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探討腰椎關節突關節退變的影像學改變及意義
摘要：腰椎關節突關節退變是導致下腰痛(low back pain)的主要原因之一，嚴重影響廣大人民群眾的生活質量。本文認真總結近年來國內外學者對于腰椎關節突關節退變的研究進展，概括了關節突退變的X線、CT及MRI表現及其臨床意義，尤其是MRI表現國內相關報道較少，旨在為國內學者今后進行相關領域更深入的臨床研究提供思路和參考。關鍵詞： 腰椎; 關節突; 退變; X線; CT; MRI
下腰痛(Low back pain)是目前最困擾人類的常見疾病之一。流行病學調查表明，大約有多達2/3的人一生中有過下腰痛的癥狀，它僅次于普通感冒，是造成患者求醫的位居第2位的原因[1]。在美國，因下腰痛而造成的直接和間接的社會經濟損失每年超過1 000億美元[1]。早在1911年，Goldthwait就認識到腰椎小關節的疾患可能是導致下腰痛的原因。Cavanaugh領導的研究小組發現腰椎小關節疾病發生率遠高于椎間盤源性疾病，支持腰椎小關節是導致下腰痛來源的觀點[2]。腰椎小關節病的診斷條件為：①腰痛或腰腿痛，或突然出現腰椎關節嵌頓征，腿痛患者多數不過膝部，主要是慢性反復腰部疼痛;②腰椎過伸試驗( )，小關節部明顯壓痛;③1%利多卡因于小關節部封閉，癥狀得到明顯緩解[3]。目前，關于腰椎關節突關節退變的研究很多，本文就關節突關節退變影像學方面的研究做如下綜述。
1 關節突關節的解剖及生物力學特點
腰椎關節突關節屬滑膜關節，由位于椎弓根與椎板相連處的上下關節突構成。上關節突的關節面朝向后內方，下關節突關節面朝向前外方，關節面上覆有透明軟骨。關節周有關節囊附著于關節軟骨周緣，關節囊外層為由膠原纖維構成的致密結締組織，且纖維在關節囊上下部的走行方向不一，在關節囊底部的中層有大量的彈性纖維。關節突關節的這種復雜的解剖和組織結構有利于關節突關節抵抗各方向的負荷。關節突關節參與構成椎管和椎間孔的后壁，關節突關節前方與脊髓和脊神經相鄰，其退變增生可壓迫脊髓或神經根。關節突關節由脊神經后分支支配，神經受壓或被牽拉損傷可引起腰背痛。腰椎關節突的關節面與水平面成直角，與冠狀面成45°角，各腰椎關節突關節與正中矢狀面的夾角大小不一，T12～L2矢狀角度在25.89°～33.87°之間，L3～L5與矢狀角度在40.40°～50.30°之間[4]。
在關節突關節結構中，上關節突關節面是承重和椎體穩定性主要載體，其朝向有3種：(1)矢狀位，上4個腰椎中占多數;(2)中間位，L5最多;(3)冠狀位，與冠狀面接近。在下腰椎，小關節面逐漸轉向額面位，所以上關節突關節形態和關節突關節角的大小所起的機械阻擋作用，在下腰椎的穩定性和椎體運動中作用最大，所受的應力也最大。同時關節突關節角度增大時，其機械阻擋作用也增大，椎體穩定性相應增加;當關節突關節角度減小時，其機械阻擋作用也減小，椎體穩定性相應降低。
2 關節突關節退變的理論基礎
國內外研究表明：腰椎間盤及小關節的退變是脊柱功能單位(SFU)退變的基礎。椎間盤和兩側的小關節構成的三點穩定框架相互支撐，缺一不可。腰脊柱運動是多方向活動的耦合或共軛(coupling)。椎間盤高度改變或者小關節角度的異常，勢必導致共軛效應，從而導致腰椎應力分布不均，造成應力集中區結構損壞，以至發生形態的改變。腰椎小關節在同節段椎間隙高度變窄的長期影響或累積性勞損之下，造成腰椎間小關節的關節軟骨剝脫、骨質軟化、表面凸凹不平。關節增生變厚，導致關節的方向走行異常，咬合關系失常，從而發生關節的椎體滑移，甚至小關節的半脫位[5]。小關節角的方向性與其維持腰椎的旋轉和剪切力有關，矢狀位的小關節角所受壓力明顯增加，穩定性減弱，易發生關節退變。
3 關節突關節退變的X線表現及臨床意義
腰椎關節突關節位于椎體后方，位置較隱蔽，常規正側位X線片只能觀察到關節突的部分邊緣，不能顯示其全貌[6]。周承濤等[7]在取得了大量關節突關節角度值的基礎上，設計出關節突關節位，使關節突關節清晰可見。對經CT、椎管造影及MRI檢查證實無椎間盤突出等其他疾病的53例下腰痛病人進行觀察，關節突關節均出現不同程度的硬化、錯位及假關節形成等改變。既往報道，關節突關節間隙一般不小于2 mm。周承濤等[7]還發現：(1)在下腰痛患者關節突關節位片上均出現不同程度關節間隙變窄;(2)通過上關節突內緣距與椎弓根間距比值(IFD/IPD值)的測量，能客觀評價上關節突向內側增生的程度(衡量椎管狹窄的標準之一);(3)測量上關節突高度與椎弓根高度比值(ZH/PH值)改變可反映上關節突向上增生的程度，尤其是判斷對神經根鞘的壓迫(衡量椎間孔狹窄的標準之一)。
4 關節突關節退變的CT表現及臨床意義
4.1 CT平掃觀察和測量關節突形態及關節角
一般情況下，主要通過CT平掃來觀察和測量腰椎關節突關節面形態及關節突關節角度的大小。目前，臨床上較為常用的CT診斷方法由Grobler推薦，即經過相應的椎間隙的下位椎體，平行于下位椎體終板的掃描層面。此面經過上關節面的基部，層面上可以觀察到最大的關節經線，這對研究小關節具有代表性[8]。在下腰椎CT片椎間隙層面上，腰椎下關節突關節面前后兩端點連線與同椎體正中矢狀線的夾角稱為關節突關節角[7]。多數學者認為，當雙側關節突關節角的差值大于10°時即視為關節突關節角不對稱，而有的作者定義為5°。據上下關節突關節面的形態和相互關系，劉旭林等[9]將關節突關節分為4種類型，I型：平行型，上下關節突關節面呈直線平行;Ⅱ型：環抱型，上關節突關節面呈弧形且凹面較大，下關節突關節面呈相應的弧形凸面，為上關節突所環抱;Ⅲ型：反環抱型，與Ⅱ型相反，下關節突包繞上關節突;Ⅳ型：雙環抱型，上下關節突均分為內外兩部分，一部分環抱相應的關節突，而另一部分則被相應的關節突所環抱，關節突關節間隙呈“S”形彎曲狀。
4.2 腰椎關節突不對稱與椎間盤退變的關系
腰椎關節突關節不對稱與腰椎間盤退變的關系目前仍沒有達成共識。一種觀點認為，腰椎關節突關節不對稱與腰椎間盤退變有顯著的相關性。Park等[10]的研究發現，在腰椎極外側型和后外側型椎間盤突出中關節突關節不對稱程度和椎間盤退變程度有明顯差異，他們認為關節突關節不對稱的程度和椎間盤退變的程度差異可能是椎間盤從極外側或后外側突出的關鍵因素。Karacan等[11]在測量了61例腰椎間盤突出患者的體質量、身高、體質量指數等體形指標和關節突關節角后認為，腰椎間盤突出的患者關節突關節不對稱及矢狀方向的關節面發生率較高，在身材較高的患者中這種改變更為明顯。Okuda等[12]在回顧性分析了因L4退變性滑脫而行L4～5后路椎間植骨融合的患者發現：L3椎板的水平方向和L3～4關節突關節的不對稱同時存在有可能是術后L3、4椎間盤加速退變所引起的神經癥狀加劇的危險因素之一。而另一種觀點則認為，腰椎關節突關節不對稱與椎間盤退變不存在相關性[13]。他們認為，下腰椎高發椎間盤突出是應力所致，這是由脊柱特殊結構和人
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