X線檢查對發(fā)育性腰椎管狹窄癥的診斷價(jià)值

張瑞，張文志，李旭，張鋒，孫永進(jìn)

(1安徽醫(yī)科大學(xué)附屬省立醫(yī)院,合肥230001；2安徽省立醫(yī)院)

發(fā)育性腰椎管狹窄癥是一種因椎管發(fā)育紊亂所致的椎管容積減小而造成與此相關(guān)臨床癥狀的疾病[1]。由于其先天存在的解剖學(xué)特點(diǎn)，即骨性椎管內(nèi)各徑線均明顯減小，因而當(dāng)椎管周圍的骨性或軟組織結(jié)構(gòu)發(fā)生退變時(shí)更容易產(chǎn)生硬膜囊受壓癥狀，如臨床中常見的典型間歇性跛行步態(tài)。既往對于發(fā)育性腰椎管狹窄癥的定義為椎管骨性矢狀徑絕對值小于10 mm[2]，然而這些數(shù)值是基于對術(shù)中或尸體樣本的測量，并不能代表其在影像圖像中的數(shù)值，且腰椎自上而下各節(jié)段的解剖特點(diǎn)并不一致。Cheung等[3]通過對大樣本有癥狀的腰椎管狹窄患者進(jìn)行MRI掃描,并與無癥狀正常人群作比較，首次對不同節(jié)段腰椎管狹窄的臨界值做出定義。MRI是目前診斷發(fā)育性腰椎狹窄的金標(biāo)準(zhǔn)，也是評估腰椎退變的最佳影像學(xué)方式，但是其價(jià)格昂貴，在臨床研究及可疑病例篩查中并不實(shí)用。CT檢查雖然在診斷腰椎管狹窄中具有一定的可靠性，但是其輻射劑量是X線的數(shù)百倍，對人體危害較大。若能通過X線片上的某些參數(shù)來診斷發(fā)育性腰椎管狹窄，無論在簡便性或經(jīng)濟(jì)負(fù)擔(dān)等方面都具有很大優(yōu)勢。本研究旨在通過X線片探索診斷發(fā)育性腰椎管狹窄的一種新型影像學(xué)參數(shù)。

1 資料與方法

1.1 臨床資料 選取2014年1月～2017年1月安徽醫(yī)科大學(xué)附屬省立醫(yī)院收治的診斷為發(fā)育性腰椎管狹窄癥并行手術(shù)(椎管減壓+椎間盤摘除+椎間隙植骨+椎弓根螺釘固定術(shù))治療的患者50例作為觀察組，男27例、女23例，年齡(53.16±4.33)歲。納入標(biāo)準(zhǔn)：均來自于安徽地區(qū)；患者術(shù)前MRI根據(jù)Cheung等[4]提出的標(biāo)準(zhǔn)(骨性椎管前后徑L1<20 mm，L2<19 mm，L3<19 mm，L4<17 mm，L5<16 mm，S1<16 mm)診斷為發(fā)育性腰椎管狹窄癥，且存在典型的間歇性跛行癥狀。排除標(biāo)準(zhǔn)：既往有腰椎手術(shù)史及存在滑脫、側(cè)彎、畸形、腫瘤、骨折等。另取40例于本院行健康體檢的無癥狀人群作為對照組，男21例、女19例，年齡(51.87±5.74)歲。排除存在發(fā)育性椎管狹窄且無癥狀的患者。兩組年齡、性別有可比性。

1.2 MRI掃描 研究對象均接受1.5T HD MRI掃描(美國GE公司)，掃描范圍L1～S1，掃描參數(shù)設(shè)定(T2序列)：FOV=32*32 cm，Slice thickness=4 mm，Slice spacing=1 mm，Matrix=320*224，TR=2 460 ms，TE=102 ms，每個(gè)椎體掃描獲得12副圖像，掃描層面平行于椎間盤和椎弓根水平。取橫斷位上可見最大椎弓根厚度層面為測量層面，該層面可顯示完整的椎弓根環(huán)，具有良好的代表性，在該層面上測得正中骨性椎管前后徑[5]，并根據(jù)Cheung等[4]提出的標(biāo)準(zhǔn)診斷發(fā)育性腰椎管狹窄。

1.3 X線檢查 研究對象均接受站立位腰椎正側(cè)位片檢查。正位片上測量椎弓根間距(IPD)、椎體寬度(ABW)；側(cè)位片上測量椎體長度(SBL)、椎弓根長度(PL)、椎體后緣至棘突根部距離(PM)，具體測量方法見文獻(xiàn)[4]。將所得結(jié)果與椎體大小進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化處理以排除患者體型因素，即兩兩進(jìn)行比值，所得指數(shù)包括正位片上IPD/ABW，側(cè)位片上PL/SBL、PL/PM、SBL/PM。

2 結(jié)果

2.1 兩組MRI測量結(jié)果 觀察組各節(jié)段正中骨性椎管前后徑均小于對照組(P均<0.05)，且自頭側(cè)至尾側(cè)，正中骨性椎管前后徑逐漸減小(P均<0.05)。見表1。

表1 兩組各節(jié)段正中骨性椎管前后徑比較

2.2 兩組X線測量結(jié)果比較 X線片上各徑線測量結(jié)果見表2。無論是觀察組還是對照組，IPD自上而下逐漸增大，而PL則逐漸減小(P均<0.05)。兩組同節(jié)段IPD/ABW、PL/SBL、PL/PM以及SBL/PM比較，P均<0.05。見表3。

2.3 X線片上各參數(shù)診斷發(fā)育性腰椎管狹窄癥的價(jià)值 將計(jì)算所得比值進(jìn)行ROC分析(圖1～4)，并計(jì)算曲線下面積(表4)。IPD/ABW、PL/SBL、PL/PM曲線更靠近圖標(biāo)左上角且曲線下面積大于0.8(0.5～0.7時(shí)有較低準(zhǔn)確性，0.7～0.9時(shí)有一定準(zhǔn)確性，在0.9以上時(shí)有較高準(zhǔn)確性)；SBL/PM曲線接近對角線、曲線下面積大都小于0.7，診斷價(jià)值較低。各指標(biāo)診斷界值、敏感性、特異性數(shù)值見表3。

表2 兩組X線片上各節(jié)段徑線對比

注:與觀察組同節(jié)段相比,*P<0.05。

3 討論

發(fā)育性腰椎管狹窄的病因一般認(rèn)為是由于骨骺過早閉合所引起的異常粗短椎弓根所致，無論在兒童期或是成人中的軟骨發(fā)育不全都表現(xiàn)為下部腰椎的椎弓根長度小于上部腰椎[6,7]，本研究結(jié)果也證實(shí)了這一點(diǎn)，因而與椎弓根長度相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)化指數(shù)都具有較高的診斷價(jià)值。不僅如此，軟骨內(nèi)成骨的紊亂會(huì)引起椎弓根間距減小[8～10]，以上兩種因素都會(huì)顯著減小硬膜囊的退讓空間從而更容易產(chǎn)生相應(yīng)臨床癥狀。值得注意的是，并不是所有的發(fā)育性腰椎管狹窄患者都會(huì)產(chǎn)生明顯的臨床癥狀，且存在發(fā)育性腰椎管狹窄的患者也很少出現(xiàn)上位腰椎的神經(jīng)根癥狀，這可能與局部腰椎所受應(yīng)力狀態(tài)有關(guān)，非正常應(yīng)力狀態(tài)會(huì)引起局部椎間盤、軟組織等的退變，這樣在原本狹小的椎管中輕微的突出即可造成硬膜囊、神經(jīng)根的擠壓，以上這些病理改變更容易發(fā)生在退變較重的下腰椎中[11,12]。

表4 兩組IPD/ABW、PL/SBL、PL/PM、SBL/PM比較

注：與觀察組同節(jié)段相比，*P<0.05。

圖1 IPD/ABW診斷發(fā)育性腰椎管狹窄癥的ROC曲線

圖2 PL/SBL診斷發(fā)育性腰椎管狹窄癥的ROC曲線

圖3 PL/PM診斷發(fā)育性腰椎管狹窄癥的ROC曲線

圖4 SBL/PM診斷發(fā)育性腰椎管狹窄癥的ROC曲線

表3 各指數(shù)的診斷臨界值及其敏感性和特異性

2017年Cheung等[12]首次在X線片上對腰椎各節(jié)段的徑線進(jìn)行測量，并將其與椎體大小進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化，排除了身高體型對測量的干擾，通過其提出的若干指數(shù)來對發(fā)育性腰椎管狹窄癥作出診斷，在發(fā)育性腰椎管狹窄癥的臨床研究、篩查中是一種新穎的簡便實(shí)用方式；但該研究中對照組研究對象年齡并未與患者組匹配，平均年齡小于患者組，因而存在年齡因素的干擾；對照組僅以無臨床癥狀作為主要納入標(biāo)準(zhǔn)，未排除存在發(fā)育性椎管狹窄且無癥狀的患者；且兩組研究對象生活地域也存在差異；因而研究結(jié)果存在一定程度的局限性。目前國內(nèi)外仍無其他類似研究對這些影像學(xué)指數(shù)進(jìn)行進(jìn)一步驗(yàn)證，本研究旨在對安徽地區(qū)人群中發(fā)育性腰椎管狹窄癥患者的X線片相關(guān)指數(shù)進(jìn)行研究，并進(jìn)一步完善Cheung等[4]研究中的不足。

目前，對于發(fā)育性腰椎管狹窄癥的定義不同學(xué)者報(bào)道的結(jié)果差異較大，其根本原因是缺乏統(tǒng)一的測量標(biāo)準(zhǔn)，一些在尸體樣本和術(shù)中測量的數(shù)值并不能等同于影像學(xué)上的數(shù)值，此外，一些基于影像學(xué)的測量方法也存在較大差異。然而，對于具有一定臨床閱片經(jīng)驗(yàn)的醫(yī)生來說，若腰椎X線片上觀察到椎弓根較短或椎弓根間距較窄，則提示患者很可能存在發(fā)育性腰椎管狹窄。因?yàn)樽倒L度和間距在很大程度上影響著骨性椎管的矢狀徑和冠狀徑，從而影響椎管容積，但是僅通過椎弓根的長短和間距的大小來判斷發(fā)育性腰椎管狹窄十分困難。首先，不同節(jié)段的椎弓根其長度和間距存在差異，再者患者的體型也影響著椎弓根的長度和間距，因而需要將其與椎體大小相關(guān)的參數(shù)進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化處理。Cheung等[3]在MRI圖像上將椎弓根長度與椎體大小進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化，發(fā)現(xiàn)在有典型間歇性跛行癥狀人群中其椎弓根長度明顯小于無癥狀人群。Cheung等[4]在X線中進(jìn)一步研究這種特征，發(fā)現(xiàn)PL/SBL對于診斷發(fā)育性腰椎管狹窄具有高度的敏感性和特異性。

本研究中，我們在X線片中選擇了IPD、PL、PM作為反映椎管容積的參數(shù)，這是因?yàn)槭紫冗@三者可以反映椎管的冠狀徑及矢狀徑，即與椎管容積密切相關(guān);其次在X線片中可以很容易地找出相應(yīng)的標(biāo)記點(diǎn)從而進(jìn)行測量。接下來我們在MRI上測量正中骨性椎管前后徑，通過這種金標(biāo)準(zhǔn)來界定患者是否可以診斷為發(fā)育性腰椎管狹窄。本研究中，我們發(fā)現(xiàn)觀察組腰椎各節(jié)段的IPD、PL值均小于對照組，且由頭側(cè)至尾側(cè)，PL逐漸減小、IPD逐漸增大，而PM值則差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。顯然僅通過絕對值的比較來作出診斷并不科學(xué)。為了排除患者體型的影響，我們對以上各值進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化處理生成相應(yīng)的指數(shù)，即IPD/ABW、PL/SBL、PL/PM、SBL/PM，通過ROC分析可以看出IPD/ABW、PL/SBL、PL/PM曲線下面積均大于0.8，因而與發(fā)育性腰椎管狹窄的診斷密切相關(guān)，而SBL/PM曲線下面積在0.5～0.7范圍，作為診斷指標(biāo)的可靠度較低，與Cheung等的結(jié)果類似。PL/SBL、IPD/ABW、PL/PM對于診斷發(fā)育性腰椎管狹窄的敏感性和特異性均較高。

綜上所述，腰椎X線片上IPD/ABW、PL/SBL、PL/PM對于診斷發(fā)育性腰椎管狹窄癥具有高度的敏感性和特異性。