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探討腰椎關(guān)節突關(guān)節退變的影像學(xué)改變及意義
摘要：腰椎關(guān)節突關(guān)節退變是導致下腰痛(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。本文認真總結近年來(lái)國內外學(xué)者對于腰椎關(guān)節突關(guān)節退變的研究進(jìn)展，概括了關(guān)節突退變的X線(xiàn)、CT及MRI表現及其臨床意義，尤其是MRI表現國內相關(guān)報道較少，旨在為國內學(xué)者今后進(jìn)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)節突; 退變; X線(xiàn); CT; MRI
下腰痛(Low back pain)是目前最困擾人類(lèi)的常見(jiàn)疾病之一。流行病學(xué)調查表明，大約有多達2/3的人一生中有過(guò)下腰痛的癥狀，它僅次于普通感冒，是造成患者求醫的位居第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(huì )經(jīng)濟損失每年超過(guò)1 000億美元[1]。早在1911年，Goldthwait就認識到腰椎小關(guān)節的疾患可能是導致下腰痛的原因。Cavanaugh領(lǐng)導的研究小組發(fā)現腰椎小關(guān)節疾病發(fā)生率遠高于椎間盤(pán)源性疾病，支持腰椎小關(guān)節是導致下腰痛來(lái)源的觀(guān)點(diǎn)[2]。腰椎小關(guān)節病的診斷條件為：①腰痛或腰腿痛，或突然出現腰椎關(guān)節嵌頓征，腿痛患者多數不過(guò)膝部，主要是慢性反復腰部疼痛;②腰椎過(guò)伸試驗( )，小關(guān)節部明顯壓痛;③1%利多卡因于小關(guān)節部封閉，癥狀得到明顯緩解[3]。目前，關(guān)于腰椎關(guān)節突關(guān)節退變的研究很多，本文就關(guān)節突關(guān)節退變影像學(xué)方面的研究做如下綜述。
1 關(guān)節突關(guān)節的解剖及生物力學(xué)特點(diǎn)
腰椎關(guān)節突關(guān)節屬滑膜關(guān)節，由位于椎弓根與椎板相連處的上下關(guān)節突構成。上關(guān)節突的關(guān)節面朝向后內方，下關(guān)節突關(guān)節面朝向前外方，關(guān)節面上覆有透明軟骨。關(guān)節周有關(guān)節囊附著(zhù)于關(guān)節軟骨周緣，關(guān)節囊外層為由膠原纖維構成的致密結締組織，且纖維在關(guān)節囊上下部的走行方向不一，在關(guān)節囊底部的中層有大量的彈性纖維。關(guān)節突關(guān)節的這種復雜的解剖和組織結構有利于關(guān)節突關(guān)節抵抗各方向的負荷。關(guān)節突關(guān)節參與構成椎管和椎間孔的后壁，關(guān)節突關(guān)節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)節突關(guān)節由脊神經(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)節突的關(guān)節面與水平面成直角，與冠狀面成45°角，各腰椎關(guān)節突關(guān)節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)節突關(guān)節結構中，上關(guān)節突關(guān)節面是承重和椎體穩定性主要載體，其朝向有3種：(1)矢狀位，上4個(gè)腰椎中占多數;(2)中間位，L5最多;(3)冠狀位，與冠狀面接近。在下腰椎，小關(guān)節面逐漸轉向額面位，所以上關(guān)節突關(guān)節形態(tài)和關(guān)節突關(guān)節角的大小所起的機械阻擋作用，在下腰椎的穩定性和椎體運動(dòng)中作用最大，所受的應力也最大。同時(shí)關(guān)節突關(guān)節角度增大時(shí)，其機械阻擋作用也增大，椎體穩定性相應增加;當關(guān)節突關(guān)節角度減小時(shí)，其機械阻擋作用也減小，椎體穩定性相應降低。
2 關(guān)節突關(guān)節退變的理論基礎
國內外研究表明：腰椎間盤(pán)及小關(guān)節的退變是脊柱功能單位(SFU)退變的基礎。椎間盤(pán)和兩側的小關(guān)節構成的三點(diǎn)穩定框架相互支撐，缺一不可。腰脊柱運動(dòng)是多方向活動(dòng)的耦合或共軛(coupling)。椎間盤(pán)高度改變或者小關(guān)節角度的異常，勢必導致共軛效應，從而導致腰椎應力分布不均，造成應力集中區結構損壞，以至發(fā)生形態(tài)的改變。腰椎小關(guān)節在同節段椎間隙高度變窄的長(cháng)期影響或累積性勞損之下，造成腰椎間小關(guān)節的關(guān)節軟骨剝脫、骨質(zhì)軟化、表面凸凹不平。關(guān)節增生變厚，導致關(guān)節的方向走行異常，咬合關(guān)系失常，從而發(fā)生關(guān)節的椎體滑移，甚至小關(guān)節的半脫位[5]。小關(guān)節角的方向性與其維持腰椎的旋轉和剪切力有關(guān)，矢狀位的小關(guān)節角所受壓力明顯增加，穩定性減弱，易發(fā)生關(guān)節退變。
3 關(guān)節突關(guān)節退變的X線(xiàn)表現及臨床意義
腰椎關(guān)節突關(guān)節位于椎體后方，位置較隱蔽，常規正側位X線(xiàn)片只能觀(guān)察到關(guān)節突的部分邊緣，不能顯示其全貌[6]。周承濤等[7]在取得了大量關(guān)節突關(guān)節角度值的基礎上，設計出關(guān)節突關(guān)節位，使關(guān)節突關(guān)節清晰可見(jiàn)。對經(jīng)CT、椎管造影及MRI檢查證實(shí)無(wú)椎間盤(pán)突出等其他疾病的53例下腰痛病人進(jìn)行觀(guān)察，關(guān)節突關(guān)節均出現不同程度的硬化、錯位及假關(guān)節形成等改變。既往報道，關(guān)節突關(guān)節間隙一般不小于2 mm。周承濤等[7]還發(fā)現：(1)在下腰痛患者關(guān)節突關(guān)節位片上均出現不同程度關(guān)節間隙變窄;(2)通過(guò)上關(guān)節突內緣距與椎弓根間距比值(IFD/IPD值)的測量，能客觀(guān)評價(jià)上關(guān)節突向內側增生的程度(衡量椎管狹窄的標準之一);(3)測量上關(guān)節突高度與椎弓根高度比值(ZH/PH值)改變可反映上關(guān)節突向上增生的程度，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)節突關(guān)節退變的CT表現及臨床意義
4.1 CT平掃觀(guān)察和測量關(guān)節突形態(tài)及關(guān)節角
一般情況下，主要通過(guò)CT平掃來(lái)觀(guān)察和測量腰椎關(guān)節突關(guān)節面形態(tài)及關(guān)節突關(guān)節角度的大小。目前，臨床上較為常用的CT診斷方法由Grobler推薦，即經(jīng)過(guò)相應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(guò)上關(guān)節面的基部，層面上可以觀(guān)察到最大的關(guān)節經(jīng)線(xiàn)，這對研究小關(guān)節具有代表性[8]。在下腰椎CT片椎間隙層面上，腰椎下關(guān)節突關(guān)節面前后兩端點(diǎn)連線(xiàn)與同椎體正中矢狀線(xiàn)的夾角稱(chēng)為關(guān)節突關(guān)節角[7]。多數學(xué)者認為，當雙側關(guān)節突關(guān)節角的差值大于10°時(shí)即視為關(guān)節突關(guān)節角不對稱(chēng)，而有的作者定義為5°。據上下關(guān)節突關(guān)節面的形態(tài)和相互關(guān)系，劉旭林等[9]將關(guān)節突關(guān)節分為4種類(lèi)型，I型：平行型，上下關(guān)節突關(guān)節面呈直線(xiàn)平行;Ⅱ型：環(huán)抱型，上關(guān)節突關(guān)節面呈弧形且凹面較大，下關(guān)節突關(guān)節面呈相應的弧形凸面，為上關(guān)節突所環(huán)抱;Ⅲ型：反環(huán)抱型，與Ⅱ型相反，下關(guān)節突包繞上關(guān)節突;Ⅳ型：雙環(huán)抱型，上下關(guān)節突均分為內外兩部分，一部分環(huán)抱相應的關(guān)節突，而另一部分則被相應的關(guān)節突所環(huán)抱，關(guān)節突關(guān)節間隙呈“S”形彎曲狀。
4.2 腰椎關(guān)節突不對稱(chēng)與椎間盤(pán)退變的關(guān)系
腰椎關(guān)節突關(guān)節不對稱(chēng)與腰椎間盤(pán)退變的關(guān)系目前仍沒(méi)有達成共識。一種觀(guān)點(diǎn)認為，腰椎關(guān)節突關(guān)節不對稱(chēng)與腰椎間盤(pán)退變有顯著(zhù)的相關(guān)性。Park等[10]的研究發(fā)現，在腰椎極外側型和后外側型椎間盤(pán)突出中關(guān)節突關(guān)節不對稱(chēng)程度和椎間盤(pán)退變程度有明顯差異，他們認為關(guān)節突關(guān)節不對稱(chēng)的程度和椎間盤(pán)退變的程度差異可能是椎間盤(pán)從極外側或后外側突出的關(guān)鍵因素。Karacan等[11]在測量了61例腰椎間盤(pán)突出患者的體質(zhì)量、身高、體質(zhì)量指數等體形指標和關(guān)節突關(guān)節角后認為，腰椎間盤(pán)突出的患者關(guān)節突關(guān)節不對稱(chēng)及矢狀方向的關(guān)節面發(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：L3椎板的水平方向和L3～4關(guān)節突關(guān)節的不對稱(chēng)同時(shí)存在有可能是術(shù)后L3、4椎間盤(pán)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(guān)點(diǎn)則認為，腰椎關(guān)節突關(guān)節不對稱(chēng)與椎間盤(pán)退變不存在相關(guān)性[13]。他們認為，下腰椎高發(fā)椎間盤(pán)突出是應力所致，這是由脊柱特殊結構和人
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