椎旁肌群變化與腰椎間盤突出程度的相關性分析

彭明學，王自鴻，張桂通，王超群

(北京懷柔醫院骨科，北京 101400)

椎旁肌群是維持腰椎穩定性的重要組成部分，近年來，已有學者證實，椎旁肌群的變化與腰椎退行性疾病之間有密切關系[1-2]；且研究證實，通過正規的核心肌群鍛煉，可顯著改善腰椎間盤突出癥(lumbar disc herniation，LDH)患者的疼痛和功能障礙[3]。但目前，關于椎旁肌群與腰椎間盤突出程度的相關性，尚少有文獻涉及。為此，筆者自2017年10月-2018年5月，分別對60例腰腿痛或坐骨神經痛患者進行MRI檢查，測量其椎旁肌群橫截面積和脂肪浸潤程度，從而探討椎旁肌群變化與腰椎間盤突出程度的相關性。現報告如下。

1 資料與方法

1.1 一般資料

納入60例于本科就診的腰腿痛或坐骨神經痛患者，其中男39例，女21例，年齡42-71歲，平均53.6歲；體重指數(BMI)21-26 kg/m2，平均23.7 kg/m2。納入標準：①患者欲行腰椎MRI檢查；②既往無腰椎手術史或椎旁肌群外傷史；③臨床資料完整。排除標準：①有其他神經肌肉系統疾病，或因厭食、庫欣綜合征、長期服用雌激素等因素導致椎旁肌萎縮者；②既往已接受手術治療，或有椎旁肌群外傷史者；③引起腰腿痛或坐骨神經痛的其他腰椎疾病者。

1.2 研究方法

對上述人群進行腰椎MRI檢查，測量其椎旁肌群(多裂肌、最長肌和腰大肌)橫截面積及脂肪浸潤程度的變化情況，并對椎間盤突出程度進行分級，進行椎旁肌群與腰椎間盤突出程度的相關性分析。

(1)研究工具

MRI檢查采用1.5T全身超導磁共振掃描儀(美國GE)；影像學資料采用Picture Archiving and Communication Systems(PACS)系統處理；椎間盤突出程度采用Pfirrmann標準進行分級。

(2)椎旁肌群的橫截面積

采集MRI T2加權像上的L1-2、L2-3、L3-4、L4-5、L5-S1共5個節段橫截面圖像，分別測量椎旁肌群與椎體的橫截面大小。為了消除個體的體格差異性，我們進一步計算椎旁肌群的相對橫截面積(Relative cross-sectional area,RCSA)=椎旁肌橫截面積/椎體橫截面積×100%。

(3)椎旁肌群的脂肪浸潤程度

在T2加權像中，進行多裂肌、最長肌和腰大肌脂肪含量的半定量測定，并計算脂肪浸潤程度(Degree of fat infiltration，DFF)=脂肪橫截面積/椎旁肌的橫截面積×100%。

1.3 質量控制

影像學測量由2名影像科醫師獨立完成，取其平均值作為最終數據。在閱片過程中，兩組患者的相關資料均予以隱藏進行盲法處理，以減少對閱片的潛在暗示影響。

1.4 數據處理

所有數據均采用Epidata 3.1軟件建立數據庫并統一錄入，采用SPSS 19.0軟件進行數據處理。計量資料的多組間比較，采用單因素方差分析；采用Spearman系數進行相關性分析，r>0.7為顯著相關，r=0.5～0.7為強相關，r=0.3～0.5為中等程度相關，r<0.3為弱相關。以P<0.05表示差異有統計學意義。

2 結果

60例患者的全部腰椎間盤突出程度分級，以及椎旁肌群的DFF與RCSA數值情況，見表1所示。經Spearman相關系數分析，多裂肌、最長肌和腰大肌的RCSA值，均與椎間盤突出程度呈較強的相關性(P<0.01)；上述肌群的DFF值均與椎間盤突出程度呈中等程度的相關性(P<0.05)。腰椎間盤的Pfirrmann分級越高，多裂肌、最長肌和腰大肌的RCSA值越低、DFF值越高，差異均有統計學意義(P<0.05)。

表1 腰椎間盤突出Pfirrmann分級的椎旁肌群變化情況及其相關性分析

3 討論

椎間盤突出是常見的腰椎退行性變之一，對于出現嚴重腰腿痛等癥狀、日常生活能力已明顯受限者，則需接受臨床治療。目前，諸多學者均已證實，椎旁肌群鍛煉可顯著改善腰椎間盤突出所致的腰腿疼痛和功能障礙[4-5]，認為可通過增強多裂肌、豎脊肌和腰大肌等肌力，從而改善腰椎的生物力學平衡[6]，達到治療目的。增強椎旁肌群功能雖有益于LDH的臨床緩解，但關于椎旁肌群變化與腰椎間盤突出程度的相關性研究，目前尚少見報道。

本研究通過測量60例患者的MRI T2加權像椎旁肌群DFF與RCSA數值，并進行椎間盤突出程度的Pfirrmann分級，得出表1數據，結果顯示：隨著腰椎間盤突出程度的逐漸加重，其多裂肌、最長肌和腰大肌的RCSA值逐漸減少，且DFF值則逐漸增加，差異有顯著的統計學意義(P<0.01)。我們進一步行Spearman相關系數分析顯示：上述椎旁肌群的相對橫截面積和脂肪浸潤程度，均與椎間盤突出程度呈較強或中等程度的正相關關系(P<0.01或P<0.05)。國內趙銀霞等[7]觀察了椎旁肌脂肪含量與椎間盤退變Pfirrmann分級的相關性，認為雙側多裂肌、豎脊肌的脂肪含量均與腰椎間盤Pfirrmann分級有弱相關性(P<0.05)，而腰大肌脂肪浸潤程度與之相關性不大(P>0.05)；而劉棟[8]則認為，LDH患者的患側多裂肌較健側會發生萎縮、脂肪浸潤等形態變化，且隨著病程延長，多裂肌的萎縮及脂肪浸潤程度都會加重；陳進軍等[9]通過CT掃描測量腰大肌橫斷面積，認為腰大肌萎縮是腰椎間盤突出的解剖因素之一。上述學者雖未進行椎旁肌群變化的系統性觀察，但均證實，椎旁肌群的萎縮和脂肪浸潤與腰椎間盤突出有密切關系，亦佐證了本文的研究結論。我們分析認為，椎旁肌群、脊柱神經系統和椎體、椎間盤等結構共同構建了脊柱穩定性，相互獨立而又互相作用，若椎旁肌群或椎間盤等某一結構發生退變，其他結構亦可受到明顯影響。多裂肌與腰大肌都是維持腰椎穩定性的主要肌群之一，尤其是在冠狀面與矢狀面的穩定性維持方面，且多裂肌與最長肌亦是維持腰椎解剖位置的主要肌群之一。若上述肌群發生脂肪浸潤或萎縮等改變，可對脊柱穩定性產生明顯的不良影響，導致椎間盤或關節囊等部位的生物力學負荷增加，進而導致腰椎失穩、腰痛或椎間盤退變等病變。反之，若其椎間盤已發生退變，亦可導致腰椎失穩、椎旁肌予以功能代償等情況，隨著時間推移，可引起椎旁肌的生物力學失衡、退變等情況[10]。

目前，關于椎旁肌群變化的影像學研究并不少見，但對肌肉橫截面積的測量均以實際數據為主[11-12]，本研究的優勢在于：我們在獲取肌肉橫截面積測量值的基礎上，進一步計算RCSA值(即肌肉與椎體的橫截面積比值)，從而避免了不同對象的體格差異所致影響，使得數據結論更為可靠。總而言之，椎旁肌群的退變與腰椎間盤突出程度有密切相關性，其中，多裂肌、腰大肌和最長肌的相對橫截面積與其呈較強的正相關關系；而上述肌群的脂肪浸潤程度則與之呈中等程度相關性。