骨骼肌质量与老年退行性腰椎管狭窄患者椎管狭窄程度的相关性分析
2022-05-30尤立攀魏波
尤立攀，魏波
(广东医科大学附属医院骨科，广东 湛江 524000)
退行性腰椎管狭窄(degenerative lumbar spinal stenosis，DLSS)是人体在衰老过程中产生的腰椎退行性病变，多见于60岁以上老人，且随着年龄增长发病率不断增加。DLSS发病原因为椎间盘、黄韧带和小关节退变以及骨性结构和纤维结构的异常增生，导致脊柱椎管管腔狭窄和神经血管受压[1]。肌肉萎缩和脂肪组织沉积是导致椎管狭窄患者肌肉无力和残疾的主要原因[2]，现有研究显示L4～5多裂肌横截面积比值降低与腰椎稳定性下降、跌倒风险增加有关[3]，L5S1多裂肌中脂肪浸润率越大，L4～5单节段DLSS患者术后腰椎功能恢复越差[4]。但是目前较少关注肌肉质量改变对DLSS的影响，现有研究显示退行性腰椎疾病患者中约1/4存在肌肉减少症，肌肉减少症的存在与术后较低的生活质量有关[5]。本研究拟探讨肌肉质量与老年DLSS患者椎管狭窄程度的关系，以期为临床治疗和干预提供参考。
1 资料与方法
1.1 临床资料 选择2019年6月至2021年10月广东医科大学附属医院收治的80例老年DLSS患者(DLSS组)。纳入标准：(1)根据临床症状和影像检查证实为单侧单节段DLSS；(2)年龄60周岁以上；排除标准：(1)先天性重症肌无力；(2)骨骼肌肉肿瘤、创伤、骨折患者；(3)先天性脊椎畸形，既往腰椎手术史。男52例，女28例；年龄61～77岁，平均(69.05±8.42)岁。DLSS分型：中央管狭窄型22例，侧隐窝狭窄型30例，神经孔狭窄型28例。发病部位：L3～416例，L4～553例，L5S111例。身体质量指数(body mass index，BMI)21～24 kg/m2，平均(22.12±1.07)kg/m2。采用2014年亚洲肌肉减少症工作小组制定的肌肉减少症诊断标准[6]，根据是否合并肌肉减少症将患者分为肌肉减少症组(23例)和无肌肉减少症组(57例)。另选择本院体检中心接诊的45例体检志愿者为对照组，均排除DLSS、腰椎滑脱、骨折以及肌肉减少症，男26例，女19例；年龄62～75岁，平均(68.76±8.11)岁；BMI 21～25 kg/m2，平均(23.15±1.15)kg/m2。两组受试者性别、年龄比较差异无统计学意义(P>0.05)，DLSS组BMI低于对照组(P<0.05)。本研究已经获得本院伦理委员会批准，受试者均知情同意签署同意书。
1.2 方法
1.2.1 骨骼肌质量评估 全身双能X射线吸收仪测量检测全身骨骼肌质量、四肢骨骼肌质量，计算相对骨骼肌指数(relative skeletal muscle index，RSMI)=(全身骨骼肌质量)/身高(m)2，取3次测量的平均值。
1.2.2 腰部多裂肌形态评估 患者仰卧位，1.5T MRI扫描仪(MAGNETOM Verio)，从T12到骶骨进行矢状位T2加权扫描(矩阵208×320，重复时间3 000～3 600 ms，回波时间87～114 ms，层厚4 mm)，T12～S1轴向T2加权扫描(矩阵208×320，重复时间3 000～3 600 ms，回波时间87～114 ms，层厚4 mm)。扫描图形传至后台工作站，采用Image Proplus图像处理软件勾勒和测量总多裂肌横截面积(total cross-sectional area，TCSA)、总无脂肪多裂肌横截面积(total fatless cross-sectional area，TFCSA)，测量3次取平均值，计算TFCSA/TCSA比值，TFCSA/TCSA比值越低说明脂肪浸润增加，多裂肌萎缩程度加重。
1.3 椎管狭窄程度评估 测量绝对跛行距离(absolute claudication distance，ACD)评估DLSS椎管狭窄程度分级，1级：ACD≤100 m；2级：100 m
2 结 果
2.1 DLSS组和对照组的四肢和全身骨骼肌质量、腰部多裂肌形态比较 DLSS组上肢骨骼肌质量、下肢骨骼肌质量、全身骨骼肌质量、RSMI、TFCSA、TFCSA/TCSA比值均低于对照组(P<0.05)，DLSS组TCSA与对照组比较差异无统计学意义(P>0.05，见表1)。
2.2 肌肉减少症组和无肌肉减少症组的四肢和全身骨骼肌质量、腰部多裂肌形态比较 肌肉减少症组上肢骨骼肌质量、下肢骨骼肌质量、全身骨骼肌质量、RSMI、TFCSA、TFCSA/TCSA比值均低于无肌肉减少症组(P<0.05)，两组TCSA比较差异无统计学意义(P>0.05，见表2)。
2.3 不同椎管狭窄程度患者的四肢和全身骨骼肌质量、腰部多裂肌形态比较 重度组上肢骨骼肌质量、下肢骨骼肌质量、全身骨骼肌质量、RSMI、TFCSA、TFCSA/TCSA比值均低于中度组和轻度组(P<0.05)，且中度组低于轻度组(P<0.05)，三组间TCSA比较差异无统计学意义(P>0.05，见表3)。
表1 DLSS组和对照组四肢骨骼肌质量、腰部多裂肌形态差异
表2 肌肉减少症组和无肌肉减少症组四肢和全身骨骼肌质量、腰部多裂肌形态差异
表3 不同椎管狭窄程度患者四肢和全身骨骼肌质量、腰部多裂肌形态差异
2.4 四肢和全身骨骼肌质量与腰部多裂肌形态参数相关性分析 DLSS组患者上肢骨骼肌质量、下肢骨骼肌质量、全身骨骼肌质量、RSMI与TFCSA、TFCSA/TCSA比值呈正相关(P<0.05，见表4)。
表4 四肢和全身骨骼肌质量与腰部多裂肌形态参数的相关系数
2.5 四肢和全身骨骼肌质量与椎管狭窄程度的相关性分析 DLSS组患者上肢骨骼肌质量、下肢骨骼肌质量、全身骨骼肌质量、RSMI与椎管狭窄程度分级呈负相关(γs为-0.632、-0.696、-0.685、-0.709，P<0.05，见图1)。
3 讨 论
DLSS是引起老年人腰腿痛的主要原因，其致病机制为椎间盘退变、骨赘过度生长和小关节肥大导致腰椎神经和血管的可用空间进行性减少，引发疼痛、难以直立、肌力虚弱和活动能力下降等各种症状[8]。肌肉减少症是与年龄相关的骨骼肌质量、力量和功能的进行性、系统性丧失，全球范围内肌肉减少症患病率约为10%[9]。肌肉减少症会导致背部力量下降，是导致腰椎后凸畸形、身体残疾和生活质量差等的重要因素，现有报道指出老年慢性腰痛患者骨骼肌质量、腰多裂肌和竖脊肌横截面积显著降低，体脂率显著升高[10]，肌肉减少症影响慢性腰痛患者运动治疗效果[11]。
本研究检测了老年DLSS患者四肢和全身骨骼肌质量以及腰部多裂肌TCSA、TFCSA，发现上、下肢和全身骨骼肌质量、RSMI、TFCSA、TFCSA/TCSA比值均较对照组明显降低，说明老年DLSS患者除了腰部多裂肌萎缩外，存在明显的四肢和全身骨骼肌质量降低，且下肢骨骼肌质量组间差异较上肢更为显著。Sousa等[12]指出腰痛患者下肢肌肉受损明显，表现为髋外展肌、髋伸肌、膝伸肌的肌肉力量降低。骨骼肌广泛地附着在关节的关键被动元件上，在维持关节稳定中发挥重要的作用[13]，当下肢骨骼肌质量减少时肌力随之降低，进而影响髋关节和腰椎的稳定性，因此在老年DLSS中下肢骨骨骼肌质量减少更为明显。本研究老年DLSS患者中28.75%合并肌肉减少症，肌肉减少症患者TFCSA、TFCSA/TCSA比值较无肌肉减少症患者低，表明全身肌肉质量减少在一定程度上影响腰椎肌群功能，与腰椎肌组织萎缩有关。
图1 四肢和全身骨骼肌质量与椎管狭窄程度分级的散点图
相关性分析显示四肢ASM、RSMI与腰部多裂肌TFCSA、TFCSA/TCSA比值呈正相关，表明四肢骨骼肌质量降低与腰部多裂肌萎缩程度加重有关，这可能与老年DLSS患者全身骨骼肌质量减少有关，提示检测四肢骨骼肌质量可反映腰椎肌群状态，间接评估老年DLSS患者腰椎肌群萎缩程度。Lee等[14]采用新型横向全身双能X射线吸收测量腰椎椎旁肌肌肉质量，发现其与四肢肌肉质量呈正相关，说明四肢骨骼肌质量减少与脊柱肌肉减少有着密切的关系。跛行是DLSS的典型临床症状之一，由椎管狭窄机械压迫神经根导致，跛行距离越大，椎管狭窄程度越重[15]，本研究进一步分析显示下肢ASM、RSMI在不同椎管狭窄程度组差异显著，表现为椎管狭窄程度越高，多裂肌TFCSA、TFCSA/TCSA比值越低，下肢ASM、RSMI也随之降低，说明椎管受压迫程度越严重，椎旁多裂肌萎缩程度越严重，四肢骨骼肌质量越少。分析原因为椎管受压导致神经卡压，导致腰部和下肢产生强烈的疼痛刺激传入中枢神经，并反馈性抑制腰椎以及下肢肌群活动，长时间抑制后引起相应肌群废用性萎缩，肌肉质量下降，形成恶性循环，加速腰椎失稳和功能下降[7]。
双能X射线吸收仪或生物阻抗分析是测量四肢和躯干肌肉质量的主流方法，但无法单独测量脊柱旁肌肉质量，脊柱周围的骨骼肌往往无法与躯干内脏肌肉区分，因此临床采用MRI测量椎旁肌肉横截面积评估脊柱旁肌肉萎缩程度，但是脊椎旁肌肉是人体最细长的肌肉，单独使用椎旁肌肉横截面积并不能评估整个肌肉状态[14]。本研究采用传统双能X射线吸收仪测量四肢和全身骨骼肌质量，MRI评估腰部多裂肌萎缩程度，因此尚不能反映四肢和全身骨骼肌质量和腰部肌群质量的相关性，这也是本研究的局限性所在，尚待开发测量腰椎旁肌肉质量的新型方法，以证实本研究结果的可靠性。
综上，老年DLSS患者不仅腰部多裂肌出现肌肉萎缩，四肢和全身骨骼肌质量也出现明显下降，四肢和全身骨骼肌质量与腰部多裂肌萎缩和椎管狭窄程度存在一定相关性。临床对于老年DLSS患者不仅应注意腰部肌群力量的锻炼，更应注重全身运动训练，以增强全身骨骼肌质量，进而减轻腰椎椎管狭窄程度和椎旁肌肉萎缩，改善腰椎功能。本研究局限性在于样本例数偏少且为横向研究，尚待进一步开展多中心，大样本的纵向研究。
