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探討腰椎關(guān)節(jié)突關(guān)節(jié)退變的影像學(xué)改變及意義
摘要：腰椎關(guān)節(jié)突關(guān)節(jié)退變是導(dǎo)致下腰痛(low back pain)的主要原因之一，嚴重影響廣大人民群眾的生活質(zhì)量。本文認真總結(jié)近年來國內(nèi)外學(xué)者對于腰椎關(guān)節(jié)突關(guān)節(jié)退變的研究進展，概括了關(guān)節(jié)突退變的X線、CT及MRI表現(xiàn)及其臨床意義，尤其是MRI表現(xiàn)國內(nèi)相關(guān)報道較少，旨在為國內(nèi)學(xué)者今后進行相關(guān)領(lǐng)域更深入的臨床研究提供思路和參考。關(guān)鍵詞： 腰椎; 關(guān)節(jié)突; 退變; X線; CT; MRI
下腰痛(Low back pain)是目前最困擾人類的常見疾病之一。流行病學(xué)調(diào)查表明，大約有多達2/3的人一生中有過下腰痛的癥狀，它僅次于普通感冒，是造成患者求醫(yī)的位居第2位的原因[1]。在美國，因下腰痛而造成的直接和間接的社會經(jīng)濟損失每年超過1 000億美元[1]。早在1911年，Goldthwait就認識到腰椎小關(guān)節(jié)的疾患可能是導(dǎo)致下腰痛的原因。Cavanaugh領(lǐng)導(dǎo)的研究小組發(fā)現(xiàn)腰椎小關(guān)節(jié)疾病發(fā)生率遠高于椎間盤源性疾病，支持腰椎小關(guān)節(jié)是導(dǎo)致下腰痛來源的觀點[2]。腰椎小關(guān)節(jié)病的診斷條件為：①腰痛或腰腿痛，或突然出現(xiàn)腰椎關(guān)節(jié)嵌頓征，腿痛患者多數(shù)不過膝部，主要是慢性反復(fù)腰部疼痛;②腰椎過伸試驗( )，小關(guān)節(jié)部明顯壓痛;③1%利多卡因于小關(guān)節(jié)部封閉，癥狀得到明顯緩解[3]。目前，關(guān)于腰椎關(guān)節(jié)突關(guān)節(jié)退變的研究很多，本文就關(guān)節(jié)突關(guān)節(jié)退變影像學(xué)方面的研究做如下綜述。
1 關(guān)節(jié)突關(guān)節(jié)的解剖及生物力學(xué)特點
腰椎關(guān)節(jié)突關(guān)節(jié)屬滑膜關(guān)節(jié)，由位于椎弓根與椎板相連處的上下關(guān)節(jié)突構(gòu)成。上關(guān)節(jié)突的關(guān)節(jié)面朝向后內(nèi)方，下關(guān)節(jié)突關(guān)節(jié)面朝向前外方，關(guān)節(jié)面上覆有透明軟骨。關(guān)節(jié)周有關(guān)節(jié)囊附著于關(guān)節(jié)軟骨周緣，關(guān)節(jié)囊外層為由膠原纖維構(gòu)成的致密結(jié)締組織，且纖維在關(guān)節(jié)囊上下部的走行方向不一，在關(guān)節(jié)囊底部的中層有大量的彈性纖維。關(guān)節(jié)突關(guān)節(jié)的這種復(fù)雜的解剖和組織結(jié)構(gòu)有利于關(guān)節(jié)突關(guān)節(jié)抵抗各方向的負荷。關(guān)節(jié)突關(guān)節(jié)參與構(gòu)成椎管和椎間孔的后壁，關(guān)節(jié)突關(guān)節(jié)前方與脊髓和脊神經(jīng)相鄰，其退變增生可壓迫脊髓或神經(jīng)根。關(guān)節(jié)突關(guān)節(jié)由脊神經(jīng)后分支支配，神經(jīng)受壓或被牽拉損傷可引起腰背痛。腰椎關(guān)節(jié)突的關(guān)節(jié)面與水平面成直角，與冠狀面成45°角，各腰椎關(guān)節(jié)突關(guān)節(jié)與正中矢狀面的夾角大小不一，T12～L2矢狀角度在25.89°～33.87°之間，L3～L5與矢狀角度在40.40°～50.30°之間[4]。
在關(guān)節(jié)突關(guān)節(jié)結(jié)構(gòu)中，上關(guān)節(jié)突關(guān)節(jié)面是承重和椎體穩(wěn)定性主要載體，其朝向有3種：(1)矢狀位，上4個腰椎中占多數(shù);(2)中間位，L5最多;(3)冠狀位，與冠狀面接近。在下腰椎，小關(guān)節(jié)面逐漸轉(zhuǎn)向額面位，所以上關(guān)節(jié)突關(guān)節(jié)形態(tài)和關(guān)節(jié)突關(guān)節(jié)角的大小所起的機械阻擋作用，在下腰椎的穩(wěn)定性和椎體運動中作用最大，所受的應(yīng)力也最大。同時關(guān)節(jié)突關(guān)節(jié)角度增大時，其機械阻擋作用也增大，椎體穩(wěn)定性相應(yīng)增加;當(dāng)關(guān)節(jié)突關(guān)節(jié)角度減小時，其機械阻擋作用也減小，椎體穩(wěn)定性相應(yīng)降低。
2 關(guān)節(jié)突關(guān)節(jié)退變的理論基礎(chǔ)
國內(nèi)外研究表明：腰椎間盤及小關(guān)節(jié)的退變是脊柱功能單位(SFU)退變的基礎(chǔ)。椎間盤和兩側(cè)的小關(guān)節(jié)構(gòu)成的三點穩(wěn)定框架相互支撐，缺一不可。腰脊柱運動是多方向活動的耦合或共軛(coupling)。椎間盤高度改變或者小關(guān)節(jié)角度的異常，勢必導(dǎo)致共軛效應(yīng)，從而導(dǎo)致腰椎應(yīng)力分布不均，造成應(yīng)力集中區(qū)結(jié)構(gòu)損壞，以至發(fā)生形態(tài)的改變。腰椎小關(guān)節(jié)在同節(jié)段椎間隙高度變窄的長期影響或累積性勞損之下，造成腰椎間小關(guān)節(jié)的關(guān)節(jié)軟骨剝脫、骨質(zhì)軟化、表面凸凹不平。關(guān)節(jié)增生變厚，導(dǎo)致關(guān)節(jié)的方向走行異常，咬合關(guān)系失常，從而發(fā)生關(guān)節(jié)的椎體滑移，甚至小關(guān)節(jié)的半脫位[5]。小關(guān)節(jié)角的方向性與其維持腰椎的旋轉(zhuǎn)和剪切力有關(guān)，矢狀位的小關(guān)節(jié)角所受壓力明顯增加，穩(wěn)定性減弱，易發(fā)生關(guān)節(jié)退變。
3 關(guān)節(jié)突關(guān)節(jié)退變的X線表現(xiàn)及臨床意義
腰椎關(guān)節(jié)突關(guān)節(jié)位于椎體后方，位置較隱蔽，常規(guī)正側(cè)位X線片只能觀察到關(guān)節(jié)突的部分邊緣，不能顯示其全貌[6]。周承濤等[7]在取得了大量關(guān)節(jié)突關(guān)節(jié)角度值的基礎(chǔ)上，設(shè)計出關(guān)節(jié)突關(guān)節(jié)位，使關(guān)節(jié)突關(guān)節(jié)清晰可見。對經(jīng)CT、椎管造影及MRI檢查證實無椎間盤突出等其他疾病的53例下腰痛病人進行觀察，關(guān)節(jié)突關(guān)節(jié)均出現(xiàn)不同程度的硬化、錯位及假關(guān)節(jié)形成等改變。既往報道，關(guān)節(jié)突關(guān)節(jié)間隙一般不小于2 mm。周承濤等[7]還發(fā)現(xiàn)：(1)在下腰痛患者關(guān)節(jié)突關(guān)節(jié)位片上均出現(xiàn)不同程度關(guān)節(jié)間隙變窄;(2)通過上關(guān)節(jié)突內(nèi)緣距與椎弓根間距比值(IFD/IPD值)的測量，能客觀評價上關(guān)節(jié)突向內(nèi)側(cè)增生的程度(衡量椎管狹窄的標準之一);(3)測量上關(guān)節(jié)突高度與椎弓根高度比值(ZH/PH值)改變可反映上關(guān)節(jié)突向上增生的程度，尤其是判斷對神經(jīng)根鞘的壓迫(衡量椎間孔狹窄的標準之一)。
4 關(guān)節(jié)突關(guān)節(jié)退變的CT表現(xiàn)及臨床意義
4.1 CT平掃觀察和測量關(guān)節(jié)突形態(tài)及關(guān)節(jié)角
一般情況下，主要通過CT平掃來觀察和測量腰椎關(guān)節(jié)突關(guān)節(jié)面形態(tài)及關(guān)節(jié)突關(guān)節(jié)角度的大小。目前，臨床上較為常用的CT診斷方法由Grobler推薦，即經(jīng)過相應(yīng)的椎間隙的下位椎體，平行于下位椎體終板的掃描層面。此面經(jīng)過上關(guān)節(jié)面的基部，層面上可以觀察到最大的關(guān)節(jié)經(jīng)線，這對研究小關(guān)節(jié)具有代表性[8]。在下腰椎CT片椎間隙層面上，腰椎下關(guān)節(jié)突關(guān)節(jié)面前后兩端點連線與同椎體正中矢狀線的夾角稱為關(guān)節(jié)突關(guān)節(jié)角[7]。多數(shù)學(xué)者認為，當(dāng)雙側(cè)關(guān)節(jié)突關(guān)節(jié)角的差值大于10°時即視為關(guān)節(jié)突關(guān)節(jié)角不對稱，而有的作者定義為5°。據(jù)上下關(guān)節(jié)突關(guān)節(jié)面的形態(tài)和相互關(guān)系，劉旭林等[9]將關(guān)節(jié)突關(guān)節(jié)分為4種類型，I型：平行型，上下關(guān)節(jié)突關(guān)節(jié)面呈直線平行;Ⅱ型：環(huán)抱型，上關(guān)節(jié)突關(guān)節(jié)面呈弧形且凹面較大，下關(guān)節(jié)突關(guān)節(jié)面呈相應(yīng)的弧形凸面，為上關(guān)節(jié)突所環(huán)抱;Ⅲ型：反環(huán)抱型，與Ⅱ型相反，下關(guān)節(jié)突包繞上關(guān)節(jié)突;Ⅳ型：雙環(huán)抱型，上下關(guān)節(jié)突均分為內(nèi)外兩部分，一部分環(huán)抱相應(yīng)的關(guān)節(jié)突，而另一部分則被相應(yīng)的關(guān)節(jié)突所環(huán)抱，關(guān)節(jié)突關(guān)節(jié)間隙呈“S”形彎曲狀。
4.2 腰椎關(guān)節(jié)突不對稱與椎間盤退變的關(guān)系
腰椎關(guān)節(jié)突關(guān)節(jié)不對稱與腰椎間盤退變的關(guān)系目前仍沒有達成共識。一種觀點認為，腰椎關(guān)節(jié)突關(guān)節(jié)不對稱與腰椎間盤退變有顯著的相關(guān)性。Park等[10]的研究發(fā)現(xiàn)，在腰椎極外側(cè)型和后外側(cè)型椎間盤突出中關(guān)節(jié)突關(guān)節(jié)不對稱程度和椎間盤退變程度有明顯差異，他們認為關(guān)節(jié)突關(guān)節(jié)不對稱的程度和椎間盤退變的程度差異可能是椎間盤從極外側(cè)或后外側(cè)突出的關(guān)鍵因素。Karacan等[11]在測量了61例腰椎間盤突出患者的體質(zhì)量、身高、體質(zhì)量指數(shù)等體形指標和關(guān)節(jié)突關(guān)節(jié)角后認為，腰椎間盤突出的患者關(guān)節(jié)突關(guān)節(jié)不對稱及矢狀方向的關(guān)節(jié)面發(fā)生率較高，在身材較高的患者中這種改變更為明顯。Okuda等[12]在回顧性分析了因L4退變性滑脫而行L4～5后路椎間植骨融合的患者發(fā)現(xiàn)：L3椎板的水平方向和L3～4關(guān)節(jié)突關(guān)節(jié)的不對稱同時存在有可能是術(shù)后L3、4椎間盤加速退變所引起的神經(jīng)癥狀加劇的危險因素之一。而另一種觀點則認為，腰椎關(guān)節(jié)突關(guān)節(jié)不對稱與椎間盤退變不存在相關(guān)性[13]。他們認為，下腰椎高發(fā)椎間盤突出是應(yīng)力所致，這是由脊柱特殊結(jié)構(gòu)和人
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