腰椎椎旁肌肉脂肪浸潤程度分級與腰痛評分的相關性及腰背肌肉鍛煉對改善腰痛的作用

王信文，張文志

（安徽醫科大學附屬省立醫院脊柱外科，安徽 合肥 230001）

隨著人們工作、生活習慣的改變以及老齡化社會的到來，慢性腰痛的發病率逐年升高。腰痛（back pain）是一種復雜的疾病，與慢性腰椎退行性病變高度相關，多見于腰椎間盤突出癥、腰椎滑脫癥等[1]。隨著年齡的增長，腰椎椎旁肌肉退變導致肌肉質量及強度的下降也是慢性腰痛不可忽視的重要因素，表現為肌肉萎縮、肌肉脂肪化等[2，3]。而腰椎旁肌肉和骨骼強度的下降往往伴隨著脂肪組織的積累，這種脂肪在非脂肪倉庫中的積累被認為是衰老的一個共同特征[4]。腰椎椎旁肌肉主要由豎脊肌和多裂肌組成，部分腰痛患者的核磁共振橫斷面影像可觀察到多裂肌脂肪化，即表現為T2WI 顯示椎旁肌肉信號增高，這種征象多見于患有腰椎退行性疾病的中老年人。然而，在臨床工作中發現不同腰痛程度患者的腰椎核磁共振影像顯示肌肉退變及脂肪化的程度也存在差異。因此，了解退變性腰椎疾病中肌肉的結構變化及退變程度對于確定最佳恢復的治療策略至關重要。本研究探討肌肉脂肪化分級程度與腰痛評分的相關性以及腰背部肌肉鍛煉對改善腰痛的作用，以期為臨床上腰痛患者診療方案的制定提供參考，現報道如下。

1 資料與方法

1.1 一般資料 選取2019 年7 月-2020 年3 月安徽醫科大學附屬省立醫院收治的90 例慢性腰痛患者作為研究對象，根據患者腰椎MRI 平掃T2WI 橫斷面影像，按椎旁肌肉脂肪浸潤的不同程度分為3 級[5，6]，即1 級組26 例[正常肌肉，脂肪浸潤不超過椎旁肌橫截面積（cross-sectional area，CSA）的10%]、2 級組36例（中度肌肉退變，脂肪浸潤為CSA 的10%～50%）；3級組28 例（脂肪浸潤超過CSA 的50%）。三組年齡、性別、體重、身高、BMI 比較，差異無統計學意義（P＞0.05），具有可比性，見表1。本研究經醫院倫理委員會審批通過，患者知情同意并簽署知情同意書。

表1 三組一般資料比較（，n）

表1 三組一般資料比較（，n）

1.2 納入及排除標準 納入標準：①年齡20～70 歲，男女不限；②無脊柱手術病史，無脊柱骨折、強直性脊柱炎、脊柱腫瘤、嚴重骨質疏松等病史。排除標準：①長期服用藥物病史；②脊柱側彎、半椎體畸形等病史；③惡性腫瘤及其他系統嚴重基礎疾病病史。

1.3 方法

1.3.1 影像學檢查 采用我院影像科Siemens 3.0 T MR 系統對所有患者行腰椎冠狀面快速自旋回波常規T2WI 掃描，為保持一致性，僅選擇L4/5節段橫斷面椎旁肌肉作為研究部位。由2 名有10 年以上工作經驗的影像科醫師各自獨立對腰椎T2WI 圖像分別沿雙側多裂肌及豎脊肌輪廓選擇完整包含肌肉及肌肉內脂肪的區域作為感興趣區（region of interest，ROI），注意需避開皮下脂肪，測量并計算雙側椎旁肌脂肪信號分數（fat signal fractions，FSF），FSF 為椎旁肌在脂肪像上的信號強度與椎旁肌在脂肪像和水像上的信號強度之和的比值，最終結果為兩人的平均值[7]。

1.3.2 鍛煉方法 囑患者進行腰背部肌肉鍛煉：平臥于硬板床上，用頭、雙肘、雙腳5 點支撐，將臀部抬起，保持10 s，20 次/組，3 組/d。

1.3.3 問卷調查 于患者初次就診時及鍛煉后3 個月進行視覺模擬量表（VAS）評分和功能障礙指數問卷表（ODI）評分調查，其中VAS 評分范圍為0～10，評分與疼痛程度呈正比；ODI 評分百分數越高表明患者功能障礙越嚴重

1.4 統計學方法 所有數據均采用SPSS 24.0 統計軟件進行分析，計量資料用（）表示，組間比較采用ANOVA 單因素方差分析，組內比較采用t檢驗；計數資料用（n）表示，比較采用χ2檢驗。以P＜0.05 為差異有統計學意義。

2 結果

三組初次就診時、鍛煉后3 個月VAS 評分和ODI 評分比較，差異有統計學意義（P＜0.05）；三組初次就診時和鍛煉后3 個月VAS 評分和ODI 評分進行組內比較時，1 級組鍛煉后3 個月VAS 評分、ODI評分與初次就診時比較，差異無統計學差異（P＞0.05）；2 級組和3 級組鍛煉后3 個月VAS 評分、ODI評分低于初次就診時，差異有統計學意義（P＜0.05），見表2。

表2 三組VAS 評分、ODI 評分比較（）

表2 三組VAS 評分、ODI 評分比較（）

注：與初次就診時比較，*P＜0.05

3 討論

腰痛是一種常見的慢性疾病，多見于中老年人，與腰椎的長期超負荷密切相關。研究表明[8，9]，導致腰痛的因素包括椎間盤退變、小關節突退變、終板損傷性病變、骶髂關節病變等，其中以腰椎退行性病變為主要原因。此外，腰椎椎旁肌肉退變也是引起慢性腰痛的重要因素，表現為肌肉萎縮、肌肉脂肪化等[10]。肌肉萎縮是肌纖維變細變短導致骨骼肌體積縮小，而肌肉脂肪化是指肌肉組織中脂質合成增加。目前臨床認為，肌肉中脂肪積累的細胞來源主要通過兩種途徑產生，一種是通過肌纖維本身的脂質積累，稱為肌內脂肪或肌細胞內脂質；另一種是骨骼肌中肌間脂肪的積累，由骨骼肌中一類被稱作成脂祖細胞的干細胞群在肌肉損傷或糖皮質激素等條件作用下分化為成脂細胞引起脂肪生成增多[4]。由此可見，肌肉退變時出現數量或者組成成分的改變造成了其生理功能的下降。

腰椎椎旁肌肉主要由多裂肌、豎脊肌等組成，對于維持腰椎的穩定起著至關重要的作用。肌肉萎縮是肌肉退變的重要表現，肌纖維自身長度縮短或者張力下降使得椎旁肌肉難以承受腰椎負荷，進而引起腰椎失穩，促使腰痛的發生，其中又以多裂肌退變為主[11,12]。當肌肉發生脂肪化時，正常的肌纖維組織被脂肪組織所代替，其本身的強度及對脊柱的控制能力也隨之下降，這也是造成慢性腰痛的主要原因之一[13-15]。汪洋等[16]研究發現，肌肉脂肪浸潤的程度與腰椎間盤退變存在一定的相關性，且后者是引起肌肉退變的獨立因素，表明腰椎間盤退變在造成慢性腰痛的同時，也會促使椎旁肌肉退變加劇，二者的共同作用參與了腰痛機制的形成。此外，脊柱作為一個整體功能單元，除了腰椎以外的其他部分也會出現肌肉退變的現象并產生相應癥狀。有研究報道[17]，頸椎椎旁肌肉脂肪浸潤程度與頸椎生理弧度消失有關，并且肌肉脂肪含量增多會引起頸部疼痛不適以及頸部部分功能喪失。而椎旁肌脂肪浸潤增加可反映退變性脊柱側凸患者的冠狀面失衡以及矢狀面失衡的嚴重程度，提示椎旁肌退變可能參與了脊柱退變的過程和脊柱畸形的進展[18,19]。由此可見，脊柱椎旁肌肉在維持脊柱平衡和穩定性方面起著重要作用。

本研究中三組初次就診時VAS 評分和ODI 評分比較，差異有統計學差異（P＜0.05），且分級越高，評分越高，表明椎旁肌脂肪浸潤程度的分級不同引起的腰痛癥狀也存在差別。脂肪浸潤占椎旁肌橫截面積的比例越大，提示肌肉退變越嚴重，其對腰椎的支撐能力越弱，能夠發揮正常生理功能的肌纖維組織越少，進而導致腰痛癥狀嚴重。在患者鍛煉3 個月后再次進行疼痛評分時發現，2 級組和3 級組鍛煉后3 個月VAS 評分、ODI 評分低于初次就診時（P＜0.05），表明腰背肌肉鍛煉可能會緩解椎旁肌肉退變引起的腰痛癥狀。這是由于椎旁肌肉因脂肪浸潤增多導致肌肉力量和強度下降時，長期適度進行肌肉鍛煉有利于恢復肌纖維的張力和韌性，可以延緩肌肉退變的進展和減輕肌肉負荷過重引起的疼痛癥狀。此外，1 級組鍛煉后3 個月VAS 評分、ODI 評分與初次就診時比較，差異無統計學差異（P＞0.05），提示椎旁肌脂肪浸潤較少時肌肉退變程度較輕，進行肌肉鍛煉在一定程度上可以緩解腰痛的癥狀，但無明顯效果，表明這部分患者的腰痛癥狀可能由其他因素引起。

綜上所述，腰椎椎旁肌肉脂肪浸潤是肌肉退變的表現，參與了腰痛癥狀的發生，且脂肪化分級程度與腰痛評分有關，而進行腰背部肌肉鍛煉可以在一定程度上緩解肌肉退變引起的腰痛癥狀。