腰椎小关节三维角度与腰椎间盘突出症关系研究

魏巍　闫广辉　武佳琦　张庆胜　索娜　李鹏飞　赵磊

腰椎小关节三维角度与腰椎间盘突出症关系研究

魏巍闫广辉武佳琦张庆胜索娜李鹏飞赵磊

【摘要】目的研究腰椎小关节横断面、矢状面及冠状面方向的空间变化在腰椎间盘突出症(lumbar disc herniation，LDH)发生中的病因学意义。方法135例腰椎间盘突出症为突出组(LDH组)，120例影像上无突出表现者为对照组。均采用X线及CT检查，在3个平面上测量2组L3～S1小关节角度。结果在横断面上，LDH组两侧小关节不对称比率明显大于对照组(P＜0.05)，且小关节角更偏矢状位。在冠状位上，LDH组两侧小关节不对称比率明显大于对照组(P＜0.05)，且小关节角更偏竖直位。在矢状位上，LDH组更偏水平位(P＜0.05)。结论腰椎小关节形态与腰椎间盘突出症有一定的关系。

【关键词】腰椎间盘突出症;腰椎小关节角;三维

项目来源:河北省省级科技计划自筹经费项目(编号: 132777152)

作者单位: 053000河北省衡水市，哈励逊国际和平医院骨二科

E-mail: doctorguanghui@163.com

腰椎间盘突出症(lumbar disc herniation，LDH)是临床上常见病、多发病，严重影像患者的生活质量，以往对腰椎间盘突出症的研究多集中在椎间盘，随着对腰椎活动的功能单位的进一步研究，越来越多的学者开始把腰椎活动的三关节复合体之一的腰椎小关节作为重要的研究对象［1］。但是腰椎间盘突出症与腰椎小关节的关系，目前争论较多，本文在横断面、冠状面及矢状面对腰椎小关节进行观察、测量，以期望更深一步探讨腰椎小关节与LDH的相关性。

1　资料与方法

1.1一般资料2013年3月至2014年9月在我院骨科治疗的腰椎间盘突出症患者135例为LDH组，其中L4/5突出者35例，L5/S1突出者45例，L4/5、L5/S1突出者55例，其中男75例，女60例;年龄21～68岁，平均年龄45岁;排除腰椎外伤、肿瘤、炎症、畸形等;随机选取同期到我院行健康体检或其他检查人员，且影像未见腰椎滑脱及明显畸形、间盘突出、肿瘤等120例为对照组，其中男65例，女55例;年龄25～70岁，平均年龄48岁。

1.2影像学检查及测量方法

1.2.1检查方法: 2组均行腰椎正侧位X及CT检查。对L3～S1节段进行常规螺旋CT检查，扫描平面与椎间隙平行，扫描条件: Sensation 64 CT机，120 kV，200 mA，层厚3 mm，层距3 mm，如果CT横断面与终板的夹角＞5°者则舍去该病例资料，分别测量腰3～骶1节段横断面、冠状面、矢状面腰椎小关节角(lumbar facet angle，LFA)。为了使对照组腰椎小关节更接近正常自然人，所有对照组小关节退变程度依照Fujiwara等［2］分级均为Ⅰ～Ⅱ度。

1.2.2测量方法:测量方法及测量工具均在计算机上完成，应用我院影像诊断系统“实达PACS临床系统”进行测量。①横断面角度测量:全部病例皆由同一名医师在以窗宽1 500 Hu、窗位450 Hu测量所得，即取各节段经过下位椎体上终板的平面，测量上关节突关节面前后两端点连线与同椎体正中矢状线的夹角(α、β)为腰椎小关节角［3］(图1A)，分别计算α、β的平均数以及差值。②冠状面角度测量:在正位X线上测量左右两侧腰椎小关节关节面与中轴线的夹角分别为∠1、∠2(图1B)，计算∠1、∠2的均数以及差值。③矢状面角度测量:在侧位X线片上测量腰椎小关节关节面与椎体后缘连线的夹角∠3(图1C)。两侧小关节不对称以大于误差度(intraobserver error)［3］角度的2倍作为小关节不对称的标准，本文误差度为2.8°，不对称性为定为＞5°。

图1　在三个平面上，腰椎小关节角度测量。其中1A:α、β分别为横断面两侧腰椎小关节角; 1B:∠1、∠2分别为冠状面两侧小关节角; 1C:∠3为矢状面小关节角

1.3统计学分析应用SPSS 15.0统计软件，LDH组与对照组腰椎小关节角在横断面、冠状面、矢状面比较应用独立样本t检验，2组不对称性比较应用χ2检验，P＜0.05为差异有统计学意义。

2　结果

2.12组横断面腰椎两侧小关节角比较2组L3/4、L4/5、L5/S1小关节角比较，差异有统计学意义(P＜0.05)。见表1。

表1　2组横断面上两例小关节角比较　°±s

表1　2组横断面上两例小关节角比较　°±s

组别L3/4　L4/5　L5/S1 LDH组(n=135)35±6　40±7　46±6对照组(n=120)　40±8　46±6　50±5 P值　＜0.05　＜0.05　＜0.05

2.22组横断面腰椎小关节角不对称率比较2组横断面腰椎小关节角不对称率比较，差异有统计学意义(P＜0.05)。见表2。

表2　2组横断面上腰椎小关节角不对称比率　%

2.32组冠状位腰椎两侧小关节角比较2组冠状腰椎小关节角不对称率的比较，差异有统计学意义(P ＜0.05)。见表4。

表3　冠状位上两侧小关节角均值　°，珋±s

表3　冠状位上两侧小关节角均值　°，珋±s

组别L3/4　L4/5　L5/S1 LDH组(n=135)10±5　16±5　21±8对照组(n=120)　14±5　20±7　25±67 P值　＜0.05　＜0.05　＜0.05

2.42组冠状位两侧小关节不对称比率比较2组冠状腰椎小关节角不对称率比较，差异有统计学意义(P ＜0.05)。见表4。

表4　2组冠状位腰椎小关节角不对称比率　%

2.52组矢状位小关节角比较2组矢状位腰椎L4/5、L5/S1小关节角比较，差异有统计学意义(P＜0.05)。见表5。

表5　2组矢状位腰椎小关节角　°，±s

表5　2组矢状位腰椎小关节角　°，±s

组别L3/4　L4/5　L5/S1 LDH组(n=135)12±6　16±6　21±7对照组(n=120)　11±5　14±8　15±8 P值　＞0.05　＜0.05　＜0.05

3　讨论

腰椎间盘突出的发生机制多样，对其病因的认识的在进一步完善中［4，5］。本文就腰椎小关节突在腰椎间盘突出者发生所引起的作用进行简要论证，因为两侧的腰椎关节突关节与腰椎间盘构成了脊柱运动的三关节复合体，腰椎关节突形态的变化对椎间盘运动具有重要的生物力学意义。越来越多的学者注意到腰椎小关节的主要性，也进行了大量的研究［1－3］，但其多对腰椎小关节进行单平面的研究，忽略了腰椎小关节为三维立体结构，本文尝试从横断面、冠状位、矢状位三个平面对腰椎小关节角度进行研究，以期明确其与腰椎间盘突出症的关系。

腰椎关节突关节退行性改变是指关节磨损、增生等形态改变。根据生物力学原理:关节突的变化与承受的压力有关，在载荷应力下，关节活动接触的面积越小，其抗关节间滑移的力量越弱，椎间进行微动，纤维环受到牵拉，久之，纤维环破裂，髓核突出，而小关节不对称性，更加剧了一次纤维环的负荷，更容易引起间盘突出。按照矢量力学原理，横断面上，腰椎关节突关节更偏矢状位，则抗椎间移动力量越小;冠状位上，小关节更偏竖直方向，关节面积接触少，抗阻力减少，容易造成纤维环牵拉;矢状位上，腰椎小关节更偏水平位，则更容易造成椎间滑移，纤维环劳损破裂。本次研究显示在横断面上，腰椎间盘突出组小关节角明显小于对照组(P＜0.05)，且不对称比率大于对照组(P＜0.05) ;冠状面上，间盘突出组小关节平面更偏竖直位，且不对称比率大于对照组(P＜0.05) ;矢状面上，突出组小关节面L4～S1水平更偏水平位。即说明突出组腰椎小关节抗关节间位移的阻力减低，对间盘突出具有推进作用，而不对称性更加剧了纤维环一侧的劳损。而在矢状面上，L3/4小关节两组比较差异无统计学意义(P＞0.05)，可能为腰椎活动度主要为L4～S1水平所致。

综上所述，腰椎关节突关节是三维立体结果，不能单平面进行研究，本文试从三个平面对腰椎关节突关节进行了分析，认为腰椎关节突关节对腰椎间盘突出具有内在病因学意义，也为以后通过立体研究腰椎关节突关节提供了一定意义的参考。

参考文献

1闫广辉，徐宝山，夏群，等.腰椎小关节方向性与腰椎间盘突出者.中国组织工程与临床康复，2011，15: 6563-6566.

2Fujiwara A，Tamai K，An HS，et al.Orientation and osteoarthritis of the lumbar facet joint.Clin Ort hop Relat Res，2001，385: 88-94.

3Lee DY，Ahn Y，Lee SH.The influence of facet tropism on herniation of the lumbar disc in adolescents and adults.J Bone Joint Surg，2006，88: 520-523.

4Ahsan MK，Matin T，Ali MI，et al.Relationship between physical work load and lumbar disc herniation.Mymensingh Med J，2013，22: 533-540.5 Zhang YG，Zhang F，Sun Z，et al.A controlled case study of the relationship between environmental risk factors and apoptotic gene polymorphism and lumbar disc herniation.Am J Pathol，2013，182: 56-63.

(收稿日期:2014－11－25)

通讯作者:闫广辉，053000河北省衡水市，哈励逊国际和平医院骨二科;

doi:10.3969/j.issn.1002－7386.2015.10.034

【文章编号】1002－7386(2015) 10－1540－02

【文献标识码】A

【中图分类号】R 681.533