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探讨腰椎关节突关节退变的影像学改变及意义
摘要：腰椎关节突关节退变是导致下腰痛(low back pain)的主要原因之一，严重影响广大人民群众的生活质量。本文认真总结近年来国内外学者对于腰椎关节突关节退变的研究进展，概括了关节突退变的X线、CT及MRI表现及其临床意义，尤其是MRI表现国内相关报道较少，旨在为国内学者今后进行相关领域更深入的临床研究提供思路和参考。关键词： 腰椎; 关节突; 退变; X线; CT; MRI
下腰痛(Low back pain)是目前最困扰人类的常见疾病之一。流行病学调查表明，大约有多达2/3的人一生中有过下腰痛的症状，它仅次于普通感冒，是造成患者求医的位居第2位的原因[1]。在美国，因下腰痛而造成的直接和间接的社会经济损失每年超过1 000亿美元[1]。早在1911年，Goldthwait就认识到腰椎小关节的疾患可能是导致下腰痛的原因。Cavanaugh领导的研究小组发现腰椎小关节疾病发生率远高于椎间盘源性疾病，支持腰椎小关节是导致下腰痛来源的观点[2]。腰椎小关节病的诊断条件为：①腰痛或腰腿痛，或突然出现腰椎关节嵌顿征，腿痛患者多数不过膝部，主要是慢性反复腰部疼痛;②腰椎过伸试验( )，小关节部明显压痛;③1%利多卡因于小关节部封闭，症状得到明显缓解[3]。目前，关于腰椎关节突关节退变的研究很多，本文就关节突关节退变影像学方面的研究做如下综述。
1 关节突关节的解剖及生物力学特点
腰椎关节突关节属滑膜关节，由位于椎弓根与椎板相连处的上下关节突构成。上关节突的关节面朝向后内方，下关节突关节面朝向前外方，关节面上覆有透明软骨。关节周有关节囊附着于关节软骨周缘，关节囊外层为由胶原纤维构成的致密结缔组织，且纤维在关节囊上下部的走行方向不一，在关节囊底部的中层有大量的弹性纤维。关节突关节的这种复杂的解剖和组织结构有利于关节突关节抵抗各方向的负荷。关节突关节参与构成椎管和椎间孔的后壁，关节突关节前方与脊髓和脊神经相邻，其退变增生可压迫脊髓或神经根。关节突关节由脊神经后分支支配，神经受压或被牵拉损伤可引起腰背痛。腰椎关节突的关节面与水平面成直角，与冠状面成45°角，各腰椎关节突关节与正中矢状面的夹角大小不一，T12～L2矢状角度在25.89°～33.87°之间，L3～L5与矢状角度在40.40°～50.30°之间[4]。
在关节突关节结构中，上关节突关节面是承重和椎体稳定性主要载体，其朝向有3种：(1)矢状位，上4个腰椎中占多数;(2)中间位，L5最多;(3)冠状位，与冠状面接近。在下腰椎，小关节面逐渐转向额面位，所以上关节突关节形态和关节突关节角的大小所起的机械阻挡作用，在下腰椎的稳定性和椎体运动中作用最大，所受的应力也最大。同时关节突关节角度增大时，其机械阻挡作用也增大，椎体稳定性相应增加;当关节突关节角度减小时，其机械阻挡作用也减小，椎体稳定性相应降低。
2 关节突关节退变的理论基础
国内外研究表明：腰椎间盘及小关节的退变是脊柱功能单位(SFU)退变的基础。椎间盘和两侧的小关节构成的三点稳定框架相互支撑，缺一不可。腰脊柱运动是多方向活动的耦合或共轭(coupling)。椎间盘高度改变或者小关节角度的异常，势必导致共轭效应，从而导致腰椎应力分布不均，造成应力集中区结构损坏，以至发生形态的改变。腰椎小关节在同节段椎间隙高度变窄的长期影响或累积性劳损之下，造成腰椎间小关节的关节软骨剥脱、骨质软化、表面凸凹不平。关节增生变厚，导致关节的方向走行异常，咬合关系失常，从而发生关节的椎体滑移，甚至小关节的半脱位[5]。小关节角的方向性与其维持腰椎的旋转和剪切力有关，矢状位的小关节角所受压力明显增加，稳定性减弱，易发生关节退变。
3 关节突关节退变的X线表现及临床意义
腰椎关节突关节位于椎体后方，位置较隐蔽，常规正侧位X线片只能观察到关节突的部分边缘，不能显示其全貌[6]。周承涛等[7]在取得了大量关节突关节角度值的基础上，设计出关节突关节位，使关节突关节清晰可见。对经CT、椎管造影及MRI检查证实无椎间盘突出等其他疾病的53例下腰痛病人进行观察，关节突关节均出现不同程度的硬化、错位及假关节形成等改变。既往报道，关节突关节间隙一般不小于2 mm。周承涛等[7]还发现：(1)在下腰痛患者关节突关节位片上均出现不同程度关节间隙变窄;(2)通过上关节突内缘距与椎弓根间距比值(IFD/IPD值)的测量，能客观评价上关节突向内侧增生的程度(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比值(ZH/PH值)改变可反映上关节突向上增生的程度，尤其是判断对神经根鞘的压迫(衡量椎间孔狭窄的标准之一)。
4 关节突关节退变的CT表现及临床意义
4.1 CT平扫观察和测量关节突形态及关节角
一般情况下，主要通过CT平扫来观察和测量腰椎关节突关节面形态及关节突关节角度的大小。目前，临床上较为常用的CT诊断方法由Grobler推荐，即经过相应的椎间隙的下位椎体，平行于下位椎体终板的扫描层面。此面经过上关节面的基部，层面上可以观察到最大的关节经线，这对研究小关节具有代表性[8]。在下腰椎CT片椎间隙层面上，腰椎下关节突关节面前后两端点连线与同椎体正中矢状线的夹角称为关节突关节角[7]。多数学者认为，当双侧关节突关节角的差值大于10°时即视为关节突关节角不对称，而有的作者定义为5°。据上下关节突关节面的形态和相互关系，刘旭林等[9]将关节突关节分为4种类型，I型：平行型，上下关节突关节面呈直线平行;Ⅱ型：环抱型，上关节突关节面呈弧形且凹面较大，下关节突关节面呈相应的弧形凸面，为上关节突所环抱;Ⅲ型：反环抱型，与Ⅱ型相反，下关节突包绕上关节突;Ⅳ型：双环抱型，上下关节突均分为内外两部分，一部分环抱相应的关节突，而另一部分则被相应的关节突所环抱，关节突关节间隙呈“S”形弯曲状。
4.2 腰椎关节突不对称与椎间盘退变的关系
腰椎关节突关节不对称与腰椎间盘退变的关系目前仍没有达成共识。一种观点认为，腰椎关节突关节不对称与腰椎间盘退变有显著的相关性。Park等[10]的研究发现，在腰椎极外侧型和后外侧型椎间盘突出中关节突关节不对称程度和椎间盘退变程度有明显差异，他们认为关节突关节不对称的程度和椎间盘退变的程度差异可能是椎间盘从极外侧或后外侧突出的关键因素。Karacan等[11]在测量了61例腰椎间盘突出患者的体质量、身高、体质量指数等体形指标和关节突关节角后认为，腰椎间盘突出的患者关节突关节不对称及矢状方向的关节面发生率较高，在身材较高的患者中这种改变更为明显。Okuda等[12]在回顾性分析了因L4退变性滑脱而行L4～5后路椎间植骨融合的患者发现：L3椎板的水平方向和L3～4关节突关节的不对称同时存在有可能是术后L3、4椎间盘加速退变所引起的神经症状加剧的危险因素之一。而另一种观点则认为，腰椎关节突关节不对称与椎间盘退变不存在相关性[13]。他们认为，下腰椎高发椎间盘突出是应力所致，这是由脊柱特殊结构和人
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