腰椎管狭窄的形态学分级与神经根沉降征的信度与临床症状的相关性

杨 进，黎秋晗，熊义林，蒲 霞，王 清

西南医科大学附属医院：1.脊柱外科；2.临床技能中心；3.影像科（泸州 646000）

腰椎管狭窄症（lumbar spinal stenosis，LSS）是一个多维度的诊断术语，其定义至少包括两个方面：第一，症状学上的臀部或大腿的疼痛，伴或不伴有腰痛；第二，解剖学上，椎管的径线或者椎管容积的减小，周围骨性或者软组织的增生肥厚对神经、血管造成压迫[1]，在临床中，这些病理变化常通过影像学的方法进行判断。因此，影像学（解剖）和症状学的表现对诊断LSS同等重要。LSS的临床表现具有明显的异质性，可有腰痛、腿痛、下肢感觉异常、间歇性跛行等表现，在休息时可无症状、体征，且个体间差异明显，并易与其他疾病的表现混淆，如：髋部疾病、膝部疾病、血管性跛行、外周神经炎等。因此，影像学的表现在诊断中就显得更为重要，但目前，针对LSS没有较统一或被推荐的影像学评价方法用来关联其症状和预后[1]。

传统的定量影像学指标，如椎管前后径、硬膜囊的面积等[2-4]，由于其在无症状和有症状人群中有较高的交叉（特异性差）且测量费时、误差较大而使其应用受到限制[5]。近年来，两种基于核磁共振成像（magnetic resonance imaging，MRI）的定性测量方法受到关注，一种为SCHIZAS等[6]提出的形态学分级系统（morphological grading of LSS severity），另一种为BARZ[7]提出的神经根沉降征（Nerve Root Sedimentation Sign，SedSign）以及CHRISTY等[8]改良的三分法。两种方法都具有理论的优势，也得到了广泛的临床应用。但文献报道，两种测量方法的敏感性、特异性和信度的结果不一，以及与临床症状的相关度各异[6-14]。目前，对于这两种测量方法，何者更佳，并没有研究进行直接的比较。因此，本研究将两种方法对LSS的判断进行观测信度以及其与症状相关性进行比较，旨在判断哪种方式可以更好的指导临床。

1 研究对象和方法

1.1 病人纳入与排除标准

1.2 一般资料

本研究经西南医科大学附属医院伦理委员会批准（编号：2019158）。从2016年1月到2018年12月共346例因腰椎管狭窄症在本院接受手术，根据纳入和排除标准，共182例病人进入研究。

1.3 观察指标及评价方法

MRI 数据收集病人常规MRI 扫描（HITACHI echelon 1.5T）的矢状位T1、T2 加权图像及横断面T2 加权图像（4 mm 层厚）。病人均在仰卧、双下肢伸直位完成扫描。扫描范围：L1/2节段扫描1 层，L2/3、L3/4、L4/5、L5/S1 节段各扫描3 层。神经根沉降征采用CHRISTY等[8]改良的三分法；沉降征阴性，神经正常沉降；沉降征阳性（+），缺乏神经根沉降但神经根周围仍有脑脊液和空间；沉降征阳性（-），缺乏神经根沉降且神经根周围无脑脊液和空间（见图1）。SCHIZAS 等[6]的腰椎管狭窄的形态学分级为七分四级法，本研究采用A-D四级，A 级为无狭窄或轻度狭窄；B 级为中度狭窄；C 级为重度狭窄；D级为极重度狭窄。对于多节段狭窄者，选取其最狭窄的节段的影像进行记录和分析。所有的评价在横截面T2 加权图像上完成。具体的狭窄层面的选取：SCHIZAS 分级选取最为狭窄的层面；沉降征根据BARZ等的定义，选取椎弓根平面最狭窄的层面的上或下层纳入分析。

图1 神经根沉降征Figure 1 Nerve root Sedimentation Sign

两个独立的评价者（一个脊柱外科医师，一个神经影像诊断医师）首先对最狭窄的节段进行评定，确定节段，一月后再在3 个不同的时间点对病人影像进行评估，评价者对病人诊断和临床指标均盲。为评价与症状的相关性，狭窄分级的最终确定需满足以下任意一项：A.＞4 次的相同狭窄等级认定；B.对未达到A 标准的，由两名观察者商议决定。症状及功能学指标包括，腰痛视觉模拟评分（visual analog scale，VAS），腿痛视觉模拟评分（visual analog scale，VAS），对于双侧下肢症状者，选取其症状严重侧的评分进行分析，Oswestry 功能障碍指数（oswestry disability index，ODI），跛行距离（1=201～500 m；2=101～200 m；3=51～100 m；4=1～50 m；5=不能行走）。所有临床指标来源于病历系统。

1.4 统计学分析

采用SPSS 24.0 统计软件进行统计学分析。连续且正态分布数据采用均数±标准差（）表示；非正态连续数据采用中位数（四分位间距）表示。采用组内相关系数（intraclass correlation coefficients，ICC）检验来检测观察者内部和观察者间的信度。Spearman秩相关系数评价两种椎管狭窄的影像评价方法及其与症状的相关性。P＜0.05认为差异具有统计学意义。

2 结果

2.1 基本资料

182 名病人的基本资料见表1。根据腰椎管形态学分级，A 级42 例（23.1%），B 级26 例（14.3%），C 级89例（48.9%），D 级25 例（13.7%）；改良神经根沉降征分级，阴性为6 例（3.3%），阳性（+）69 例（37.9%），阳性（-）107例（58.8%）。

表1 182例病人基本资料Table 1 The Demographic Data of 182 Patients

2.2 信度

腰椎管狭窄形态学分级的组内观测信度为0.72～0.76，组间信度为0.69（95%可信区间，0.65～0.74）；神经根沉降征的组内观测信度为0.82～0.85，组间信度为0.74（95%可信区间，0.65～0.74），见表2。

表2 Schizas形态学分级和神经根沉降征的信度Table 2 The Reliability of Morphological Grading and Nerve Root Sedimentation Sign

2.3 相关性分析

神经根沉降征与ODI 指数具有相关性，相关性一般（rs=0.28，P ＜0.001）。其在沉降征正常组、阳性（+）组和阳性（-）组内的评分分别为33.83 ± 3.13，33.84 ±2.72 和35.19 ± 3.08。神经根沉降征与腿痛VAS 评分（P=0.30）、腰痛VAS评分（P=0.16）均没有相关性，其各组分值及统计值（见表3）。

表3 临床指标与神经根沉降征的相关性Table 3 The Correlations between Nerve Root Sedimentation Sign and Clinical Parameters

腰椎管狭窄的形态学分级与腰痛VAS评分没有相关性（rs=-0.03，P=0.66），与腿痛VAS评分（rs=0.18，P=0.02）及ODI 指数（rs=0.19，P=0.01）具有相关性，但相关性弱。腿痛VAS评分对应的A-D四级的评分分别是6.45±0.94，6.38±0.75，6.65±0.83和6.79±0.66。ODI 指数对应的A-D 四级的评分是28.04 ± 12.12，35.27±2.81，34.62±3.64，35.46±3.18（见表4）。

表4 临床指标与形态学分级的相关性Table 4 The Correlations between Morphological Grading and Clinical Parameters

腰椎管狭窄的形态学分级和神经根沉降征与跛行距离的相关性分析，提示形态学分级与跛行距离具有相关性（rs=0.28，P ＜0.001），相关性较弱；神经根沉降征与跛行距离无相关性（P=0.98，见表5）。

表5 跛行距离与沉降征和Schizas形态学分级的关系Table 5 The Correlations among Claudication，Morphological Grading and Nerve Root Sedimentation Sign

腰椎管狭窄的形态学分级和神经根沉降征之间存在较强的相关性（rs=0.61，P ＜0.001）。

3 讨论

衡量一种诊断方式是否可靠，最根本的指标在于其信度（可重复性）和效能（敏感性、特异性）。对于具体的影像诊断的严重程度分级来说，其效能往往体现在其与症状程度的相关性及其对治疗决策是否具有明确的指导作用与价值。

3.1 腰椎管狭窄的形态学分级和神经根沉降征的信度

腰椎管狭窄的形态学分级和神经根沉降征都具有良好的信度。本研究中，腰椎管狭窄形态学分级组内观测信度为0.72～0.76 之间，组间信度为0.69，这一结果与SCHIZAS 等[6]的结果相似，其平均的组内信度0.77±0.06，组间信度为0.67±0.08，体现出此分级良好的可重复性。在2017年，SEBASTIAN 等[15]的一个多种腰椎管狭窄的影像指标的信度比较研究中，形态学分级的信度最高，达到组内信度0.75，组间信度为0.77，但遗憾的是，本研究并没有纳入神经根沉降征进行对比研究。本研究，神经根沉降征的组内观测信度为0.82～0.85，组间信度为0.74，此结果明显低于BARZ等[7]报道的组内信度为1，组间信度为0.93，与CHRISTY 等[8]报道的组内信度0.87～0.92，组间信度0.62～0.69 相似。我们认为其原因可能如下：第一，后者提出的改良三分法可能具有更好的临床指导性，且多一级并未增加过多的执行难度，但级数增加会显著的增加测定结果不一致的机率，所以我们的结果与后者相似而低于前者；第二，多时间点测量和影像的异质性对结果造成一定的影响。但无论是哪种方法，神经根沉降征都显示出较强到强的组内、组间的信度，其重复性良好。

3.2 腰椎管狭窄的形态学分级和神经根沉降征与症状相关性

一种影像诊断方式或分级与临床症状、体征具有较高的相关性，无疑，这种诊断方式对治疗方案的抉择以及预后具有重要的意义。以往的研究将腰椎管狭窄的形态学分级和神经根沉降征与症状的相关性分别或与其他影像评定方法对比进行了分析，其结果不尽相同，但主流为无相关性或相关性低[6，9-10，16-17]。

神经根沉降征与ODI 指数具有相关性，相关性一般，与腿痛VAS评分、腰痛VAS评分均没有相关性（表3），提示我们难以通过神经根沉降征分级来较好的进行治疗抉择和预后判断。在腿痛和腰痛方面的结果和以往的研究类似，Sangbong Ko 在一个纳入716 例病人的回顾性研究中，发现腰痛、腿痛、跛行距离和ODI 指数与神经根沉降征均没有明显的相关性（P＞0.05）。一些研究从术后症状改善情况与神经根沉降征的相关性进行研究，从相反的方向来验证其效能，但结果也颇具争议[18-22]。

腰椎管狭窄的形态学分级与腰痛VAS评分没有相关性，与腿痛VAS评分与ODI指数具有弱相关性（见表4）。这个结果与既往研究不符[9]，一个多中心的研究纳入202 例病人，其结果显示形态学分级与腰痛（P=0.273）、腿痛（P=0.282）及ODI（P=0.089）均没有相关。既往研究与本结果不一致的原因可能在于，这个回顾性多中心的研究，临床数据收集过程中的异质性会对结果造成影响。在与跛行距离的相关性方面，腰椎管狭窄的形态学分级与跛行距离具有相关性，相关性一般，而神经根沉降征与跛行距离没有相关性（见表5）。因此，本研究认为，在与症状的相关性方面，腰椎管狭窄的形态学分级稍优于神经根沉降征，对治疗抉择和症状改善的预判具有一定的价值。先前的研究也认为[7，11]，神经根沉降征更应该作为一种辅助的诊断手段，需要结合其他诊断方法，这也与本研究的结果相符，但还需排除一些骨性发育和退变的因素[23]。总体来说，两种方法与症状的相关性均不强，对临床指导作用有限，是否因为这两种形态学的分型都是主要针对中央管的狭窄而对侧方椎管或椎间孔的狭窄衡量不足、是否侧方椎管的狭窄才是引起症状的主要原因、以及椎管内脂肪等组织的体积变化是否同样具有较高的诊断意义，这些问题有待进一步的研究。

在腰椎管狭窄的形态学分级和神经根沉降征之间，存在较强的相关性（rs=0.61，P ＜0.001）。这反映这两种基于MRI横断面的定性形态学研究具有较强的类似性，LAUDATO 曾描述二者的关联性[11]，认为所谓的BARZ提出的沉降征阳性就是SCHIZAS提出的形态学分级的A3型。

3.3 研究不足

本研究为回顾性研究，研究中的潜在偏移难以消除；另一方面，由于采用神经根沉降征，无法对腰5骶1节段的狭窄进行研究。

4 结论与启示

本研究首次将腰椎管狭窄的形态学分级和神经根沉降征进行了信度和与症状的相关性分析，发现这两种分级都具有优良的观测信度，但结果也显示它们均与症状相关性差或无相关性。对治疗抉择和症状改善的预判方面，本研究认为，腰椎管狭窄的形态学分级优于神经根沉降征，但也还需进行更进一步的前瞻性、大样本、随机对照的研究验证。