脊柱-骨盆影像学指标在腰椎退行性病变中的变化及意义

李晓君，姜鸿南，樊知昌，杨 洁，徐 阳

1.山西医科大学第二医院影像科，山西 太原 030001；2.山西医科大学第二医院乳腺外科，山西 太原 030001

腰椎退行性疾病指腰椎自然老化、退化的生理病理过程，其主要临床表现为：腰痛、间歇性跛行等，此病病情绵长，严重者可致残[1,2]。近年来，腰椎退行性疾病发病率只增不减，给患者生活及工作带来很大困扰。治疗腰椎退行性疾病的方法主要有保守治疗和手术治疗，前者一般对症状较轻、病程较短的患者，当保守治疗无效时可选择手术治疗，手术能较大程度解除神经压迫、改善椎管狭窄及重建腰椎的稳定性[3,4]。

目前，腰椎融合内固定术常被用于腰椎退行性疾病的治疗，并作为一种“金标准”应用于临床，可纠正患者脊柱局部及整体生理曲度[5]。众所周知，脊柱-骨盆影像学参数的矫正与手术效果存在密切联系，对评估患者预后具有重要意义[1]。以往，国内外文献侧重于观察正常腰椎前凸的情况，对于整体脊柱骨盆成像参数缺乏系统的研究，且尚缺乏对腰椎术后腰痛问题的系统性分析研究[6]。本研究通过纳入腰椎退行性疾病患者，给予腰椎融合内固定融合术治疗，通过分析术后影像学参数及患者预后情况，分析脊柱-骨盆影像学参数的改变是否有助于预测手术疗效及术后慢性腰痛的发生情况，为手术治疗方案的制定提供客观的依据。

1 资料与方法

1.1 一般资料

选取2018年5月至2021年2月山西医科大学第二医院收治的160例腰椎退行性病变患者作为病例组，选取80例年龄、性别相匹配的体检健康者作为对照组。两组研究对象年龄、体质量指数(BMI)、性别、吸烟、饮酒、患病(高血压、糖尿病、冠心病)情况等基线资料比较，差异无统计学意义(P>0.05)。本研究经医学伦理委员会批准后实施。纳入标准：年龄范围19～75岁；病例组患者具有典型的腰椎退行性病变临床症状：腰痛、腿痛、下肢感觉异常、间歇性跛行、感觉运动功能障碍等临床症状；病例组和对照组均接受X线、CT检查，发现患者存在腰椎退行性病变；对照组为无任何腰椎部疾病的志愿者；病例组患者由我院同一组手术医生实施腰椎融合内固定手术，术后随访时间至少6个月；相关检查实施前均获得研究对象的知情同意。排除标准：其他类型的脊柱病变(脊柱结核、脊柱肿瘤、强制性脊柱炎等)；恶性肿瘤患者；既往具有腰椎骨折病史；既往下肢及骨盆手术史；凝血功能疾病；精神疾病、糖尿病血糖控制不佳等；药物过敏史。

1.2 方法

1.2.1脊柱-骨盆影像学参数测量

由同一位放射科医生在同一台数字X线摄影(DR)设备上拍摄受试者的脊柱全长横向X光，受试者保持站立，保持放松，扫描范围由颅底至股骨头下。数据由Surgimap软件进行读取，测量3次取平均值。

所测参数：(1)脊柱矢状位垂直轴(sagittal vertical axis，SVA)，即第7颈椎椎体中心铅垂线与骶骨平台后上角的水平距离，若SVA在骶骨后上角之前，记录为正值，反之则为负值。(2)胸椎后凸角(thoracic kyphosis，TK)，即第4胸椎椎体上终板切线与第12胸椎椎体下终板切线之间的夹角。(3)骨盆入射角(pelvic incidence angle，PI)，作垂直于骶1椎体上终板切线的经过上终板中点的中垂线，骶1上终板中点和股骨头中心连线同该垂直线形成的夹角。(4)骶骨倾斜角(sacral slope，SS)，即S1上终板切线与水平线之间的夹角。(5)骨盆倾斜角(pelvic tilt，PT)，骶1椎体上终板延长线与水平线的夹角。患者PI、PT、SS的测量见图1。

1.2.2手术及随访

由脊柱外科副主任医师以上职称的医师进行腰椎融合内固定术，手术在全麻状态下进行，行双侧椎弓根钉置入，使用椎间融合器植入植骨，去除后路半椎板以减压，切除椎间盘，放松神经根，进行关节突及横突间植骨，在直视下确定椎弓根钉及椎间融合器处于正确位置。手术成功后，转入麻醉复苏室，苏醒后返回病房，术后置负压吸引48～72 h，卧床4～6 d，术后3月内进行的地下活动需要借助支具。

术前进行检查，术后1个月、3个月、6个月患者到门诊接受一次随访，并接受站立位X线检查，主要观察患者脊柱-骨盆影像学参数测定值变化，根据中华医学会制定的腰痛标准[7]，腰椎融合术后患者腰痛时间超过3个月或术前6个月内腰痛的总时间在3个月以上。

1.3 统计学处理

2 结果

2.1 病例组和对照组的脊柱-骨盆影像学参数比较

病例组的SVA、PI、PT测定值均显著大于对照组，差异具有统计学意义(P<0.05)；病例组的LL测定值显著低于对照组，差异具有统计学意义(P<0.05)。见表1。

表1 病例组和对照组的脊柱-骨盆影像学参数比较

2.2 病例组患者手术前后脊柱-骨盆影像学参数的动态变化

病例组患者均接受腰椎融合内固定融合术治疗，术后1个月、6个月的SVA、PI、PT测定均较本组术前显著降低(P<0.05)；术后1个月、6个月的LL测定值较术前显著升高(P<0.05)。见表2。

表2 病例组患者手术前后脊柱-骨盆影像学参数的动态变化

2.3 术后腰痛组与非腰痛组患者的一般资料比较

病例组术后6个月出现腰痛的患者有70例、未达到腰痛评价标准的患者90例，腰痛组患者的年龄、术前下肢麻木的患者占比、手术融合节段≥3个的患者占比、术后邻近节段退变的患者占比均显著高于非腰痛组(P<0.05)。见表3。

表3 术后腰痛组与非腰痛组患者的一般资料比较

2.4 术后腰痛组与非腰痛组患者的脊柱-骨盆影像学参数比较

腰痛组的SVA、PT测定值均显著大于非腰痛组，腰痛组的LL值显著小于非腰痛组，差异具有统计学意义(P<0.05)。见表4。

表4 术后腰痛组与非腰痛组患者的脊柱-骨盆影像学参数比较

2.5 腰椎退行性病变患者术后是否发生腰痛的多因素分析

以患者术后是否发生腰痛作为因变量，以年龄、术前是否伴有下肢麻木患者、手术融合节段数量、术后是否发生邻近节段退变、术后SVA、术后PT、术后LL测定值作为自变量，Logistic回归模型结果显示：腰椎退行性病变患者年龄增大、融合节段≥3个、术后邻近节段退变、PT值增大是腰椎退行性病变患者术后是否发生腰痛的危险因素(P<0.05)。见表5。

表5 Logistic回归模型

2.6 典型病例影像学分析

某男性患者，63岁，慢性腰部疼痛7年，近期出现明显下肢功能障碍、放射性疼痛、间歇性跛行症状，经影像学检查诊断为腰椎管狭窄症，术后患者临床症状得到显著改善。见图2。

3 讨论

腰椎融合内固定术是治疗腰椎退行性疾病的“金标准”，但术后可能出现腰痛症状，腰痛症状得不到及时控制将严重影响手术疗效。本研究通过对接受腰椎融合术的腰椎退行性疾病患者进行回顾性研究，分析包含脊柱-骨盆矢状位参数在内的各种因素的变化对手术疗效及术后慢性腰痛的影响。

本研究中，病例组的SVA、PI、PT测定值均显著大于对照组，而LL测定值则相反；病例组手术后1个月、6个月的SVA、PI、PT测定均较术前显著降低，LL值则显著升高。完整的生理结构也将保障脊柱平衡维持在最接近生理平衡的状态。本研究结果表明上述脊柱-骨盆影像学参数同腰椎退行性疾病的发生发展密切相关，LL能够对腰椎前凸的程度进行反映，PI、PT用于反映原始的脊柱形态[8]。既往有研究发现患有腰椎退行性疾病的患者具有更高的PI、PT测定值及低的LL测定值[9]。也有学者发现腰椎退变性滑脱发病者的PI、PT值均高于未发病的女性，这些都能表明PI、PT及LL测定值对腰椎退行性疾病的发病具有一定的预测性，SVA增大与腰痛和健康相关生命质量有相关性。SVA正、负值体现了两种不同的脊柱形态，而SVA正值与腰椎退行性疾病的发生相关[10]。

目前脊柱矢状位参数的平衡作为手术成功的目标，手术可以使脊柱手术中椎体后部的组织和结构得到最大程度的保护。本研究结果显示：病例组患者均接受腰椎融合内固定融合术治疗，术后SVA、PI、PT、LL值均得到明显改善；腰痛组的SVA、PT测定值均大于非腰痛组，LL值则相反。目前的研究已经证实[11]，脊柱-骨盆影像学参数的变化可导致腰椎退行性疾病的发生，腰椎内固定融合术可以有效改善脊柱-骨盆的影像学参数。值得注意的是，若想获得良好的脊柱矢状位平衡的力学形态，改善手术效果，应该使PT矫正至12°～25°，本研究随访获得的数据里，PT均在合理范围内，使脊柱-骨盆矢状位序列更接近正常的生理性平衡，脊柱-骨盆影像学参数的改善为手术疗效提供了保障。

腰椎曲度的改变可导致腰痛，研究认为腰椎融合术后邻近节段代偿性关节活动度会增加，一定程度上改善腰痛症状，也有部分患者腰痛症状会增加[12,13]。本研究通过Logistic回归模型显示：腰椎退行性病变患者年龄增大、融合节段≥3个、术后邻近节段退变、PT值增大是腰椎退行性病变患者术后是否发生腰痛的危险因素。年龄越大，韧带软组织就会越脆弱，腰椎退行性病变也会较重；且年纪较大患者在手术期间，神经根受压是比较严重且持久的，术后引起的腰痛可能是较难逆转的。术前脊柱的原始矢状面失衡是引起相邻节段的退变的直接原因，PT值增加也是增加术后腰痛的概率的诱因。有研究证实[14]，术后PT值低的患者术后腰痛症状缓解更明显，如PT矫正不完全、相邻节段风险退化的程度也会相应增加。融合节段长短对术后疗效的影响是目前研究的重点。分析本研究结果原因：固定融合的节段越多，术中需要剥离的椎旁肌就越多，涉及范围越大，术后引发腰痛的概率就越大。另外，长节段固定融合较短节段融合的相邻椎间盘压力及节段活动度较大，也会使腰疼复发的概率增加。

既往研究多以单纯讨论腰椎生理曲度矫正与术后慢性腰痛的相关性为主[15]，但未能进一步探讨脊柱-骨盆矢状位参数与腰椎退行性疾病术后慢性腰痛的出现的相关性，没有全面地分析脊柱-骨盆矢状位参数局部及整体矢状位平衡对腰椎术后慢性腰痛的影响，本研究综合分析了包含脊柱-骨盆矢状位参数在内的各种因素的变化对手术疗效及术后慢性腰痛的影响，并综合考虑患者年龄、体位等诸多因素，以期为临床诊疗提供依据。

综上所述，腰椎退行性病变患者腰椎曲度异常改变明显，必须通过脊柱-骨盆影像学代偿来维持站立时的重心稳定；同时患者术后PT值恢复较差、年龄较大、手术融合节段≥3个、术后邻近节段退变可引起术后腰部疼痛。