正常国人腰段椎管内硬膜外背侧脂肪含量的影响因素分析

葛宇曦， 岳建国， 汪洋， 朱宏伟， 秦方辉， 陈林



·骨骼肌肉影像学·

正常国人腰段椎管内硬膜外背侧脂肪含量的影响因素分析

葛宇曦， 岳建国， 汪洋， 朱宏伟， 秦方辉， 陈林

目的：探讨正常国人椎管内硬膜外背侧脂肪含量的相关影响因素。方法：在MRI正中矢状面图像上统计263例正常国人腰段椎管硬膜外背侧脂肪厚度，计算其中120例相应层面椎管前后径，同时计算其中50例的体重指数。将263例分为青壮年组(18～59岁，207例)和老年组(≥60岁，56例)；腰椎生理弯曲度分为三级，即明显变直、轻度变直和正常曲度。结果：腰段硬膜外各节段背侧脂肪含量均与体重指数、椎管前后径及生理弯曲度呈正相关；老年组L3/4节段硬膜外背侧脂肪含量厚度小于青壮年组，其余节段两组间差异无统计学意义(P>0.05)；不同性别间硬膜外背侧脂肪厚度差异无统计学意义(P>0.05)。结论：正常国人腰段椎管内硬膜外背侧脂肪含量与体重指数、椎管前后径及腰椎生理弯曲度相关，与年龄、性别无相关性。

椎管； 硬膜外； 脂肪； 磁共振成像； 人体质量指数

椎管是24块游离椎骨的椎孔、骶骨的骶管与椎骨之间的骨连接共同连接构成的纤维管道，其内容纳脊髓、脊神经根及其周围的血管、脂肪；正常人纤维管道存在一定范围，当椎管内脂肪增多时，骨性纤维管道不变，这时脊髓和神经根就会受压迫产生相应临床症状。了解正常椎管内存在脂肪的正常范围及影响因素可以对某些椎管内脂肪增多疾病的诊疗提供依据。

材料与方法

1.病例资料

搜集本院2011年3月-2015年3月263例正常成人的腰骶段(T12-S1)MRI图像资料。其中男120例，女143例，年龄18～75岁，平均(41.1±13.8)岁。其中年龄<40岁者124例，40～60岁者83例，≥60岁者56例。病例纳入标准：①脊柱无畸形，脊柱序列整齐，无腰椎侧弯及骨质增生；②无椎间盘突出或膨出；③无椎管狭窄；④椎管内无占位性病变；⑤无黄韧带增厚、钙化及骨质增生退变等；⑥无糖皮质激素长期服用史或Cushing's综合征。

2.检查方法

MRI检查采用GE 1.5T磁共振，常规使用腰椎线圈。扫描参数：视野32 cm×32 cm，矩阵521×512，层厚4 mm，层间距0.5 mm。所有病例MRI检查包括SE/T1WI(TR 540 ms，TE 7.9 ms)、TSE/T2WI (TR2620 ms，TE 102 ms)及短时反转恢复(short time inversion recovery，STIR)序列(TR 3000 ms，TE 54.2 ms)。

3.观察指标及统计方法

腰段椎管内硬膜外脂肪厚度：观察腰段椎管内脂肪的信号、形态、分布特征；测量并记录所有病例的T1WI矢状面腰段椎管内背侧硬膜外腔脂肪厚度，以各节段椎间盘水平平面测量厚度为准，上自T12/L1节段，下至L5/S1节段。计算263例各节段腰段椎管内脂肪平均厚度，采用SPSS 19.0软件按自上而下顺序绘制脂肪厚度条形图，条形图以T12/L1-L5/S1各部位为横坐标、脂肪厚度为纵坐标，标注平均值的95%可信区间及标准误；并对相邻节段背侧脂肪厚度进行独立样本t检验。

椎管前后径： 随机抽取120例观察并记录椎管前后径。于MRI正中矢状面T2WI序列图像上测量椎管前右径(T2WI可以更直观地显示椎间盘突出、黄韧带肥厚、椎体骨质增生等病变，剔除这些因素对椎管前后径测量的影响)，测量层面为各椎间盘中心水平，与正中矢状面硬膜外背侧脂肪测量层面相同(图1)。并对各节段硬膜外背侧脂肪厚度及对应椎管正中矢状径行相关性检验。因为各测量层面均位于椎间盘水平，椎间盘突出对椎管前后径影响较大，因此需选取无椎间盘突出、黄韧带肥厚及骨质增生明显突入椎管内影响测量的病例。

腰椎生理曲度：观察腰段椎管生理曲度，由3位高年资医师分别以盲法对所有病例的腰椎生理曲度进行评定，共分3个等级，分别为明显变直、轻度变直和正常范围。意见不一致时经协商达成一致。评定标准参照Seze腰椎生理曲度测量方法，即自T12椎体后下角至S1后上角连线，此线与腰椎各椎体后缘的弧线形成一弓，弓顶即此弧的顶点，弓顶距离即为顶点至上述连线的垂直距离，正常时此顶点在L3椎体上，即3级正常范围；如生理弯曲度变直，则该顶点下移，评定为生理弯曲变直，如T12至S1后缘连线的曲线接近直线，弓顶距离缩短则评定为1级明显变直，否则评定为2级轻度变直(图2)；采用SPSS 19.0软件对腰椎生理曲度及椎管内硬膜外脂肪厚度进行Pearson相关性检验。

体重指数：随机抽取50例病例资料，记录其身高及体重，计算体重指数。对体重指数及相应节段硬膜外背侧脂肪厚度进行相关性检验。

结　果

1.椎管内脂肪信号、形态及分布特征

脂肪在正中矢状面T1WI序列上呈稍高信号，T2WI序列上呈高信号，STIR序列上呈低信号；腰段椎管内脂肪在硬膜囊周围主要分布于硬膜囊腹侧、背侧以及双侧神经袖内。背侧脂肪分布于椎板后缘硬膜囊后方，每个节段含量不同，多呈梭形节段性分布，起自T12/L1水平逐渐向下延伸；本组共255例(96.9%)以L3/4水平最厚，共263例(100%)以L5/S1水平最薄。不同性别间硬膜外背侧脂肪厚度差异无统计学意义(表1，图3)。

2.椎管外背侧脂肪厚度的相关因素分析

年龄：不同年龄间(青壮年组207例，老年组56例)椎管内硬膜外背侧脂肪平均厚度不同。L3/4节段椎管内硬膜外背侧脂肪在老年人及青壮年间不同，差异有统计学意义(P<0.05)。其它各节段椎管内硬膜外背侧脂肪在两个年龄组间差异均无统计学意义(P>0.05，表2)。

表1　成人腰段椎管内硬膜外背侧脂肪厚度　(mm)

体重指数：统计50例患者的身高、体重，计算出体重指数最小值为17.2，最大值为27.9，平均(20.5±1.3)。体重指数与T12-L5各节段硬膜外背侧脂肪均存在线性相关关系，以L3/4节段最高，相关系数为0.312。L5/S1节段与体重指数间不存在线性相关，相关系数为0.181。

表2　不同年龄组各节段硬膜外背侧脂肪厚度　(mm)

椎管前后径:计算120例患者T12-S1各节段的椎管前后径，与同一节段同一层面硬膜外背侧脂肪厚度进行相关性检验，T12-L5各节段硬膜外背侧脂肪厚度与各节段椎管前后径间均存在线性相关关系；L5/S1节段椎管前后径与硬膜外背侧脂肪厚度间不存在线性相关(表3)。

表3　不同节段椎管前后径与硬膜外背侧脂肪厚度相关性检验

生理曲度：对263例患者进行生理曲度评定，其中3级56例，2级167例，3级40例。以腰椎生理弯曲最低点L3/4水平硬膜外脂肪厚度代表腰椎硬膜外脂肪厚度最高值，将其与腰椎生理弯曲度进行相关性检验，Pearson相关性系数为0.662；以腰椎生理弯曲最低点(L3/4水平)与最高点(L5/S1)之厚度差来代表一定生理弯曲度下硬膜外背侧脂肪厚度差，将其与腰椎生理弯曲度进行相关性检验，Pearson相关性系数为0.835。

讨　论

了解椎管内脂肪分布规律具有重要的临床意义，对椎管内脂肪增多症、椎管内脂肪瘤等，尤其是椎管内脂肪增多症的诊断具有重要价值，因为椎管内增多的脂肪可能会异常堆积在某个节段的硬膜外，磁共振各序列信号与正常脂肪信号均无差别，正确诊断必须了解正常硬膜外脂肪含量及分布规律，以及可能影响其含量的因素,可以避免临床相关疾病的误诊或漏诊。其次，了解脂肪在椎管内硬膜外的分布规律可以为临床定位椎体提供依据。一般硬膜外背侧脂肪在L5/S1节段突然减少，利用L4/5及L5/S1水平硬膜外脂肪厚度差可以定位椎体部位，尤其是对骶椎腰化、腰椎骶化及Th12两侧小肋骨变异等患者椎体的定位提供帮助。最后，了解椎管内脂肪分布可以为临床椎管内间隙内给药提供治疗依据，药物通过脂肪渗透进入神经根，脂肪厚度直接决定给药速度及弥散情况；而在一些手术麻醉过程中，当穿刺针穿破黄韧带进入椎管内时，了解椎管后背侧脂肪厚度有利于掌握穿刺技巧及进针深度[1]。

近年来，人们普遍认为椎管内硬膜外脂肪增多症可能和长期使用糖皮质激素有关，尤其是儿童及青少年在使用糖皮质激素后出现椎管内硬膜外脂肪增多[2-5]，因此本组病例入选标准为无糖皮质激素长期服用史、椎管内局部注射史及Cushing's综合征病史，以避免激素对硬膜外脂肪分布的干扰。国外学者Kumar等[6]提出硬膜外脂肪厚度超过7 mm可以诊断为硬膜外脂肪增多症，但笔者在工作中发现，硬膜外脂肪超过7 mm的正常成人比例较高，而且不同节段椎管内硬膜外背侧脂肪含量也不同。因此本文统计263例正常成人腰段椎管内硬膜外背侧脂肪厚度，并利用统计学方法检验其与年龄、体重指数、椎管前后径以及腰椎生理弯曲度等因素之间是否存在一定联系，为椎管内硬膜外脂肪增多症的诊断提供正常值的可信区间。

本研究发现，腰段椎管内脂肪厚度与体重指数呈弱相关，即随着体重指数增加椎管硬膜外脂肪有逐渐增厚趋势。国内外一些学者也有一些相关报道，但争议很大。Maillot等[7]研究1例腰段椎管硬膜外脂肪增多症患者经过低脂饮食及控制饮酒等，体重指数减低，从而使其临床症状减轻，因此，他们认为向心性肥胖与椎管内脂肪增多症相关。国内有学者认为硬膜外背侧脂肪厚度与体质量指数呈正相关，尤其是L1/2节段，相关系数为0.567[8]；而Wu等[9]认为肥胖和硬膜外脂肪不存在相关性。国外学者Sugaya等[10]研究了5例硬膜外脂肪增多症患者，其中3例体重指数超过27.5。本研究发现L3/4节段与体重指数相关性最高，相关系数为0.312.提示两者为弱相关，该结果的形成受以下3个因素的影响：①样本量小；②抽样误差；③两者本身就是弱相关。但该结果至少说明肥胖在硬膜外脂肪增多症中不占主导作用。这3个原因中笔者更倾向于第3个，在排除抽样误差的前提下，笔者在统计中发现很多体重指数严重超标者腰段椎管硬膜外脂肪厚度在正常范围内，而体重指数偏低患者中也存在硬膜外脂肪较厚者，因此两者可能存在一定关系，但肥胖并不是引起该病的主要决定因素。笔者推测，因为长期使用糖皮质激素可以引起脂肪向心性分布，而糖皮质激素的使用与硬膜外脂肪增多症存在一定关系，因此可能仅向心性肥胖对硬膜外脂肪分布起一定作用，而均匀性肥胖对其没有影响。

在分析腰椎生理弯曲度对椎管硬膜外背侧脂肪分布是否有影响时，L3/4椎间盘水平腰椎生理弯曲度最大，而该水平硬膜外脂肪厚度亦最大；因此以腰椎生理弯曲最低点(L3/4水平)来代表硬膜外脂肪最厚值与腰椎生理弯曲度进行相关性检验，相关系数为0.662，显示两者具有相关性(P<0.05)，这说明腰椎生理曲度越小，硬膜外背侧脂肪最厚水平越薄，反之，生理曲度越大，硬膜外背侧脂肪最厚水平越厚。因为L3/4水平为腰椎各节段中最厚点，因此可以说明腰椎生理曲度与椎管内背侧脂肪厚度呈正相关；其次以生理弯曲最低点(L3/4水平)与最高点(L5/S1水平)之差来代表一定生理弯曲度下硬膜外背侧脂肪厚度最大差值，将其与腰椎生理弯曲度进行相关性检验，相关系数为0.835，表明硬膜外背侧脂肪最厚值与最薄值之差与腰椎生理弯曲度相关(P<0.05)。在该前提下，腰段椎管硬膜外背侧脂肪最厚值与最薄值之差即可看作是量化的生理弯曲度，这进一步说明生理弯曲度与硬膜外背侧脂肪厚度相关。Choi等[2]报道腰椎畸形患者硬膜外局部脂肪增多，当患者有驼背或脊椎侧弯时，脂肪分布不对称，椎管狭窄常伴有椎管周围脂肪总量增多。

本研究将18～59岁定义为青壮年组，≥60岁定义为老年组。因为45～59岁为男性及女性更年期的常见年龄段，该期内人体激素水平及骨密度发生很大变化，而60岁之后绝大多数人已进入老年期，激素水平及骨密度降低，进入另一个阶段，因此将年龄阶段分为该两组。老年组L3/4水平脂肪较青壮年组薄(P<0.05)，其余5个腰间盘节段两年龄组间差异均无统计学意义(P>0.05)。有关年龄是否为影响脂肪在硬膜外分布的因素，也有学者进行了研究，研究结果认为与年龄无相关性[8]，而本组数据显示仅在L3/4水平与年龄相关，这可能是因为L3/4椎间盘为腰椎生理弯曲最低点，而老年人生理曲度容易变直，而生理曲度和脂肪厚度间存在一定相关性，因此老年组的L3/4水平硬膜外背侧脂肪厚度低于青壮年组可能完全是生理曲度变直导致的，因此，可以认为年龄在椎管内硬膜外背侧脂肪分布中并不起决定性作用。

经本组数据统计发现，椎管前后径与脂肪厚度呈正相关。有学者认为椎管狭窄患者硬膜外脂肪厚度亦小于正常成人[11]，他们将椎管硬膜外背侧脂肪分为正常、少、非常少及没有四组，所有患者均行手术治疗和MRI检查，结果发现硬膜外背侧脂肪减少或缺失者与术中检查及临床症状持续时间相符合，因此认为硬膜外背侧脂肪可以作为评价术中减压标准的最佳指标，这与本文结论相符。椎管内包括硬膜囊、脂肪及神经根等结构，三者以一定比例存在于椎管内，如果椎管增宽或狭窄，硬膜囊前后径及硬膜外脂肪厚度会都相应增加或减少，即随着椎管前后径增大，硬膜外背侧脂肪有增多趋势。

综上所述，腰段椎管内硬膜外脂肪分布有一定规律，它的分布可能受多种因素影响。硬膜外背侧脂肪含量与体重指数、腰椎生理弯曲度及椎管前后径呈正相关，而与年龄及性别不存在线性相关关系。

[1]Reina MA,Franco CD,Lopez A,et al.Clinical implications of epidural fat in the spinal canal.A scanning electron microscopic study[J].Acta Anaesthesiol Belg,2009,60(1):7-17.

[2]Choi KC,Kang BU,Lee CD,et al.Rapid progression of spinal epidural lipomatosis[J].Eur Spine J,2012,21(S4):408-412.

[3]Moller JC,Cron RQ,Young DW,et al.Corticosteroid-induced spinal epidural lipomatosis in the pediatric age group:report of a new case and updated analysis of the literature[J].Pediatr Rheumatol Online J,2011,9(1):5.

[4]Tok CH,Kaur S,Gangi A.Symptomatic spinal epidural lipomatosis after a single local epidural steroid injection[J].Cardiovasc Intervent Radiol,2011,34(S2):250-255.

[5]Kano K,Kyo K,Ito S,et al.Spinal epidural lipomatosis in children with renal diseases receiving steroid therapy[J].Pediatric Nephrology,2005,20(2):184-189.

[6]Kumar K，Nath RK，Nair CPV，et al.Symptomatic epidural lipomatosis secondary to obesity：case report[J].J Neurosurgery，1996，85(2)：348-350.

[7]Maillot F，Mulleman D，Mammou S，et al.Is epidural lipomatosis associated with abnormality of body fat distribution?A case report[J].Eur Spine J,2006,15(1):105-108.

[8]张小玲,鱼博浪，张明.正常成人腰骶段椎管内脂肪的MRI研究[J].西安交通大学学报,2005,26(5):483-486.

[9]Wu HT,Scweitzer ME,Parker L.Is epidural fat associated with body habitus?[J].J Comput Assist Tomogr,2005,29(1):99-102.

[10]Sugaya H,Tanaka T,Ogawa T,et al.Spinal epidural lipomatosis in lumbar magnetic resonance imaging scans[J].Orthopedics,2014,37(4):362-366.

[11]Prasartritha T,Suntisathaporn N,Vathana P,et al.The size of the vertebral canal and the significance of epidural fat in lumbar spinal stenosis[J].J Med Assoc Thai,1997,80(4):247-256.

Analysis of related factors of the content of epidural fat in posterior aspect of lumbar spinal canal in normal adult fellow countrymen

GE Yu-xi,YUE Jiang-guo,WANG Yang,et al.

Department of Radiology,Wuxi Forth Hospital Affiliated to Jiangnan University,Jiangsu 214062,China

Objective:To analyse the related factors of the content of epidural fat in posterior aspect of lumbar spinal canal in normal adult fellow countrymen.Methods:The thickness of posterior epidural fat in 263 cases of normal adult fellow countrymen were measured on mid-sagittal plane of MRI,as well as the anterior-posterior dimension of the lumbar canal on the same slice in 120 cases and the body mass index (BMI) in 50 cases.The 263 cases were divided into two groups:the young and middle-aged group (age ranged from 18 to 59y) and the elderly group (age ≥60y).The lumbar curve was divided into obviously straightened,mildly straightened and normal.Results:The content of epidural fat posterior aspect of lumbar canal were found to be correlated with BMI,the anterior-posterior dimension of the lumbar canal and lumbar curve.Apart from the L3/L4segment,in which the thickness of epidural fat in the elderly group were less than that of the young and middle-aged group,no statistical difference was existed in the thickness of epidural fat between the two groups in other segments (P>0.05).Also,there was no statistical difference in the thickness of epidural fat between two genders (P>0.05).Conclusion:Our results suggest that the content of epidural fat in the posterior aspect of lumbar canal in the normal fellow countrymen were correlated to BMI,the anterior posterior dimension of lumbar canal and normal lumbar curve,yet with no correlation with gender or age.

Spinal canal; Epidural; Fat; Magnetic resonance imaging; Body mass index

214000江苏，江南大学附属医院影像科;江南大学公共卫生研究中心

葛宇曦(1986-)，女，江苏徐州人，硕士研究生，主治医师，主要从事MRI诊断工作。

江南大学公共卫生研究中心2015立项项目(项目编号12860102421506400)

R681.5; R445.2

A

1000-0313(2016)05-0424-05

10.13609/j.cnki.1000-0313.2016.05.009

2015-08-10

2015-09-12)