影像学在腰椎小关节骨性关节炎中的应用研究进展

唐 锐，郭 亮 综述，李晓兰△ 审校

(重庆医科大学附属大学城医院：1.放射科；2.骨科，重庆 401331)

腰椎小关节是由腰椎中上一椎体的下关节突与下一椎体的上关节突所构成，也称为关节突关节[1]。关节突间有覆盖于关节表面的透明软骨，是脊柱中唯一的滑膜关节[2]，因为纤维囊包裹着骨骼和关节软骨，并与骨膜相连续。关节内还含有滑液，滑液由内膜保持在适当的位置。腰椎小关节的功能是允许脊柱的屈曲和伸展，同时限制旋转，防止椎骨相互滑动。椎小关节的感觉神经是脊神经后支的内侧支[3]。腰痛是最常见的疼痛综合征，给社会带来了巨大的负担。而腰椎小关节是常见的疼痛来源，占腰痛的15%～45%[4]。腰椎小关节骨性关节炎(LFJOA)是一种常见的小关节软骨退变性疾病，是小关节疼痛最常见形式，可诱发慢性腰背痛，在中老年人中普遍存在。LFJOA的发展通常始于关节软骨的退行性改变，并延伸到滑膜、关节囊、软骨下骨、韧带和肌肉组织，导致整个关节的退行性改变。目前还没有关于如何最好地用影像评估LFJOA的共识。在临床实践中，腰椎小关节退行性病变的影像表现[包括X线片、磁共振成像(MRI)、CT、单光子发射计算机断层显像(SPECT)等]被认为与非特异性下腰痛有关[5]。因此，影像学检查在LFJOA的诊断和治疗中起着重要作用。

1 X线片在LFJOA中的应用

腰椎小关节介导性疼痛患者的初步放射学评估始于标准X线片，包括前后位、侧位和斜位[6]。腰椎小关节的弯曲形态和不同取向通常限制了正侧位的使用。然而，正侧位X线片可以显示腰椎有无继发侧弯畸形、生理曲度变直等其他可引起腰腿痛症状的病变。传统的45°斜位X线片有一定局限性，因为需要将关节定位为平行于X射线束，但斜位X线片仍是评估腰椎关节突关节的最佳方法，因为其倾斜位置可以清楚显示腰椎上、下关节突和关节突间隙。PATHRIA等[7]以CT为标准，评价腰椎斜位X线片诊断LFJOA的灵敏度和特异度，在连续50例腰痛患者中，斜位X线片区分L3～4至L5～S1小关节有无退行性疾病的灵敏度和特异度分别为55%、69%。在区分无、轻、中、重度病变方面，斜位X线片的特异度较高，为94%，但灵敏度较低，为23%。PATHRIA等[7]认为，传统的X线片只是腰椎小关节疾病的一种筛查工具，其对早期甚至中期的退行性改变相对不敏感。

退行性改变的特征是关节间隙狭窄、硬化，以及软骨下硬化和糜烂、软骨变薄、关节囊钙化、关节突和黄韧带肥大，可引起椎间孔和骨赘的撞击；次要症状包括真空关节现象(关节内气体)，关节积液和相关的退行性腰椎滑脱。陈起强[8]研究指出，X线片在腰椎小关节退行性改变诊断中仅限于显示关节间隙宽窄度及关节面骨质的改变，难以充分观察小关节的形态，不能直接观察椎间盘突出等并发症，具有一定局限性，但是，标准的X线片可以显示小关节的病理变化，特别是在严重疾病中。KALICHMAN等[9]研究表明，在小于40岁人群中有24%的X线片表现为LFJOA，在60～69岁人群中为89%。然而，腰椎小关节退行性改变和有症状的腰痛之间的联系仍然不清楚。

2 CT在LFJOA中的应用

虽然斜位X线片比前后位或侧位更能清楚显示腰椎小关节，但其应用已被横截面研究如CT和MRI所取代[4]。由于CT能够提供横截面图像并在骨性结构与周围软组织之间提供更高的对比度，其改善了腰椎小关节的解剖学评估，是LFJOA成像的首选方法[10]。在放射学上，有学者提出了CT分级标准[7]，将腰椎小关节退行性改变共分为4级：腰椎小关节正常为0级;关节间隙狭窄的小关节为1级；关节间隙狭窄伴关节硬化或增生的小关节为2级；包括关节间隙狭窄、关节硬化伴骨赘形成的严重退行性改变的小关节为3级。WEISHAUPT等[11]使用已建立的4点量表等级评估小关节，提出了分级方案，该方案基于MRI和CT成像的一致性，根据关节间隙变窄、肥大、硬化和骨赘形成程度，将小关节再次分为0～3级。作者建议不要在有足够的MRI扫描的情况下常规使用CT。LEE等[12]使用腰椎MRI作为参考标准时发现，在LFJOA的诊断中，超低剂量CT(ULD-CT)表现出极好的灵敏度、特异度和准确度。对于体重不足和体重正常患者，ULD-CT对LFJOA的诊断性能与低剂量CT相比没有差异，而辐射剂量却减少了60%～68%。因此，作者认为ULD-CT可以作为体重指数小于25 kg/m2的LFJOA患者的首选诊断方法。

随着多层螺旋CT(MSCT)扫描技术与容积再现(VR)技术的快速发展，目前有较多MSCT在腰椎小关节病变中的应用研究。VR基于容积扫描获取关节突数据并行骨算法重组，重建图像可对关节突立体解剖形态进行多角度、多方位的观察。有研究发现，16层螺旋CT检测不仅空间分辨率高，还能够重构冠状、矢状或其他方向的二维图像，更好地显示椎小关节形态，可有效反映病变腰椎小关节突骨质增生肥大的改变，从而能够较为准确地区分椎间盘病变与腰椎小关节病变，解决因小关节解剖结构较为复杂的诊断难题[13-14]。同样地，张武[15]研究发现，CT评估腰椎小关节退行性改变的准确率为86.3%，与病理评估差异不大，MSCT评估腰椎小关节退行性改变情况具有较高可靠性，为其诊断提供了可靠的影像资料。李明等[16]报道，MSCT结合VR成像可提高腰椎小关节病变诊断准确性，效果极佳。

3 MRI在LFJOA中的应用

MRI是一种非侵入性和非电离性的检查方法，具有出色的软组织分辨率。在LFJOA的诊断中，MRI可以更好地显示X线片和CT不能显示或显示不佳的一些病理变化，如关节软骨、滑膜和骨髓等改变。FUJIWARA等[17]开发了标准的基于MRI的LFJOA分类系统，提出了一种骨赘分级标准：1级为正常；2级为关节间隙变窄或轻度骨赘；3级为硬化或中度骨赘；4级为明显骨赘。FUJIWARA等[17]研究的一个重要结果是，与CT相比，MRI显示骨皮质边缘的灵敏度较低，往往低估了LFJOA的严重程度。与CT相比，MRI上的液体敏感序列更适合于椎小关节积液和关节面旁囊肿的成像。MRI有利于显示小关节的非骨性结构，包括关节软骨，但由于部分容积效应和化学位移伪影，其不能准确测量软骨变薄。LITTLE等[18]研究发现，在关节软骨退行性改变、软骨下硬化和骨赘形成中，MRI用于临床研究的最可靠的亚量表是关节软骨退变亚量表，即关节软骨退行性改变是检测LFJOA严重程度最可靠的方法。吴俊芳等[19]通过比较CT、MRI及脂肪抑制序列检查LFJOA的效果时发现，CT更善于显示骨质相关的改变，如软骨下硬化、骨赘形成和关节间隙变窄；而MRI更适合于检测关节软骨、滑膜和骨髓的改变。CT和MRI对显示关节突关节的形态改变同样有用。因此，这两种检查方法中的一种足以评估退行性变化[11]。但MRI有描绘骨髓和软组织水肿的优势，并且MRI具有清楚显示LFJOA的直接后果的优势，如对周围神经结构的压迫[20]。

4 SPECT在LFJOA中的应用

SPECT并非用于对关节本身的形态学成像，而是被用来检测异常活动或炎症，是一种使用99mTc标记的双膦酸盐的放射性核素骨显像。成骨细胞活性增加，继发于炎症或充血的滑膜改变与骨重建相关。放射性核素骨显像也可以描绘退行性改变，特别是显示高度重塑的改变。与放射学方法相比，放射性核素骨显像能更快地发现异常，其观察到的异常关节最终显示出进展性的放射学改变。PNEUMATICOS等[21]通过前瞻性研究发现，在接受小关节注射的候选人中使用SPECT进行骨扫描具有明显的临床优势，SPECT骨扫描阳性患者对关节突关节注射有很好的反应。相比之下，扫描阴性患者和没有接受骨骼扫描就接受注射患者对注射产生有益反应的可能性较小。SPECT已被证明在识别腰痛的疼痛诱因方面更精确，因此在患者选择成像引导的小关节注射时是一个非常有帮助的工具[22]。研究表明，许多慢性腰痛患者经SPECT可显示有一个或多个小关节活动增强的病灶。高分辨率SPECT骨扫描对小关节病临床诊断的灵敏度为100%，特异度为71%[23]。因此，SPECT为小关节病变提供了一种客观、无创、功能性的检测方法。JAIN等[24]研究发现，SPECT成像是一种高度敏感和特异的检查方法，但图像往往缺乏足够的分辨率，而CT提供了极好的分辨率，但缺乏灵敏度。利用CT对椎间盘和小关节退行性疾病进行三维解剖定位，提高了平面SPECT骨显像的诊断准确度和特异度[25]。CT图像还可提供感兴趣区域中不主动摄取放射性示踪剂的解剖结构细节。SPECT/CT形式的融合成像可以改善脊柱特定结构的“热点”定位。骨显像与SPECT/CT的结合有助于改善诊断，从而有助于腰痛患者的治疗。SPECT/CT显像已用于脊柱良恶性疾病的解剖和功能评估。

5 超声在LFJOA中的应用

超声检查简单、快速、无创，且不会引起辐射损伤，因此患者可进行重复、多维的检查。研究表明，超声能清晰显示腰椎小关节的结构，对腰椎小关节退行性改变的诊断具有重要意义。但超声不能清晰显示关节突起，与CT等检查相比，对肥胖患者的优势并不明显[26]。超声作为一种引导工具，已广泛应用于腰椎小关节的穿刺治疗。据报道，超声引导下腰椎感觉神经射频消融术治疗腰椎小关节综合征疗效好、安全、创伤小[27]。WEN等[28]利用超声对腰椎小关节进行精确检测和定位，提供了超声引导下腰椎小关节阻滞的技术支持。因此，超声在腰椎小关节的评估和诊断方面具有巨大的发展潜力，将为临床诊断提供新的方法和依据。

6 小 结

在LFJOA的诊断中，影像学检查不应局限于单一方法，常需相互补充。目前，CT仍是检查腰椎小关节最有效的方法，但仍存在一些不足，如CT不能显示小关节退行性改变早期关节软骨的变化。综上所述，各种影像学检查方法各有其优势与不足，需要综合、合理地运用，才能对LFJOA进行精确诊断与治疗。