骶骨倾斜角和髂嵴连线对下腰椎间盘突出症发病的影响

刘培太，张军，吴硕柱

(蚌埠市第一人民医院骨科，安徽蚌埠 233000)

腰椎间盘突出症是最常见的腰椎退变性疾病，常发生于L4-5和L5-S1节段，占所有腰椎间盘突出症的95%左右[1]。笔者认为，腰骶部的结构特点决定着下腰椎的力学特点，而力学的差异决定着退变部位的差异。骶椎承载上方腰椎，其倾斜角度直接影响着上方腰椎椎体和间盘的受力分布，而腰骶部的稳定性又必然受腰骶髂三方连接的结构模式影响，其中髂棘连线高度是重要的因素。因此，本研究重点探讨骶骨倾斜角和髂嵴连线与下腰椎2个椎间盘发病的关系。

1 资料与方法

1.1 一般资料

回顾分析本院骨科在2016年1月～2019年l 2月收治的腰椎间盘突出症患者。 纳入标准：①明确诊断为腰椎间盘突出症，具有明显的腰痛和/或下肢放射性疼痛或麻木等主诉，伴或不伴神经损害体征；②临床表现是由L4-5或L5-S1单一节段椎间盘突出引起；③排除椎弓峡部裂或结构性畸形，没有腰椎骨折、肿瘤、感染病史，没有腰椎手术史；④有腰椎正侧位X线片和CT检查资料，存在明确的腰椎间盘突出导致硬膜囊或神经受压；⑤椎间盘退变Pfirrmann分级[2]均≤Ⅲ级。

共收集100例患者资料，按椎间盘突出节段分为L4-5组48例和L5-S1组52例；L4-5组中，男29例，女19例；年龄21～72岁，平均46.9岁。L5-S1组中，男28例，女24例，年龄20～69岁，平均45.7岁。两组性别、年龄的分布无统计学差异(P>0.05)。

1.2 评估参数与测量方法

①髂嵴连线 (intercrestal line,ICL)：正位X线片上两侧髂嵴最高点的连线。将L4-5椎间隙平均分为3等份，L4和L5椎体各自平均分为4等份，L4-5椎间隙中1/3赋值0，上方为正值1～5，下方为负值-1～-5，见图1a；②骶骨倾斜角(scaral slope,SS) ：有研究表明，成人脊柱畸形患者由于腰背痛原因，站立位SS明显小于仰卧位[3]，为减少腰痛对骶骨倾斜度的影响，故采用平卧位、腰椎CT正中矢状位片用专用角度测量软件测量，见图1b。③在发育正常的个体，ICL的高度应介于L4椎体两侧边中点连线与L5椎体上缘之间[4]。如在L4椎体中线之上则为过高，在 L5椎体上缘之下则为过低。

图1 (a)ICL高度赋值法；(b)SS角测量法

1.3 统计学分析

所有统计学分析均借助SPSS 20.0软件(Chicago,1L,America) 完成。两组SS、ICL高度的差异采用独立样本t检验，ICL高度异常率采用Mann Whitney非参数检验，P<0.05为差异有统计学意义。

2 结果

两组间相比，L4-5组的SS角和ICL值均显著高于L5-S1组，差异有统计学意义(P<0.05)；此外，L4-5组的ICL异常率显著低于L5-S1组，差异有统计学意义(P<0.05)，见表1。典型病例见图2。

表1 成年腰椎间盘突出症患者SS、ICL与椎间盘突出节段的关系

图2 例1(a-b)：男，40岁，ICL=4，SS=40.5°；例2(c-e)：女，44岁，ICL=-2，SS=24.1°

3 讨论

本研究显示，L4-5椎间盘突出症患者的SS角大于L5-S1突出者，且其髂嵴连线较高。有研究结果显示，中国成人常模的SS平均值是(32.5±6.5)°[5]，据此，L4-5组患者的平均数值高于常模，而L5-S1组平均数值低于常模。根据本研究结果，两组髂嵴高度均有较高的异常率，尤其是L5-S1组更为显著，55.8%的患者高度低于正常，即低于L5椎体上终板平面。因而可以认为，骶骨倾斜角大、髂脊连线较高的人群更易于患L4-5椎间盘突出症；而骶骨倾斜角小、髂嵴连线低，特别是低于L5上终板平面者更易于患L5-S1椎间盘突出症。

关于髂嵴连线与下腰椎椎间盘退变突出发病部位的关系，既往已有研究。MacGibbon等[6]通过成人腰椎的X线研究发现，高ICL(经过L4椎体上1/2)、L5椎横突长、浮肋发育不全、移行椎，均是易于发生L4-5椎间盘退变的因素；而低ICL(经过L5椎体)、L5椎横突短、没有肋骨发育不全、没有移行椎，均是易于发生L5-S1椎间盘退变的因素。他们认为，高髂嵴和长的L5横突可能充当保护L5-S1椎间盘的抗扭转装置，致使L4-5退变的可能性增加。近期，李新武等[7]研究发现，青少年腰椎间盘突出症发生的节段与ICH(髂骨高度)有关，L4-5椎间盘突出患者的髂骨相对较高，而L5-S1椎间盘突出患者的髂骨较低。党礌等[8,9]也发现，较高的髂嵴间线、较长的L5横突、无移行椎或有腰椎骶化患者的L4-5椎间盘突出发生率较高，而较低的髂嵴间线和L5横突正常、骶椎腰化与L5-S1椎间盘突出有关，并认为髂嵴高度、L5横突长度、腰骶移行椎这3个参数均与髂腰韧带有关，而髂腰韧带对L5-S1的稳定性起重要作用[10,11]。研究发现[12,13]，L4-5退变优势组较L5-S1退变优势组的髂腰段韧带更为短粗、且横截面积大，认为可使得L5-S1关节稳定得到保护，从而使L4-5易于退变突出。总之，髂嵴高，则髂腰韧带短粗、强度大，L5-S1关节稳定性增强，得到良好保护，应力更易集中于L4-5而使得L4-5易于退变突出。而当髂嵴低、特别是低于L5上终板时，髂腰韧带变细长，L5-S1稳定性不足易于应力集中而优先退变突出。另外，ICL也受下腰椎退变的影响。有研究表明，随着年龄增加，腰椎各椎间高度指数逐渐降低，尤以L4-5、L5-S1节段降低最明显[14]，而ICL由于下方2个椎间隙狭窄，有逐渐增高的趋势。如L5-S1椎间盘退变、椎间隙狭窄，髂嵴连线相对增高，则髂腰韧带相应呈现了适应性短缩，加之邻椎病的效应，L4-5椎间盘继发退变加速，甚至椎间盘突出，同样符合本研究结论。

Roussouly等[15]研究表明，SS至关重要，因而也将SS作为其脊柱和骨盆矢状位排列分型的最主要指标。成年后，骨盆投射角(pelvic incidence,PI)是一个恒定的数值，等于SS和骨盆倾斜角(pelvic tilt,PT)之和，受人体姿势影响，SS和PT可出现动态变化[16]。研究表明，SS与腰椎前凸角(lumbar lordosis,LL)呈正相关性，与PI正相关、与PT呈负相关[17-23]，因而可以认为，SS是有关脊柱和骨盆姿势与力学特征的上下关联的重要指标。另外，SS易于获得，在简单的站立腰椎侧位X线片或仰卧位CT或MRI均可测量，不必拍摄包括股骨头的侧位X线片或脊柱全长X线片等，易于应用和推广。因而，本研究重点关注SS与腰椎退变的关系。为了完全或尽量消除疼痛或肌肉紧张对角度的影响，笔者于平卧位测量，取CT中矢状侧位测量。谢玮慧等[24]利用腰椎MRI T2像上测量发现，SS角小、偏向垂直的骶骨更易导致L5-S1椎间盘突出。Wei等[25]研究SS在特定生理条件下对腰椎生物力学反应的影响，发现腰椎间盘退变的位置受腰盆腔矢状形态的影响，PI值小的群体在L4-5和L5-S1椎间盘有退变趋势，PI值大的群体在L3-4和L4-5椎间盘有退变趋势。Roussouly 等[26]研究发现，大的PI对应于大的SS、LL，应力集中于后柱，L5-S1退变轻；小的PI对应于小的LL、SS，应集中于前柱，常易导致L4-5、L5-S1退变；刘辉等[17]研究发现，L5-S1退变与PI、SS负相关，与PT正相关，PI对L5-S1椎间盘退变有显著影响，PI偏小者较之正常和PI偏大者更易退变，程度更重。因SS和PI紧密正相关，因而上述研究结果与本研究结果具有一致性。关于SS对下腰椎运动范围和应力的影响，Jiang等[27]研究提示，随着SS的减小，L4-5椎间盘抗扭转能力有所增强，趋于稳定，而L5-S1椎间盘抗扭转能力显著下降，更易于纤维环撕裂、椎间盘突出。诸多研究[17-19]表明，脊柱-骨盆矢状位平衡对腰椎退变有显著影响，而腰椎退变又反而影响脊柱-骨盆的矢状位平衡。腰椎间盘突出或退变常可导致SS、LL、TK(胸椎后凸)减小，PT、SVA(矢状面躯干偏移)增大，表现为胸腰椎生理曲度减小、骶骨垂直化、重心前移，出现矢状面失衡趋势[17,18,20-23]。因此，本研究中的SS值既决定于先天因素和发育因素，也受后天腰椎退变的影响。因两组在性别和年龄分布上无统计学差异，说明两组SS的差异主要取决于先天和发育性因素，退变性因素不起主要作用。

总之，ICL与SS角与下腰椎退变关系密切，低位髂嵴和低SS患者的L5-S1椎间盘易于退变突出；反之，L4-5易于退变突出。这2个参数易于测量，有助于预测个体下腰椎退变风险，对诊断、治疗的选择均有帮助。本研究不足之处在于：未设立正常对照组，另因高位椎间盘突出症病例较少，未将其一并进行研究。