磁共振測量矢狀位及軸位參數(shù)在退變性腰椎不穩(wěn)中的臨床價值及相關性分析

梁譯丹，李樂義，潘詩農(nóng)

（1.中國醫(yī)科大學附屬盛京醫(yī)院放射科，遼寧 沈陽 110004；2.遼寧省金秋醫(yī)院放射科，遼寧 沈陽 110016）

腰椎不穩(wěn)是指在生理負荷下腰椎失去控制異常活動的能力[1]，會導致下腰痛或坐骨神經(jīng)痛[2]，發(fā)生發(fā)展是由解剖結構及功能變化所引起。腰椎節(jié)段性失穩(wěn)的概念最早是由Knuttson 在1944 年提出，即腰椎過屈過伸位的X 線片用矢狀面移位值來評估腰椎不穩(wěn)，由于此方法依賴于患者的努力和配合，它們有時會得出不同的結果[3-5]。研究顯示，各種影像成像方式均已使用，包括牽引位X 線、腰椎過屈過伸位X 線片、三維CT 和動態(tài)MRI 等[6-9]。隨著醫(yī)學影像技術的發(fā)展及MRI 設備的普遍應用，一些MRI表現(xiàn)可發(fā)現(xiàn)腰椎不穩(wěn)患者的細微結構性改變。本研究從影像學角度分析退變性腰椎不穩(wěn)患者MRI 表現(xiàn)，探討MRI 測量腰椎矢狀位及軸位參數(shù)的臨床價值及相關性。

1 資料與方法

1.1 一般資料

收集2018 年5 月—2019 年7 月于我院就診、接受腰椎過屈過伸位X 線及腰椎MRI 檢查，經(jīng)X線診斷確診的170 例腰椎不穩(wěn)患者（不穩(wěn)組），男91例，女79 例，年齡29～85 歲，平均（62.3±12.3）歲。納入標準：①下腰痛或坐骨神經(jīng)痛時間超過3 月。②腰椎過屈過伸位X 線及腰椎MRI 影像學資料完善；③既往無脊柱手術史。170 例中，1 例為4 節(jié)段病例，4例為3 節(jié)段病例，23 例為2 節(jié)段病例，108 例為單節(jié)段病例。

收集同期相同性別、年齡、病變節(jié)段的健康志愿者170 例為對照組。納入標準：無下腰痛或坐骨神經(jīng)痛或疼痛時間不超過1 月。排除嚴重脊柱側彎、影響骨質量的代謝性疾病（如骨質疏松癥）、有峽部裂、腰椎外傷史、手術史、感染性疾病史及導致腰椎形態(tài)、結構改變的腰部疾病等患者。

1.2 儀器與方法

采用Philips Ingenia 3.0T MRI 成像系統(tǒng)對患者進行腰椎掃描，脊柱腰椎專用線圈。囑患者仰臥，雙足尖向上，掃描野為T12胸椎上緣到S2骶椎下緣。腰椎矢狀位采用SE 序列T1WI、T2WI 及T2WI 橫斷位掃描。①矢狀位T1WI 序列，TR 2 000 ms，TE 90 ms，層厚4.0 mm，層間距1.0 mm，F(xiàn)OV 300 mm×300 mm，矩陣390×300；②矢狀位T2WI 序列，掃描參數(shù)：TR 2 500 ms，TE 120 ms，層厚4.0 mm，層間距1.0 mm，F(xiàn)OV 300 mm×300 mm，矩陣350×320；③軸位T2WI序列，TR 2 500 ms，TE 120 ms，層厚4.0 mm，層間距1.0 mm，F(xiàn)OV 180 mm×180 mm，矩陣265×215。所有圖像使用PACS 影像閱片系統(tǒng)（沈陽，東軟）進行矢狀位及軸位影像學參數(shù)的測量。

1.3 圖像分析

于腰椎過屈過伸位，選擇矢狀面移位＞4 mm，或成角＞10°[1]的病例納入不穩(wěn)組；矢狀面移位不大于4 mm 且成角不大于10°納入對照組（圖1，2）。

于T2WI 矢狀位MRI 圖像評估腰骶角大小 （圖3），于T2WI 軸位MRI 圖像評估黃韌帶增厚值 （圖4）、小關節(jié)積液量（圖5）、腰椎間盤退變分級和小關節(jié)退變分級，由2 名有5 年及以上工作經(jīng)驗的影像醫(yī)師獨立測量，取其平均值。

腰骶角的測量采用Abitbol[10]MRI 測量方法，在T2WI 序列，選取正中矢狀位切面，在L3椎體前緣作一切線，作此切線的垂直線；分別取S1、S2椎體前緣中點，連接兩點作一切線，再作此切線的垂直線，兩條垂直線之間的夾角即腰骶角（圖3）。

黃韌帶測量[11]在小關節(jié)層面，測量兩側黃韌帶中部厚度，同一位醫(yī)師測量兩次，取較厚一側的平均值（圖4）。

小關節(jié)積液寬度：MRI 上垂直于椎小關節(jié)方向上的T2高信號最大距離。同一位醫(yī)師測量兩次，并取兩側平均值（圖5）。

腰椎間盤退變分級根據(jù)Pfirrmann 等[12]標準分級分為五級：Ⅰ級：髓核均質，明亮，與纖維環(huán)界限清楚；Ⅱ級：髓核中心出現(xiàn)水平狀黑帶與纖維環(huán)相連；Ⅲ級：髓核信號降低，灰白區(qū)內出現(xiàn)黑點；Ⅳ級：灰色信號區(qū)比例減少，黑色區(qū)增加；V 級：椎間盤高度降低，黑色信號區(qū)占優(yōu)勢。

圖1 女，30 歲，過伸位矢狀面成角為30°。圖2 女，59 歲，過伸位矢狀面移位為6.5 mm。圖3 男，32 歲，腰骶角為43°。圖4 男，38 歲，黃韌帶厚度為2.8 mm。圖5 男，42 歲，小關節(jié)積液寬度為1.2 mm。雙側小關節(jié)內增高的信號表明小關節(jié)積液的存在。Figure 1.Female,30 years old,radiographs of extension lumbar spine:intervertebral angles is 30°.Figure 2.Female,59 years old,radiographs of extension lumbar spine:sagittal translation is 6.5 mm.Figure 3.Male,32 years old,lumbosacral angle is 43°.Figure 4.Male,38 years old,ligamentum flavum thickness is 2.8 mm.Figure 5.Male,42 years old,the distance of facet joint fluid is 1.2 mm.Increased signal within the facets bilaterally indicates the presence of facet fluid.

小關節(jié)退變分級根據(jù)Weishaupt 等[13]提出分為四級：0 級，正常的小關節(jié)間隙，寬2～4 mm；Ⅰ級，小關節(jié)間隙＜2 mm 和/（或）小的骨贅和/（或）輕度關節(jié)突肥大；Ⅱ級，小關節(jié)間隙狹窄和/（或）中等的骨贅和/（或）中度關節(jié)突肥大和/（或）輕度關節(jié)面下骨侵蝕；Ⅲ級，小關節(jié)間隙狹窄和/（或）大的骨贅和/（或）重度關節(jié)突肥大和/（或） 重度關節(jié)面下骨侵蝕和/（或）軟骨下囊腫。

1.4 統(tǒng)計學分析

采用SPSS 21.0 統(tǒng)計分析軟件。首先對計量資料進行正態(tài)分布檢驗，符合正態(tài)分布者以均數(shù)±標準差（±s）表示，2 組間比較采用獨立樣本t 檢驗；偏態(tài)分布的資料用M（P25～P75）表示，等級資料用例數(shù)和百分比表示，2 組間比較均采用Mann-Whitney U檢驗，正態(tài)分布的計量資料相關性比較采用Pearson相關分析、點二列相關分析，非正態(tài)分布者及分級資料采用Spearman 相關分析，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。P＜0.05 為差異有統(tǒng)計學意義。

2 結果

2.1 一般資料

見表1。腰骶角、小關節(jié)積液寬度、腰椎間盤退變分級及小關節(jié)退變分級差異均有統(tǒng)計學意義（P均＜0.01），黃韌帶值與對照組比較無統(tǒng)計學意義（P＞0.05）。

2.2 腰椎不穩(wěn)與各參數(shù)相關性

見表2。相關分析顯示，腰椎不穩(wěn)與腰骶角大小、小關節(jié)積液量寬度和腰椎間盤退變分級成正相關（P值均＜0.05）。腰椎不穩(wěn)與小關節(jié)退變分級成負相關（P＜0.01）。

表1 兩組間不同MRI 參數(shù)比較

表2 腰椎不穩(wěn)與各參數(shù)相關性分析

3 討論

脊柱是一個多組織的復合結構，椎體形態(tài)、小關節(jié)、椎間盤和連接各椎體的韌帶、周圍的肌肉和完整的本體感覺系統(tǒng)共同完成人體運動，腰椎穩(wěn)定性與其結構息息相關。腰椎不穩(wěn)的影像學診斷標準為矢狀面移位＞4 mm，或成角＞10°[1]。

隨著椎間盤逐漸發(fā)生退行性改變，所承擔軸向力及剪切力減弱，有學者[14]認為椎間盤是腰椎退行性改變的始動因素，Axelsson 等[15]研究發(fā)現(xiàn)當椎間盤高度減小超過50%時，椎體間會再度出現(xiàn)穩(wěn)定狀態(tài)。Luk 等[16]研究認為椎間盤變性與腰椎不穩(wěn)有直接相關性，與本研究結果一致，椎間盤變性造成椎間隙變小，進一步導致周圍韌帶的松弛，從而引發(fā)椎間隙不穩(wěn)及腰椎不穩(wěn)。Yoshiiwa 等[17]通過測量黃韌帶厚度認為腰椎不穩(wěn)患者會導致黃韌帶繼發(fā)性增厚，實現(xiàn)腰椎再穩(wěn)定。而本文結果顯示，黃韌帶厚度與腰椎不穩(wěn)無統(tǒng)計學意義。腰椎小關節(jié)屬于滑膜關節(jié)，周圍包以薄而緊的關節(jié)囊，會發(fā)生其他滑膜關節(jié)相同的退變過程包括軟骨退變、軟骨下骨化、骨贅形成和關節(jié)內積液形成，發(fā)展為骨關節(jié)炎。李浩鵬等[18]認為，前向水平不穩(wěn)與椎間小關節(jié)骨關節(jié)炎成負相關，后向水平不穩(wěn)與椎間小關節(jié)骨關節(jié)炎成正相關。本研究認為腰椎不穩(wěn)與小關節(jié)積液量寬度成中等相關性，多個研究已認為小關節(jié)積液的存在與影像學不穩(wěn)定性有線性關系[19-22]。而與腰骶角大小成弱相關性，郭建國等[23]認為腰骶角的大小直接影響到腰骶部結構的穩(wěn)定性。當腰骶角增大后，體質量產(chǎn)生的重力在垂直方向所產(chǎn)生縱向力減小，而橫向力增大，使L5～S1平面產(chǎn)生向前滑動的趨勢極大增加。腰骶角的測量方法各文獻報道并不一致，畢金坤等[24]總結了多種腰骶角大小的測量方法，如Ferguson’s 法、Splithoff 法、Grogkopff 法等，然而這些方法均為X 線測量，其中部分投照體位為站立位，可臥位檢查的方法有改良Ferguson’s 法，但是，此法對于脊椎側彎旋轉及腰椎滑脫的病人，負重線的定位存在疑問。本文主要研究腰椎不穩(wěn)的MRI 參數(shù)，Cornips 等[25]在研究脊柱閉合不全的MRI 腰骶角大小的測量方法時用過此法，是臥位掃描狀態(tài)，故采用Abitbol 法測量[10]。這也是與其他方法結果不一致的原因之一，需要進一步的研究來比較此方法與其他方法。退變性腰椎不穩(wěn)的發(fā)展有三個階段：功能障礙階段、腰椎失穩(wěn)階段和再穩(wěn)定階段[20]。以上研究顯示，腰椎不穩(wěn)在動態(tài)發(fā)展變化的不同時期可能與同一參數(shù)相關性不同，甚至相關性相反。目前主要以患者的癥狀及體格檢查結合影像學資料作為診斷腰椎不穩(wěn)的依據(jù)。由于本文測量參數(shù)較多，少數(shù)病例圖像質量較差，這樣的病例我們沒有納入研究。無法精準確認MRI 的正中矢狀面和黃韌帶增厚值及小關節(jié)積液的最大層面，測量都會造成測量偏差。然而，在我們的研究中，觀察者內部和觀察者之間的相關系數(shù)表明，測量具有良好的可靠性和重復性。

本研究不足：①未對受試者進行分層研究，不同年齡、性別間是否有微小差距，有待多中心和大樣本的研究；②未對腰椎不穩(wěn)3 期進行分期研究，以觀察不同期相各參數(shù)改變是否不一致。③未對不同體位分別進行MRI 掃描，以觀察不同體位導致的各參數(shù)差異[9，26-27]。④未對腰椎不穩(wěn)分組，如椎間角度運動不穩(wěn)、旋轉不穩(wěn)、前向不穩(wěn)、后向不穩(wěn)和前后向不穩(wěn)，以觀察不同類型腰椎不穩(wěn)是否MRI 參數(shù)表現(xiàn)不一致。

綜上所述，對于有下腰痛或坐骨神經(jīng)痛的患者，應該考慮腰椎不穩(wěn)的可能性。小關節(jié)積液量、腰骶角大小及嚴重腰椎間盤退變對診斷腰椎不穩(wěn)具有重要參考價值。