X線檢查對發(fā)育性腰椎管狹窄癥的診斷價值

張瑞，張文志，李旭，張鋒，孫永進(jìn)

(1安徽醫(yī)科大學(xué)附屬省立醫(yī)院,合肥230001；2安徽省立醫(yī)院)

發(fā)育性腰椎管狹窄癥是一種因椎管發(fā)育紊亂所致的椎管容積減小而造成與此相關(guān)臨床癥狀的疾病[1]。由于其先天存在的解剖學(xué)特點，即骨性椎管內(nèi)各徑線均明顯減小，因而當(dāng)椎管周圍的骨性或軟組織結(jié)構(gòu)發(fā)生退變時更容易產(chǎn)生硬膜囊受壓癥狀，如臨床中常見的典型間歇性跛行步態(tài)。既往對于發(fā)育性腰椎管狹窄癥的定義為椎管骨性矢狀徑絕對值小于10 mm[2]，然而這些數(shù)值是基于對術(shù)中或尸體樣本的測量，并不能代表其在影像圖像中的數(shù)值，且腰椎自上而下各節(jié)段的解剖特點并不一致。Cheung等[3]通過對大樣本有癥狀的腰椎管狹窄患者進(jìn)行MRI掃描,并與無癥狀正常人群作比較，首次對不同節(jié)段腰椎管狹窄的臨界值做出定義。MRI是目前診斷發(fā)育性腰椎狹窄的金標(biāo)準(zhǔn)，也是評估腰椎退變的最佳影像學(xué)方式，但是其價格昂貴，在臨床研究及可疑病例篩查中并不實用。CT檢查雖然在診斷腰椎管狹窄中具有一定的可靠性，但是其輻射劑量是X線的數(shù)百倍，對人體危害較大。若能通過X線片上的某些參數(shù)來診斷發(fā)育性腰椎管狹窄，無論在簡便性或經(jīng)濟(jì)負(fù)擔(dān)等方面都具有很大優(yōu)勢。本研究旨在通過X線片探索診斷發(fā)育性腰椎管狹窄的一種新型影像學(xué)參數(shù)。

1 資料與方法

1.1 臨床資料 選取2014年1月～2017年1月安徽醫(yī)科大學(xué)附屬省立醫(yī)院收治的診斷為發(fā)育性腰椎管狹窄癥并行手術(shù)(椎管減壓+椎間盤摘除+椎間隙植骨+椎弓根螺釘固定術(shù))治療的患者50例作為觀察組，男27例、女23例，年齡(53.16±4.33)歲。納入標(biāo)準(zhǔn)：均來自于安徽地區(qū)；患者術(shù)前MRI根據(jù)Cheung等[4]提出的標(biāo)準(zhǔn)(骨性椎管前后徑L1<20 mm，L2<19 mm，L3<19 mm，L4<17 mm，L5<16 mm，S1<16 mm)診斷為發(fā)育性腰椎管狹窄癥，且存在典型的間歇性跛行癥狀。排除標(biāo)準(zhǔn)：既往有腰椎手術(shù)史及存在滑脫、側(cè)彎、畸形、腫瘤、骨折等。另取40例于本院行健康體檢的無癥狀人群作為對照組，男21例、女19例，年齡(51.87±5.74)歲。排除存在發(fā)育性椎管狹窄且無癥狀的患者。兩組年齡、性別有可比性。

1.2 MRI掃描 研究對象均接受1.5T HD MRI掃描(美國GE公司)，掃描范圍L1～S1，掃描參數(shù)設(shè)定(T2序列)：FOV=32*32 cm，Slice thickness=4 mm，Slice spacing=1 mm，Matrix=320*224，TR=2 460 ms，TE=102 ms，每個椎體掃描獲得12副圖像，掃描層面平行于椎間盤和椎弓根水平。取橫斷位上可見最大椎弓根厚度層面為測量層面，該層面可顯示完整的椎弓根環(huán)，具有良好的代表性，在該層面上測得正中骨性椎管前后徑[5]，并根據(jù)Cheung等[4]提出的標(biāo)準(zhǔn)診斷發(fā)育性腰椎管狹窄。

1.3 X線檢查 研究對象均接受站立位腰椎正側(cè)位片檢查。正位片上測量椎弓根間距(IPD)、椎體寬度(ABW)；側(cè)位片上測量椎體長度(SBL)、椎弓根長度(PL)、椎體后緣至棘突根部距離(PM)，具體測量方法見文獻(xiàn)[4]。將所得結(jié)果與椎體大小進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化處理以排除患者體型因素，即兩兩進(jìn)行比值，所得指數(shù)包括正位片上IPD/ABW，側(cè)位片上PL/SBL、PL/PM、SBL/PM。

2 結(jié)果

2.1 兩組MRI測量結(jié)果 觀察組各節(jié)段正中骨性椎管前后徑均小于對照組(P均<0.05)，且自頭側(cè)至尾側(cè)，正中骨性椎管前后徑逐漸減小(P均<0.05)。見表1。

表1 兩組各節(jié)段正中骨性椎管前后徑比較

2.2 兩組X線測量結(jié)果比較 X線片上各徑線測量結(jié)果見表2。無論是觀察組還是對照組，IPD自上而下逐漸增大，而PL則逐漸減小(P均<0.05)。兩組同節(jié)段IPD/ABW、PL/SBL、PL/PM以及SBL/PM比較，P均<0.05。見表3。

2.3 X線片上各參數(shù)診斷發(fā)育性腰椎管狹窄癥的價值 將計算所得比值進(jìn)行ROC分析(圖1～4)，并計算曲線下面積(表4)。IPD/ABW、PL/SBL、PL/PM曲線更靠近圖標(biāo)左上角且曲線下面積大于0.8(0.5～0.7時有較低準(zhǔn)確性，0.7～0.9時有一定準(zhǔn)確性，在0.9以上時有較高準(zhǔn)確性)；SBL/PM曲線接近對角線、曲線下面積大都小于0.7，診斷價值較低。各指標(biāo)診斷界值、敏感性、特異性數(shù)值見表3。

表2 兩組X線片上各節(jié)段徑線對比

注:與觀察組同節(jié)段相比,*P<0.05。

3 討論

發(fā)育性腰椎管狹窄的病因一般認(rèn)為是由于骨骺過早閉合所引起的異常粗短椎弓根所致，無論在兒童期或是成人中的軟骨發(fā)育不全都表現(xiàn)為下部腰椎的椎弓根長度小于上部腰椎[6,7]，本研究結(jié)果也證實了這一點，因而與椎弓根長度相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)化指數(shù)都具有較高的診斷價值。不僅如此，軟骨內(nèi)成骨的紊亂會引起椎弓根間距減小[8～10]，以上兩種因素都會顯著減小硬膜囊的退讓空間從而更容易產(chǎn)生相應(yīng)臨床癥狀。值得注意的是，并不是所有的發(fā)育性腰椎管狹窄患者都會產(chǎn)生明顯的臨床癥狀，且存在發(fā)育性腰椎管狹窄的患者也很少出現(xiàn)上位腰椎的神經(jīng)根癥狀，這可能與局部腰椎所受應(yīng)力狀態(tài)有關(guān)，非正常應(yīng)力狀態(tài)會引起局部椎間盤、軟組織等的退變，這樣在原本狹小的椎管中輕微的突出即可造成硬膜囊、神經(jīng)根的擠壓，以上這些病理改變更容易發(fā)生在退變較重的下腰椎中[11,12]。

表4 兩組IPD/ABW、PL/SBL、PL/PM、SBL/PM比較

注：與觀察組同節(jié)段相比，*P<0.05。

圖1 IPD/ABW診斷發(fā)育性腰椎管狹窄癥的ROC曲線

圖2 PL/SBL診斷發(fā)育性腰椎管狹窄癥的ROC曲線

圖3 PL/PM診斷發(fā)育性腰椎管狹窄癥的ROC曲線

圖4 SBL/PM診斷發(fā)育性腰椎管狹窄癥的ROC曲線

表3 各指數(shù)的診斷臨界值及其敏感性和特異性

2017年Cheung等[12]首次在X線片上對腰椎各節(jié)段的徑線進(jìn)行測量，并將其與椎體大小進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化，排除了身高體型對測量的干擾，通過其提出的若干指數(shù)來對發(fā)育性腰椎管狹窄癥作出診斷，在發(fā)育性腰椎管狹窄癥的臨床研究、篩查中是一種新穎的簡便實用方式；但該研究中對照組研究對象年齡并未與患者組匹配，平均年齡小于患者組，因而存在年齡因素的干擾；對照組僅以無臨床癥狀作為主要納入標(biāo)準(zhǔn)，未排除存在發(fā)育性椎管狹窄且無癥狀的患者；且兩組研究對象生活地域也存在差異；因而研究結(jié)果存在一定程度的局限性。目前國內(nèi)外仍無其他類似研究對這些影像學(xué)指數(shù)進(jìn)行進(jìn)一步驗證，本研究旨在對安徽地區(qū)人群中發(fā)育性腰椎管狹窄癥患者的X線片相關(guān)指數(shù)進(jìn)行研究，并進(jìn)一步完善Cheung等[4]研究中的不足。

目前，對于發(fā)育性腰椎管狹窄癥的定義不同學(xué)者報道的結(jié)果差異較大，其根本原因是缺乏統(tǒng)一的測量標(biāo)準(zhǔn)，一些在尸體樣本和術(shù)中測量的數(shù)值并不能等同于影像學(xué)上的數(shù)值，此外，一些基于影像學(xué)的測量方法也存在較大差異。然而，對于具有一定臨床閱片經(jīng)驗的醫(yī)生來說，若腰椎X線片上觀察到椎弓根較短或椎弓根間距較窄，則提示患者很可能存在發(fā)育性腰椎管狹窄。因為椎弓根長度和間距在很大程度上影響著骨性椎管的矢狀徑和冠狀徑，從而影響椎管容積，但是僅通過椎弓根的長短和間距的大小來判斷發(fā)育性腰椎管狹窄十分困難。首先，不同節(jié)段的椎弓根其長度和間距存在差異，再者患者的體型也影響著椎弓根的長度和間距，因而需要將其與椎體大小相關(guān)的參數(shù)進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化處理。Cheung等[3]在MRI圖像上將椎弓根長度與椎體大小進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化，發(fā)現(xiàn)在有典型間歇性跛行癥狀人群中其椎弓根長度明顯小于無癥狀人群。Cheung等[4]在X線中進(jìn)一步研究這種特征，發(fā)現(xiàn)PL/SBL對于診斷發(fā)育性腰椎管狹窄具有高度的敏感性和特異性。

本研究中，我們在X線片中選擇了IPD、PL、PM作為反映椎管容積的參數(shù)，這是因為首先這三者可以反映椎管的冠狀徑及矢狀徑，即與椎管容積密切相關(guān);其次在X線片中可以很容易地找出相應(yīng)的標(biāo)記點從而進(jìn)行測量。接下來我們在MRI上測量正中骨性椎管前后徑，通過這種金標(biāo)準(zhǔn)來界定患者是否可以診斷為發(fā)育性腰椎管狹窄。本研究中，我們發(fā)現(xiàn)觀察組腰椎各節(jié)段的IPD、PL值均小于對照組，且由頭側(cè)至尾側(cè)，PL逐漸減小、IPD逐漸增大，而PM值則差異無統(tǒng)計學(xué)意義。顯然僅通過絕對值的比較來作出診斷并不科學(xué)。為了排除患者體型的影響，我們對以上各值進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化處理生成相應(yīng)的指數(shù)，即IPD/ABW、PL/SBL、PL/PM、SBL/PM，通過ROC分析可以看出IPD/ABW、PL/SBL、PL/PM曲線下面積均大于0.8，因而與發(fā)育性腰椎管狹窄的診斷密切相關(guān)，而SBL/PM曲線下面積在0.5～0.7范圍，作為診斷指標(biāo)的可靠度較低，與Cheung等的結(jié)果類似。PL/SBL、IPD/ABW、PL/PM對于診斷發(fā)育性腰椎管狹窄的敏感性和特異性均較高。

綜上所述，腰椎X線片上IPD/ABW、PL/SBL、PL/PM對于診斷發(fā)育性腰椎管狹窄癥具有高度的敏感性和特異性。