多裂肌脂肪浸润与退变性腰椎滑脱的发生关系的研究*

田亚豪 吴巍 李锋

退变性腰椎滑脱（degenerative lumbar spondylolisthesis，DLS）是脊柱外科的常见疾病，既往研究显示65 岁以上人群中男性发病率为19.1%，女性发病率为25.0%[1]，其所导致的下腰痛是患者就诊的主要原因[2]。腰椎多裂肌是维持脊柱屈伸平衡的重要结构[3-4]，慢性腰痛患者脊柱周围肌会发生一定程度的改变，如面积减少、脂肪浸润等[5-6]。既往研究显示，退变性腰椎滑脱患者腰椎多裂肌发生不同程度的退变，但多裂肌退变的影像学表现尚存争议[7-8]，此外关于多裂肌退变是否参与退变性腰椎滑脱发生的研究较少。本研究通过回顾性分析Ⅰ°单节段DLS 患者与健康体检人群L4/5、L5/S1椎间隙水平双侧多裂肌横截面MRI 图像，直接测量多裂肌中脂肪面积，研究DLS患者腰椎多裂肌的影像学表现、多裂肌脂肪浸润的相关因素，探讨多裂肌脂肪浸润与DLS的关系。

1 资料与方法

1.1 纳入与排除标准

DLS组纳入标准：①L4/5或L5/S1单节段Ⅰ°滑脱；②腰痛＞3 个月；③年龄40 ～60 岁；④MRI 图像清晰。排除标准：①脊柱外伤、畸形、脊柱侧凸、肿瘤、感染、强直性脊柱炎、腰椎峡部裂、既往腰椎手术史；②口服降脂药物；③影像学及临床资料不全。

对照组纳入标准：①我院门诊健康体检行腰椎MRI检查；②年龄40 ～60岁；③MRI图像清晰。排除标准：①脊柱外伤、畸形、脊柱侧凸、肿瘤、感染、强直性脊柱炎、腰椎峡部裂、既往腰椎手术史；②口服降脂药物；③影像学及临床资料不全；④腰椎疾病引起长期腰腿痛症状。

1.2 一般资料

于2019 年1 月至2021 年10 月根据纳入与排除标准DLS 组纳入46 例，男13 例，女33例；L4滑脱27 例，L5滑脱19 例；年龄40 ～60 岁，平均（53.07±4.78）岁；体质指数（body mass index，BMI）16.67 ～28.69 kg/m2，平均（23.51±2.59） kg/m2；血浆胆固醇2.85 ～6.41 mmol/L，平均（4.34±0.75）mmol/L；腰痛视觉模拟评分（visual analog scale，VAS）评分3 ～9分，平均（5.96±1.43）分；Oswestry功能障碍指数（Oswestry disability index，ODI）21 ～48分，平均（38.80±7.86）分；症状持续时间3 ～24 个月，平均（10.89±6.22）个月。同期对照组纳入48 例，男15例，女33 例；年龄42 ～60 岁，平均（51.92±4.93）岁；BMI 18.03 ～28.84 kg/m2，平均（23.60±2.77）kg/m2；血浆胆固醇3.14 ～5.69 mmol/L，平均（4.38±0.65）mmol/L（见表1）。本研究已通过华中科技大学同济医学院附属同济医院伦理委员会批准（TJ-IRB20220532），患者均签署知情同意书。

1.3 影像学测量

①MRI T2 像选取L4/5、L5/S1椎间隙水平的横截面（见图1）。②腰椎多裂肌横截面积及脂肪面积的测量：MRI T2横截面图像输入Image J（version 1.8.0，NIH，Wayne Rasband，DC，USA）软件，勾选双侧多裂肌区域（region of interest，ROI），灰度对比筛选出脂肪组织，与ROI 取交集即为多裂肌中脂肪区域，测量多裂肌横截面积、脂肪区域面积（见图2、图3），脂肪比例＝脂肪面积/多裂肌横截面积。③腰椎X 线片参考Meyerding 分级测量腰椎滑脱程度，测量腰椎前凸角（lumbar lordosis angle，LLA）及骶骨倾斜角（sacral slope，SS）（见图4）。相关参数由2 位脊柱外科医生共同测量，取平均值。

图1 A.L4/5椎间隙水平横截面；B.腰椎矢状位；C.L5/S1椎间隙水平横截面

图2 A.退变性腰椎滑脱患者L4/5椎间隙横截面；B.多裂肌区域；C.多裂肌中脂肪区域

图4 腰椎侧位DR示L4椎体Ⅰ°滑脱

1.4 统计学方法

采用SPSS 25.0软件进行统计学分析。计量资料采用均数±标准差表示，符合正态分布的两组计量资料比较时使用独立样本t检验，不符合正态分布的采用秩和检验；计数资料以率和频数表示，采用χ2检验。P＜0.05为差异有统计学意义。采用Pearson相关性分析多裂肌脂肪浸润的影响因素，二元Logistic回归分析DLS的危险因素。

2 结果

2.1 患者的一般指标比较

DLS组样本量、性别、年龄、BMI、血浆胆固醇、多裂肌横截面积与对照组较，差异无统计学意义（P＞0.05）；DLS组腰椎前凸角、骶骨倾斜角均大于对照组，差异有统计学意义（P＜0.05）；DLS组L4/5、L5/S1椎间隙水平多裂肌脂肪比例高于对照组，差异有统计学意义（P＜0.05）（见表1）。

表1 两组患者的一般指标比较

2.2 滑脱部位与非滑脱部位多裂肌脂肪比例比较

L4滑脱L4/5椎间隙水平多裂肌脂肪比例高于L5/S1椎间隙水平，差异有统计学意义（P＜0.05）；L5滑脱L5/S1椎间隙水平多裂肌脂肪比例高于L4/5椎间隙水平，差异有统计学意义（P＜0.05）（见表2）。

表2 滑脱部位与非滑脱部位多裂肌脂肪比例比较

2.3 影响多裂肌脂肪浸润的相关因素分析

Pearson 相关性分析结果显示L4退变性滑脱患者L4/5椎间隙多裂肌脂肪比例与年龄显著性相关（见表3）。

表3 多裂肌脂肪比例相关性分析

2.4 多裂肌脂肪比例与DLS的相关性分析

DLS 组和对照组行二元Logistic 回归分析显示，多裂肌脂肪比例是DLS发生的独立危险因素（见表4）。

表4 二元Logistic回归分析

3 讨论

退变性腰椎滑脱症是退变因素导致椎体之间发生相对滑移，椎弓根结构完整，患者表现为腰痛，继发椎间盘突出可引起腿痛。腰椎MRI可清晰显示椎间盘、脊柱周围肌及神经状况，是评价脊柱疾病的重要影像学检查。随着人口老龄化发展，退变性腰椎滑脱的发生率逐渐上升，男女发病率约为1∶1.3[1]，本研究同样显示女性发病率显著高于男性。L4/5、L5/S1活动度大、承受的应力大且集中，退变性腰椎滑脱常见于这两个节段[9]，故本研究纳入L4、L5滑脱患者。骨、关节、肌肉、韧带共同维持脊柱的稳定性，任何结构的改变都将引起脊柱的失稳。脊柱运动时，多裂肌提供2/3的刚度，与其他椎旁肌相比，多裂肌在有限的空间里可以产生较大的收缩力，因此多裂肌功能减退可导致腰椎稳定性下降，目前关于脊柱周围肌退变的研究集中于多裂肌[3-4]。

MRI T2像上可清晰地观察到多裂肌，肌组织的退变影像学可表现为横截面积减少、脂肪浸润程度增加或者两者同时具备[10-12]。Thakar等[7]针对DLS患者的研究显示腰椎多裂肌脂肪浸润程度增加，同时横截面积下降；另一项研究显示多裂肌脂肪浸润程度增加，横截面积无显著性改变[8]，与本研究结果相似，但是其纳入的研究对象是DLS患者和慢性神经根病患者，并且仅仅对比L4/5椎间隙水平的横截面图像。慢性神经根病患者肌组织退变可能由失神经作用导致，本研究将DLS患者与健康体检人群对比，排除失神经支配等混杂因素干扰，并且纳入L4/5、L5/S1这两个最常见的发病部位，研究范围更广。脂肪浸润程度增加是多裂肌横截面积无显著差异的重要因素，但是不能排除棱角状肌纤维增生或者肌纤维代偿性肥大的作用[13-14]。既往研究通过测量肌组织占多裂肌横截面积的比例显示DLS组与健康组相比多裂肌肌肉萎缩，滑脱节段多裂肌退变较非滑脱节段严重，并间接推测出DLS 患者多裂肌均发生脂肪浸润[15]。但该研究未对比DLS组与健康组的横截面积，并且DLS 组样本量是健康对照组的4 倍。由于退变性腰椎疾病棱角状肌纤维增生或者肌纤维会发生代偿性肥大，未对比多裂肌横截面积是否存在差异的情况下，仅通过测量肌肉比例可能会对结果产生影响。本研究DLS组与健康对照组样本量无显著性差异，首先对比两组多裂肌横截面积，并且直接测量多裂肌区域中脂肪比例。

多裂肌退变可能与年龄、职业、BMI、腰痛等有关。既往基于肌少型肥胖人群的研究纳入血浆胆固醇，结果显示肌少型肥胖者血浆高密度脂蛋白下降，血浆胆固醇与对照组比较，差异无统计学意义[16]。目前尚无关于腰椎多裂肌脂肪变与血浆胆固醇相关性的研究，故本研究纳入了血浆胆固醇这一参数。结果显示多裂肌脂肪比例与患者BMI、血浆胆固醇水平均无显著性相关，原因可能为本研究纳入的DLS患者仅12例BMI＞25 kg/m2，无1例＞30 kg/m2，肥胖人群占比较低。Cankurtaran 等[17]研究显示，脊柱周围肌的横截面积与下腰痛症状强度无相关性。一项对照研究显示，多裂肌脂肪浸润可能是影响疼痛严重程度的决定因素[5]，但是另一项研究结果显示尽管慢性下腰痛患者多裂肌发生退变，但是与腰痛强度无相关性[18]。本研究结果显示，L4滑脱者L4/5椎间隙水平多裂肌脂肪比例与VAS评分、ODI 负性相关性，患者入院后卧床休息可能使疼痛评分低于真实值。L4/5活动度大于L5/S1[19]，随着年龄增加其承受的力累积性增加，这可能是L4滑脱者L4/5椎间隙水平多裂肌脂肪比例与年龄显著性相关的原因。

小关节的方向和角度、小关节囊积液、椎间盘的高度降低是退变性腰椎滑脱的危险因素[20-21]。多裂肌组织发生脂肪浸润后功能减退，维持脊柱矢状面平衡作用减弱，可能导致DLS 的发生。本研究二元Logistic 回归分析显示多裂肌脂肪比例是退变性腰椎滑脱发生的独立危险因素，多裂肌脂肪比例增加，退变性腰椎滑脱的发生概率增加。

本研究的不足之处：样本量较小；仅纳入Ⅰ°单节段退变性滑脱患者；由于DLS患者入院后卧床休息可能导致疼痛评分较真实值偏低；本研究为回顾性研究，多裂肌脂肪浸润是否参与DLS的发生仍需前瞻性研究证明。

综上，退变性腰椎滑脱患者腰椎多裂肌退变影像学表现为脂肪浸润程度增加，肌组织面积减少，横截面积无显著性差异。滑脱部位的多裂肌脂肪浸润程度显著高于非滑脱部位。L4退变性滑脱者年龄与多裂肌脂肪浸润显著性相关，多裂肌脂肪浸润是DLS的危险因素。