腰椎間盤退變腰椎小關節退行性骨關節炎和年齡的相關性分析

麥甘樹

(廣東省汕頭市澄海區人民醫院放射科， 廣東 汕頭 515001)

隨著年齡的增長，腰椎退行性骨關節病是引起腰痛的主要原因，腰椎間盤退變及腰椎小關節骨關節炎是腰椎退行性骨關節病的主要病理特點，CT和MRI能夠很好的評估這兩種腰椎病變。本文從影像學角度對腰椎間盤退變、腰椎小關節骨關節炎及年齡做一相關性研究。

1 資料與方法

1.1 一般資料：病例入選標準：隨機選擇2000年1月至2010年12月來汕頭市澄海區人民醫院就診的240例腰椎間盤退變患者，影像學檢查有椎間盤退變表現并排除腰段脊柱腫瘤、結核、非特異性感染等疾患。其中男131例，女109例，年齡25－85歲，平均58.7歲。所有患者均行腰椎MR檢查、CT檢查，并經兩名高年資放射學醫師及一名高年資的脊柱外科醫師對影像學變化進行雙盲分級。

1.2 方法：按Pfirriman腰椎間盤退變影像學分級標準［1］(見表1)，雙盲分析240椎間盤退變患者MRI正中矢狀位 T1WI像、T2WI像，L3/4、L4/5、L5/Sl節段橫斷面T2WI像。將720個腰椎間盤退變分為I、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ五級。

表1 Pfirrmann腰椎間盤退變MRI分級

按weishaupt［13］腰椎小關節退變影像學分級標準(見表2)，雙盲分析240例腰椎間盤退變患者L3/4，L4/5，L5/Sl三個節段的椎間隙CT橫斷面像。將720對腰椎小關節骨關節炎影像學改變影像學改變分為0、1、2、3 四級。

表2 W eishaupt椎小關節骨關節炎影像學改變分級

將240例腰椎間盤退變患者按年齡大小分為：35歲及以下組，36－54歲組，55－74歲組，75歲以上組四個組。對照分析腰椎間盤退變、腰椎小關節骨骨關節炎影像學改變、及年齡的相關性。

1.3 統計學方法：統計學方法采用SPSS13.0軟件包

對所得數據進行統計學處理：腰椎間盤退變分級、腰椎小關節骨骨關節炎影像學改變分級、及年齡級別進行Spearman等級相關分析，α =0.05。

2 結果

2.1 影像分析數據

2.1.1 不同椎間盤退變分級節段的椎小關節骨關節炎影像學改變分級(見表3)。

表3 不同椎間盤退變分級的椎小關節影像學改變分級

2.1.2 不同年齡組椎間盤退變分級(見表4)。

表4 不同年齡組腰椎間盤退變分級 n(%)

2.1.3 不同年齡組椎小關節骨關節炎影像學改變分 級，見表5。

表5 不同年齡組椎小關節骨關節炎分級 n(%)

3 討論

3.1 腰椎椎間盤退變和腰椎小關節骨關節炎影像學改變的相關性及腰椎椎間盤退變對腰椎椎小關節骨關節炎的影響：有的作者認為［2］椎間盤退變后椎間高度丟失是引起腰椎椎間小關節退行性變的主要原因。Van Schaik［3］研究發現，隨著椎間高度的遞減，椎間小關節承受的壓力顯著遞增。Niosi等［4］報道在不同姿勢下腰椎椎間小關節承受的壓縮負荷從0到35%不等。在腰椎退變致椎間隙狹窄情況下，椎間小關節和椎板甚至承擔高達70%的軸向壓縮負荷。長期的異常應力必然誘發和加重椎間小關節的退變，出現各種骨關節炎影像學改變。本組研究顯示：腰椎小關節骨關節炎影像學改變程度隨著腰椎間盤退變程度的升高而加重的趨勢。這種正相關關系，顯示了正常的椎間盤對避免腰椎小關節骨關節的發生有重要作用，當腰椎間盤退變發生后，容易誘發和加重腰椎小關節骨關節炎。

3.2 腰椎椎小關節骨關節炎影像學改變對腰椎椎間盤退變的影響：一般認為：脊柱運動節段的扭轉力易產生椎間盤損傷，腰椎小關節最主要的功能是限制腰椎的軸向旋轉活動和向前滑移，從而起到對椎間盤損傷的保護作用。當腰椎小關節發生骨關節炎時，椎小關節突增生肥大，邊緣骨贅形成，上下關節突相互包繞、關節間隙不對稱，和或變窄、關節面破壞：骨性關節面高低不平，皮質下出現骨囊性變、關節間隙內積氣，關節囊鈣化、小關節半脫位導致脊柱后柱應力分布不均勻，摩擦力增加及異常應力的產生，改變了脊柱的生物力學功能，可引發或/和加速椎間盤退變進程。椎小關節的形態學決定了它是對抗軸向旋轉的主要結構。下腰椎小關節面與矢狀面呈45°角，關節間隙極窄，腰椎旋轉一個很小的角度就會出現小關節的骨性阻擋，從而限制了腰椎節段的進一步運動。小關節對抗旋轉的作用是很強的。這一作用對保護椎間盤有重要的意義，因為扭轉載荷是導致椎間盤退變、突出的主要原因之一，完整的小關節可保護椎間盤免受過度扭轉的破壞［5，6］。小關節遭破壞后，腰椎運動節段抵抗扭轉載荷的能力被嚴重削弱，運動范圍明顯增大，可導致或加速椎間盤的退變。本組研究顯示：腰椎椎間盤退變程度隨著腰椎小關節骨關節炎程度的加重而升高的趨勢，這種正相關關系，顯示正常的腰椎小關節對避免腰椎間盤退變的發生有重要作用，當腰椎小關節骨關節炎發生后，容易誘發和加重腰椎間盤退變。其實二者相互影響，椎小關節退變后力學的變化同樣對椎間盤退變產生影響。

3.3 腰椎小關節骨關節炎和腰椎間盤退變發生機理的探討：腰椎小關節退變和腰椎間盤退變系自然老化的過程，這一觀點被越來越多的學者認同，并從解剖、影像學［7］不同方向得到證實。一般認為：與年齡相關的老化、退變的機制主要有：椎間盤營養供應減少，細胞凋亡失衡和生物力學機制。隨著機體的老化，供應腰椎間盤周圍的血管數量減少，軟骨終板逐漸鈣化，妨礙營養物質的供應及腰椎間盤代謝廢物的排除，最終導致盤內細胞死亡［8］。Ariga K 等［9］的研究認為，細胞凋亡的增加是腰椎間盤退變發生和發展的重要因素。

通過分析年齡、腰椎椎間盤退變、腰椎小關節骨關節炎的相關性，年齡與腰椎椎間盤退變、腰椎小關節骨關節炎的相關性最高，表現為年齡越大，腰椎小關節骨關節炎和腰椎間盤退變發生率越高，程度越嚴重，這與De Candio［10］報道相符。本組55歲以上患者腰椎間盤退變、腰椎小關節骨關節炎發生率都在80%以上。尤其是椎小關節骨關節炎，本組病例35歲以下組，無一節段出現椎小關節骨關節炎的發生，相反75歲以上組則100%的出現。在重度腰椎小關節骨關節炎和重度腰椎間盤退變節段中，55歲以上患者分別占82%、78%。由此，作者認為自然老化是腰椎小關節退變和椎間盤退變的主要原因，但本組55歲以上患者仍有17%的節段椎間盤退變影像學分級I級，20%節段椎小關節骨關節炎分級0級(正常)，其機制有待研究，但其說明腰椎小關節退變和椎間盤退變并不是一個純粹的隨齡增長的自然老化過程。腰椎間盤退變與小關節骨關節炎有正相關性提示：椎間盤、椎小關節退變后，產生的力學異常和失穩可能是誘發和加重彼此退變的原因，在其發生、發展中有互為因果，相互影響，誘發和加速彼此退變的發生和發展。

本組35歲以下患者的腰椎間盤退變發生率(57%)和小關節骨關節炎發生率(0%)有明顯差異，并且不同年齡組正常椎間盤所占的比例值比椎小關節的比例值低約一半，可見椎間盤退變的發生早于椎小關節骨關節炎，椎小關節退變的進程較椎間盤退變緩慢。

總之，腰椎椎間盤和椎小關節是脊柱穩定和活動的主要因素。椎小關節，椎間盤生物力學、病理、解剖等方面的變化必然相互聯系。自然老化和異常的機械負荷作用是腰椎小關節骨關節炎影像學改變和椎間盤退變的主要因素，在診斷和治療中要充分考慮其整體性和聯系性，才能更好的消除腰腿痛癥狀、重建腰椎的生物力學穩定性，更多的保留腰椎節段的運動功能。

［1］ Annette，Kettler，Hans－ Joachm，Wilke.Review of existing grading stsems for cervical or lumbar disc and facet joint degeneration［J］.Eur Spine，2006，15：705 － 718.

［2］ Schwarzer AC，Wang SC，Bogduk N，et al.Prevalence and clinical features of lumbar zygapphysial joint Pain：A study in Australian population with chronic low back［J］.Pian Ann Rheum Dis，1995，54：100－106.

［3］ Van Schaik JP.Lumbar facet jointmorphology［J］.Spinal Disord，2000，1(31)：88 －89.

［4］ NiosiCA，Oxland TR.Degenerativemechanics of the lumbar spine［J］.Spine，2004，(46)：202 －208.

［5］ Natarajan RN，Lavender SA，An HA，etal.Biomechanical response of a lumbar intervertebral disc tomanual lifting activities：a poroelastic finite elementmodel study ［J］.Spine，2008，33(18)：1958 －1965.

［6］ SerhnaHA，VamavasG，DoorisAP，et al.Biomechanics of the posteriorlu mubar artieulating elements［J］.Neurosurg Focus，2007，22(1)：EI.

［7］ Boos N，Weissbach S，Rohrbach H，et al.Classification of age － related changes in lumbar intervertebral disc［J］.Spine，2002，27：2631 －2644.

［8］ Ogata KWhiteside LA.Nutritional pathways of the intervertebral disc：An experimental study using hydrogen washout technique［J］.Spine，1981，6：211 －216.

［9］ Ariga K，Miramoto S，Nakase T，et al.The relationship between apoptosis of endplatechondrocytes and aging and degeneration of the intervertebral disc［J］.Spine，2001，26(22)：2414－2420.

［10］ De Candido P，Reinig JW，Dwryer AJ，etal.Magnetic resonance assessment of the distribution of lumbar spine disc degenerative changes［J］.Spinal Disord，1988，1(1)：9 －15.