腰骶角形态学测量及临床意义

2015-02-20 19:22毕金坤黄卫民杨晓凯
创伤与急危重病医学 2015年1期
关键词:剪切力退行性椎间盘

毕金坤,黄卫民,杨晓凯,刘 帅

新疆医科大学第六附属医院脊外二科,新疆维吾尔自治区乌鲁木齐 830000

随着人口老龄化及影像学技术的进步,腰骶角的改变在腰椎退行性疾病诊断治疗中的作用越显突出。在X线测量学上,腰骶角位于较锐的交接点处,其在脊柱生物力学解剖上具有重要意义,与脊柱的稳固性有很大关系。腰椎存在一定的生理曲度,其生物力学意义在于增加脊柱对抗纵向负荷的能力,并增加缓冲震荡的生理作用,维持腰骶关节的稳定性及强度[1]。腰骶角的变化将直接导致腰椎的生理曲度和腰骶部的倾斜角度的改变,进而导致腰骶部生物力学发生变化,主要表现为腰椎不稳、腰椎退变及引起腰腿疼痛等临床症状。同时,椎弓根螺钉在临床上的应用,使下腰椎的曲度越来越得到重视。随着认识的不断加深,学者们提出不同的测量方法。本文主要针对腰骶角的形态学测量方法及临床意义作一综述。

1 腰骶角的形态学测量

目前,临床上腰骶角的形态学测量主要通过测量X 线矢状位片,包括 Ferguson 测量法[2]、Grogkopff测量法[3],蔡和等[4]提出的改良 Ferguson 法等。

1.1 Ferguson测量方法 在X线侧位片上,以骶骨上缘切线与水平线的夹角为腰骶角。此法在临床上应用历史较久,操作方便简单。通常认为正常中国人的腰骶角为34°[5]。但是此法测量时需采取站立位,而通常大部分医院为卧位拍片,加之解剖标志不够明确,水平线不易准确测出,因此,其准确性可能会受到影响。李晓光等[6]测量的腰骶角正常范围是 39.4°~42.8°;徐占河等[7]测量的中国人正常值为33.695°。腰骶角增大可导致重力后移,椎间关节的负重过度,进而导致小关节退变加剧、半脱位、甚至发生假性滑脱的可能性大大增加,失去其原有稳定性而引发下腰痛或椎间盘慢性退变、髓核突出等[8]。

1.2 Grogkopff测量法 在腰骶关节的侧位片上,以L5椎体上、下缘的中央联线和S1椎体上、下缘的中央联线的夹角(钝角)为腰骶角。蔡请等[9]测量正常中国人腰骶角度是131.1°~153.6°。这种测量方法解剖标志清晰,虽然两条中央连线易准确测出,但是椎体中点易受多种因素影响,如椎体滑脱、椎体旋转等,其准确性可能与实际值存在较大误差[2]。刘玉新等[2]认为,与 Ferguson 法相比,Grogkopff法所测量得到的腰骶角度越大,腰骶椎相对稳定性及牢固性越好。该角度与腰骶关节的剪切力有关。腰骶角的增大或减小与腰椎向前滑移的倾向相反:腰骶角减小则脊柱向前滑移的倾向增加。腰骶角减小常常是多种腰痛性疾患的原因。

1.3 改良Ferguson法 X线侧位片上,做腰1椎体前上缘(A点)与L5椎体前下缘(B点)的连线 AB,然后作S1椎前后上缘连线CD,两线的交点为E点,最后在E点作AB线的垂直线EF(EF线即躯干持重线的水平线),测量∠DEF,则得知腰骶角大小。杨振国[10]通过测量大量临床数据,认为正常男性卧位片腰骶角的大小范围为33.36°~38.32°,女性范围为34.32°~38.10°。而且,男女两性、病患两组间比较,通过统计学分析,认为加拍过伸位与站立位X线片,有利于腰骶角的显示。而刘玉新等[2]认为,可以选择卧位投照拍摄X线片,适用于任何年龄的患者。整体而言此法较方便,准确性较高,易于在大部分医院开展,但是对于脊椎侧弯旋转及腰椎滑脱的患者,其负重线的定位同样存在疑问。

1.4 椎体前缘测量法 在X线侧位片上,以骶骨前缘切线与L5椎体前缘切线的夹角(钝角)为腰骶角。此法操作简单,角度较容易得到,艾建国[11]测得数值为123.1°~134.9°。与 Ferguson法相比,解剖标志明确,两条切线较易做出且准确。但同样存在着患者需采取站位拍片的缺陷,通常在卧位片上采用此法测量,因此,准确性同样欠缺。

2 临床意义

虽然许多学者在研究中采取的测量方法不同[12-14],但是均认为腰骶角的变化(因特殊解剖结构的关系,主要是增大)可影响脊柱的生物力学和生理功能,引起腰骶部稳定性的减弱,导致腰椎退行性病变。其主要是椎间盘的形态和功能的改变,表现为下位椎间盘(主要是L5、S1椎间盘,L4、L5椎间盘亦可受累)的膨出、突出、钙化等,其次腰椎的关节软骨、关节突及其韧带也可发生相应的变化,进而引起与之相关的临床表现。

2.1 筛选腰椎退行性疾病 (1)腰椎不稳性疾病:腰骶角的大小恒定性直接影响到腰骶部的稳定性[15],当腰骶角增大后,体重产生的重力根据牛顿力学原理,在垂直方向所产生纵向力,即压力(垂直于椎间盘)减小,而横向力,即剪切力(平行于椎间盘的力)增大,使L5~S1平面产生向前滑动的趋势极大增加。这时其他结构如背部肌肉、椎间盘、韧带及相应小关节等将产生方向相反、大小相等的力来克服剪切力,防止其向前滑动。这种向前滑动趋势的增加,必然加重椎间关节的应力改变,此时小关节为对抗这种趋势,退变加剧,使其不允许发生大的形变,保护了腰5、骶1椎间盘在生理结构及生理作用上的稳定性。长期以往,体重因素作用于关节面的主要力由压力变为剪切力[16],引起小关节的退行性改变加剧,这样的加剧退变导致小关节无法起到有效对抗挤压的作用,从而引起L5~S1椎间盘的慢性持续性退变。椎间盘丧失正常功能后,应力主要集中于L5~S1椎间盘平面、椎间关节面,使得L5、S1平面的稳定性改变,从而引起脊柱的整体生物力学发生改变[17-18]。因此,通过测量腰骶角的改变对于筛选腰椎退行性疾病有积极意义[3]。(2)腰椎间盘性疾病:腰椎间盘突出症是骨科常见病,约占骨科住院患者的2.2%[19],是一种长期困扰人们的常见病、多发病[20-21],多在40岁以后发病[1]。有报道称,腰骶角的增大加剧了腰椎间盘的退变[1]。腰骶角的增大可能与先天发育、后天姿势等的不正确导致腰背部韧带、肌肉的劳损有关,破坏了脊柱屈伸力量间的平衡及稳定性,使腹部肌肉力量相对增强,牵引骨盆及骶骨前摆,致腰骶角增大,从而引起椎间盘的退行性改变。腰骶角增大后主要是导致前向剪切力增大,导致L5、S1椎间盘损伤退变,椎间盘退变后纤维环不完整,而纤维环承受大部分的前向剪切力,导致抵抗前向剪切力作用减弱,出现腰椎前凸加大,骨盆前倾等代偿性改变,可进一步增加滑移剪力,加速椎间盘损伤和退变[3]。还有研究报道[3],腰骶角的改变也影响 L4、L5椎间盘。所以,测量腰骶角对下位腰椎间盘突出症的初步筛选有一定帮助。

2.2 指导临床应用 (1)手术治疗:随着生物材料及医学技术的进步,促使手术治疗腰椎疾病的范围更加广泛和安全。目前常采用后路手术方式治疗腰椎疾病效果明显。下腰椎因特殊的解剖结构(腰骶椎的生理曲度和骶骨上缘的倾斜角度等),往往使手术过程中手术入路、螺钉的型号选择、进钉点及进钉方向的选择上更加难以掌握。因此,术前对于腰骶角进行准确测量,充分明确L5椎体、骶骨上缘倾斜角、椎间盘等解剖结构,整体上对于个体化脊柱生物力学充分研究,对于提高手术的成功率,缩短手术时间,减少术后并发症的发生及指导患者术后功能锻炼等,具有重要指导意义。(2)保守治疗:并非所有的腰椎疾病均需手术治疗;目前,临床上非手术治疗仍占很大比重。主要包括针灸、推拿、烤电等物理治疗。欧阳厚淦等[22]通过对38例存在腰椎间盘突出症的患者,结合其X线矢状位片上所得到的腰骶角的测量值及患者实际情况,使用以调整腰骶角大小为主要治疗方式的综合治疗,对于缓解腰椎间盘突出及其所引起的临床症状有明显效果。刘晓英[23]通过使用在持续牵引下屈髋屈膝托骶法,同时配合电针治疗30例腰骶角增大(50.9°~65.7°)的患者。一个疗程后,21例患者腰腿痛症状基本可消失,可参加一般体力劳动,占70%;16例经X线复检,其治疗前后腰骶角及腰椎重力线比较差异有明显变化。

3 结语

综上所述,腰骶角测量方法比较多,各种方法都有其一定的临床意义;但在概念上缺乏规范,且均存在不足之处。在具体应用中应选用合适的测量方法,并注明所选用方法的名称,以免造成理解混乱。此外,对于不同种族间腰骶角的比较研究,仍需进一步探讨。

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