xù)增高趨勢，則提示椎間盤膨出、腰椎側凸等風險增加[12]。

綜上所述，腰椎多裂肌MR數(shù)據(jù)可提示關節(jié)突關節(jié)退變程度，臨床可根據(jù)患者的多裂肌與關節(jié)突關節(jié)退變情況盡早采取干預措施，以控制多裂肌及關節(jié)突關節(jié)退變，提高臨床療效。