腰椎间盘直径及椎间孔直径与神经根压迫间的解剖关系*

1 资料与方法

1.1 一般资料

资料来自重庆医科大学附属第一医院放射科和重庆市中医院放射科(PAC系统)的腰椎骶椎MRI的分析数据。系统随机抽样2019年至2020年因腰腿痛而接受MRI检查的患者92例，其中男50例，女42例；年龄18～ 74岁，平均(46.0±3.2)岁。共获得92张MRI图像，920张椎间孔测量，每个椎间孔测量7个不同参数。排除有先天性脊柱畸形、腰骶移行椎、原发肿瘤、转移、创伤损伤和感染的患者。对可疑病例(先天性异常、椎体滑脱等)拍摄前后位片和侧位片。所有异常病例均被排除在本研究之外。

1.2 方法

研究参数的测量采用基于轴位的矢状MRI (T1)图像进行。参数:(1)测量DVD；(2)测量双侧FVD；(3)测量双侧FTD,测量椎间盘上缘至下关节突下缘距离；(4)双侧神经根直径(NRD)，在椎间孔侧孔锁眼处测量(见图1)。通过减去FVD和NRD计算神经根剩余面积(ESN)。

图1 测量DVD、FTD、FVD和NRD的方法

1.3 统计学处理

2 结果

FVD是FTD的两倍左右，92例患者MRI测量DVD、NRD、FVD和FTD平均值，见表1。在所有腰椎节段，DVD和FTD间的相关性不明显；左侧L1～2、L3～4、L4～5和右侧L1～2、L2～3、L5～S1处DVD和FVD的变化具有明显的相关性(左侧：L1～2r=0.63、P<0.01，L3～4r=0.60、P<0.05，L4～5r=0.63、P<0.05；右侧：L1～2r=0.68、P<0.01，L2～3r=0.58、P<0.01，L5～S1r=0.82、P<0.01)，见表2。FVD依赖于DVD的变化，DVD完全损失后的FVD均大于NRD，利用线性回归分析，DVD减少25%、50%、75%和100%(完全)的FVD减少量的测量结果，见表3。FVD从近端到远端呈下降趋势，平均FVD、FTD在L4～5分别为(16.8±0.4)、(7.2±0.2)mm，在L5～S1分别为(15.2±0.2)、(7.3±0.2)mm。FVD均值在L2～3[(18.6±0.3)mm]最高，FTD均值在L1～2水平最宽[(8.2±0.2)mm]，见图2 。各节段FVD随着DVD的减少呈下降趋势，见图3。

表1 92例患者MRI测量DVD、NRD、FVD和FTD平均值

表2 DVD与FVD和FTD的相关性分析

表3 腰椎DVD损失预测节段

图2 腰椎DVD、NRD、FVD和FTD的测量

图3 FVD与每个腰椎节段DVD损失的测量

3 讨论

我国人口老龄化程度日益严重，尤其对于70岁以上的高龄患者，因腰椎退变导致椎体轻度滑脱伴有椎间孔狭窄症的患病率越来越高，引起了人们越来越多的关注。有研究表明，椎间盘高度和腰椎指数的改变为退变性滑椎的两个相关因素[3]。这也为腰椎退变的进展提供了有力证据(腰椎指数=后椎体高度/前椎体高度)。椎间孔型腰椎椎管狭窄症可累及椎间孔发出的神经根和神经节，引起神经根放射痛。椎间孔位于椎间盘的后外侧，是脊髓神经根从脊髓管离开脊髓后的出口路径。椎间孔内存在脊神经、神经根动脉和静脉、窦椎神经和淋巴管。与身体其他孔不同，椎间孔是由两个可活动的关节构成，即腹侧的椎间关节和背侧的关节突关节。这些关节的邻近性增加了椎间孔因结构变化而狭窄的易感性。而FVD取决于相应的DVD。随着年龄的增长，就会有椎间盘退化和DVD损失的自然趋势。通过数据的测量，本研究发现自L1～2至L4～5的DVD呈逐渐增加趋势[4]，L4～5DVD为最大，而对于L5～S1的测量结果与其他研究显示的L5～S1的 DVD测量模式非常相似[5-6]。根据测量结果L2～3水平平均FVD最高，L1～2水平平均FTD最宽。这也意味着下腰椎的平均NRD也比上层的要大,NRD与FVD之间的差异表明，神经根从椎间孔出口时发生压迫的风险相对较高。这些发现进一步解释了腰椎下段椎管狭窄的发生率高于上段的原因。在本研究中，所有腰椎节段左右NRD、FVD和FTD的测量结果均无明显差异。本研究结果显示，除左侧L2～3、L5～S1节段和右侧L3～4、L4～5节段外，所有腰椎节段DVD和FVD之间呈正相关(P<0.05),但是椎间盘高度的丢失程度并不影响FTD的大小。即使椎间盘高度完全丧失，FVD仍大于NRD。结合NRD的测量，证明在有腰腿疼痛的患者中，FVD的减小，并不能造成神经根的压迫，因为神经根还有足够的空间通过椎间孔。通过对FVD的测量，本研究发现，FVD是FTD的两倍左右。有研究对尸体颈椎进行了类似的形态计量法研究，发现DVD与FVD之间不存在正相关[7-8]。然而，FVD与FTD之间存在正相关。这表明解剖学上颈椎和腰椎的区别。颈椎椎弓根比腰椎椎弓根更斜、更长。随着椎间盘退变导致的椎间盘高度丢失，颈椎在尾椎上方的移位可能发生,在本研究中未观察到腰椎移位。在临床上，这些发现提示椎间盘脱出对神经根的冲击更可能继发于FTD的减少，而不是FVD的减少。对于一些年轻患者，仅有微小的腰椎退行性改变，单纯椎间盘切除术或椎板切开术是可行的[9-10]，因为这将改善FTD。一些患者可能有化学神经根病压迫神经的症状，但无压迫的放射学证据[11-13]。因此，这些患者前后径正常，不能从减压手术中获益。椎间融合术[如腰椎后路椎间融合术(PLIF)]中植骨，以及椎弓根螺钉的植入会通过增加FVD对神经根进行减压[14-15]，这一观点可能需要重新考虑。本研究结果发现，椎间盘高度的降低并不会导致神经根受压，因为神经根可以穿过的椎间孔面积足够大。然而，这种手术可以明显改善FVD，减少关节突关节的负重。在这种情况下，通过增加垂直直径来实现神经根减压是可行的。但是，PLIF不能改善FTD，因本研究结果显示DVD和FTD之间无明显相关性。由于FTD减少造成的神经根挤压必须通过恢复正常的前后径来处理，例如通过去除骨赘或消除肥厚性方面。所以，经椎间孔腰椎椎体间融合术(TLIF)更有利于横向减压[16]。