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    临床医学论文-腰椎关节突关节退变的影像学改变及意义.doc

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    临床医学论文-腰椎关节突关节退变的影像学改变及意义.doc

    1、 临床论文-腰椎小关节退变的影像学改变及意义作者:、丁、【摘要】腰椎小关节退变是引起腰痛的主要原因之一,严重影响广大人民群众的生活质量。 本文综述了近年来国内外学者对腰椎小关节退变的研究进展,总结了腰椎小关节退变的X线、CT和MRI表现及其临床意义,特别是MRI表现在国内报道较少,以期为国内学者今后在相关领域开展进一步的临床研究提供思路和参考。 【关键词】腰椎;关节突;退化;x光;CT;腰椎小关节的退变被认为是腰痛的主要原因之一,严重影响人们的生活质量。本文综述了近年来国内外学者对腰椎小关节退变的研究进展,总结了关节突退变的X线、CT和MRI特点及其临床意义,其中MRI特点在国内鲜有报道。旨在

    2、为国内学者今后进一步开展相关领域的临床研究提供思路和参考。关键词:腰椎;小关节;退化;x光;CT;MRI腰痛是目前困扰人类最常见的疾病之一。 流行病学调查显示,多达2/3的人一生中都有过腰痛的症状,这种症状仅次于普通感冒,是患者就医的第二大原因1 在美国,每年由腰痛造成的直接和间接的社会和经济损失超过1000亿美元1 早在1911年,Goldthwait就认识到腰椎小关节的疾病可能是腰痛的原因。 Cavanaugh领导的研究小组发现,腰椎小关节疾病的发病率远高于椎间盘源性疾病,这支持了腰椎小关节是腰痛来源的观点2 腰椎小关节疾病的诊断条件为:腰痛或腰痛或腰腿痛,或突然出现腰椎关节嵌顿征,大部分

    3、腿痛患者不过膝,主要为慢性、反复性腰痛;腰椎过伸试验(+)显示小关节明显压痛;1%利多卡因封闭小关节,症状明显缓解3 目前关于腰椎小关节退变的研究很多。本文回顾了小关节退变的影像学研究如下。 小关节的解剖和生物力学特征腰椎小关节属于滑膜关节,由位于椎弓根和椎板交界处的上下小关节组成。 上关节突关节面向后向内,下关节突关节面向前向外,关节面被透明软骨覆盖。 关节周围的关节软骨外围附着有关节囊。关节囊的外层是由胶原纤维组成的致密结缔组织,纤维在关节囊的上下部走向不同。关节囊底部中层有大量弹性纤维。 小平面关节的这种复杂的解剖和组织结构有利于小平面关节抵抗来自所有方向的载荷。 小关节位于椎管后壁和椎

    4、间孔内。前小关节毗邻脊髓和脊神经,其变性和增生可压迫脊髓或神经根。 关节关节受脊神经后支支配,神经压迫或牵拉损伤可引起腰痛。 腰椎小关节面与水平面成直角,与冠状面成45角。腰椎小关节面与正中矢状面的夹角不同。T12L2的矢状角为25.8933.87,L3L5为40.4050.304 在关节突关节结构中,上关节突的关节面是承重和椎体稳定性的主要载体,有三个方位:(1)矢状位,即上四腰椎的大部分;(2)中间位置,L5最多;(3)冠状位,接近冠状面。 在下腰椎,小关节逐渐转向额面位置,所以上小关节的形状和小关节角度的大小对下腰椎的稳定和椎体的运动起着最大的机械阻挡作用,应力也最大。 同时,当关节突的

    5、关节角增大时,其力学阻滞作用也随之增大,椎体的稳定性也相应增加。当关节突的关节角减小时,其机械阻挡作用也随之减小,椎体的稳定性也相应降低。 2小关节退变的理论基础国内外研究表明,腰椎间盘和小关节的退变是脊柱功能单位(SFU)退变的基础 椎间盘和椎间盘两侧的小关节组成的三点式稳定框架相互支撑,缺一不可。 腰椎运动是多方向活动的耦合。 椎间盘高度的改变或小关节角度的异常必然导致共轭效应,从而导致腰椎应力分布不均,应力集中区结构性破坏,甚至形态学改变。 在同一水平椎间隙高度变窄引起的腰椎小关节长期影响或累积劳损下,造成腰椎小关节关节软骨剥离、骨软化、表面骨嶙峋。 关节增生增厚导致关节方向异常和咬合,

    6、从而导致关节椎体滑脱,甚至小关节半脱位5 小关节角度的方向性与维持腰椎的旋转和剪切力有关。矢状位小关节角压力明显增大,稳定性减弱,易发生关节退变。 3小关节退变的X线表现及临床意义腰椎小关节位于椎体后方,位置隐蔽。常规的前侧位X线片只能观察小关节的部分边缘,不能显示全貌6 周等7在获得大量关节突关节角度值的基础上,设计了关节突的关节位置,使关节突关节清晰可见。 观察53例经CT、脊髓造影、MRI证实的无椎间盘突出等其他疾病的下腰痛患者。所有小关节均出现不同程度的硬化、脱位和假关节。 过去有报道关节突的关节间隙一般不小于2 mm 周等7还发现:(1)腰痛患者关节突位片上关节间隙有不同程度的缩小;

    7、(2)通过测量上关节突内缘与椎弓根间距离的比值(IFD/IPD值),可以客观评价上关节突内侧增生的程度(衡量椎管狭窄的标准之一);(3)测量上关节突高度与椎弓根高度的比值(ZH/PH值)的变化,可以反映上关节突向上增生的程度,特别是可以判断神经根鞘的受压情况(衡量椎间孔狭窄的标准之一) 4关节突退变的CT表现及临床意义4.1 CT平扫观察和测量关节突形态和关节角度一般情况下,主要通过CT平扫观察和测量腰椎小关节的形态和角度。 目前临床常用的CT诊断方法是Grobler推荐的,即下椎体通过相应椎间隙与下椎体终板扫描平面平行。 该平面穿过上关节面的基底,在该平面上可以观察到最大的关节子午线,对于小

    8、关节的研究具有代表性8 在下腰椎CT片椎间隙层面上,腰椎下关节突前后两点连线与同一椎体矢状线的夹角称为关节突关节角7 大多数学者认为,当双侧关节突的关节角之差大于10时,认为是关节突的关节角不对称,也有作者将其定义为5。 刘等9根据上下关节突关节面的形态和关系,将关节突分为四型:型:平行型,上下关节突关节面呈直线平行;型:环绕型,上关节突关节面弯曲凹陷,下关节突关节面相应弯曲凸起,被上关节突包围;型:反环抱型,与型相反,下关节突环绕上关节突;型:双环抱型,上下关节突分为内外两部分,一部分被相应的关节突包围,另一部分被相应的关节突包围,关节突的关节间隙呈“S”形。 4.2腰椎小关节不对称与椎间盘

    9、退变的关系关于腰椎小关节不对称与腰椎间盘退变的关系,目前尚无共识。 一种观点认为,腰椎小关节不对称与腰椎间盘退变之间存在显著相关性。 Park等10发现极外侧型腰椎间盘突出症和后外侧型腰椎间盘突出症的小关节不对称程度和椎间盘退变程度存在显著差异,他们认为小关节不对称程度和椎间盘退变程度的差异可能是极外侧型或后外侧型腰椎间盘突出症形成椎间盘突出的关键因素。 Karacan等11测量了61例腰椎间盘突出症患者的体重、身高、体重指数和小关节角度,发现腰椎间盘突出症患者小关节不对称和矢状关节面的发生率较高,且这种变化在身材较高的患者中更为明显。 Okuda等12对因L4退变性腰椎滑脱而行L4 5后路椎

    10、间融合术的患者进行回顾性分析,发现L3椎板的水平方向和L3 4小关节的不对称可能是术后L3,4椎间盘加速退变导致神经症状加重的危险因素之一。 另一方面,腰椎小关节不对称和椎间盘退变之间没有相关性13 他们认为,腰椎间盘突出的高发是由压力引起的,这是由脊柱的特殊结构和人体的特殊姿势决定的,与小关节的方向性无关。 4.3腰椎小关节不对称与退变性腰椎滑脱的关系根据小关节角度的大小,可区分不同类型的腰椎小关节,其中52为矢状,52 35为中间,36为冠状。 随着脊柱退变的加重,小关节的矢状面改变增加,必然导致脊柱稳定性的降低。 藤原等14研究了44具脊柱尸体,发现腰椎小关节的不对称可直接或间接引起相应

    11、节段的椎间不稳定,诱发退行性腰椎滑脱。 顾宏生等15研究表明,退行性腰椎滑脱的小关节角度增大,是椎体矢状不稳的解剖学基础。 小关节冠状部降低了向前的阻挡力,导致小关节半脱位,是一种失代偿,是退行性不稳定的重要表现之一。 关节突可向前或向后移位,明显移位会导致相应的椎管狭窄或变形。 4.4腰椎小关节退变的CT表现正常。腰椎小关节的CT表现为相互平行,关节间隙2.5 4mm;软骨下密度均匀,皮质骨与松质骨界限清楚,关节面边缘光滑。 Carrera等人16描述了腰椎小关节退变的表现:(1)骨刺形成;(2)关节间隙狭窄、不均匀(关节软骨变薄);(3)关节突肥大;(4)接头真空现象;(5)关节囊钙化;(

    12、6)小关节半脱位;(7)小关节的矢状改变;(8)骨质疏松或关节软骨下骨硬化 何锐等16研究了55例腰椎不稳患者的CT,发现96.36%为关节间隙狭窄、不均匀,72.72%为真空,35%为关节面矢状改变,52.72%为小关节半脱位。 关节间隙的变窄意味着软骨的剥离,导致不同程度的腰痛。 骨赘增生和关节突肥大导致侧隐窝狭窄,合并椎间孔缩小和神经根受压。 根据沃尔夫定理,正常或异常骨骼的结构适合抵抗作用于其上的外力。 所以小关节在受力方向上符合骨质增生硬化。 在非应力区,出现骨质疏松或囊性变。暴露的软骨下骨可使气体进入小关节腔,造成关节真空。 然后出现小关节的关节囊松弛、不稳、钙化。 甚至出现小关节

    13、的小骨折。 此外,在顺从力的愈合方向上,骨折被重新成形为更接近矢状面。 近年来,随着SCT多平面重建(MPR)技术的发展,基于多层螺旋CT扫描的曲面重建成像技术有望成为显示椎体小关节病变的重要手段。 不仅丰富了图像显示效果,而且通过不同的MPR显示了椎间小关节的全貌和椎间小关节的毗邻关系,为临床诊断和手术提供了条件。 当然,SCT的MPR技术标准还有待进一步规范。 5小关节退变的MRI表现及临床意义MRI可根据需要采集矢状、冠状、横断图像,定性定位诊断准确。 特别是在矢状位,可以更准确地测量脊椎滑脱的程度。横位时椎间关节间隙变窄,关节面凹凸不平,关节边缘骨质增生,关节半脱位。 虽然MRI在显示

    14、骨结构钙化方面不如CT,但通过软组织和骨信号的差异可以发现峡部裂,可以清楚地显示椎间盘、椎间关节、椎管、椎间孔和硬膜囊的变化。 Carrino等人17证实,MRI在诊断腰椎退行性疾病方面相当准确。 5.1腰椎不稳与关节突和椎间盘退变的关系腰椎不稳主要由椎间盘和小关节退变引起。 腰椎间盘退变导致维持腰椎稳定的韧带及周围软组织发生退变,导致中央和外侧椎管容积变小,压迫内部的硬膜囊和神经根,从而出现腰痛、间歇性跛行等一系列临床症状18 MRI信号有助于定量评估腰椎间盘退变的程度,对椎间盘退变引起的腰椎管狭窄症有一定的诊断价值。 方国华等19将椎间盘退变程度分为0度:信号均匀、形态正常的正常髓核图像;

    15、1度变性:信号强度不均匀,形态不规则扩张;退变程度2:退变范围接近椎体边缘;3度退变:椎间隙变窄,髓核信号消失或部分残留,退变范围达到或超过椎体边缘。 顾宏生等15发现腰椎小关节与椎间盘退变密不可分。 张红军等20发现腰椎运动节段的不稳定大多集中在椎间盘的轻中度退变,而椎间盘的重度退变反而恢复了稳定性。 何瑞等16还发现,腰椎不稳患者的腰椎间盘退变60%以上在1度或2度以内。虽然腰椎间盘退变的程度与临床症状之间没有正相关关系,但是对于腰椎不稳患者来说,MRI检查仍然是非常重要的。 Madsen等21认为硬膜囊的截面积及其轴向承载能力与椎管直径无直接关系,而与体位有关。 Ferreiro等22发

    16、现,对于腰椎间盘突出并伴有脊椎滑脱的患者,直立位MRI的准确性优于仰卧位,这可能是由于椎间盘突出增大,脊柱承重导致椎体前移加重。 Don 23发现退行性滑脱多发生在关节突处于矢状面的节段,而真性滑脱多发生在关节突处于冠状面的节段。 此外,许多关于小关节面MRI表现的研究表明,小关节面矢状位和屈曲度的增加与椎间盘和退变性腰椎滑脱的严重程度呈正相关8 5.2 MRI影像上关节突含水量变化的最新研究目前,腰椎小关节退变的MRI表现报道较少。 Mailleux等人24提出MRI图像上关节突含水量的变化应增强腰椎不稳的怀疑,但这一建议并未引起足够的重视。 最近,藤原等人14根据MRI所见,通过研究椎间盘

    17、与关节突退变发展的关系,建立了关节突退变分级系统。 他们发现椎间盘和关节突的退变与腰椎不稳密切相关。 Longmuir等25也证实了关节突退变与椎间盘退变之间存在密切关系,MRI T2图像上关节突的信号强度和范围可作为关节突退变的诊断依据。 最近,Jeffrey等人26报道了一项关于关节突含水量的MRI表现与腰椎不稳的X线表现之间关系的研究。他们认为也可以通过观察MRI图像上关节突含水量的变化来判断腰椎不稳的有无。 证实腰椎小关节退变与脊柱不稳之间存在密切关系,这与之前发表的生物力学和临床影像学结果一致14,也是首次发现腰椎小关节含水量与脊柱不稳之间存在明确关系。 研究表明,MRI上的上腰椎关

    18、节突含水量与X线下腰椎不稳有密切的线性正相关关系。可以高可靠性地测量关节突的含水量和X射线上的上腰椎不稳定的总量。滑液相对较高的阳性预测值暗示了X射线下腰椎的不稳定性。 尽管如此,Jeffrey等人26的研究资料也表明,MRI不能单独诊断腰椎不稳,因为15%的腰椎不稳患者在X线片上并没有显示出MRI图像上关节突含水量的变化。 此外,19%的MRI显示关节突含水量改变的患者在X线片上没有显示腰椎不稳。 因此,动态X线片仍是准确诊断腰椎不稳的必要手段。 Jeffrey等人26最后指出,他研究的患者很可能存在腰椎不稳,在腰椎动态X线片上没有相应的体征,但在CT、动态MRI或CT 3D重建中可以发现2

    19、7 在腰椎不稳的诊断中,哪种影像学检查最可靠尚无定论。 未来分析关节突含水量与腰椎不稳关系的前瞻性研究应包括其他能更准确反映腰椎不稳诊断和量化指标的影像学技术。 综上所述,腰椎小关节退变是引起腰痛的原因之一,是腰椎不稳的关键因素,与椎间盘退变密切相关。 进一步研究腰椎小关节退变的影像学特征,对预防和诊断腰椎不稳具有重要的临床价值。 【参考文献】【1】卡兹金。腰椎间盘突出症和下腰痛:社会经济因素和考虑J.骨关节外科杂志,2006,88:21-24。2卡瓦诺,陆燕,陈春,等.腰椎和颈椎小关节疼痛的产生J.骨关节外科杂志,2006,88:63-67。3舒茨U,里克特M,德雷尼奥费K,等.透视控制下腰

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