腰椎后部结构MRI退变征象与慢性下腰痛的关系

张 堃 ，朱 璐 ，袁慧书

（1.湖南中医药大学第一附属医院放射科，湖南 长沙 410007；2.湖南省人民医院超声科，湖南 长沙 410005；3.北京大学第三医院放射科，北京 100191）

下腰痛是指腰骶部（肋下缘及下臀褶之间）的不适或疼痛感，伴或不伴下肢放射痛［1］，具有自限性和复发性的特点。有学者［2-5］报道，某些MRI征象，如椎间盘后方高信号、ModicⅠ型改变、棘间韧带高信号等，与下腰痛有明显相关性。这些征象可出现于无症状人群［6-7］，或不随新发生的腰痛出现［8］。 笔者旨在通过对照研究的方法探讨腰椎后部结构MRI退变征象与慢性下腰痛的关系。

1 资料与方法

1.1 一般资料 本研究为回顾性研究。对2011年8月至2012年1月期间在北京大学第三医院行腰椎MRI检查的患者进行下腰痛问卷调查，共发放问卷520份，回收问卷491份（问卷应答率94.4%），其中有效问卷386份（有效率78.6%）。选取有效问卷的慢性下腰痛者（下腰痛时间≥3个月［9］）139例为研究对象，其中68例有神经根压迫为A组，男35例，女33例，年龄 21～75岁，平均（47±15）岁，体质量指数（BMI）17.5～34.8 kg/m2， 平 均 （24.5±11.9）kg/m2；71例无神经根压迫为B组，男30例，女41例，年龄16～75 岁，平均（46±14）岁，BMI 16.8～35.6 kg/m2，平均（24.1±13.0）kg/m2。同期对医院198例工作人员进行上述问卷调查及腰椎MRI检查，选取无下腰痛且无神经根受压者62例为C组（对照组），男36例，女 26例，年龄 22～72岁，平均（42±12）岁，BMI 16.8～33.1 kg/m2，平均（23.5±9.2）kg/m2。

排除标准：①腰椎骨折等外伤性改变；②腰椎肿瘤及肿瘤样病变；③腰椎结核等感染性病变；④手术等破坏腰椎正常解剖结构者；⑤椎弓峡部不连；⑥先天性脊柱畸形；⑦有其他导致疼痛的全身性疾病。

下腰痛调查问卷分为2大部分：①个人基本资料，包括姓名、性别、年龄、身高、体质量、既往病史等；②临床资料，包括下腰痛诱因、疼痛持续时间、疼痛部位、视觉模拟评分（visual analogue scale/score，VAS）等。问卷有效标准：人口信息完整（姓名、年龄、性别）、下腰痛病史完整、VAS评分项完整、疼痛部位（臀部、下肢）任填其一。

1.2 仪器与方法 采用Siemens Sonata 1.5 T或Siemens Magnetom Trio Tim 3.0 T MRI扫描仪。扫描序列及参数：矢状面 T1WI，TR 500～600 ms，TE 9.4～11 ms，层厚 4 mm，层距 0.4 mm，FOV 300 mm×300 mm～340 mm×340 mm；矢状面 T2WI，TR 2 300～2 890 ms，TE 97 ms，层厚 4 mm，层距 0.4 mm，FOV 300 mm×300 mm～340 mm×340 mm；矢状面 FS T2WI，TR 2800～2910ms，TE 34～96 ms，层厚 4mm，层距 0.4 mm，FOV 250 mm×250 mm～300 mm×300 mm；横断面 T2WI，仅扫描 L3～S1，TR 2 500～4 950 ms，TE 88～103 ms，层厚 4 mm，层距 0.4 mm，FOV 210 mm×210 mm～340 mm×340 mm。

1.3 图像评价 由1位有经验的肌骨放射科医师对所有图像评价2遍，时间间隔3个月，评价结果不一致时请另1名具有副主任医师以上职称的放射科医师再次评价，达成一致结论。评价是否存在以下情况：①神经根受压。通过椎间盘与神经根的位置关系判断神经根是否受压。②小关节退变（图1a～1c），采用 Weishaupt标准［10］分级，0 级，正常的小关节间隙，宽 2～4 mm；1级，小关节间隙 ＜2 mm 和/（或）小的骨赘和/（或）轻度关节突肥大；2级，小关节间隙狭窄和/（或）中等的骨赘和/（或）中度关节突肥大和/（或）轻度关节面下骨侵蚀；3级，小关节间隙狭窄和/（或）大的骨赘和/（或）重度关节突肥大和/（或）重度关节面下骨侵蚀和/（或）软骨下囊肿。将每个受检者L3～S1节段6个小关节的退变分级求和后除以6得出平均小关节退变分级（average facet joint degeneration scores，AZZ），按照大小将 AZZ分为 4级（0级=0分；0＜1级≤1分；1＜2级≤2分；2＜3级≤3分）。 ③小关节积液，指T2WI上显示的小关节间隙的液性高信号，常用轴位观察［11］。考虑到正常小关节有一定的生理含液量，且＜1 mm的小关节积液不易准确测量，本研究将≥1 mm作为临床小关节积液的界值［12］。④棘间韧带高信号（图 1d），指FS T2WI上 L3～S1棘间韧带出现的高信号。⑤皮下或椎后旁肌肉水肿（图1d），指压脂T2WI上皮下或椎后旁肌肉区域出现的高信号。

1.4 统计学方法 使用SPSS20.0软件进行分析。对连续变量进行正态性及方差齐性检验，符合或不符合参数检验标准的连续变量分别用均数±标准差或四分位数表示。非连续变量以例数、百分数表示。定性资料采用χ2检验。定量资料用方差分析或Kruskal-Wallis H检验。假设检验统一使用双侧检验。涉及两两比较的χ2检验，使用修正后的α水平，α’=2×0.05/［n（n-1）］，n 为组数，本研究中 n=3，故α’=0.016 67，以P≤α’为差异有统计学意义。其余统计检验均以P＜0.05为差异有统计学意义。

2 结果

2.1 3组间临床资料比较 3组间年龄、性别、BMI差异均无统计学意义（F=2.476，P＞0.05；χ2=3.371，P＞ 0.05；F=1.383，P＞ 0.05）。

2.2 3组间AZZ分级比较 3组AZZ的25%分位数、中位数、75%分位数分别为：A 组 0.33、0.67、1.29；B 组 0.33、0.67、1.00；C 组 0.00、0.08、0.33。 AZZ 在 3组间分布不全一致（统计量=55.083，P＜0.01）。AZZ在A、B组间差异无统计学意义（统计量=3.474，P＞0.05），但A、B组的AZZ较C组高（统计量A-C=66.986，统计量B-C=63.512，均 P＜0.01）。

图1 女，54岁，慢性下腰痛，平均小关节退变分级（AZZ）2级 图1a～1c均为轴位T2WI 图1a 示L3～4双侧小关节间隙轻度狭窄，并可见小的骨赘（箭头），退变分级为1级（左）和1级（右） 图1b 示L4～5双侧小关节间隙明显狭窄，双侧关节突明显肥大（箭头），退变分级为3级（左）和3级（右），该水平间椎盘左后突出并压迫相应神经根 图1c 示L5～S1双侧小关节正常，退变分级为0级（左）和0级（右） 图1d 矢状位压脂T2WI，示L3～4的棘间韧带高信号（短箭）和L1～4水平的皮下水肿（长箭）

2.3 3组间小关节积液、棘间韧带高信号、皮下或椎后旁肌肉水肿发生率比较 3组间小关节积液、棘间韧带高信号发生率差异均无统计学意义（均P＞0.05）（表1）。3组皮下或椎后旁肌肉水肿发生率不全一致（P＜0.05）（表 2），在 A、B 组间差异无统计学意义（χ2=0.078，P＞α’，α’=0.01667），A、B 组较 C组发生率更高（=7.077，=8.465，均 P＜α’，α’=0.01667）。

表1 3组间小关节积液、棘间韧带高信号、皮下或椎后旁肌肉水肿发生率比较 例（%）

3 讨论

3.1 概述 Waddell等［13］最早提出可依据下腰痛的原因将其分为3类：特异性下腰痛、神经根病、非特异性下腰痛。特异性下腰痛指由肿瘤、感染、骨折等明确病因导致的腰痛；神经根病特指由神经受压所致的腰痛，不包括特异性病因所致的神经根受压，是导致下腰痛的常见原因；非特异性下腰痛指排除以上两者后的腰痛，不同MRI退变征象与其的关系存在较大争议。

3.2 各MRI征象的意义

3.2.1 小关节退变 腰椎小关节由来自相邻节段的脊神经背支的分支支配［14］。小关节是脊柱的稳定结构，其退变可能导致腰椎不稳，使腰椎经历稳定—失稳—再稳定的过程，而腰椎不稳定正是导致下腰痛的原因之一。低水平创伤不断累积可导致小关节异常，进而产生无菌性炎症，这可能借由脊神经背支的传导而产生痛感。临床上小关节阻滞治疗也取得了肯定的效果［14］。本研究采用AZZ作为指标，显示慢性下腰痛各组的AZZ较对照组高（P＜0.05），进一步验证了小关节退变对慢性下腰痛的影响。

3.2.2 小关节积液 小关节积液量越多，发生腰椎不稳的可能性也越大［12］，提示小关节积液可能与下腰痛相关。本研究中小关节积液在3组间的发生率差异均无统计学意义（均P＞0.05），可能的原因有：①小关节退变与小关节积液具有一定的相似性，或小关节积液对慢性下腰痛的影响程度弱于小关节退变，故被小关节退变所代表；②正常小关节也含有少量滑液，虽然有学者［12］建议以液性高信号宽度≥1 mm作为液体增多的标准，但这一标准仍可能包含了较多的正常人群，而给研究带来误差。

3.2.3 棘间韧带高信号 棘间韧带由脊神经背支的中间支支配［15］。 Jinkins 等［16］指出，压脂 T2WI棘间韧带高信号在下腰痛组的发生率较无症状组更高。本研究显示3组间棘间韧带高信号发生率差异均无统计学意义（均P＞0.05），提示其与慢性下腰痛无关。考虑到棘间韧带区域的神经密度可能较低，故棘间韧带异常时可能不产生明显的疼痛。

3.2.4 皮下或椎后旁肌肉水肿 椎后旁肌肉包括横突间肌、腰方肌、髂肋肌、最长肌、多裂肌、棘间肌等。考虑到单一的皮下或椎后旁肌肉水肿出现率均不是太高，故本研究将两者合并处理。Lakadamyali等［4］发现，相比对照组，下腰痛患者中椎后旁肌肉高信号的发生率明显升高，但皮下组织高信号却无明显差异。本研究中，慢性下腰痛各组皮下或椎后旁肌肉水肿发生率较对照组高。在临床中，皮下或椎后旁肌肉水肿提示腰背肌筋膜炎的可能［17］。

综上所述，AZZ、皮下或椎后旁肌肉水肿可能是慢性下腰痛的影响因素，对临床诊断和治疗有一定的指导意义。本研究不足之处是：样本量偏小，可能给研究结果带来误差；为单因素病例对照研究，缺乏多因素相关性的评估；社会心理因素在下腰痛中也发挥着一定的作用［18］，本研究未纳入，有待在下一步的研究中完善。

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