成人退行性脊柱侧凸冠状位Cobb角与腰椎多裂肌萎缩程度的相关性分析

蒲 斯，陈 克，许文博，赵建辉*，冷 冰，顾 锐

(1.北华大学附属医院 骨外一科，吉林 吉林132000；2.吉林大学中日联谊医院 骨科，吉林 长春130000)

成人退行性脊柱侧凸(ADS)是一种常见且脊柱退变严重的脊柱侧凸类型，通常指既往无脊柱侧凸病史，而在骨骼成熟以后脊柱冠状位Cobb角大于10°的脊柱畸形[1]。ADS的发病年龄通常在40岁以上，其患病率随着年龄增长显著增加，约为6%-68%，随着全球人口老龄化，ADS已成为严峻的公共卫生问题之一[2,3]。

多裂肌是腰背部重要的深层核心肌群，参与脊柱后伸和稳定控制，在维持躯干直立、腰椎前凸及冠状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现明显的生物力学和微观结构退变和异常，并指出腰椎多裂肌萎缩(LMA)影像学分级与慢性腰痛、椎间盘退变和神经根病变之间存在显著相关性[5]。然而，目前大多数成人退行性脊柱侧凸(ADS)相关研究集中关注于脊柱矢状位失衡、椎体旋转及冠状位改变等问题[3]，而对于ADS 患者的腰部多裂肌退变情况及临床意义尚无研究报道，为此，本研究旨于评价ADS顶椎区域腰椎多裂肌的萎缩情况(LMA)，进一步探讨其是否与侧凸程度相关。

1 资料与方法

1.1 研究对象本研究纳入2016年6月至2017年5月期间于吉林大学中日联谊医院就诊的ADS患者。纳入标准为：①年龄>40岁，既往无脊柱侧凸病史；②站立位正位X线片上冠状位 Cobb角>10°，且顶椎位于腰椎区域；③临床资料齐全，包括腰椎正侧位X线片和核磁共振成像(MRI)检查。排除标准为：①在儿童或青少年期间有脊柱侧凸病史；②既往有脊柱手术、感染和创伤等病史；③其它类型脊柱侧凸，如神经肌肉源性脊柱侧凸和先天性脊柱侧凸等。

1.2 研究方法收集患者一般情况包括：年龄、性别和病程。影像学参数测量：①顶椎区域多裂肌的退变程度评价：采用Goutallier分级评价T2WI轴位的顶椎区域凹凸侧的多裂肌萎缩LMA情况；其中，侧凸顶点位于椎体或椎间盘水平，其相应的测量层面分别位于椎体中心和椎间盘中央；具体的Goutallier 分级评分标准[6]： 0 级为肌肉基本正常(0分)；1 级为仅少量脂肪组织(1分)；2级为肌肉组织多于脂肪组织(2分)；3级为脂肪组织与肌肉组织相当(3分)；4级为脂肪组织多于肌肉组织(4分)。②冠状位 Cobb 角(CA)：在医学影像存档与通讯系统(PACS)测量站立位腰椎正位X线片上端椎上终板与下端椎下终板之间的夹角，若终板显示不清时，采用两侧椎弓根上缘连线代替。③腰椎前凸角(LL)：站立位腰椎侧位X线片上测量L1 和 S1 上终板垂线之间的夹角。④骶骨倾斜角(SS)：站立位腰椎侧位X线片上测量骶骨上终板与水平线之间的夹角。

1.3 统计分析采用 SPSS 17.0 软件(社会科学统计软件包)进行统计分析。采用t检验比较凸凹侧之间LMA 的差异，采用单因素及多因素分析评价LMA、 LL、SS、年龄及性别与冠状位 CA 的相关性，P<0.05 为差异有统计学意义。

2 结果

2.1本研究共纳入64名ADS患者，其中男30例，女34 例，平均年龄 65.7±6.1岁(44-78 岁)。凹侧分布情况：位于左侧(44例)，右侧(20例)。顶椎分布情况：位于L3(48例)，L2(3例)，L4(13例)。冠状位 Cobb角(CA)平均为 15.3°±3.6°(10.1 °-21.7°)，腰椎前凸(LL)为 29.7°±12.5°( 10.2°-52.3°)，骶骨倾斜角(SS)为 27.3°±7.5°(13° -43°) ，见图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.图1 站立位腰椎正侧位X线片影像学参数测量

表1 患者基本情况及影像学参数特征

2.2按照Goutallier 分级评分标准(图2)，多裂肌萎缩LMA的评价结果：凹侧LMA的平均分级评分为2.72±0.7(范围2-4级)，显著高于凸侧的0.83±0.5(范围0-2级)，P<0.001，见表2和图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.图2 多裂肌萎缩Goutallier 分级评分标准

A:Corresponding measurement plane showed in line a;B:Grade 1 LMA on the convex side;grade 2 LMA on the concave side.图3 T2WI轴位的顶椎区域凹凸侧的多裂肌萎缩

表2 腰椎侧凸顶椎区凹凸侧LMA之间的差异比较

2.3 单因素相关性分析结果CA与凹侧LMA及凸侧LMA呈显著正性相关，相关系数分别为0.284和0.578，P<0.001；CA与LL和SS呈显著负性相关，相关系数分别为-0.613和-0.536，P<0.001；而CA与性别及年龄无显著相关性(P>0.05)(表3)。

表3 腰椎侧凸冠状位Cobb角的相关因素的单因素分析

2.4 多因素相关性分析结果CA与凹侧LMA呈显著正性相关，回归系数B为2.33，P<0.001，CA与LL呈显著负性相关，系数为-0.05(P<0.05)。而CA与凸侧LMA、SS无显著相关性(表4)。

表4 腰椎侧凸冠状位CA的相关因素的多因素分析

3 讨论

本研究系统地评价了成人退行性脊柱侧凸(ADS)中腰部多裂肌萎缩情况，并探讨了其对冠状位 Cobb 角的影响。研究结果显示，ADS患者的顶椎区域凹凸侧均可出现不同程度的LMA，尤以凹侧的 LMA 更为显著。进一步分析发现冠状位 Cobb 角与凹侧LMA呈显著正性相关，与腰椎前凸角存在显著的负性相关。

多裂肌属于腰背部深层的后伸肌群，通过弓弦效应维持腰椎前凸及冠状位平衡,参与腰椎椎体的旋转及侧屈[7,8]。腰椎退变性疾病存在软组织结构的退变[9]，LMA将导致脊柱不稳、间盘及关节突的退变，腰椎多裂肌对于椎体运动单元的稳定性发挥着重要的作用，特别是L3、L4节段，这也许是腰椎退变性侧凸的顶椎多位于L3、L4的原因[10,11]，我们的研究显示顶椎48例(75%)位于L3，13(20%)位于L4，与文献报道结果一致。

ADS 患者由于往往存在脊柱失稳或矢状位及冠状位失衡，因此为保持适当的姿势和平衡，多裂肌将消耗更多的能量和过度疲劳活动[12]，然而，目前关于 ADS 腰椎不同水平上的凹侧和凸侧之间LMA差异及LMA与腰椎冠状面Cobb的相关性尚未有文献报道。本研究发现ADS患者顶椎区域凹侧与凸侧的LMA存在明显差异，并指出冠状位Cobb 角与凹侧LMA存在显着的正相关，与腰椎前凸LL存在显著负相关相应的回归系数B分别为2.33和-0.05。相对于LL，凹侧LMA对CA的影响更大。

脊柱退行性疾病(如腰椎间盘突出症和腰椎不稳症)往往出现不同程度的LMA的退变[13]。反之，LMA 可进一步加重脊柱退变，加剧椎间盘和关节突关节的退变和脊柱不稳定[14]。目前LMA发生的确切机制尚不明确，相关假说包括废用性肌萎缩、去神经支配性肌萎缩、炎症和损伤[15-17]。ADS患者普遍存在腰部肌肉的运动量减小，这有可能成为LMA的原因之一。当合并间盘突出及神经根压迫时，可出现去神经支配性肌萎缩[18]。研究表明，通过腰背肌功能锻炼及电刺激等方法可改善腰部多裂肌的肌肉容量，逆转多裂肌的脂肪变[19,20]。本研究结果显示ADS患者的腰部多裂肌存在不对称的萎缩，有可能造成脊柱冠状面受力不均，从而导致侧凸加重。这意味着凹侧LMA在ADS进展中可能发挥着一定作用。这也提示以肌肉运动为基础的训练可能有助于强化腰部多裂肌并保持腰椎的稳定性，从而改善或阻止ADS的进一步发展。

本研究仍存在一些不足之处。首先，本研究仅探讨多裂肌萎缩Goutallier 分级与腰椎影像学参数的相关性；其次，本研究为回顾性研究，需将来大宗病例前瞻性随访研究，进一步明确腰椎多裂肌萎缩与脊柱侧凸程度的相关性。总之，本研究表明成人退行性脊柱侧凸的顶椎区域LMA以凹侧为重，并与冠状位 Cobb 角密切相关。本研究有望为全面评价ADS退变程度及理解各影像参数之间关联提供有意义的参考。