絕經年限與腰椎間盤退變的相關性

樓超，陳鴻亮，馮曉珍，田乃峰，項光恒，朱思品，徐華梓

（1.溫州醫科大學附屬第二醫院 骨科，浙江 溫州 325027；2.溫州醫科大學附屬第一醫院 針推理療科，浙江 溫州 325015）

絕經后婦女在骨量丟失的同時，常伴隨有腰椎間盤退變，繼而引發腰背痛癥狀。臨床研究顯示：給予雌激素替代治療的絕經后婦女與未予激素治療者相比，替代治療組能夠顯著維持椎間盤的高度[1]。在卵巢切除的大鼠身上，亦出現了椎間盤高度降低的表現[2]。這表明，雌激素減少是絕經后腰椎間盤退變發病及進展的一個重要因素。目前，國內外對絕經后婦女腰椎間盤退變演變的臨床報道甚少，與此相關的研究則以腰椎間盤高度的改變來評估其退變程度[3]，難以準確反映絕經后腰椎間盤退變程度。本研究借助MRI圖像分析，采用改良Pfirmmann 8級分級系統對絕經后婦女的腰椎間盤退變程度進行評估分級，進而闡述絕經年限對腰椎間盤退變的影響。

1 資料和方法

1.1 一般資料 選取2010年1月至2013年5月來溫州醫科大學附屬第二醫院門診行腰椎MRI檢查的患者，按納入標準，最終篩選出589例健康自然絕經后婦女，記錄其基本資料，包括年齡、身高、體質量、絕經年齡以及絕經年限等。按照絕經年限以5年為間隔分成6組，分別為絕經后1～5年、6～10年、11～15年、16～20年、21～25年、26～30年。具體納入標準如下：①未患有影響脊柱結構的疾病；②無腰椎外傷及骨折史；③未患有影響雌激素代謝的相關疾病（如卵巢腫瘤、卵巢切除等）；④無長期口服雌激素相關藥物史；⑤MRI上無腰椎骨折、腰椎不穩及異常退變證據。有腰背痛病史不能作為一項排除標準。

1.2 MRI檢查方法 所有患者的MRI圖像通過Simens Avanto 1.5TMR掃描儀獲取，采用脊柱線圈，取仰臥位進行脊柱掃描，采用常規SE序列T1WI（TR 617 ms，TE 11 ms）、T2WI（TR 2 500 ms，TE 107 ms）掃描，其中每位患者均進行了本研究所需要的T2WI矢狀位成像，具體參數：矩陣256×256，窗寬320 mm×320 mm，采集次數2，層厚4 mm，層間距1.0 mm。圖像均由同一位高年資主治醫師在T2WI正中矢狀位圖像上，按照改良Pfirmmann分級系統分別對5個椎間盤進行分級。

1.3 改良Pfirmmann分級系統 采用Griffith等[4]設計的改良Pfirmmann分級系統（詳見表1）及各級椎間盤退變參考圖片（來源于文獻）在T2WI正中矢狀位圖像上對所有患者L1/L2～L5/S1椎間盤的退變程度進行分級。該系統是基于椎間盤磁共振信號強度、組織結構、髓核和纖維環的區別以及椎間盤高度等方面而設計的，其組內一致性和組間一致性高[4]，表明該評價系統有很好的可靠性。

1.4 統計學處理方法 采用SPSS 17.0統計軟件。計量資料以±s表示，采用2個變量的Pearson相關分析、多個變量的偏相關（校正年齡、身高、體質量）分析絕經年限與總體腰椎間盤退變的關系；采用協方差分析校正年齡、身高、體質量后，分析不同絕經年限段L1/L2～L5/S1椎間盤退變的差異性；采用多元逐步回歸分析絕經年限對腰椎間盤退變變異程度的作用。P＜0.05為差異有統計學意義。

表1 改良Pfirmmann椎間盤退變分級系統

2 結果

2.1 一般情況 各組及總體基本資料見表2。589例絕經后婦女年齡為48～81歲，平均（63.2±8.2）歲；絕經年齡為40～56歲，平均（49.7±2.4）歲；絕經年限為1～30年，平均（13.3±8.1）年。所有腰椎間盤均有不同程度退變，以5級退變最常見，占所有退變椎間盤的47.0%。絕經后腰椎間隙狹窄發生概率為13.4%（392/2945），各組依次為：2.9%（17/605），4.0%（24/600），14.2%（88/620），20.6%（99/480），27.0%（108/400），23.3%（56/240）。隨著絕經年限增加，總體椎間盤退變呈加重趨勢（見圖1）。

表2 研究對象基本資料[±s，n（%）]

表2 研究對象基本資料[±s，n（%）]

注：BMI：體質量指數；6級以上為腰椎間隙狹窄；%計算方法：退變個數/（該組人數×5）

項目 1～5年（n=121）6～10年（n=120）11～15年（n=124）16～20年（n=96）21～25年（n=80）26～30年（n=48）合計（n=589）年齡（歲） 52.7±2.4 58.2±2.9 62.7±2.8 68.0±2.6 72.5±2.4 77.7±1.8 63.2±8.2體質量（kg） 57.1±6.9 59.0±7.8 58.9±7.7 58.8±9.4 57.8±7.3 55.7±7.7 58.1±7.8身高（cm） 157.5±4.1 157.0±4.2 156.7±4.4 156.0±4.5 156.3±4.3 156.1±3.8 156.7±4.3 BMI（kg/m2） 23.0±2.7 24.0±3.1 24.0±3.1 24.1±3.7 23.7±3.2 22.9±3.1 23.7±3.2絕經年限（年） 2.8±1.4 8.1±1.4 12.9±1.5 18.1±1.6 23.0±1.2 28.3±1.4 13.3±8.1改良Pfirmmann分級1級 0 0 0 0 0 0 0 2級 111（18.3） 43（7.2） 13（2.1） 0 0 0 167（5.6）3級 186（30.7） 104（17.3） 68（11.0） 13（2.7） 21（5.3） 0 392（13.3）4級 157（26.0） 193（32.2） 123（19.8） 59（12.3） 53（13.3） 26（10.8） 611（20.7）5級 134（22.1） 236（39.3） 328（52.9） 309（64.4） 218（54.4） 158（65.9） 1 383（47.0）6級 15（2.6） 20（3.3） 58（9.3） 77（16.0） 87（21.7） 45（18.7） 302（10.3）7級 2（0.3） 3（0.5） 21（3.4） 13（2.7） 16（4.0） 9（3.8） 64（2.2）8級 0 1（0.2） 9（1.5） 9（1.9） 5（1.3） 2（0.8） 26（0.9）

圖1 各絕經年限組總體腰椎間盤退變程度變化

2.2 不同絕經年限組椎間盤退變程度比較 協方差調整年齡、身高、體質量，前三組（絕經后1～5年、6～10年、11～15年）各節段（見表3）及總體（見圖2）椎間盤退變程度差異有統計學意義（P＜0.05），退變程度進行性加重。而后三組（絕經后16～20年、21～25年、26～30年）這種趨勢不顯著。例外的是，L1/L2、L2/L3在絕經后21～25年時，其退變較前一組減輕。

2.3 絕經年限與腰椎間盤退變的相關性分析 對前三組（絕經年限≤15年）數據作單因素相關分析：絕經年限與L1/L2（r=0.518）、L2/L3（r=0.473）、L3/L4（r=0.462）、L4/L5（r=0.385）、L5/S1（r=0.383）及總體椎間盤（r=0.608）退變程度均呈正相關（P＜0.01）。調整年齡、身高、體質量后，絕經年限與L1/L2（r=0.235）、L2/L3（r=0.161）、L3/L4（r=0.173）、L4/L5（r=0.146）、L5/S1（r=0.137）及總體椎間盤（r=0.259）退變程度仍呈正相關（P＜0.05，P＜0.01）。對后三組（絕經年限＞15年）數據作同樣處理，絕經年限與腰椎間盤退變無顯著相關性（P＞0.05）。

表3 不同絕經年限與腰椎間盤退變的關系

2.4 絕經年限與腰椎間盤退變的多元逐步回歸分析 表4為剔除年齡變量后，經多元逐步回歸分析顯示絕經年限對各腰椎間盤退變變異作用大小情況。結果顯示：絕經年限對各腰椎間盤退變變異的貢獻大小分別為：L1/L2（40.3%）、L2/L3（29.1%）、L3/L4（27.6%）、L4/L5（18.2%）、L5/S1（16.3%）、總體椎間盤（42.9%）。

圖2 各絕經年限組總體腰椎間盤退變程度比較（調整年齡等因素后）

表4 絕經年限對腰椎間盤退變的影響

3 討論

絕經后婦女雌激素水平快速下降，出現一系列與雌激素減退相關的骨骼疾病[5-6]。臨床研究發現：雌激素減少亦是絕經后腰椎間盤退變發病及進展的一個重要因素[1，7]。基礎研究亦證實，人椎間盤纖維環細胞上存在雌激素受體，10-7mol/L雌二醇有促細胞增殖效應[8]。雌激素水平降低會導致椎間盤細胞外基質的減少，從而加速椎間盤退變。本研究結果顯示：絕經年限≤15年時，各組間椎間盤退變程度差異有統計學意義，而當絕經年限＞15年時，組間差異消失，表明各腰椎間盤退變主要發生在絕經后15年內，間接反映上述觀點。

Gambacciani等[3]基于高加索人群的研究結果顯示：腰椎間盤退變所致椎間隙高度降低主要發生在絕經后最初的5～10年，與本研究結果存在一定差異，可能由以下因素造成：①高加索人群比亞洲人群的腰椎間盤退變程度更加嚴重，其高危基因出現頻率（為43%）顯著高于亞洲人群（為8%）[9-10]。②Gambacciani等的研究以骨密度儀測量椎間隙高度評估椎間盤退變，而本研究則基于MRI圖像上椎間盤的信號強度改變。較之前者，后者可以在椎間盤高度降低發生前發現早期退變，如髓核細胞外基質的減少、纖維環破裂等。③Gambacciani等只測量T12到L4椎間隙平均高度，而我們在總體退變程度之上，又逐個評估各節段腰椎間盤。有證據[11]表明，將腰椎間盤逐個評估較整體評估更加確切。綜上所述，由于研究族群、評估方法及技術不同，本研究結果與國外研究結果雖有差異，但均具有可信度。

Wang等[12]發現：女性腰椎骨密度降低，其椎間盤退變有減輕趨勢。低骨密度可使椎體上下終板軟化以及椎體高度下降，為椎間盤提供更大空間[13]，從而減緩腰椎間盤退變。但腰椎間盤退變是一個復雜的過程，相關促進其退變的因素并不會因骨密度的降低而改變，如遺傳、年齡、BMI、生活方式、力學特點等[14]。兩方面因素有一定的抵消，故本研究中，腰椎間盤退變程度在絕經15年之后維持在穩定水平。但此研究結果由于樣本量少，尚需進一步研究證實。

多元逐步回歸分析顯示，與胸腰段椎間盤相比，絕經年限對中腰段、腰骶段椎間盤的影響較小。研究表明：中腰段、腰骶段較胸腰段椎間盤退變所受如生物力學、BMI等因素影響作用更大，以L5/S1椎間盤最為明顯[15]，這也許是原因之一。然而，本研究只對絕經年限、BMI、年齡進行回歸分析，對影響腰椎間盤退變的其他因素如生物力學因素、遺傳、職業、腰背痛等未納入，進一步的研究應納入或匹配更多影響因素，從而能更加全面地評估絕經年限對各椎間盤退變的作用大小。

總之，本研究首次借助MRI圖像分析，采用改良Pfirmmann分級系統評估絕經后婦女腰椎間盤退變程度，其結果是可靠的。結果表明：絕經是女性腰椎間盤退變的一個重要因素，絕經年限與腰椎間盤退變存在一定的相關性。這可以為絕經后腰椎間盤退變的早期預防、早期診斷提供臨床依據。然而，影響腰椎間盤退變的因素很多，雖然本研究通過較完善的納入標準及統計學方法控制了部分因素，但諸如遺傳、職業、骨密度等未得到很好地控制，同時不同地區以及不同種族的腰椎間盤退變亦不盡相同[8，16]，需有更多的臨床研究采用統一的評價標準及嚴格的篩選條件來證實這個結論。

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