下腰椎關節突關節角及關節不對稱與年齡的相關性研究

吳長軍 唐祖林 黎佰勝 潘煥生 魏思奇

近年來,許多學者熱衷研究下腰椎關節突關節角(facet joint angle,FJA)、關節突關節不對稱程度(facet tropism,FT)及關節突關節椎弓根角(pedicle facet angle,P-F)等小關節突關節形態學指標在腰椎退變性腰椎滑脫(degenerative lumbar spondylolisthesis,DLS)等疾病發生發展中的臨床意義,這些研究雖取得了一定共識,但相關結論存在較大分歧。年齡與腰椎關節突關節形態學特點的關系一直是脊柱外科研究的熱點,然而,健康成人FJA 及FT 與年齡之間的關系還有待臨床深入研究,本研究調查了下腰椎關節突FJA、FT 與年齡之間的關系。現報告如下。

1 資料與方法

1.1 一般資料 選擇400例2020年10月～2021年3月來本院體檢且沒有腰椎疾病的受試者為研究對象,按年齡段分為20～29 歲組、30～39 歲組、40～49 歲組、50～59 歲組,每組100 例。各組性別對比,差異無統計學意義(P>0.05),具有可比性。見表1。本研究獲倫理委員會批準,受試者知情且簽署同意書。納入標準：無腰椎骨折、感染、手術病史,無腰椎骨質疏松、無腰椎先天畸形、無腰椎椎體滑脫、無腰椎峽部裂等；排除標準：不能接受CT 掃描；有明顯腰椎退行性疾病影像學表現。

表1 各組性別對比［n(%)］

1.2 方法 對各組均進行腰椎CT 掃描病獲取三維重建圖像,應用ADW 4.4 圖像處理工作站軟件對所得影像學資料進行測量分析,采集L4～5、L5～S1兩節段的FJA、FT 數據。所有測量均由兩名醫生分別獨立完成,實際所得結果取其平均值。

測量方法：①FJA：參考Grobler 等［1］推薦的測量平面,CT 掃描時選擇通過下位椎體后上緣且平行于上位椎體下終板的平面作為測量平面,該平面通過關節突中心,對研究關節突關節形態最具代表性,也是目前多數學者研究FJA 時所采用的平面。在此平面上按照Noren 等［2］推薦的方法測量FJA,即經過椎體正中矢狀面的直線與雙側關節面前內側點與后外側點連線相交所得的角度(左右兩側FJA分別記為α和β),所得結果取其平均值。②FT：左右兩側FJA 之差的絕對值|α-β|>5°記為FT。

1.3 觀察指標 比較各組下腰椎FJA及FT情況,FJA包括L4～5FJA 及L5～S1FJA。分析FAJ 及FT 與年齡的相關性。

1.4 統計學方法 采用SPSS24.0 統計學軟件處理數據。計量資料以均數±標準差()表示,兩組比較采用t 檢驗,多組比較采用F 檢驗；計數資料以率(%)表示,采用χ2檢驗；相關性研究采用Pearson相關分析。P<0.05 表示差異有統計學意義。

2 結果

2.1 各組下腰椎FJA 比較 各組下腰椎L4～5FJA 及L5～S1FJA比較,差異均有統計學意義(P<0.05)。見表2。

表2 各組下腰椎FJA 比較(,°)

表2 各組下腰椎FJA 比較(,°)

注：各組比較,P<0.05

2.2 下腰椎FJA 與年齡的相關性分析 健康人群L4～5、L5～S1節段的FJA 均隨著年齡增長而逐漸降低,均與年齡呈負相關(P<0.05)。見表3。

表3 下腰椎FJA 與年齡的相關性分析

2.3 各組下腰椎FT 比較 各組在L4～5、L5～S1兩節段的FT 情況比較,差異無統計學意義(P>0.05)；FT 與年齡變化無相關性。見表4。

表4 各組下腰椎FT 比較(n)

3 討論

DLS 的發生發展與很多因素有關,如遺傳、年齡、體重、終板形態、日常活動等,FJA 與DLS 的關系一直是臨床研究的熱點。

Samartzis 等［3］的一篇中心研究指出DLS 患者具有更加矢狀化的FJA,并認為當關節突關節方向相對于冠狀面的角度>58°時患者更易發生 DLS。DeVine等［4］的一篇文獻回顧指出DLS 患者滑脫節段的關節突關節具有更小的FJA 及水平化的P-F 角等形態學特征。Liu 等［5］通過文獻回顧及meta 分析指出,DLS患者較正常人具有更加矢狀化的FJA 及顯著的FT。Sato 等［6］、Grobler 等［1］的研究均認為矢狀化的FJA是DLS 發生預先存在的危險因素。

Berlemann 等［7］的研究發現顯著矢狀化的FJA只在DLS 組出現,認為顯著矢狀化的FJA 是DLS 發生過程中應力作用下二次重塑的結果。Love 等［8］與Berlemann 等［7］持相同觀點,同時指出阻止脊柱屈曲最大的受力點在關節突關節的前內側,認為矢狀化的FJA 是關節突關節面前磨損效應的結果。Wang 等［9］曾對300 名體檢人群L4～5關節突關節方向與年齡之間的關系進行研究,結果顯示該組人群L4～5的FJA 與年齡呈負相關,說明關節突關節存在退變及二次重塑。

Cinotti 等［10］認為矢狀化的FJA 是預先存在及應力作用下二次重塑雙重因素下的結果,他們發現滑脫組患者的滑脫節段及上下相鄰節段的FJA 較對照組偏矢狀位,滑脫節段的FJA 較上位相鄰節段相似或更偏矢狀位。

矢狀化的FJA 是DLS 的病因還是結果又或互為因果目前存在較大的分歧。目前有關健康成人下腰椎關節突關節形態學數據較少,且不夠系統及全面。Wang等［9］研究結果顯示健康人群L4～5的FJA 與年齡呈負相關。本研究發現L4～5、L5～S1的FJA 均與年齡呈負相關,但臨床中發現腰椎滑脫更多的發生于中老年女性患者的L4～5節段［11,12］,雖然L5～S1的FJA 與年齡亦呈負相關,但其退變性滑脫率顯著低于L4～5節段,因此認為FJA 對L4～5節段DLS 的發生具有一定的病因學意義。L4～5節段的較高滑脫率是多因素共同作用的結果,可能包括預先存在的更水平化的P-F 及更加矢狀化的FJA等［4］。

FT 是指同一節段兩側關節突關節角度的不一致性,即一側關節突關節方向較另一側更偏向矢狀面。腰椎小關節不對稱導致脊柱單元間應力分散的不均勻,偏矢狀面的關節突關節易承受更大的應力而導致退變,而且小關節不對稱增加了脊柱旋轉時發生腰椎不穩的風險。本研究中發現L4～5、L5～S1的FT 情況在四個年齡組間差異無統計學意義(P>0.05)。說明FT 的發生率并不會隨著年齡的增長而明顯變化,認為下腰椎FT 是人群中先天存在的正常關節突關節形態學變化。

有研究認為矢狀面的關節突關節方向不能作為引起DLS 的孤立因素,只有當超重、更大的骨盆投射角和骶骨傾斜角等引起腰椎的前向剪切力增大時,矢狀面的關節突關節不足以抵抗椎體的前向移動,從而導致滑脫的發生。有學者認為DLS 是一個長期慢性進展的過程,是多種因素共同作用的結果,局部因素包括椎間盤、周圍肌肉、韌帶、腰椎前凸角、骨盆投射角、關節突關節形態學異常等；全身因素有女性妊娠、雌激素水平降低、骨質疏松等。因此,關節突關節角形態學變化在DLS 發生中所起的作用不應被夸大。

綜上所述,本研究發現L4～5、L5～S1兩節段的FJA和年齡之間呈負相關,表明隨著年齡增長,FJA矢狀化會逐漸加重,這可能是導致下腰椎退行性疾病發生的危險因素之一。本研究為橫斷面研究,缺乏縱向動態對比,不能很好的闡明DLS 等下腰椎退行性疾病的發病機制,因此有必要設計一項縱向研究來進一步觀察同一組人群的關節突形態學變化及其與腰椎退行性疾病的關系。