引用本文： 呂昕, 張斌, 劉遠, 戴閩. 下腰椎小關節退變與脊柱-骨盆矢狀面平衡的相關性研究. 中國修復重建外科雜志, 2015, 29(8): 964-968. doi: 10.7507/1002-1892.20150208 復制
人體脊柱-骨盆的形態對維持軀體矢狀面平衡起著重要作用，脊柱-骨盆矢狀面失衡與脊柱退行性疾病密切相關[1]。脊柱為人體主要承重組織，椎小關節與椎間盤所構成的三關節復合體組成了脊柱的運動節段，使各椎體得以接合，維持脊柱的穩定性[2]。既往有研究表明，腰椎間盤的退變程度與脊柱-骨盆矢狀面失平衡存在相關性[3]；但椎小關節退變程度與脊柱-骨盆矢狀面形態間是否存在相關性，國內暫無相關報道。鑒于此，我們回顧性研究了腰椎退行性疾病患者的影像學資料，觀察腰椎小關節退變程度與脊柱-骨盆矢狀面參數的關系，以期為臨床椎小關節退變的早期發現、干預提供參考。報告如下。
1 臨床資料
1.1 患者選擇標準
納入標準：① 腰椎退行性疾病患者；② 年齡＞18 歲；③ 影像學資料完整，包括腰椎正側位X線片（含雙髖關節）、腰椎CT。排除標準：① 既往有脊柱、髖關節手術史者；② 脊柱畸形患者；③ 脊柱骨折、感染、結核等病變患者。2014年6月－11月共120例患者符合選擇標準納入研究。
1.2 一般資料
本組男58例，女62例；年齡24～77歲，平均53歲。病程3～96個月，平均6.6個月。病變節段：L3、4 32例，L4、5 47例，L5、S1 52例。腰椎間盤突出癥71例，腰椎間盤突出合并腰椎管狹窄37例，退行性腰椎滑脫12例（均為單節段滑脫且Meyerding分度為Ⅰ度）。
1.3 影像學測量
腰椎小關節退變的Pathria分級[4]：在腰椎CT上分節段對小關節進行分級。0級：關節突無退變，關節間隙正常；Ⅰ級：關節間隙變窄和/或出現輕微骨贅或增生；Ⅱ級：關節間隙變窄和/或關節突中度退變、關節硬化或增生；Ⅲ級：關節間隙包含性變窄和/或關節硬化和骨贅形成。
脊柱-骨盆矢狀面參數測量：在站立位腰椎側位X線片上進行測量。① 脊柱參數：腰椎前凸角（lumbar lordosis，LL），骶骨終板與L1椎體上終板間夾角；上腰彎前凸角（upper lumbar lordosis，ULL），L1上終板與腰彎前凸頂點間夾角；下腰彎前凸角（lower lumbar lordosis，LLL），骶骨終板與腰彎前凸頂點間夾角。② 骨盆參數：骨盆傾斜角（pelvic tilt，PT），骶骨終板中點和股骨頭中心連線與垂直線的夾角；骨盆入射角（pelvic incidence，PI），經骶骨終板中點作垂線，該垂線和骶骨終板的中點與股骨頭中心連線的夾角，若雙側股骨頭不重疊，取兩股骨頭中心連線的中點作為中心點；骶骨傾斜角（sacral slope，SS），骶骨終板和水平線的夾角。見圖 1。
圖1
脊柱-骨盆矢狀面參數測量示意圖 ? 脊柱參數示意圖（LL為Ca1和Ca2夾角） ? 骨盆參數示意圖
Figure1.
Measurement of spine-pelvic sagittal balance parameters ? Spine parameters (LL was the inclination between Ca1 and Ca2) ? Pelvic parameters
所有影像學評估及測量均由2名骨科醫生在本院醫學影像存檔與通訊系統（PACS）上單獨完成，椎小關節退變等級取退變較嚴重一側，脊柱-骨盆矢狀面參數取2次測量值的平均值。
1.4 實驗分組與統計學分析
為了探討骨盆參數PI對各節段小關節退變的影響，依據PI的正常范圍[5]將PI測量值分為小于正常范圍（≤35.5°）組（A組）、正常范圍（35.5～54.7°）組（B組）和大于正常范圍（≥54.7°）組（C組）。其中A組11例，男3例、女8例，年齡（49.09±9.88）歲；B組80例，男44例、女36例，年齡（53.21±10.75）歲；C組29例，男11例、女18例，年齡（54.03±11.09）歲。3組患者性別及年齡比較差異均無統計學意義（P＞0.05），具有可比性。采用SPSS17.0統計軟件進行分析，分節段對各組間小關節退變程度進行Kruskal-Wallis檢驗；檢驗水準α=0.05。
為了探討各節段小關節退變程度與脊柱-骨盆矢狀面參數的關系，將0、Ⅰ級分為無退變或輕度退變組（N組），Ⅱ、Ⅲ級為中至重度退變組（M組）。其中在L3、4節段，N、M組患者年齡分別為（52.91±11.24）歲和（54.98±9.90）歲；在L4、5節段，分別為（51.90±10.80）歲和（54.80±11.40）歲；在L5、S1節段，分別為（50.85±9.60）歲和（53.67±11.80）歲；各節段兩組患者年齡比較差異均無統計學意義（P＞ 0.05），具有可比性。為排除PI對結果的影響，僅對A、B組患者資料進行統計分析。采用SPSS17.0統計軟件進行分析，組間比較采用獨立樣本t檢驗；檢驗水準α=0.05。
2 結果
2.1 PI對各節段小關節退變程度的影響
在L4、5和L5、S1節段，A、B、C組間小關節退變程度比較差異均有統計學意義（P＜0.05），C組小關節退變更嚴重；但在L3、4節段，各組間小關節退變程度比較差異無統計學意義（P＞0.05）。見表 1。
表1
PI對各節段小關節退變程度的影響
Table1.
The impact of PI on facet joint degeneration at each segment
2.2 各節段小關節退變程度與脊柱-骨盆矢狀面參數的關系
各節段N、M組間除PT比較差異有統計學意義（P＜0.05）外，其余各脊柱-骨盆矢狀面參數兩組間比較差異均無統計學意義（P＞0.05）。見表 2～4。
表2
L3、4節段兩組間脊柱-骨盆矢狀面參數比較（
表3
L4、5節段兩組間脊柱-骨盆矢狀面參數比較（
表4
L5、S1節段兩組間脊柱-骨盆矢狀面參數比較（3 討論
近年來隨著對脊柱疾病的進一步認識，脊柱-骨盆矢狀面平衡得到了更多關注。脊柱與骨盆是密切相關的整體，兩者共同維持軀干在矢狀面上的整體平衡，腰骶椎和骨盆形態對矢狀面平衡起著關鍵作用。小關節的退變與脊柱退行性疾病存在密切關系[6-9]，腰椎退行性疾病在影像學上常有矢狀面失衡的表現，矢狀面的失衡主要依靠胸部后凸減小、相鄰活動單元的過伸及骨盆后旋代償，從而導致脊柱-骨盆矢狀面參數的改變[10-11]。
3.1 PI與小關節退變程度的關系
在脊柱-骨盆矢狀面參數中，PI的應用最為廣泛。PI反映了骨盆的矢狀面形態，在個體成年后達到穩定，不隨姿勢的變化發生改變[12-14]。Jentzsch等[15]通過對620例患者研究發現，PI較大的患者下腰椎節段小關節退變程度更為嚴重。本研究與Jentzsch等的研究結果相似。有研究顯示[12-14]，PI與LL成正相關，較大的PI決定個體擁有較大的LL，致使腰椎應力更多地集中在后柱，加速小關節的退化[16]。腰椎中，L4、5和L5、S1節段的活動度最大也最不穩定[17]，這可能是較大的PI導致L4、5及L5、S1節段發生更嚴重退變的原因。本研究結果表明，PI在一定程度上能夠影響L4、5及L5、S1節段小關節的退 變。
3.2 小關節退變程度與脊柱-骨盆矢狀面平衡的關 系
PT為姿勢相關性骨盆參數，反映了骨盆的代償程度，PT增大為骨盆后傾的表現[18]；本研究發現，各節段小關節中重度退變組的PT均大于無退變或輕度退變組。由于PT增大，骶骨進一步向水平方向傾斜，增加了腰椎剪切力，也進一步增加了下腰椎小關節的應力[19]，加速了小關節的退化。
正常情況下，小關節對脊柱運動起著限制和穩定作用，能夠對抗前向剪切力，限制椎體向前滑移。1955年，Newman首次提出“退行性滑脫”，并認為它是由椎間盤及小關節的退變所致[6]。椎小關節發生退變時，關節軟骨及軟骨下骨骨質破壞，關節發生重塑，增生變厚，導致關節的咬合關系失常；同時，小關節在旋轉張力、剪切力中對椎間盤的保護作用將減弱，可導致或加重椎間盤退變，最終導致矢狀面失衡以及椎體滑移[20-22]。有臨床研究和實驗證實，高應力是小關節軟骨產生退變的重要因素之一[23-24]。另外，有學者認為椎間盤退變引起的椎間高度丟失是導致腰椎小關節退變的主要原因[25]。van Schaik[26]在研究中發現，椎小關節承受的壓力隨椎間高度的遞減顯著增加。椎小關節與椎間盤二者間相互影響，導致脊柱節段局部參數的改變，進而影響整體矢狀面的平衡。
Schwab等[27]的研究發現，成人脊柱疾病患者的生存質量與脊柱-骨盆矢狀面形態密切相關，矢狀面的輕度失衡即可導致患者生存質量的降低。脊柱運動節段的形態對脊柱矢狀面平衡有著直接影響。因此，椎小關節退變的早期發現、干預，將有助于維持脊柱-骨盆矢狀面的正常形態，提高患者的生存質量。同時，正常的脊柱-骨盆矢狀面形態的維持，或有利于減緩小關節的退變。
綜上述，小關節與脊柱-骨盆矢狀面參數密切相關，較大的PI可導致或加重小關節的退變。但本研究不足之處在于未納入無癥狀人群作為研究對象，實驗結果可能存在一定偏倚。更深入的研究有待今后進一步大樣本的病例觀察。
人體脊柱-骨盆的形態對維持軀體矢狀面平衡起著重要作用，脊柱-骨盆矢狀面失衡與脊柱退行性疾病密切相關[1]。脊柱為人體主要承重組織，椎小關節與椎間盤所構成的三關節復合體組成了脊柱的運動節段，使各椎體得以接合，維持脊柱的穩定性[2]。既往有研究表明，腰椎間盤的退變程度與脊柱-骨盆矢狀面失平衡存在相關性[3]；但椎小關節退變程度與脊柱-骨盆矢狀面形態間是否存在相關性，國內暫無相關報道。鑒于此，我們回顧性研究了腰椎退行性疾病患者的影像學資料，觀察腰椎小關節退變程度與脊柱-骨盆矢狀面參數的關系，以期為臨床椎小關節退變的早期發現、干預提供參考。報告如下。
1 臨床資料
1.1 患者選擇標準
納入標準：① 腰椎退行性疾病患者；② 年齡＞18 歲；③ 影像學資料完整，包括腰椎正側位X線片（含雙髖關節）、腰椎CT。排除標準：① 既往有脊柱、髖關節手術史者；② 脊柱畸形患者；③ 脊柱骨折、感染、結核等病變患者。2014年6月－11月共120例患者符合選擇標準納入研究。
1.2 一般資料
本組男58例，女62例；年齡24～77歲，平均53歲。病程3～96個月，平均6.6個月。病變節段：L3、4 32例，L4、5 47例，L5、S1 52例。腰椎間盤突出癥71例，腰椎間盤突出合并腰椎管狹窄37例，退行性腰椎滑脫12例（均為單節段滑脫且Meyerding分度為Ⅰ度）。
1.3 影像學測量
腰椎小關節退變的Pathria分級[4]：在腰椎CT上分節段對小關節進行分級。0級：關節突無退變，關節間隙正常；Ⅰ級：關節間隙變窄和/或出現輕微骨贅或增生；Ⅱ級：關節間隙變窄和/或關節突中度退變、關節硬化或增生；Ⅲ級：關節間隙包含性變窄和/或關節硬化和骨贅形成。
脊柱-骨盆矢狀面參數測量：在站立位腰椎側位X線片上進行測量。① 脊柱參數：腰椎前凸角（lumbar lordosis，LL），骶骨終板與L1椎體上終板間夾角；上腰彎前凸角（upper lumbar lordosis，ULL），L1上終板與腰彎前凸頂點間夾角；下腰彎前凸角（lower lumbar lordosis，LLL），骶骨終板與腰彎前凸頂點間夾角。② 骨盆參數：骨盆傾斜角（pelvic tilt，PT），骶骨終板中點和股骨頭中心連線與垂直線的夾角；骨盆入射角（pelvic incidence，PI），經骶骨終板中點作垂線，該垂線和骶骨終板的中點與股骨頭中心連線的夾角，若雙側股骨頭不重疊，取兩股骨頭中心連線的中點作為中心點；骶骨傾斜角（sacral slope，SS），骶骨終板和水平線的夾角。見圖 1。
圖1
脊柱-骨盆矢狀面參數測量示意圖 ? 脊柱參數示意圖（LL為Ca1和Ca2夾角） ? 骨盆參數示意圖
Figure1.
Measurement of spine-pelvic sagittal balance parameters ? Spine parameters (LL was the inclination between Ca1 and Ca2) ? Pelvic parameters
所有影像學評估及測量均由2名骨科醫生在本院醫學影像存檔與通訊系統（PACS）上單獨完成，椎小關節退變等級取退變較嚴重一側，脊柱-骨盆矢狀面參數取2次測量值的平均值。
1.4 實驗分組與統計學分析
為了探討骨盆參數PI對各節段小關節退變的影響，依據PI的正常范圍[5]將PI測量值分為小于正常范圍（≤35.5°）組（A組）、正常范圍（35.5～54.7°）組（B組）和大于正常范圍（≥54.7°）組（C組）。其中A組11例，男3例、女8例，年齡（49.09±9.88）歲；B組80例，男44例、女36例，年齡（53.21±10.75）歲；C組29例，男11例、女18例，年齡（54.03±11.09）歲。3組患者性別及年齡比較差異均無統計學意義（P＞0.05），具有可比性。采用SPSS17.0統計軟件進行分析，分節段對各組間小關節退變程度進行Kruskal-Wallis檢驗；檢驗水準α=0.05。
為了探討各節段小關節退變程度與脊柱-骨盆矢狀面參數的關系，將0、Ⅰ級分為無退變或輕度退變組（N組），Ⅱ、Ⅲ級為中至重度退變組（M組）。其中在L3、4節段，N、M組患者年齡分別為（52.91±11.24）歲和（54.98±9.90）歲；在L4、5節段，分別為（51.90±10.80）歲和（54.80±11.40）歲；在L5、S1節段，分別為（50.85±9.60）歲和（53.67±11.80）歲；各節段兩組患者年齡比較差異均無統計學意義（P＞ 0.05），具有可比性。為排除PI對結果的影響，僅對A、B組患者資料進行統計分析。采用SPSS17.0統計軟件進行分析，組間比較采用獨立樣本t檢驗；檢驗水準α=0.05。
2 結果
2.1 PI對各節段小關節退變程度的影響
在L4、5和L5、S1節段，A、B、C組間小關節退變程度比較差異均有統計學意義（P＜0.05），C組小關節退變更嚴重；但在L3、4節段，各組間小關節退變程度比較差異無統計學意義（P＞0.05）。見表 1。
表1
PI對各節段小關節退變程度的影響
Table1.
The impact of PI on facet joint degeneration at each segment
2.2 各節段小關節退變程度與脊柱-骨盆矢狀面參數的關系
各節段N、M組間除PT比較差異有統計學意義（P＜0.05）外，其余各脊柱-骨盆矢狀面參數兩組間比較差異均無統計學意義（P＞0.05）。見表 2～4。
表2
L3、4節段兩組間脊柱-骨盆矢狀面參數比較（
表3
L4、5節段兩組間脊柱-骨盆矢狀面參數比較（
表4
L5、S1節段兩組間脊柱-骨盆矢狀面參數比較（3 討論
近年來隨著對脊柱疾病的進一步認識，脊柱-骨盆矢狀面平衡得到了更多關注。脊柱與骨盆是密切相關的整體，兩者共同維持軀干在矢狀面上的整體平衡，腰骶椎和骨盆形態對矢狀面平衡起著關鍵作用。小關節的退變與脊柱退行性疾病存在密切關系[6-9]，腰椎退行性疾病在影像學上常有矢狀面失衡的表現，矢狀面的失衡主要依靠胸部后凸減小、相鄰活動單元的過伸及骨盆后旋代償，從而導致脊柱-骨盆矢狀面參數的改變[10-11]。
3.1 PI與小關節退變程度的關系
在脊柱-骨盆矢狀面參數中，PI的應用最為廣泛。PI反映了骨盆的矢狀面形態，在個體成年后達到穩定，不隨姿勢的變化發生改變[12-14]。Jentzsch等[15]通過對620例患者研究發現，PI較大的患者下腰椎節段小關節退變程度更為嚴重。本研究與Jentzsch等的研究結果相似。有研究顯示[12-14]，PI與LL成正相關，較大的PI決定個體擁有較大的LL，致使腰椎應力更多地集中在后柱，加速小關節的退化[16]。腰椎中，L4、5和L5、S1節段的活動度最大也最不穩定[17]，這可能是較大的PI導致L4、5及L5、S1節段發生更嚴重退變的原因。本研究結果表明，PI在一定程度上能夠影響L4、5及L5、S1節段小關節的退 變。
3.2 小關節退變程度與脊柱-骨盆矢狀面平衡的關 系
PT為姿勢相關性骨盆參數，反映了骨盆的代償程度，PT增大為骨盆后傾的表現[18]；本研究發現，各節段小關節中重度退變組的PT均大于無退變或輕度退變組。由于PT增大，骶骨進一步向水平方向傾斜，增加了腰椎剪切力，也進一步增加了下腰椎小關節的應力[19]，加速了小關節的退化。
正常情況下，小關節對脊柱運動起著限制和穩定作用，能夠對抗前向剪切力，限制椎體向前滑移。1955年，Newman首次提出“退行性滑脫”，并認為它是由椎間盤及小關節的退變所致[6]。椎小關節發生退變時，關節軟骨及軟骨下骨骨質破壞，關節發生重塑，增生變厚，導致關節的咬合關系失常；同時，小關節在旋轉張力、剪切力中對椎間盤的保護作用將減弱，可導致或加重椎間盤退變，最終導致矢狀面失衡以及椎體滑移[20-22]。有臨床研究和實驗證實，高應力是小關節軟骨產生退變的重要因素之一[23-24]。另外，有學者認為椎間盤退變引起的椎間高度丟失是導致腰椎小關節退變的主要原因[25]。van Schaik[26]在研究中發現，椎小關節承受的壓力隨椎間高度的遞減顯著增加。椎小關節與椎間盤二者間相互影響，導致脊柱節段局部參數的改變，進而影響整體矢狀面的平衡。
Schwab等[27]的研究發現，成人脊柱疾病患者的生存質量與脊柱-骨盆矢狀面形態密切相關，矢狀面的輕度失衡即可導致患者生存質量的降低。脊柱運動節段的形態對脊柱矢狀面平衡有著直接影響。因此，椎小關節退變的早期發現、干預，將有助于維持脊柱-骨盆矢狀面的正常形態，提高患者的生存質量。同時，正常的脊柱-骨盆矢狀面形態的維持，或有利于減緩小關節的退變。
綜上述，小關節與脊柱-骨盆矢狀面參數密切相關，較大的PI可導致或加重小關節的退變。但本研究不足之處在于未納入無癥狀人群作為研究對象，實驗結果可能存在一定偏倚。更深入的研究有待今后進一步大樣本的病例觀察。
