腰椎间孔狭窄症致狭窄因素的研究进展



腰椎间孔狭窄症致狭窄因素的研究进展

马犇董永康1柳万国2唐成林

(吉林大学中日联谊医院骨科，吉林长春130033)

关键词〔〕腰椎;椎间孔狭窄

1吉林大学第一医院骨科2吉林大学中日联谊医院骨科

第一作者：马犇(1988-)，男，硕士，主要从事脊柱退变性疾病研究。

腰椎椎间孔狭窄症(LFS)是一类常见的脊柱退行性疾病〔1〕，但是目前临床上仍存在很高的漏诊率，究其原因包括：(1)因为临床上更倾向关注腰椎间盘突出、腰椎椎管狭窄和侧隐窝狭窄的情况，而忽略了椎间孔的狭窄情况；(2)特殊的椎间孔解剖结构及复杂的致狭窄因素，临床医生往往忽视或难于全面且准确判定。由于LFS存在较高漏诊率，从而影响临床医师正确、合理地制定治疗方案，甚至导致术后患者临床神经症状不缓解甚至加重，并有可能最终导致了手术的失败〔2〕。本文就LFS相关的致狭窄因素的研究进展进行了综述。

1LFS的致狭窄因素

腰椎椎间孔的解剖结构较为特殊，腰椎间孔指上位椎体的椎弓根下缘与下位椎体的椎弓根上缘之间的构成的一个垂直三维区域，其前缘包括上下相邻椎体和椎间盘的后侧面。后缘包括上位椎体的下关节突、下位椎体的上关节突、椎板峡部和黄韧带。此外，椎间孔横韧带和椎间孔内韧带位于椎间孔下方。椎间孔形态在通常情况下表现为类圆形、椭圆形或倒置泪滴形。椎间孔的正常高度、宽度和面积根据文献报道的测量范围分别为11～23 mm、8～10 mm、 40～160 mm〔1,3,4〕。腰椎椎间孔周围结构的退变如腰椎椎间盘突出、椎间隙高度降低、关节突关节增生肥厚及内聚、韧带肥厚骨化等均可能导致椎间孔狭窄有效空间的减小，同时脊柱退行性改变可能出现腰椎不稳、腰椎滑脱、脊柱侧凸等进一步加重椎间孔狭窄，此外体位的改变和腰椎运动单元的活动也可能影响到椎间孔大小的变化。总体上椎间孔的致狭窄因素可分为静态和动态致狭窄因素〔1,5〕。

1.1静态致狭窄因素

1.1.1腰椎间盘退变腰椎间盘退变如椎间盘高度降低、髓核突出或脱出、骨质的增生及终板的退变等都被认为是引起椎间孔狭窄的重要因素，其中研究最多的是椎间盘高度降低对椎间孔狭窄的影响〔3,6～8〕。Mayoux-Benhamou等〔6〕研究发现椎间盘高度的降低与椎间孔的变化有相关性，即如果椎间盘高度减低4 mm(约为椎间盘正常高度的35%～50%)，椎间孔的高度、宽度及面积均显著减小。Hasegawa等〔3〕通过对18具新鲜尸体中的100个腰椎椎间孔进行研究，发现当椎间盘后缘高度≤4 mm及椎间孔高度≤15 mm时，可能引起严重的神经根受压。2013年Iwata 等〔7〕对12例无临床症状的年轻健康志愿者研究发现腰椎轴向负荷下椎间盘后缘高度的变化与椎间孔的高度、宽度及面积改变有着显著的相关性。Cinotti等〔8〕通过研究发现椎间盘切除后椎间孔高度平均降低6.5 mm，椎间盘高度的降低与椎间孔高度的降低呈显著正相关，但对椎间孔的宽度影响很小，并指出椎间孔的宽度可能与椎管的矢状径及椎弓根长度有相关性。

1.1.2关节突关节退变虽然椎间盘与关节突关节退变先后尚存争议，但目前大多研究认为椎间盘退变如高度减低、水分丢失等使关节突关节承受的轴向负荷加重，从而进一步加重关节突关节的退变，出现骨赘形成、关节突关节增生肥大以及关节囊钙化等，而且这些退行性改变可能会凸向椎间孔并进一步导致椎间孔狭窄〔9〕。但是目前尚无关于关节突关节退变程度是如何影响椎间孔大小的系统研究和相关文献的系统报道。

1.1.3腰椎滑脱研究表明腰椎滑脱可能是导致腰椎椎间孔狭窄的因素之一。腰椎滑脱时上位脊椎可以向前、向后或向侧方发生滑移，这不仅使椎间孔的形态发生改变，而且使椎间孔的高度降低及面积变小。Spivak等〔10〕发现由峡部裂引起的腰椎滑脱程度与椎间孔的面积大小存在明显的负相关性，即随着滑脱程度的增加(12.5%、 25.0%和 50.0%)，椎间孔的面积相对逐渐减少(16.1%、20.7%和22.1%)。

1.1.4脊柱侧凸有些研究认为脊柱侧凸畸形也可能是导致椎间孔狭窄的因素之一。Kaneko 等〔11〕对77例退变性脊柱侧凸患者的椎间孔进行CT检查及三维重建测量，发现退变性脊柱侧凸患者的椎间孔高度、面积等均显著小于对照组(非脊柱侧凸患者)，同时脊柱侧凸的凹侧和下腰椎的椎间孔的高度及面积均小于凸侧和上腰椎的椎间孔的高度及面积，椎体楔形变可显著减小了凹侧椎间孔的面积，此外椎体旋转也可减小同侧椎间孔的面积。

1.1.5椎间孔内韧带Grimes等〔12〕首次详细地描述存在于椎间孔内的韧带结构即椎间孔内韧带，共4条，连接于神经根鞘膜和椎间孔四周。在正常状态下韧带维系神经根于相对固定的位置，若腰椎退变时致压物突入椎间孔如椎间盘后外侧突出，此时椎间孔内韧带限制了神经根的活动，使神经根难于避开椎间盘的压迫。此外椎间孔内韧带约占椎间孔面积的30%，退变的韧带本身也可能是导致椎间孔狭窄及神经根受压的因素之一〔13〕。

1.1.6椎弓根高度与椎体高度的比值虽然上述致狭窄因素可不同程度造成椎间孔狭窄，但并不是所有的都出现临床症状，这可能与椎间孔组成结构发育情况有关。Merckaert等〔14〕发现LFS患者的椎弓根高度与椎体高度的比值显著大于对照组(腰痛不伴下肢症状的患者)，结论指出LFS患者的椎体高度往往较低，以致椎弓根下方的椎间孔越小，其内的神经根越容易受致狭窄因素的压迫而出现临床症状。

1.2动态致狭窄因素一些研究表明腰椎运动单元的活动可以影响椎间孔的大小。Mayoux-Benhamou等〔6〕发现椎间孔在腰椎屈曲位时最大，而在伸展位时最小，从屈曲位改变到伸展位椎间孔高度下降约18%。Fujiwara等〔15〕对39具尸体81个运动节段，研究发现椎间孔高度、宽度及面积不仅在腰椎屈曲位和伸展位有改变，而且在腰椎轴向旋转位和侧屈位亦有变化。Iwata等〔7〕对12例无临床症状的年轻健康志愿者研究发现腰椎椎间孔(除L5～S1外)的高度、宽度及面积在轴向负荷下显著减小。Singh等〔5〕对45例腰腿症状患者行动态核磁共振(kMRI)检查发现腰椎椎间孔面积在伸展位显著小于在中立位和屈曲位，此外还指出椎间盘突出程度及椎体间角度位移程度也影响到伸展位时椎间孔的面积变化。Splendiani 等〔16〕指出通常仰卧位无体重负荷下MRI检查可能低估腰椎椎间孔狭窄的存在及严重程度，因此通过G-SCAN(0.25 T可旋转式核磁共振成像仪)对160例有症状患者行卧位和直立位检查，结果61个椎间孔在体重负荷下直立位MRI才被发现存在狭窄，称之为“隐匿性椎间孔狭窄”。

导致LFS的因素往往不是单方面的而是多方面的。轻度的腰椎间盘突出、关节突关节退变及黄韧带肥厚等可造成椎间孔宽度减小即椎间孔横向狭窄；明显的腰椎间盘突出、椎间隙高度减低、关节突关节增生肥大及腰椎滑脱等不仅可以造成椎间孔横向狭窄，而且可引起椎间孔高度降低即椎间孔的纵向狭窄〔17,18〕。除上述的椎间孔静态致狭窄因素外，椎间孔在不同体位、运动或负荷下亦可发生或加重狭窄即椎间孔动态狭窄。准确地了解椎间孔的狭窄因素将有利于LFS的诊断和治疗。

2总结和展望

随着对腰椎退行性病变研究的不断深入，LFS作为一种常见的脊柱退行性疾病，越来越引起临床医生的重视。LFS的临床表现易与腰椎间盘突出等其他腰椎退行性病变的临床症状共同存在，这也造成LFS往往容易被临床医生所忽略，进而影响治疗效果。椎间孔狭窄易于被忽略的主要原因在于对LFS的认识不足，究其根本原因在于对造成椎间孔狭窄众多因素的理解不清。由于腰椎椎间孔构造的特殊性决定了其致狭窄因素的多样性，但目前学者大多仅针对其中某个致狭窄因素进行研究，这需要将来进一步研究多个致狭窄因素是如何共同影响椎间孔的大小。通过对椎间孔致狭窄因素的研究,可以更好地指导临床的诊断与治疗。

参考文献3

1Jenis LG,An HS.Spine update.Lumbar foraminal stenosis〔J〕.Spine(Phila Pa 1976),2000;25(3):389-94.

2Schofferman J,Reynolds J,Herzog R,etal.Failed back surgery:etiology and diagnostic evaluation〔J〕.Spine J,2003;3(5):400-3.

3Hasegawa T,An HS,Haughton VM,etal.Lumbar foraminal stenosis:critical heights of the intervertebral discs and foramina.A cryomicrotome study in cadavera〔J〕.J Bone Joint Surg Am,1995;77(1):32-8.

4Stephens MM,Evans JH,O'Brien JP.Lumbar intervertebral foramens.An in vitro study of their shape in relation to intervertebral disc pathology〔J〕.Spine(Phila Pa 1976),1991;16(5):525-9.

5Singh V,Montgomery SR,Aghdasi B,etal.Factors affecting dynamic foraminal stenosis in the lumbar spine〔J〕.Spine J,2013;13(9):1080-7.

6Mayoux-Benhamou MA,Revel M,Aaron C,etal.A morphometric study of the lumbar foramen:influence of flexion-extension movements and of isolated disc collapse〔J〕.Surg Radiol Anat,1989;11(2):97-102.

7Iwata T,Miyamoto K,Hioki A,etal.In vivo measurement of lumbar foramen during axial loading using a compression device and computed tomography〔J〕.J Spinal Disord Tech,2013;26(5):177-82.

8Cinotti G,De Santis P,Nofroni I,etal.Stenosis of lumbar intervertebral foramen:anatomic study on predisposing factors〔J〕.Spine(Phila Pa 1976),2002;27(3):223-9.

9Kalichman L,Hunter DJ.Lumbar facet joint osteoarthritis:a review〔J〕.Semin Arthritis Rheum,2007;37(2):69-80.

10Spivak JM,Kummer FJ,Chen D,etal.Intervertebral foramen size and volume changes in low grade,low dysplasia isthmic spondylolisthesis〔J〕.Spine(Phila Pa 1976),2010;35(20):1829-35.

11Kaneko Y,Matsumoto M,Takaishi H,etal.Morphometric analysis of the lumbar intervertebral foramen in patients with degenerative lumbar scoliosis by multidetector-row computed tomography〔J〕.Eur Spine J,2012;21(12):2594-602.

12Grimes PF,Massie JB,Garfin SR.Anatomic and biomechanical analysis of the lower lumbar foraminal ligaments〔J〕.Spine(Phila Pa 1976),2000;25(16):2009-14.

13Min JH,Kang SH,Lee JB,etal.Anatomic analysis of the transforaminal ligament in the lumbar intervertebral foramen〔J〕.Neurosurgery,2005;57(1 Suppl):37-41.

14Merckaert S,Pierzchala K,Kulik G,etal.Influence of anatomical variations on lumbar foraminal stenosis pathogenesis〔J〕.Eur Spine J,2015;24(2):313-8.

15Fujiwara A,An HS,Lim TH,etal.Morphologic changes in the lumbar intervertebral foramen due to flexion-extension,lateral bending,and axial rotation:an in vitro anatomic and biomechanical study〔J〕.Spine(Phila Pa 1976),2001;26(8):876-82.

16Splendiani A,Ferrari F,Barile A,etal.Occult neural foraminal stenosis caused by association between disc degeneration and facet joint osteoarthritis:demonstration with dedicated upright MRI system〔J〕.Radiol Med,2014;119(3):164-74.

17Aota Y,Niwa T,Yoshikawa K,etal.Magnetic resonance imaging and magnetic resonance myelography in the presurgical diagnosis of lumbar foraminal stenosis〔J〕.Spine(Phila Pa 1976),2007;32(8):896-903.

18Kunogi J,Hasue M.Diagnosis and operative treatment of intraforaminal and extraforaminal nerve root compression〔J〕.Spine(Phila Pa 1976),1991;16(11):1312-20.

〔2015-03-23修回〕

(编辑袁左鸣/滕欣航)

通讯作者：唐成林(1959-)，男，教授，硕士生导师，主要从事脊柱外科研究。

中图分类号〔〕R68〔

文献标识码〕A〔

文章编号〕1005-9202(2015)23-6931-02；doi：10.3969/j.issn.1005-9202.2015.23.131