青少年L4/5和L5/S1椎间盘突出症的相关形态学和解剖学参数的影像学研究

李新武　韦文　赵勇

[摘要] 目的 观察青少年腰椎间盘突出症（ALDH）患者脊柱骨盆形态学参数和解剖学参数，探讨L4/5和L5/S1椎间盘突出的差异性。 方法 选取2010年1月～2015年6月百色市人民医院确诊的57例ALDH患者分为L4/5 ALDH组（31例）和L5/S1 ALDH组（26例），同時选取年龄匹配的健康志愿者作为对照组（36例）。测量形态学参数：骨盆入射角（PI）、骨盆倾斜角（PT）、骶骨倾斜角（SS）、腰椎前凸角（LL）、和L1椎体中心至骶骨间垂线距（LASD）。测量解剖学参数：髂骨高度（ICH）、L4椎体横突长度（TPL）、L5 TPL、L4横突宽度（TPW）和L5 TPW。 结果 L4/5 ALDH组和L5/S1 ALDH组患者SS和LL均显著低于对照组（P < 0.05），而PT和LASD显著高于对照组（P < 0.05），PI差异无统计学意义（P > 0.05）。L4/5 ALDH组和L5/S1 ALDH组的L4 TPW和L5 TPW均显著小于对照组（均P < 0.05），ICH差异有统计学意义（P < 0.05），L4 TPL和L5 TPL差异无统计学意义（P > 0.05）。 结论 ALDH患者PI值与正常青少年相近，但患者表现出明显的骶骨垂直化及腰椎生理曲度减小；而ALDH发生的节段与ICH有关，L4/5椎间盘突出患者髂骨相对较高而L5/S1椎间盘突出患者髂骨较低。

[关键词] 青少年腰椎间盘突出症；脊柱矢状面形态；髂骨高度；横突宽度

[中图分类号] R681.5 [文献标识码] A [文章编号] 1673-7210（2016）11（c）-0088-04

Research of morphological and anatomical parameters in adolescents with lumbar disc herniation by imageology

LI Xinwu WEI Wen ZHAO Yong▲

Department of Orthopeadics and Spinal Surgery， People's Hospital of Baise， Guangxi Zhuang Autonomous Region， Baise 533000， China

[Abstract] Objective To observe the morphological and anatomical parameters of spinopelvic of patients with adolescent lumbar disc herniation（ALDH）， in order to assess the otherness of L4/5 ALDH and L5/S1 ALDH. Methods From January 2010 to June 2015， 57 patients with ALDH diagnosed in the People's Hospital of Baise were divided into L4/5 ALDH group （31 cases） and L5/S1 ALDH group （26 cases）. At the same time， the age-matched healthy volunteers were selected as control group （36 cases）. Morphological parameters were measured， including pelvic incidence （PI）， pelvic tilt （PT）， sacral slope （SS）， lumbar lordosis （LL） and L1 axis S1 distance （LASD）. Anatomical parameters were measured， including iliac crest height （ICH）， L4 transverse process length （TPL）， L5 TPL， L4 transverse process width （TPW） and L5 TPW. Results The measuring results of LL and SS in L4/5 ALDH group and L5/S1 ALDH group were significantly lower than control group （P < 0.05）， the measuring results of PT and LASD were significantly higher than control group （P < 0.05）， and the measuring result of PI had no significant difference （P > 0.05）. The measuring results of L4 TPW and L5 TPW in L4/5 ALDH group and L5/S1 ALDH group were significantly lower than control group （P < 0.05）， the measuring result of ICH had significantly difference （P < 0.05）， and the measuring results of L4 TPL and L5 TPL had no significantly differences（P > 0.05）. Conclusion PI value of patients with ALHD is closed to normal adolescents， but the patients are characterized by obviously vertical sacrum and straight lumbar spine； the spinal segment of dics herniation is associated with ICH， the patient with L4/5 ALDH has a relative higher ICH， while the patient with L5/S1 ALDH has a lower ICH.

[Key words] Adolescent lumbar disc herniation； Spinopelvic parameters； Iliac crest height； Transverse process width

腰椎间盘突出症（lumbar disc herniation，LDH）最常见于中青年人群，青少年腰椎间盘突出症（adolescent lumbar disc herniation，ALDH）的发病率为1%～5%[1-5]。目前L4/5和L5/S1椎间盘突出患者在脊柱骨盆矢状面形态和腰椎解剖学特征之间是否存在差异尚不明确[6-11]。本研究通过观察L4/5和L5/S1椎间盘突出患者骨盆形态和解剖学参数的特点，对上述问题深入分析。

1 资料与方法

1.1 一般资料

选取2010年1月～2015年6月百色市人民医院确诊的57例ALDH患者，平均年龄为（18.6±3.7）岁，男41例，女16例。根据病变部位分为L4/5 ALDH组（31例），L5/S1 ALDH组（26例）。同时选取年龄匹配的健康志愿者作为对照组（36例），平均年龄为（19.1±3.4）岁，其中男27例，女9例。各组年龄及性别比差异无统计学意义（P > 0.05），具有可比性。

1.2 影像学测量指标

所有患者行腰椎正侧位X线片检查（飞利浦公司，型号：Essenta RAD），用Surgimap Spine软件测量计算以下参数：

1.2.1 脊柱骨盆形态学参数[12-13] ①骨盆入射角（pelvic incidence，PI）：骶骨终板中点与双侧股骨头中心连线与S1上终板垂线所成夹角（见图1a）。②骨盆倾斜角（pelvic tilt，PT）：骶骨终板中点与双侧股骨头中心连线与水平垂线所成夹角（见图1a）。③骶骨倾斜角（sacral slope，SS）：骶骨上终板切线与水平线间夹角（见图1a）。④腰椎前凸角（lumbar lordosis，LL）：L1椎体上终板切线与S1上终板切线之间夹角（见图1b）⑤L1椎体中心至骶骨垂线间距离（L1 axis S1 distance，LASD）：L1椎体中心垂线与骶骨后上角垂线之间距离（见图1b）。

1.2.2 脊柱骨盆解剖学参数[14] ①髂骨高度（iliac crest height，ICH）：L4/5椎间隙赋中线赋值为0，其至L4椎体上终板分为3份，自上而下赋值为3、2、1；同样L5椎体后缘赋值为-1、-2、-3，ICH为两侧髂嵴间最高点连线与椎体所在分值区域值（见图2a）。②L4和L5椎体横突长度（transverse process length，TPL）：相应椎弓根外侧缘到横突远端距离，以TPL/相应椎体冠状面直径计数（见图2b）。③L4和L5椎体横突宽度（transverse process width，TPW）：相应椎弓根外侧缘到横突远端线段中垂线与横突上下缘两个交点之间距离，以TPW/相应椎体冠状面直径计数（见图2b）。

1.3 统计学方法

采用SPSS 17.0软件进行统计分析。计量资料数据用均数±标准差（x±s）表示，多组间比较采用单因素方差分析，组间两两比较采用LSD-t检验，以P < 0.05为差异有统计学意义。

2 结果

2.1 三组脊柱骨盆形态学参数测量结果

三组PT、SS、LL和LASD比较差异有高度统计学意义（P < 0.01），PI差异无统计学意义（P > 0.05）。L4/5 ALDH组和L5/S1 ALDH组SS和LL均显著小于对照组，而PT和LASD显著大于对照组（均P < 0.05）。L4/5 ALDH组和L5/S1 ALDH组PI、PT、SS、LL和LASD比较，差异无统计学意义（P > 0.05）。

2.2 三组解剖学参数测量结果

三组L4 TPW和L5 TPW比较差异有高度统计学意义（P < 0.01），ICH差异有统计学意义（P < 0.05），L4 TPL和L5 TPL差异无统计学意义（P > 0.05）。L4/5 ALDH组和L5/S1 ALDH组的L4 TPW和L5 TPW显著小于对照组（P < 0.05）。L4/5 ALDH組ICH显著高于L5/S1 ALDH组（P < 0.05）。

3 讨论

3.1 ALDH患者脊柱骨盆形态学特征分析

本研究发现与正常青少年相比，L4/5 ALDH组和L5/S1 ALDH患者PI均未见显著差异，这与既往研究不完全一致[15-17]。Berthonnaud等[17]认为对于较低PI人群而言，其脊柱矢状面形态显著特征是趋向于垂直排列，腰椎间隙方向趋向于水平化，因而导致腰椎间盘垂直应力增加，容易引起腰椎间盘的退变和突出，因此认为低PI是导致LDH的危险因素。但江龙等[2]认为低PI表现出的脊柱骨盆矢状面形态垂直化所带来的椎间盘压应力增加的时程仍较短，是否易发生腰椎间盘突出应长期随访。L4/5 ALDH和L5/S1 ALDH患者的脊柱骨盆矢状面形态特征性改变是LL明显减小，骶骨平台垂直化，躯干前倾更加显著[10]。突出的髓核对神经根刺激所致的保护性体位可能是造成ALDH患者LL减小的病理学因素，继而引起代偿性骨盆垂直化及SS减小，最终导致躯干前移。

3.2 ALDH患者解剖学特征分析

本研究发现和正常青少年相比，L4/5 ALDH组和L5/S1 ALDH组椎体TPW均较低，而TPL并未见明显差异。既往研究表明横突的形态与LDH的发生和进展密切相关[18]。TPW与髂腰韧带强度呈正相关，粗大的横突可为髂腰韧带提供较大面积的附着点，可以有效降低椎间盘所受的应力负荷[12，19-20]。党礌等[10]认为椎体横突较长时，髂腰韧带走行较短，韧带相应粗大，其对椎间盘的稳定作用加强，分析其原因可能与研究人群和观测指标有关，在党礌等[10]的研究中并未对椎体TPW进行测量。但值得注意的是髂腰韧带从10岁左右开始从腰方肌的肌纤维逐渐化生而来，到20岁时髂腰韧带完全发育形成[21]，因此TPW与髂腰韧带的发育以及强度之间的关系需要进一步研究。

3.3 L4/5和L5/S1 ALDH对比分析

对L4/5和L5/S1 ALDH患者进行对比分析，比较两组患者各脊柱骨盆参数，差异无统计学意义（P > 0.05），意味着两组患者具有相似的脊柱骨盆形态。L4/5 ALDH组ICH显著高于L5/S1 ALDH组（P < 0.05），本研究推测腰椎间盘退变发生的节段可以通过ICH预测。这与余庆阳等[22]的研究结果相一致，即ICH正常或过高使L5/S1的固定加强，导致L4/5椎间盘受损，增加L4/5椎间盘突出的风险；反之，ICH过低，对L5/S1之间的活动限制减弱，同时人体重心下移，位于应力集中区的L5/S1椎间盘活动增加而L4/5活动度相对减小，导致L5/S1椎间盘的损伤和退变，增加L5/S1间盘突出的风险。

综上所述，ALDH患者PI值与正常青少年相近，但ALDH患者表现出明显的骶骨垂直化、腰椎曲度减小，同时ALDH患者TPW相对较细。L4/5和L5/S1 ALDH患者具有相似的脊柱骨盆矢状面形态，而发生椎间盘突出的节段与ICH有关，L4/5 ALDH髂骨相对较高而L5/S1 ALDH髂骨较低。

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（收稿日期：2016-07-28 本文编辑：程 铭）