高低位腰椎椎间盘突出症患者脊柱-骨盆矢状面形态变化

芦银江，余春华，许汉荣，陈启明，朱仰义

绍兴市上虞人民医院脊柱外科，绍兴 312300

腰椎椎间盘突出症（LDH）是中青年人群腰腿痛最常见的原因之一。既往文献［1-3］报道，不同人群LDH 的发生率为13% ～ 40%。影像学上，LDH 通常分为高位LDH（L1/L2/L3）和低位LDH（L3/L4/L5/S1）。与低位LDH 相比，高位LDH 仅占全部LDH 的5%左右，但患者往往有明显的神经损伤表现，包括下肢感觉运动障碍及马尾综合征等［4-6］。有研究［7-9］表明，低位LDH患者的脊柱矢状面形态与正常人群相比明显异常，常见表现为胸椎后凸增大、腰椎前凸减少及骶骨垂直化等。近年来，有研究［10-11］进一步发现，高位LDH 患者与正常人群之间的脊柱矢状面形态亦有显著差异，主要表现为高位LDH 患者以Roussouly 分型［12］Ⅰ型居多及较小的骨盆入射角（PI），提示矢状面形态异常在高位LDH 的发生机制中起着重要作用。本研究比较高位LDH患者与低位LDH 患者和正常人群的脊柱-骨盆矢状面形态学差异，研讨脊柱-骨盆矢状面形态学参数异常与高位LDH发生的关系。

1 资料与方法

1.1 一般资料

高位LDH纳入标准：①年龄＞ 18岁；②病史、体格检查及影像学检查（腰椎CT及MRI）明确诊断为L1/L2和/或L2/L3LDH；③人口统计学资料完整；④均拍摄站立位全脊柱正侧位X线片。排除标准：①既往脊柱外伤、腰椎滑脱、结核、肿瘤、下肢疾患等病史；②伴脊柱侧凸、后凸等脊柱畸形；③同时合并高位和低位LDH；④既往有脊柱手术史。根据上述标准，纳入2006年1月—2022年1月收治的53例高位LDH患者（高位组），其中男31例、女22例，年龄为（43.7±15.5）岁，体质量指数（BMI）为（25.2±3.3） kg/m2，病变节段：L1/L217例、L2/L334例、L1/L2/L32 例，腰背痛23 例、下肢疼痛麻木39 例、下肢肌力降低15 例、马尾神经损伤5 例。选取同时期内就诊的资料匹配的53 例LDH 患者作为低位组，其中男31 例、女22 例，年龄为（41.9±11.2）岁，BMI 为（24.4±3.8） kg/m2，病变节段：L3/L48例、L4/L520例、L5/S119例、L4/L5/S16例，腰背部疼痛16例，下肢放射痛或麻木53 例。选取资料匹配的53例因腰背痛就诊患者作为对照组，经询问病史、体格检查及影像学检查排除LDH，其中男31例、女22例，年龄为（42.0±14.7）岁，BMI 为（22.7±4.1） kg/m2。3 组患者基线资料差异无统计学意义（P＞ 0.05），具有可比性。本研究经本院伦理委员会审核备案。

1.2 观察指标

在站立位全脊柱侧位X 线片上测量脊柱-骨盆矢状面参数［7，13］：①矢状面平衡（SVA），C7铅垂线至S1后上缘的水平距离（图1a）；铅垂线位于S1后上缘前方为正值，后方为负值。②胸椎后凸角（TK），T5上终板和T12下终板切线间的夹角（图1b）；后凸为正值，前凸为负值。③腰椎前凸角（LL），T12上终板与S1上终板连线间的夹角（图1c）；前凸为正值，后凸为负值。④腰骶前凸角（LSL），L3～5椎体中点连线与L5～ S1椎体中点连线间的夹角（图1d）。⑤骶骨倾斜角（ST），S1椎体后缘切线与铅垂线间的夹角（图1e）。⑥PI，骶骨终板中点与双侧股骨头中心连线与S1上终板垂线间的夹角（图1f）。⑦骨盆倾斜角（PT），骶骨终板中点与双侧股骨头中心连线与水平垂线间的夹角（图1f）。⑧骶骨倾斜角（SS），骶骨上终板切线与水平线间的夹角（图1g）。由同一名脊柱外科医师对上述参数间隔2周进行2 次测量，将2 次测量的平均值纳入后续统计分析。

图1 相关矢状位参数测量Fig. 1 Measurement of related sagittal parameters

1.3 统计学处理

采用SPSS 20.0 软件对数据进行统计分析，符合正态分布的计量资料以±s表示，2 组间比较采用独立样本t检验；以P＜ 0.05为差异有统计学意义。

2 结 果

高位组SVA、TK 明显高于对照组，LL、ST、PI、PT 及SS 明显低于对照组；高位组TK 明显高于低位组，LL、ST 及PI 明显低于低位组；差异均有统计学意义（P＜ 0.05，表1）。高位组L1/L2节段患者的LL、ST 较L2/L3节段患者有下降趋势，但差异无统计学意义（P＞ 0.05，表2）。

表1 3 组矢状位参数比较Tab. 1 Comparison of sagittal parameters in 3 groups

表2 高位组L1/L2与L2/L3 LDH患者矢状面参数Tab. 2 Sagittal parameters of L1/L2 and L2/L3 LDH patients in high level group

3 讨 论

近年来，随着脊柱外科学界对LDH 研究的深入，脊柱矢状面形态异常在LDH发生发展中的作用备受学者们重视。Rajnics 等［14］在国际上率先分析了LDH患者脊柱矢状面形态学的变化情况，结果发现，LDH 患者的脊柱矢状面更加平直、骨盆垂直化且腰椎前凸显著减少。Barrey 等［15］随后提出，腰椎退行性疾病患者与正常人群相比，广泛存在躯干前倾及PI、LL、SS 减小等趋势。2010年，Endo 等［16］在前人研究基础上报道了LDH 患者存在SVA、PT 增大，LL减小的现象，且进一步发现LDH患者行椎间盘切除术后6 个月随访时，其脊柱矢状面参数已接近正常人群，这高度提示矢状面形态异常与LDH之间的相关性。江龙等［7］和陈啟鸰等［17］探究了青少年LDH 患者的脊柱-骨盆矢状面形态情况，结果发现，青少年LDH 患者存在与成人LDH 患者一致的TK 和LL 减小、骶骨垂直化等表现，研究者们认为，LDH 患者脊柱-骨盆矢状面参数的一系列变化是疼痛导致的保护性体位所致。Wu 等［18］的研究进一步报道了伴功能性脊柱侧凸的LDH 患者SVA 显著高于单纯LDH 患者和正常成人，LL 和SS 均显著低于单纯LDH患者和正常成人，提示功能性脊柱侧凸同样为LDH 患者的保护性体位。因此，通过观察研究LDH 的发生部位和脊柱矢状面形态变化，探讨两者之间的相互关系对于了解LDH的发生、发展机制并指导其治疗具有重要意义。

高位LDH 因发生率较低，其脊柱-骨盆矢状面形态学相关报道较少。Bae 等［11］率先对高位LDH患者的脊柱-骨盆矢状面形态学参数进行评估，结果发现，24 例高位LDH患者的PI为40.9°±8.3°，而正常人群PI 为47.6°±9.8°，且高位LDH 患者的TK 和SVA 明显增大，LL 和SS 明显减小；但其研究存在患者样本量小、组间患者未进行匹配等不足。李松等［10］选取29 例高位LDH 患者及与之匹配的58 例正常成人进行比较分析，结果发现，高位LDH 患者以Roussouly 分型［12］Ⅰ型居多、PI 较低，且较正常人群相应节段椎间盘高度显著降低、椎间隙角度增加，作者认为，较低的PI 可能在高位LDH 发生机制及产生滑脱的过程中起着重要作用。李松等［10］的研究结果证实了Bae 等［11］的结论，其结果更具有说服力。然而，李松等［10］仅选择了正常成人作为对照组，并未分析高位LDH 与低位LDH 患者之间的差异性。本研究在此基础上，比较了高位LDH 患者与低位LDH 患者及正常对照组之间脊柱-骨盆矢状面形态学参数的差异，结果发现，高位LDH 组与对照组相比，SVA及TK明显升高，LL、PI、PT及SS明显降低，与既往文献［10-11］报道类似；高位LDH 组与低位LDH 组相比，TK 升高，LL 及PI 降低。笔者认为，LDH 患者的固有PI 偏低，在生物力学上TK增加和LL 降低会进一步增加胸腰椎交界区的应力，这也是高位LDH发生的重要诱因之一。

既往研究［13，19］表明，LDH 患者的腰骶部形态学变化在LDH 的发生、发展中起着重要作用。Coşkun 等［13］首次基于仰卧位MRI 详细分析了LDH患者的腰骶部形态学参数，结果发现，突出节段的椎间盘角度明显降低，但腰骶部其他形态学参数与LDH的发生之间无显著相关性。考虑到Coşkun等［13］的研究结果无法排除患者仰卧位体位的影响，赵伟等［19］基于站立位全脊柱侧位X 线片分析了107 例LDH 患者的腰骶部形态学参数，结果发现，LDH 患者与正常对照组相比，LL、ST 及SS 明显降低，且LL 的丢失主要由责任节段椎间盘角度的减小导致。本研究结果表明，高位和低位LDH 患者的ST 均显著低于对照组，与赵伟等［19］的研究结果一致。另外，高位LDH 组的ST 显著低于低位LDH 组，但2组LSL 之间差异无统计学意义，提示高位LDH 患者的固有PI减小可能主要来自于骶骨垂直化。

本研究还进一步分析了高位LDH 组中L1/L2及L2/L3节段患者脊柱-骨盆矢状面形态的差异性。结果表明，L1/L2与L2/L3节段脊柱-骨盆矢状面形态学参数差异均无统计学意义；与L2/L3节段患者相比，L1/L2节段患者的LL 和ST 有进一步下降趋势，但差异无统计学意义。笔者认为，本研究结果虽未发现L1/L2和L2/L3节段患者脊柱-骨盆矢状面形态学参数的差异性，但不同节段的高位LDH仍可能有不同的代偿机制，这需要在后续的研究中进一步探讨。

本研究的不足之处：①病例数较少，可能导致选择偏移，且L3/L4节段LDH 归类于高位还是低位LDH 仍有争议，L3/L4节段的不同归类必然会影响统计结果。②虽然低位LDH 组和对照组均选择了年龄和性别与高位LDH 组匹配的患者，但3 组的个体差异仍会影响研究结果。对照组选择了单纯下腰部疼痛的患者，对疼痛程度并未进行评分细化，而疼痛对患者脊柱-骨盆矢状面形态的影响无法被排除在外。③本研究结果发现高位和低位LDH患者的脊柱-骨盆矢状面形态存在显著差异，但无法进一步阐释LDH和脊柱-骨盆矢状面形态变化之间的因果关系，这需要后续研究进一步证实。

综上，LDH 患者存在特殊的脊柱-骨盆矢状面形态，主要表现为PI 降低、胸椎后凸增加、躯干前倾、腰椎前凸减小及骶骨垂直化。与低位LDH 患者相比，高位LDH 患者的PI 降低、胸椎后凸增加、躯干前倾、腰椎前凸减小及骶骨垂直化均进一步发展。因此，骨盆水平化导致的胸腰段过度代偿可能是高位LDH发生、发展的机制之一。