成人退行性脊柱側凸冠狀位Cobb角與腰椎多裂肌萎縮程度的相關性分析

蒲 斯，陳 克，許文博，趙建輝*，冷 冰，顧 銳

(1.北華大學附屬醫院 骨外一科，吉林 吉林132000；2.吉林大學中日聯誼醫院 骨科，吉林 長春130000)

成人退行性脊柱側凸(ADS)是一種常見且脊柱退變嚴重的脊柱側凸類型，通常指既往無脊柱側凸病史，而在骨骼成熟以后脊柱冠狀位Cobb角大于10°的脊柱畸形[1]。ADS的發病年齡通常在40歲以上，其患病率隨著年齡增長顯著增加，約為6%-68%，隨著全球人口老齡化，ADS已成為嚴峻的公共衛生問題之一[2,3]。

多裂肌是腰背部重要的深層核心肌群，參與脊柱后伸和穩定控制，在維持軀干直立、腰椎前凸及冠狀位平衡起到重要的作用[4]。目前，一些研究表明腰部多裂肌在腰椎退行性疾病中可出現明顯的生物力學和微觀結構退變和異常，并指出腰椎多裂肌萎縮(LMA)影像學分級與慢性腰痛、椎間盤退變和神經根病變之間存在顯著相關性[5]。然而，目前大多數成人退行性脊柱側凸(ADS)相關研究集中關注于脊柱矢狀位失衡、椎體旋轉及冠狀位改變等問題[3]，而對于ADS 患者的腰部多裂肌退變情況及臨床意義尚無研究報道，為此，本研究旨于評價ADS頂椎區域腰椎多裂肌的萎縮情況(LMA)，進一步探討其是否與側凸程度相關。

1 資料與方法

1.1 研究對象本研究納入2016年6月至2017年5月期間于吉林大學中日聯誼醫院就診的ADS患者。納入標準為：①年齡>40歲，既往無脊柱側凸病史；②站立位正位X線片上冠狀位 Cobb角>10°，且頂椎位于腰椎區域；③臨床資料齊全，包括腰椎正側位X線片和核磁共振成像(MRI)檢查。排除標準為：①在兒童或青少年期間有脊柱側凸病史；②既往有脊柱手術、感染和創傷等病史；③其它類型脊柱側凸，如神經肌肉源性脊柱側凸和先天性脊柱側凸等。

1.2 研究方法收集患者一般情況包括：年齡、性別和病程。影像學參數測量：①頂椎區域多裂肌的退變程度評價：采用Goutallier分級評價T2WI軸位的頂椎區域凹凸側的多裂肌萎縮LMA情況；其中，側凸頂點位于椎體或椎間盤水平，其相應的測量層面分別位于椎體中心和椎間盤中央；具體的Goutallier 分級評分標準[6]： 0 級為肌肉基本正常(0分)；1 級為僅少量脂肪組織(1分)；2級為肌肉組織多于脂肪組織(2分)；3級為脂肪組織與肌肉組織相當(3分)；4級為脂肪組織多于肌肉組織(4分)。②冠狀位 Cobb 角(CA)：在醫學影像存檔與通訊系統(PACS)測量站立位腰椎正位X線片上端椎上終板與下端椎下終板之間的夾角，若終板顯示不清時，采用兩側椎弓根上緣連線代替。③腰椎前凸角(LL)：站立位腰椎側位X線片上測量L1 和 S1 上終板垂線之間的夾角。④骶骨傾斜角(SS)：站立位腰椎側位X線片上測量骶骨上終板與水平線之間的夾角。

1.3 統計分析采用 SPSS 17.0 軟件(社會科學統計軟件包)進行統計分析。采用t檢驗比較凸凹側之間LMA 的差異，采用單因素及多因素分析評價LMA、 LL、SS、年齡及性別與冠狀位 CA 的相關性，P<0.05 為差異有統計學意義。

2 結果

2.1本研究共納入64名ADS患者，其中男30例，女34 例，平均年齡 65.7±6.1歲(44-78 歲)。凹側分布情況：位于左側(44例)，右側(20例)。頂椎分布情況：位于L3(48例)，L2(3例)，L4(13例)。冠狀位 Cobb角(CA)平均為 15.3°±3.6°(10.1 °-21.7°)，腰椎前凸(LL)為 29.7°±12.5°( 10.2°-52.3°)，骶骨傾斜角(SS)為 27.3°±7.5°(13° -43°) ，見圖1和表1。

CA (A):Angle between superior end plate of the cephalad end vertebra and the inferior end plate of the caudal end vertebra;LL (B):Angle between lines e and d;SS (B):Angle between lines b and c.圖1 站立位腰椎正側位X線片影像學參數測量

表1 患者基本情況及影像學參數特征

2.2按照Goutallier 分級評分標準(圖2)，多裂肌萎縮LMA的評價結果：凹側LMA的平均分級評分為2.72±0.7(范圍2-4級)，顯著高于凸側的0.83±0.5(范圍0-2級)，P<0.001，見表2和圖3。

A:Grade 0,normal muscle tissue;Grade 1,fat streaks;Grade 2,more muscle than fat;Grade 3,equal amounts of fat and muscle tissue;Grade 4,more fat than muscle.圖2 多裂肌萎縮Goutallier 分級評分標準

A:Corresponding measurement plane showed in line a;B:Grade 1 LMA on the convex side;grade 2 LMA on the concave side.圖3 T2WI軸位的頂椎區域凹凸側的多裂肌萎縮

表2 腰椎側凸頂椎區凹凸側LMA之間的差異比較

2.3 單因素相關性分析結果CA與凹側LMA及凸側LMA呈顯著正性相關，相關系數分別為0.284和0.578，P<0.001；CA與LL和SS呈顯著負性相關，相關系數分別為-0.613和-0.536，P<0.001；而CA與性別及年齡無顯著相關性(P>0.05)(表3)。

表3 腰椎側凸冠狀位Cobb角的相關因素的單因素分析

2.4 多因素相關性分析結果CA與凹側LMA呈顯著正性相關，回歸系數B為2.33，P<0.001，CA與LL呈顯著負性相關，系數為-0.05(P<0.05)。而CA與凸側LMA、SS無顯著相關性(表4)。

表4 腰椎側凸冠狀位CA的相關因素的多因素分析

3 討論

本研究系統地評價了成人退行性脊柱側凸(ADS)中腰部多裂肌萎縮情況，并探討了其對冠狀位 Cobb 角的影響。研究結果顯示，ADS患者的頂椎區域凹凸側均可出現不同程度的LMA，尤以凹側的 LMA 更為顯著。進一步分析發現冠狀位 Cobb 角與凹側LMA呈顯著正性相關，與腰椎前凸角存在顯著的負性相關。

多裂肌屬于腰背部深層的后伸肌群，通過弓弦效應維持腰椎前凸及冠狀位平衡,參與腰椎椎體的旋轉及側屈[7,8]。腰椎退變性疾病存在軟組織結構的退變[9]，LMA將導致脊柱不穩、間盤及關節突的退變，腰椎多裂肌對于椎體運動單元的穩定性發揮著重要的作用，特別是L3、L4節段，這也許是腰椎退變性側凸的頂椎多位于L3、L4的原因[10,11]，我們的研究顯示頂椎48例(75%)位于L3，13(20%)位于L4，與文獻報道結果一致。

ADS 患者由于往往存在脊柱失穩或矢狀位及冠狀位失衡，因此為保持適當的姿勢和平衡，多裂肌將消耗更多的能量和過度疲勞活動[12]，然而，目前關于 ADS 腰椎不同水平上的凹側和凸側之間LMA差異及LMA與腰椎冠狀面Cobb的相關性尚未有文獻報道。本研究發現ADS患者頂椎區域凹側與凸側的LMA存在明顯差異，并指出冠狀位Cobb 角與凹側LMA存在顯著的正相關，與腰椎前凸LL存在顯著負相關相應的回歸系數B分別為2.33和-0.05。相對于LL，凹側LMA對CA的影響更大。

脊柱退行性疾病(如腰椎間盤突出癥和腰椎不穩癥)往往出現不同程度的LMA的退變[13]。反之，LMA 可進一步加重脊柱退變，加劇椎間盤和關節突關節的退變和脊柱不穩定[14]。目前LMA發生的確切機制尚不明確，相關假說包括廢用性肌萎縮、去神經支配性肌萎縮、炎癥和損傷[15-17]。ADS患者普遍存在腰部肌肉的運動量減小，這有可能成為LMA的原因之一。當合并間盤突出及神經根壓迫時，可出現去神經支配性肌萎縮[18]。研究表明，通過腰背肌功能鍛煉及電刺激等方法可改善腰部多裂肌的肌肉容量，逆轉多裂肌的脂肪變[19,20]。本研究結果顯示ADS患者的腰部多裂肌存在不對稱的萎縮，有可能造成脊柱冠狀面受力不均，從而導致側凸加重。這意味著凹側LMA在ADS進展中可能發揮著一定作用。這也提示以肌肉運動為基礎的訓練可能有助于強化腰部多裂肌并保持腰椎的穩定性，從而改善或阻止ADS的進一步發展。

本研究仍存在一些不足之處。首先，本研究僅探討多裂肌萎縮Goutallier 分級與腰椎影像學參數的相關性；其次，本研究為回顧性研究，需將來大宗病例前瞻性隨訪研究，進一步明確腰椎多裂肌萎縮與脊柱側凸程度的相關性。總之，本研究表明成人退行性脊柱側凸的頂椎區域LMA以凹側為重，并與冠狀位 Cobb 角密切相關。本研究有望為全面評價ADS退變程度及理解各影像參數之間關聯提供有意義的參考。