青年下腰痛患者腰椎前凸角與腰椎間盤(pán)退變的關(guān)系研究

王久清 陳騰 張顯 黃昌林

作者單位：1 河南大學(xué)第一附屬醫(yī)院骨科，河南 開(kāi)封 475001

2 中國(guó)人民解放軍聯(lián)勤第989 醫(yī)院全軍軍事訓(xùn)練醫(yī)學(xué)研究所，河南 洛陽(yáng) 471003

腰椎曲度的改變可導(dǎo)致腰椎退行性疾病的發(fā)生[1]，故在與下腰痛(Low back pain,LBP)有關(guān)的危險(xiǎn)因素中，腰骶椎生物力學(xué)的改變亦是重要原因之一[2]。流行病學(xué)調(diào)查顯示，LBP 已成為高發(fā)的骨科疾病之一，世界范圍內(nèi)LBP 的1年患病率達(dá)38%，且青年患者并不少見(jiàn)[3]。目前對(duì)于青年LBP 主要危險(xiǎn)因素的研究較少，對(duì)這一特定人群腰椎前凸角與腰椎間盤(pán)退變的關(guān)系尚未見(jiàn)有明確的研究報(bào)道。因此，本研究收集部分青年LBP 患者影像學(xué)資料，對(duì)腰椎前凸角和腰椎間盤(pán)退變的關(guān)系進(jìn)行分析。

1 材料與方法

1.1 一般資料選取2019年1～10月于我院骨科門(mén)診或病房接受診治的青年LBP 患者。納入標(biāo)準(zhǔn)：①LBP 3 個(gè)月以上，伴有或不伴有下肢放射痛[4]；②年齡20～39 歲，女性近1年內(nèi)無(wú)妊娠史；③臨床資料完整。排除標(biāo)準(zhǔn)：①外傷所致腰痛；②腰椎畸形、結(jié)核、腫瘤等疾病史；③腰部手術(shù)史。

1.2 方法

1.2.1 腰椎前凸角 受試者均拍攝站立位腰椎側(cè)位數(shù)字射線成像（DR）：充分伸展髖、膝關(guān)節(jié)，雙肩關(guān)節(jié)前屈，肘關(guān)節(jié)屈曲，雙拳置于同側(cè)鎖骨上。Cobb法測(cè)量腰椎前凸角，總前凸角為經(jīng)L1上終板與S1上終板延長(zhǎng)線的夾角。見(jiàn)圖1。

圖1 腰椎前凸角測(cè)量方法

1.2.2 腰椎間盤(pán)退變程度 受試者均接受3.0T MRI(美國(guó)GE 公司Discovery MR750W)腰椎平掃。選取腰椎MRI 的T2WI 序列，由1 位放射科醫(yī)師和1 位骨科醫(yī)師(均為中級(jí)及以上職稱(chēng))參照Pfirrmann 分級(jí)量表[5]，分別獨(dú)立評(píng)定腰椎間盤(pán)退變的分級(jí)。如

二者意見(jiàn)不一致，則由高級(jí)職稱(chēng)的放射科醫(yī)師進(jìn)行判定。如受試者腰椎存在多個(gè)節(jié)段退變時(shí)，則以退變最嚴(yán)重節(jié)段的分級(jí)作為最終記錄值。

1.2.3 分析指標(biāo) 依據(jù)Pfirrmann 分級(jí)，整理同一分級(jí)患者腰椎前凸角數(shù)據(jù)，分析不同分級(jí)患者腰椎前凸角數(shù)值和腰椎間盤(pán)退變分級(jí)的關(guān)系。

1.3 統(tǒng)計(jì)學(xué)方法應(yīng)用SPSS 23.0 統(tǒng)計(jì)學(xué)軟件，符合正態(tài)分布和方差齊性的計(jì)量資料以±s表示，兩組比較采用獨(dú)立樣本t檢驗(yàn)，多組間比較采用單因素方差分析。相關(guān)性分析采用Pearson 分析。P<0.05為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

2 結(jié)果

2.1 一般結(jié)果共納入青年LBP 患者110 例，男78例(70.91%)，女32 例(29.09%)；年齡22～38 歲，平均(28.42±0.83)歲。

2.2 不同Pfirrmann 分級(jí)患者腰椎前凸角比較110 例患者腰椎前凸角范圍為32.64°～51.16°，平均(42.17±5.36)°。PfirrmannⅠ級(jí)11 例，Ⅱ級(jí)34 例，Ⅲ級(jí)46 例，Ⅳ級(jí)19 例，Ⅴ級(jí)0 例。4 組患者腰椎前凸角比較差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(F=2.3680，P=0.0749)。

參照Pfirrmann 分級(jí)法，進(jìn)一步將Ⅰ～Ⅱ級(jí)患者定義為輕度退變組(輕度組)，Ⅲ～Ⅳ級(jí)定義為中度退變組(中度組)，兩組腰椎前凸角比較差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(t=3.171，P=0.0020)。見(jiàn)表1。

表1 不同Pfirrmann 分級(jí)患者腰椎前凸角比較（±s）

表1 不同Pfirrmann 分級(jí)患者腰椎前凸角比較（±s）

組別n腰椎前凸角（°）F/tP Pfirrmann 分級(jí)2.3680 0.0749Ⅰ級(jí)組1146.22±8.71Ⅱ級(jí)組3444.86±9.57Ⅲ級(jí)組4641.31±7.24Ⅳ級(jí)組1940.16±8.87退變程度3.171 0.0020輕度組4545.37±7.28中度組6541.16±6.53

2.3 腰椎前凸角與腰椎退變的關(guān)系青年LBP 患者腰椎前凸角與腰椎間盤(pán)退變程度呈負(fù)相關(guān)(r=-0.547，P<0.01），即腰椎前凸角越小，腰椎間盤(pán)退變程度越高。

3 討論

3.1 LBP 及其發(fā)生機(jī)制一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)LBP 的定義應(yīng)該包括解剖區(qū)域、疼痛持續(xù)時(shí)間和限制腰部水平活動(dòng)的精確描述[6]。LBP 主要診斷指征：以下背部、腰骶部、臀部疼痛為主要表現(xiàn)，無(wú)明顯神經(jīng)體征，疼痛大于3 個(gè)月，影像學(xué)示腰部無(wú)明顯的病理改變或腰椎退行性變程度較輕而不能很好的解釋全部癥狀[7]。目前對(duì)于LBP 的發(fā)病機(jī)制尚未完全明確，多認(rèn)為與椎間盤(pán)退變[8]、腰椎的力學(xué)關(guān)系變化、小關(guān)節(jié)退變[9]、肌肉失衡、韌帶肥厚等因素有關(guān)。

骨科醫(yī)生在LBP 的治療方面發(fā)揮著重要作用，但患者期待的臨床效果卻不能被完全滿足，主要原因在于不能明確主要致病因素以從根源解決問(wèn)題。因此，有必要對(duì)青年LBP 進(jìn)行探討。

3.2 腰椎生物力學(xué)和椎間盤(pán)退變正常的腰椎具有生理性前凸，腰椎的生理前凸在整個(gè)脊柱的平衡中占有重要地位[10]。腰椎前凸的生物學(xué)意義在于具有緩沖震蕩的作用，并增加腰椎抵抗縱向壓縮載荷的能力，在發(fā)揮腰椎運(yùn)動(dòng)、維持腰椎生物力學(xué)穩(wěn)定性中具有重要作用。早期的一些研究認(rèn)為L(zhǎng)BP 患者腰椎前凸角的改變與臨床癥狀之間沒(méi)有必然的聯(lián)系[11,12]，但近年來(lái)研究顯示，腰椎曲度變直易造成青年患者發(fā)生下位椎間盤(pán)的Pfirrmann Ⅳ～Ⅴ級(jí)退變，是青年LBP 患者腰椎間盤(pán)突出的重要征象[13]。腰椎的生理前凸對(duì)維持脊柱的生理曲線和人體的平衡、姿勢(shì)起著重要的作用，故腰椎前凸角的改變可能是引起LBP 的原因之一。

腰椎間盤(pán)退行性病變被認(rèn)為是導(dǎo)致腰背疼痛的主要原因。長(zhǎng)期不良姿勢(shì)可導(dǎo)致腰椎退變，椎間盤(pán)突出后釋放大量生物介質(zhì)，如神經(jīng)源性、非神經(jīng)源性等，通過(guò)擴(kuò)張血管、增加血管通透性、誘導(dǎo)釋放白介素、腫瘤壞死因子、組胺、激肽和前列腺素等炎癥介質(zhì)，使神經(jīng)纖維末梢感受器致敏，導(dǎo)致神經(jīng)根疼痛，加劇疼痛反應(yīng)[14]。

3.3 相互關(guān)系為了解青年LBP 患者腰椎前凸角的變化是否導(dǎo)致腰椎間盤(pán)退變，本研究納入了110 例青年LBP 患者，通過(guò)測(cè)量腰椎前凸角和評(píng)估Pfirrmann分級(jí)以探討上述關(guān)系。在對(duì)不同分級(jí)的患者腰椎前凸角進(jìn)行比較顯示，Ⅰ～Ⅳ級(jí)患者的腰椎前凸角呈減小趨勢(shì)，但組間差異并無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。上述結(jié)果也可能與納入樣本量較小、受試者個(gè)體差異等有關(guān)。在進(jìn)一步對(duì)受試者進(jìn)行分組顯示，Pfirrmann 分級(jí)Ⅰ～Ⅱ級(jí)患者腰椎前凸角顯著大于Ⅲ～Ⅳ級(jí)者，提示隨著腰椎前凸角的減小，青年LBP 患者腰椎間盤(pán)退變程度增加。相關(guān)性分析亦證實(shí)，腰椎前凸角與腰椎間盤(pán)退變程度呈負(fù)相關(guān)，即腰椎前凸角越小，腰椎間盤(pán)退變程度越高。

分析導(dǎo)致上述結(jié)果的原因：腰椎的骨骼和肌肉兩種穩(wěn)定系統(tǒng)相互影響。腰椎曲度的改變屬于代償性姿勢(shì)，腰椎用以增加自身穩(wěn)定，也是腰椎為減輕疼痛而出現(xiàn)的防衛(wèi)性反射。在LBP 發(fā)生后，為減輕肌肉張力牽拉引起的疼痛，患者強(qiáng)迫體位以松弛某些肌肉，此為機(jī)體的防衛(wèi)性反射，導(dǎo)致脊柱周?chē)募∪獾溶浗M織功能失調(diào)，難以有效保持脊柱穩(wěn)定功能；而腰椎為增加自身穩(wěn)定，則以減小腰椎前凸來(lái)代償。但腰椎前凸角減小可引起腰椎生物力學(xué)機(jī)構(gòu)失衡，勢(shì)必增加脊柱周?chē)∪庀到y(tǒng)的負(fù)擔(dān)，機(jī)體的自我保護(hù)機(jī)制進(jìn)一步通過(guò)減小腰椎前凸角來(lái)對(duì)抗。上述循環(huán)破壞了脊柱的內(nèi)在穩(wěn)定性，導(dǎo)致腰椎退行性變加速，纖維環(huán)破裂、髓核突出，引起或加重LPB。

在腰椎前凸角參考值方面，李危石等[15]對(duì)139名無(wú)癥狀青年國(guó)人進(jìn)行測(cè)量，得到正常青年國(guó)人的腰椎前凸角為（48.3±11.1）°。而在本研究納入的青年LBP 患者中，腰椎前凸角為（42.17±5.36）°，明顯低于前者。因腰椎力學(xué)結(jié)構(gòu)產(chǎn)生紊亂是腰椎退變的直接表現(xiàn)，即腰椎生理曲度發(fā)生改變。本研究中青年LBP 患者腰椎前凸角顯著減小，且通過(guò)腰椎MRI 證實(shí)已經(jīng)發(fā)生了腰椎退變。腰椎前凸角減小可導(dǎo)致脊柱彈性降低、活動(dòng)度減小，而腰椎穩(wěn)定的維持依靠骨性結(jié)構(gòu)和肌肉系統(tǒng)，二者任一出現(xiàn)器質(zhì)性或功能性損害所導(dǎo)致的腰椎不穩(wěn)將由對(duì)方代償，進(jìn)而維持腰椎的穩(wěn)定性。因此為代償上述變化并保持腰椎應(yīng)有的活動(dòng)和功能，肌肉系統(tǒng)長(zhǎng)期代償而勞損，導(dǎo)致了LBP 的發(fā)生。由此可以推測(cè)，青年LBP 患者腰椎間盤(pán)臨床退變可能與腰椎前凸角的減小有關(guān)。

本研究尚存在一定不足，如納入樣本量較小、受試者性別差異、腰椎前凸角測(cè)量值和椎間盤(pán)退變分級(jí)判斷存在誤差等，有待進(jìn)一步大樣本、分層研究。但臨床研究的目的在于解決臨床問(wèn)題，本研究所獲得的有關(guān)結(jié)論有助于為骨科、康復(fù)科醫(yī)師對(duì)青年LBP 患者治療方案的制定提供新的參考和思路。