老年腰椎小关节骨性关节炎软骨退变病理与影像学改变相关性研究

苏杨，王江玥，刘静

(重庆北碚中医院医学影像科，重庆 400700)

老年腰椎小关节骨性关节炎软骨退变病理与影像学改变相关性研究

苏杨，王江玥，刘静

(重庆北碚中医院医学影像科，重庆 400700)

目的 探究老年腰椎小关节骨性关节炎软骨退变病理与影像学改变的相关性，为临床疾病的诊断提供参考。方法选取我院2012年6月至2015年5月收治的腰椎管狭窄或腰椎间盘突出并接受椎间孔入路椎体间融合术治疗的老年患者56例，术前给予腰椎CT和MRI检查，术中取小关节软骨检测病理。Weishaup和Borden标准对影像结果进行分级，Nicola标准对软骨病理进行分级。Spearman法分析影像学改变与病理相关性。结果责任腰椎主要为L4～5，CT和MRI对0～1级软骨退变检测准确率分别为44.12%和47.06%，而对2～3级退变检测准确率分别为91.49%和89.36%。与0～1级病变比较，CT和MRI对3～4级病变检测准确率显著升高(P＜0.05)。MRI不对称程度对1～2级软骨退变检测准确率为41.18%，显著低于对3～4级退变检测准确率(89.36%)。CT和MRI Weishaup分级与2～3级腰椎退变病理显著相关(P＜0.05)。结论2～3级关节炎软骨退变与CT、MRI影像学改变呈显著正相关性，对0～1级病变的临床诊断存在局限性。

老年；腰椎小关节骨性关节炎软骨退变；电子计算机断层扫描；磁共振成像

腰椎小关节骨性关节炎软骨退变是指因腰椎小关节软骨合成与代谢平衡失调而引起的软骨结构发生退行性改变和继发性炎症反应，最终导致患者腰椎管狭窄症和腰椎退行性滑脱症[1-3]。临床大量研究发现，年龄是疾病发生的高危险因素之一，随着年龄的增长临床腰椎小关节骨性关节炎软骨退变发生率显著性增高[4-5]。由于腰椎小关节的特殊解剖学位置为其疾病的正确诊断带来难度，本文以腰椎小关节骨性关节炎软骨退变老年患者为研究对象，分析小关节软骨退变病理与其CT、MRI改变的相关性，为疾病的影像学诊断提供参考。

1 资料与方法

1.1 一般资料 选取2012年6月至2015年5月我院脊柱外科收治的腰椎管狭窄或腰椎间盘突出并接受椎间孔入路椎体间融合术(TLIF)治疗的老年患者56例，患者伴有不同程度的腰腿疼痛、小关节区压痛、坐姿变换后疼痛可部分缓解等。56例患者中男性31例，女性25例；年龄62～81岁，平均(70.5±6.9)岁；患者BMI 19.6～24.1 kg/m2，平均(22.0±2.3)kg/m2；伴高血压患者12例，糖尿病患者7例，冠心病患者3例。纳入标准：患者的腰椎CT及MRI影像学资料齐全；患者临床病历资料齐全；患者自愿接受TLIF手术治疗并同意在术中采集小关节软骨组织。排除标准：伴有手术治疗不适用症的患者、复发再治疗的患者、伴恶性肿瘤的患者、严重心肝肾功能不全患者、伴严重骨质疏松症的患者、存在先天脊椎发育不良的患者等。

1.2 方法 患者或其家属在知情并签署同意书后，对所有入选患者行TLIF术治疗。术前对所有患者进行CT和MRI影像学检查，并分别依据Weishaup标准[6]对患者腰椎小关节的退变程度进行分级：取椎体上缘平行于上终板层面为检测面，患者关节间隙2～4 mm为0级；患者关节间隙＜2 mm，伴或不伴关节突肥大或/和有轻微骨赘为1级；患者关节间隙＜2 mm，伴有中度关节肥大或/和中度骨赘和少量软骨下骨侵蚀为2级；患者关节间隙＜2 mm，伴有重度关节肥大或/和巨型骨赘和大量软骨下骨侵蚀为3级；取责任关节MRI检测结果依据Borden标准[7]进行小关节不对称程度检测：两侧小关节角度差5°～6°为1级；小关节角度差6°～10°为2级，小关节角度差11°～20°为3级，小关节角度差＞20°为4级。术中取出的小关节软骨组织经福尔马林溶液固定后进行甲苯胺蓝染色，镜检结果用Nicola分级法[8]进行病理学研究：软骨表面光滑且分层清晰，细胞整齐有序为1级；软骨表面局部出现粗糙且软骨层失染，细胞有少量死亡为2级；软骨表面粗糙且软骨层失染，局部有裂隙且大量软骨细胞死亡为3级；软骨表面不整齐，局部软骨缺失或暴露软骨下骨层，软骨细胞几乎完全死亡为4级；以小关节软骨病理检测结果为标准，计算CT及MRI检测的准确率；统计并分别分析CT及MRI检测结果与老年患者腰椎小关节骨性关节炎软骨退变病理的相关性。

1.3 统计学方法 应用SPSS19.0统计软件进行数据分析，各因素采用例数或百分比表示，老年腰椎小关节骨性关节炎软骨退变病理与影像学改变相关性进行Spearman分析，以P＜0.05为差异具有统计学意义。

2 结 果

2.1 腰椎小关节骨性关节炎软骨退变老年患者的临床资料 病变在L4最常见，占46.91%(38例)，CT分级2级最多(41例，50.62%)，MRI分级2级最多(38例，46.91%)，不对称程度分级3级最多(42例，51.85%)，病理分级3级最多(37例，45.68%)，见表1。

表1 腰椎小关节骨性关节炎软骨退变老年患者临床资料

2.2 CT、MRI Weishaup分级以及MRI小关节不对称程度对老年腰椎小关节骨性关节炎软骨退变检测的准确率 以小关节软骨病理检测结果为标准，统计并分析CT、MRI分级以及MRI小关节不对称程度对老年腰椎小关节骨性关节炎软骨退变检测的准确率，结果如表2所示。CT与MRI Weishaup分级对老年腰椎小关节骨性关节炎软骨退变0级和1级检测准确率较低，对2级和3级病变检测率较高，差异具有统计学意义[CT：44.12%(15/34)vs 91.49%(43/47)，P＜0.05；MRI：47.06%(16/34)vs 89.36%(42/47)，P＜0.05)。MRI小关节不对称程度改变对腰椎小关节骨性关节炎软骨退变3级和4级病变检测率较高(41.18%(14/34)vs 89.36%(42/47)，P＜0.05)，见表2。

2.3 CT、MRI影像学改变与老年腰椎小关节骨性关节炎软骨退变病理相关性 采用Spearman法分析，结果如表3所示，CT和MRI Weishaup分级与2～3级腰椎小关节骨性关节炎软骨退变病理显著相关(P＜0.05)；与低级别腰椎小关节骨性关节炎软骨退变病理相关性差。

表2 CT和MRI影像学改变对老年腰椎小关节骨性关节炎软骨退变检测的准确率

表3 影像学改变与老年腰椎小关节骨性关节炎软骨退变病理相关性

3 讨 论

在正常脊柱中椎间盘与其相应两个小关节形成三关节复合体共同发挥生物学作用，小关节不但帮助承担脊柱后方载荷为脊柱承重的25%～30%，而且对于维持脊柱稳定性、保护椎间盘和椎体方面具有重要作用[9-10]。

当关节软骨代谢失衡时，不但会加剧关节软骨的退变，而且会加剧小关节肥大、增生等重塑使小关节方向矢状化发展[11]。小关节肥大、增生会导致椎间管发生狭窄，小关节的矢状化退变会破坏三关节复合体的稳定导致脊柱退行性滑脱或退变性侧凸。

腰椎在脊柱中活度较大、承受载荷较大、且相对于其他节段小关节偏向于矢状位，这些因素使得腰椎节段更容易发生小关节骨性关节炎软骨退变，尤其L4～5椎是临床诱发疾病的高危险因素之一[12-13]。而且老年人全身机体代谢速率减慢，机体钙量流失、机体内激素水平下降等更加容易诱发关节软骨代谢失衡。临床研究发现老年人群体腰椎小关节骨性关节炎软骨退变临床发病率和病变程度要远高于青年人群体。

腰椎CT和腰椎MRI是目前临床上腰椎小关节骨性关节炎软骨退变的主要诊断依据，因此本文就腰椎CT和MRI改变与腰椎小关节骨性关节炎软骨退变老年患者病理间的相关性进行探讨。结果发现腰椎CT和MRI的Weishaup分级2～3级对老年患者腰椎小关节骨性关节炎软骨退变病理Nicola分级的3～4级符合性较好，其中腰椎CT 2级改变对病理Nicola 3级诊断准确率为94.59%，腰椎CT 3级改变对Nicola 4级诊断准确率为80.00%，总准确率可达91.49%；腰椎MRI 2级改变对病理Nicola 3级诊断准确率为89.19%，腰椎MRI 3级改变对Nicola 4级诊断准确率为90.00%，总准确率可达89.36%。而腰椎CT和MRI的Weishaup分级为0～1级对老年患者腰椎小关节骨性关节炎软骨退变病理Nicola分级的1～2级符合性差(CT：44.12%；MRI：47.06%)，诊断准确率差异有统计学意义(P＜0.05)。虽然腰椎CT和腰椎MRI在对老年患者腰椎小关节骨性关节炎软骨退变诊断上存在统一性，两者对小关节软骨骨赘形成、软骨增生、关节间隙变窄、小关节面下骨糜烂和关节囊病变等方面具有较高空间分辨率和较好的对比率；但是两者具有一定的互补关系，主要是腰椎CT对于关节间隙狭窄程度的判断和小关节软骨下骨质硬化情况的判断具有更好的诊断价值，但是腰椎CT扫描范围较窄容易出现诊断遗漏而且患者需承受较大剂量X射线，而腰椎MRI对小关节软骨组织病变如血管供给、关节囊病变和关节积液等的显示较好，而且扫描范围较广可以得到小关节矢状位和横断位等病变信息，但是对小关节软骨下骨的诊断、软骨破坏程度等诊断较差。

Spearman分析发现CT和MRI Weishaup分级与2～3级腰椎小关节骨性关节炎软骨退变病理呈显著相关性(P＜0.05)；与低病变程度的病理相关性差。在小关节骨性关节炎软骨退变早期(Weishaup 0～1级)，局部破坏程度较严重而整体软骨关节炎病程较短、破坏程度较轻，尚未形成侵蚀性破坏、骨赘、关节肥大增生等现象，造成腰椎CT和MRI对其诊断准确性下降。而MRI小关节不对称程度改变对腰椎小关节骨性关节炎软骨退变3级(91.89%)和4级(80.00%)病变检测率较高，但是与退变病理相关性较差(r=0.216，P= 0.148)。主要表现为部分患者不对称程度较高为3级，但是关节炎软骨退变病理变化较小为1级；部分患者表现为不对称程度较低为2级，但是有明显小关节增生和骨赘形成。这可能与老年患者致病机制复杂以及多种骨性疾病共同发展有关。

综上所述，临床2～3级老年腰椎小关节骨性关节炎软骨退变与CT、MRI影像学改变呈显著正相关性，对0～1级病变的临床诊断存在局限性。虽然CT和MRI影像学改变存在一定的一致性，但两者对疾病的诊断具有相互补充的作用，对于老年患者、多椎体发病患者应给予两项全面检查以避免遗漏。

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Correlation between pathology of cartilage degeneration in the elderly patients with lumbar facet joint osteoarthritis and imageological changes.

SU Yang,WANG Jiang-Yue,LIU Jing.Medical Imaging Department,Beibei Traditional Chinese Medical Hospital of Chongqing,Chongqing 400700,CHINA

ObjectiveTo explore the correlation between pathology of cartilage degeneration in the elderly patients with lumbar facet joint osteoarthritis and imageological change,in order to provide some reference for the diagnosis of clinical diseases.MethodsFifty-six elderly patients with lumbar spinal stenosis or lumbar disc herniation and treated with transforaminal lumbar interbody fusion(TLIF)were selected from June 2012 to May 2015.Both computed tomography(CT)and magnetic resonance imaging(MRI)examination were given before TLIF operation,and the cartilage tissues were selected in the operation for pathological examination.Weishaup and Borden were used to grade the imageological results,and Nicola were employed to grade the pathological changes.Correlation between pathology of cartilage degeneration and imageological changes was analyzed by Spearman method.ResultsThe main lumbar spine were L4～5.CT and MRI had low accuracy rate to detect grade 0～1 cartilage degeneration of lumbar facet joint osteoarthritis with 44.12%and 47.06%,but had high accuracy rate to detect grade 2～3 cartilage degeneration in lumbar facet joint osteoarthritis with 91.49%and 89.36%.Compared with grade 0～1,the accuracy rate of CT and MRI were significantly higher for grade 3～4(P＜0.05).The detection accuracy rate of MRI asymmetry degree for grade 1～2 cartilage degeneration was significantly lower than that of grade 3～4(41.18%vs 89.36%,P＜0.05).There was significant correlation between the CT and MRI Weishaup classification and grade 2～3pathology of cartilage degeneration in lumbar facet joint osteoarthritis(P＜0.05).ConclusionThere is significant correlations between grade 3～4 cartilage degeneration in lumbar facet joint osteoarthritis and imageological change of CT and MRI,and there were limitations in the clinical diagnosis for 1～2 grade.

Elderly;Degenerative cartilage pathology of lumbar facet joint osteoarthritis;Computed tomography(CT);Magnetic resonance imaging(MRI)

R684.3

A

1003—6350（2016）11—1818—04

10.3969/j.issn.1003-6350.2016.11.031

2016-01-08)

苏杨。E-mail：58956893241@qq.com