脊柱-骨盆矢状面参数与腰椎椎间盘突出症相关性研究进展

胡 东，宁 旭

1.贵州医科大学临床医学院，贵阳 550004

2.贵州医科大学附属医院骨科，贵阳 550004

腰椎椎间盘突出症（LDH）是指腰椎椎间盘发生退行性病理改变，纤维环破裂，髓核组织从破裂处突出/脱出，刺激或压迫神经引起的以腰腿痛为主要症状的病变，给患者的工作生活带来一定影响。近年有研究发现，脊柱-骨盆矢状面参数与LDH 密切相关，正常脊柱-骨盆形态可使身体处于最佳平衡状态，若发生改变则平衡状态被破坏，导致脊柱矢状面生物力学发生改变，从而加速脊柱退行性变［1-3］。本文查阅分析脊柱-骨盆矢状面参数与LDH 的相关性研究，发现脊柱-骨盆矢状面失衡不仅与LDH的发生机制相关，且与其临床症状和预后也有关联，现综述如下。

1 脊柱-骨盆矢状面参数

脊柱矢状面参数包括腰椎前凸角（LL）、胸椎后凸角（TK）和胸腰段后凸角（TLK），各参数相互影响。LL 反映腰椎平衡，其正常范围为30° ～ 50°。LL会随着年龄增加或脊柱退行性变而丢失［4］。体位的改变亦会导致LL 发生较大的变化，当由站立位变为坐位后，LL 由平均50.4°降至25.3°［5］。不同年龄人群LL 亦有变化：孙卓然等［5］报道正常青年人群LL 为50.4°±10.0°；张猛等［6］报道正常中老年人LL为45.6°±6.53°。庄弘宇等［7］报道20 ～ 30岁正常人群TK为32.0°±9.7°；李松等［8］报道22 ～ 56岁正常人群TK为26.7°±12.1°，该测量数据与庄弘宇等的数据有一定差异，可能与被测人群的年龄偏大有关。TLK则与年龄和矢状面失衡均有较强相关性。

骨盆参数包括骨盆投射角（PI）、骨盆倾斜角（PT）和骶骨倾斜角（SS）。三者之间有代数和关系，即PI = SS + PT。PI在不同年龄段人群中存在差异，如庄宏宇等［7］报道无症状青年人群PI、PT、SS 分别为45.1°±9.6°、10.3°±6.7°、34.8°±7.8°，中年人群分别为43.6°±8.6°、15.4°±6.7°、28.0°±9.1°，但该差异是由个体因素还是其他因素导致尚不明确，需进一步研究。除了年龄因素以外，体位的改变也会导致参数发生改变［5］。上肢摆放位置不同，测量值也会发生改变，置肩位比其他体位测量的矢状面参数值更接近于站立位，在脊柱椎体清晰度上也更优于其他体位［9］。

2 脊柱-骨盆矢状面参数与LDH

2.1 LDH患者脊柱-骨盆矢状面参数特点

LDH 是骨科常见病和多发病，是引起腰腿痛最常见的原因［10］。椎间盘作为椎体的连接结构，在维持脊柱的运动灵活性和力学稳定性中发挥重要作用，当椎间盘退行性变超过其代偿能力，相应的脊柱矢状面平衡也会发生改变。Jackson 等［11］的研究发现，正常人群中C7椎体中心铅垂线（矢状面纵轴，SVA）平分L1/L2椎间盘，且SVA 和腰痛症状有较强的相关性，是反映腰椎矢状面平衡的重要指标之一［12］。Schwab 等［13］将SVA 值≥5.0 cm 作为脊柱矢状面失衡的标准，得到多数学者认可。Roussouly等［14］为了避免因测量差异导致准确性降低，提出将SVA 位于骶骨后方定义为平衡状态。

有研究发现，LDH患者PI较正常人群减小［3，15］。PI 减小使骨盆后旋代偿矢状面失衡的能力降低，PI偏低人群矢状面平衡较PI正常者更易被打破［16］。有研究发现，高位LDH 患者PI 值相对于正常人群偏小［17］。李松等［8］对29例高位LDH患者矢状面影像学数据进行了分析，证实高位LDH患者PI值小于正常人群，SVA值较正常人群显著增大。而Endo等［18］和Ragnics 等［19］对LDH 患者和正常人群的脊柱-骨盆矢状面参数进行比较发现，LDH患者SS、LL均减小，PT 增大。LDH 患者和正常人相比，除了有较小的PI 值以外，LL、SS、PT、TK 亦有显著差异，如SS和LL 相对较小，PT 和TK 相对较大，以及更加前倾的SVA［20-21］。综上，LDH 患者与正常人的脊柱-骨盆矢状面参数之间存在明显差异。

2.2 脊柱-骨盆矢状面参数与椎间盘突出位置及退行性变程度

LDH 患者椎间盘突出位置与脊柱-骨盆矢状面参数具有相关性，且脊柱-骨盆矢状面参数对突出节段退行性变程度亦相关，其中PI 为核心参数，既往研究表明，PI 作为骨盆矢状面形态学参数，不受姿势的影响，个体发育成熟后PI 是恒定的［22］。李庚午等［23］的研究发现，椎间盘退行性变位置受脊柱-骨盆矢状面形态的影响，L4/L5/S1椎间盘突出患者PI 值相对较小，而L3/L4/L5椎间盘突出患者PI 值相对较大。刘辉等［15］的研究发现，椎间盘突出位置越高，TLK 和PI 越大；TLK 对L1/L2退行性变程度影响较大；PI 对L5/S1椎间盘突出程度有重要影响，PI值小决定了LL 和SS 亦较小，L5/S1椎间盘退行性变程度与LL、SS 呈负相关，与PT 呈正相关。骨盆后倾可代偿LDH 引起的脊柱矢状面失衡，继发SS 增大和骶骨上终板中点至两股骨头连线中点的间距增大，PI 减小，为LDH 好发于L4/L5/S1提供依据［24-26］。Bae 等［27］对24 例LDH 患者的脊柱全长X 线片进行研究后发现，高位LDH 患者PI、LL 显著低于低位LDH 患者。腰骶部是脊柱与骨盆交界区域，脊柱的主要应力集中在这一区域，骶骨的形态改变使该区域的生物力学也相应发生改变，谢玮慧等［28］的研究发现，L5/S1椎间盘突出患者SS 角与对照组相比明显减小，故认为SS 减小更易引起L5/S1椎间盘突出。其可能原因：①人体站立时，腰椎的生理曲度可将垂直压力分解，减小L5/S1椎间盘的压力。当SS变小时，骶骨处于相对水平状态，L5/S1椎间盘受到的垂直压力更大，长期受压导致纤维环部分或全部破裂，从而出现髓核向外突出。②更小的SS 为L5/S1椎间盘提供突出空间。③SS 减小会导致椎体不稳，长期受力异常也会引起椎间盘突出。唐翎等［29］对111 例下腰痛青年患者影像学资料进行分析，发现腰椎生理曲度变直则Pfirrmann 分级更高，说明退行性变程度重。腰椎生理曲度变直多伴有LL 的减小，也从侧面证实了LL 减小会导致腰椎椎间盘退行性变程度加重。

2.3 脊柱-骨盆矢状面参数与LDH的临床表现

LDH主要表现为腰腿痛伴/不伴活动受限。既往研究表明，脊柱矢状面力线的改变会导致矢状面失衡而引起腰腿痛［30］。LL是评判腰椎平衡的一个重要参数，LDH患者常伴有LL的丢失，Endo等［18］认为，LL 减小是机体疼痛躲避导致的，可降低椎间盘突出的张力，减少对神经根的压迫而引起的疼痛。Kepler 等［31］报道LL 与腰腿痛患者的疼痛视觉模拟量表（VAS）评分相关，LL 减小时VAS 评分增高。Schwab 等［32］对492 例脊柱畸形患者的生活质量及影像学参数进行分析，结果显示，SVA 与Oswestry功能障碍指数（ODI）有很强的相关性。

在临床治疗中，根据PI 重建LL 是恢复SVA 的关键步骤。有研究表明，重建理想的LL 能提高患者术后生活质量，还可降低相邻节段退行性变和交界性后凸的发生率［33-34］。在脊柱-骨盆矢状面参数中，LL 与PI、TK 有较强的相关性。马清伟等［35］通过对106 例中老年志愿者脊柱矢状面序列拟合关系进行研究，认为中老年人群中LL 与其他脊柱-骨盆各参数之间存在显著相关性，我国中老年人群LL 的理想预测值为0.6PI+0.4TK+10°；该团队的另一项研究报道青年人LL 的理想预测值为0.6PI+20°［36］，为纠正矢状面平衡提供理论依据。

Ferrero 等［37］的研究证实，脊柱-骨盆矢状面失衡患者代偿改变对生活质量造成影响。LL 作为反映腰椎平衡的重要参数与临床疗效有较强的相关性。最佳脊柱矢状面曲度可以增加脊柱生物力学效率，降低能耗，并有助于减缓相邻节段的退行性变［38］。固定融合术后相邻节段退行性变是不可避免的风险之一，李危石等［39］对72 例腰椎椎管狭窄患者行后路减压固定融合术，随访6 年发现，术后融合相邻节段退行性变的发生与术后较小的LL有一定的相关性，且固定节段越长，这一现象越明显。患者术前脊柱-骨盆矢状面参数与预后也有很强的相关性，术前SS 较小是后路长节段融合术后近端交界性后凸的独立危险因素之一［40］。Liang等［41］对行腰椎椎间盘切除术的LDH 患者手术前后脊柱-骨盆矢状面参数进行比较后发现，2 年后患者ODI 明显改善，但SVA、PT、TK 均较术前降低。叶林辉等［42］在对患者手术前后脊柱-骨盆矢状面参数进行比较后发现，患者术后SS、LL 较术前增大，PT 减小，术后日本骨科学会（JOA）评分、VAS评分及ODI 均较术前明显改善。而刘叶等［43］的研究则发现，患者术后PT、PI 较术前均降低，术后VAS 评分及ODI 与PT、PI 的降低程度相关性较大，并指出PT 和PI 减小有助于恢复神经功能，缓解腰腿痛。Feng 等［44］也证实了PT 减小是评估术后恢复情况的重要指标。李青松等［45］对40 例行椎弓根螺钉内固定后外侧融合矫形患者手术前后资料进行分析后发现，恢复患者TK、LL 可使ODI 明显改善，显著提高患者生活质量。Kent 等［30］也证实了纠正异常的力线后，患者腰痛症状可以获得改善，且活动能力也得到提高。

3 结语与展望

脊柱、骨盆同为人体承重的中轴，在解剖学和生物力学上关系紧密，脊柱疾病中往往隐藏着脊柱-骨盆矢状面平衡的改变。腰椎椎间盘退行性变和脊柱-骨盆矢状面参数相互影响，进而影响脊柱的整体曲线和承重力线。脊柱-骨盆矢状面参数对腰椎椎间盘突出，尤其是下位腰椎椎间盘突出的发生发展有显著影响，术前脊柱-骨盆矢状面曲度和术后平衡改善状况，对疗效及邻近节段退行性变具有预测作用。为发掘脊柱-骨盆矢状面参数在腰椎椎间盘退行性变中的更多价值，还需从整体的矢状面平衡方面开展深入研究。笔者推测，LDH 不仅与脊柱-骨盆矢状面平衡相关，还可能与下肢力线有一定关系。针对“是脊柱-骨盆矢状面失衡导致LDH，还是后者导致前者”这一问题，目前暂无定论，且脊柱-骨盆矢状面曲度什么时候属于代偿、何时进入失代偿、如何定义失衡等还需进一步研究。