探討腰椎椎弓崩裂的診斷與治療

1、探討腰椎椎弓崩裂的診斷與治療摘要：所謂的腰椎椎弓崩裂(Spondylolysis)是指椎弓峽部產(chǎn)生的應(yīng)力骨折狀態(tài)， 也稱峽部裂，發(fā)生率為6%峽部裂可發(fā)生于單側(cè)或雙側(cè)，如果產(chǎn)生雙側(cè)的峽部 裂隙，椎體、椎弓根、橫突和上關(guān)節(jié)突可在應(yīng)力的作用下一起與椎板、棘突和下 關(guān)節(jié)突發(fā)生滑行分離，即發(fā)生腰椎滑脫。本文就發(fā)生椎弓崩裂有關(guān)的研究做一綜 述。關(guān)鍵詞：椎弓崩裂，腰椎；診斷，治療1腰椎椎弓崩裂的生物力學(xué)及損傷機(jī)制雖然腰椎峽部骨折可由一次性撞擊引起，但越來越多的證據(jù)表明大部分情 況是周期性負(fù)荷引起的累積微創(chuàng)傷導(dǎo)致的疲勞骨折。疲勞骨折是指由小于一次引 起骨折的負(fù)荷的反復(fù)作用引起的骨折。 疲勞可發(fā)生于全身組織，當(dāng)

2、修復(fù)的速度小 于反復(fù)負(fù)荷引起損傷的速度時發(fā)生。疲勞時限用來描述抵抗疲勞骨折的強(qiáng)度， Cyron等指出，在脊柱疲勞的時限決定于周期性的壓力的大小和施加的方法，疲 勞骨折最初發(fā)生在骨質(zhì)最大壓力處。人類直立行走，體重通過腰椎傳遞，椎弓最窄的椎弓峽部由于對抗負(fù)荷橫 截面積最小而成為椎弓部承擔(dān)負(fù)荷的最主要的應(yīng)力集中點，關(guān)節(jié)突負(fù)荷是作用于 椎弓的主要應(yīng)力，所以注定了峽部缺損為人類所特有。Gatt等估計腰椎后部結(jié)構(gòu)承擔(dān)站立時負(fù)荷的16%然而Klemenesics等卻認(rèn)為腰椎后部結(jié)構(gòu)承擔(dān)了過伸 時總負(fù)荷的30% Grobler等通過對脊柱生物力學(xué)的研究認(rèn)為在脊柱任一運(yùn)動節(jié) 段均存在剪力，上一椎體對下一椎體有向

3、前滑移、 旋轉(zhuǎn)的趨勢，這是發(fā)生椎弓崩 裂的力學(xué)基礎(chǔ)。剪力的來源可以這樣理解，把脊椎受力平面橫切后分析所受壓力，可以得到這樣幾個分量：垂直作用于切面的正常壓力和平行于切面 的剪切力以及動量，動量在屈曲時又會引起壓力。椎弓崩裂和腰椎滑脫通常發(fā)生 在L4和L5,原因是由于腰椎前凸的存在，使這一部位承受更大的負(fù)荷，更易受 剪切力的作用。脊椎周期性負(fù)荷的施加方式是影響椎弓峽部疲勞時限的另一個重要因素。過伸時脊柱發(fā)生旋轉(zhuǎn)，脊柱的上關(guān)節(jié)突擠壓上位脊椎的下關(guān)節(jié)突，這種接觸力使下關(guān)節(jié)突發(fā)生向前上的彎曲，峽部的下方產(chǎn)生張力。屈曲時相鄰的上下關(guān)節(jié)突產(chǎn) 生分離，但被關(guān)節(jié)囊和韌帶緊緊連接，使峽部向前彎曲，同時屈曲時脊椎

4、與水平 面間的角度增大剪切力也增大，增加了體重的動量力臂，而且穩(wěn)定上半身的豎脊 肌也會牽拉后部結(jié)構(gòu)而增大負(fù)荷。Sairyo等設(shè)計了 L3S1階段韌帶的有限元模 型，分析了屈曲、伸展、側(cè)屈和軸向旋轉(zhuǎn)時各個結(jié)構(gòu)的應(yīng)力分布；并計算各個結(jié)構(gòu)Von Mises應(yīng)力，預(yù)測的最高應(yīng)力在峽部，而且伸直和旋轉(zhuǎn)的應(yīng)力大于屈曲和 側(cè)屈。這一結(jié)果和Soler等的峽部骨折最常發(fā)生于伸展和旋轉(zhuǎn)時的臨床觀察結(jié)果 相吻合。椎弓峽部的疲勞骨折過程可以這樣描述，周期性屈曲和伸展/過伸，或者上半身反復(fù)承受高沖擊力，使峽部反復(fù)彎曲，達(dá)到疲勞時限后，在最高主應(yīng)力 點開始出現(xiàn)斷裂，負(fù)重持續(xù)，斷裂會不斷擴(kuò)展，進(jìn)而發(fā)展為腰椎滑脫。Kleme

5、ncsics 等 設(shè)計了一個機(jī)械模型進(jìn)一步證實了椎弓崩裂與滑脫之間的病理變化關(guān)系，當(dāng) 峽部受到屈曲力時峽部裂隙無變化；當(dāng)峽部受到伸展力時峽部裂隙加大。如果峽 部裂隙不能對抗張力，張力即轉(zhuǎn)化到峽部周圍纖維及韌帶組織， 作用于韌帶及纖 維組織的張力達(dá)到一定強(qiáng)度時韌帶斷裂并峽部斷開，椎體向前滑移并產(chǎn)生滑脫。椎弓崩裂的病因除了生物力學(xué)因素外，還存在遺傳傾向，因此在考慮生物 力學(xué)因素的同時，也需要研究生物和遺傳因素。對于運(yùn)動員而言，本病的確切病 理生理可能包括真正的疲勞骨折，而對于久坐的椎弓崩裂患者更多的可能與解剖 相關(guān)的峽部內(nèi)部脆性有關(guān)。2腰椎椎弓崩裂的診斷腰椎崩裂可分為三個臨床階段：早期、進(jìn)展期和終

6、末期，各個階段的癥狀變 異較大，給臨床診斷帶來了困難。絕大多數(shù)病例在整個的病變過程中都不出現(xiàn)癥 狀，也可能在疾病的晚期受到輕微或者明顯的外傷后出現(xiàn)癥狀。其最主要癥狀是下腰部的疼痛，也可能出現(xiàn)神經(jīng)損傷的癥狀，椎弓崩裂的運(yùn)動員在完成特定的運(yùn) 動時可能會產(chǎn)生疼痛，疼痛的開始可以是急性的，或者進(jìn)行性的，以后變?yōu)槁?痛或鈍痛。在影像學(xué)上椎弓崩裂可有這樣的幾個階段的表現(xiàn)：應(yīng)力反應(yīng)、微骨折、假 關(guān)節(jié)和最后的滑脫。一般認(rèn)為，45側(cè)斜位片是診斷腰椎椎弓崩裂的重要手段。然而，不同腰骶部放射位置探測椎弓崩裂的靈敏度是有限的11，只有當(dāng)射線束與峽不連平面相平行時才能獲得理想的效果。也就是只有當(dāng)峽不連平面與冠狀 面成

7、45夾角且與腰椎峽部垂直時，45側(cè)斜位片才具有診斷意義。45側(cè)斜 位片上腰椎神經(jīng)弓呈狗形投影，峽部位于狗頸處。侯樹勛等 12認(rèn)為大約20%隹 弓崩裂在45側(cè)斜位片才能被發(fā)現(xiàn)，并認(rèn)為45側(cè)斜位片對于青年患者的檢查 尤其重要。Saifuddin等13通過對34例椎弓崩裂患者進(jìn)行45側(cè)斜位片和CT 掃描研究結(jié)果顯示椎弓崩裂的裂隙角度變異很大，這是影響X線拍片結(jié)果的重要因素。并認(rèn)為除非伴有椎體滑脫，大多數(shù)腰椎椎弓崩裂在45側(cè)斜位片上不能顯示。通過這些可以看出腰椎側(cè)斜位片不應(yīng)作為診斷腰椎椎弓崩裂的可靠方法， 對于X線平片顯示可疑腰椎椎弓崩裂患者，應(yīng)常規(guī)進(jìn)行 CT掃描檢查。在椎弓崩 裂的早期椎弓部應(yīng)力骨折

8、后，CT掃描顯示毛刷狀線；在進(jìn)展期，損傷部位間隙清 晰可見;終末期，骨折部位顯示有硬化。遺憾的是即使使用CT掃描，早期診斷有時也是非常困難的。隨著骨骼未成熟運(yùn)動員參加高水平競技運(yùn)動人數(shù)的增加，年輕運(yùn)動員患者人數(shù)也在增加，早期診斷年輕運(yùn)動員活躍性的椎弓崩裂顯得尤為重 要。對于早期的診斷腰椎椎弓崩裂 MRI檢查似乎很有意義，Wirtz等14認(rèn)為 MR可以在腰椎椎弓崩裂發(fā)生的早期階段于 T1、T2加權(quán)顯示典型的骨性改變，這 種改變表現(xiàn)為在峽部顯示出骨髓水腫的影像。但其區(qū)分椎弓崩裂不同階段的價值仍有待進(jìn)一步研究證明。Dutton等15認(rèn)為單光子計算機(jī)斷層掃描（SPECT）對 診斷腰椎椎弓崩裂較平片有顯

9、著意義。Congeni等16也認(rèn)為骨閃爍掃描對年輕 運(yùn)動員獲得性椎弓崩裂的早期診斷是最敏感的?，F(xiàn)一般認(rèn)為骨掃描，尤其是 SPECT吉合CT是診斷椎弓崩裂的“金標(biāo)準(zhǔn)”。3腰椎椎弓崩裂的治療保守治療 椎弓崩裂和腰椎滑脫一樣均可采取保守治療及手術(shù)治療，兩者 的治療目標(biāo)也是一致的。主要是三大治療目標(biāo)，分別是骨愈合、減輕疼痛、恢復(fù) 功能。保守治療對早期和進(jìn)展期椎弓崩裂有效，終末期缺損（假關(guān)節(jié)形成）需要手術(shù)治療促進(jìn)骨折愈合。休息、支具固定、理療和電刺激是治療活躍性椎弓崩裂最 常用的保守治療方法。Sairyo等17認(rèn)為保守治療應(yīng)該使用支具固定骨折部位， 同時停止引發(fā)誘因的運(yùn)動至少 3個月。大量文獻(xiàn)認(rèn)為理療和

10、電刺激對緩解非特異 性下腰部疼痛是有效的。Morita等18認(rèn)為如果骨折明顯，斷端沒有硬化，病 例的愈合率為38%- 73%陳舊性、分離性并伴有硬化邊緣的骨折是不會愈合的， 但有可能經(jīng)過保守治療后癥狀消失。在這里需要強(qiáng)調(diào)的是，在疲勞骨折相關(guān)的代 謝亢進(jìn)階段或進(jìn)行性椎弓崩裂階段，早期診斷對運(yùn)動員而言是很重要的。因為對這個特定的群體，發(fā)病早期時做保守治療是極其有效的，愈合率很高，平均個月治療后約有90%勺單側(cè)或雙側(cè)骨損傷患者可以恢復(fù)到發(fā)病前的原有運(yùn)動水 平11。手術(shù)治療 對于保守治療無效的椎弓崩裂的患者根據(jù)不同的癥狀可以選擇 不同的手術(shù)治療方法。Debusscher等19認(rèn)為，恢復(fù)椎弓崩裂患者，尤

11、其是青 少年患者的正常解剖結(jié)構(gòu)，比破壞一節(jié)正常的運(yùn)動階段更可取、更科學(xué)。因此治 療椎弓崩裂的一般原則為：沒有腰椎滑脫、椎間盤健康的椎弓崩裂可以進(jìn)行峽部 直接修補(bǔ)；如果有嚴(yán)重椎間盤退變，就應(yīng)該考慮進(jìn)行后外側(cè)融合術(shù)及椎體間融合 術(shù)同時進(jìn)行內(nèi)固定；當(dāng)然如峽部缺損伴有神經(jīng)根卡壓癥狀的患者必須去除椎板， 減壓神經(jīng)根，然后行植骨融合并內(nèi)固定。直接修復(fù)的優(yōu)點是有較高的峽部愈合率， 由于避免了椎體間融合而保留椎體間的正?；顒?，重建正常的結(jié)構(gòu)。自1968年Kimura首次提出峽部直接修復(fù)術(shù)以來，已有多種修復(fù)方法應(yīng)用于臨床。1970年Buck20最早報道了用不銹鋼皮質(zhì)骨拉力螺釘直接修補(bǔ)峽部裂的方法，即Buck技術(shù)

12、;1985年Bradford等21報道了 SCOTT岡絲技術(shù)，后有學(xué)者對該技術(shù)進(jìn)行 了改良;1984 年 Morscher 等22報道了 MORSCHER勾螺釘技術(shù);Songer 等23 描述了一種用帶纜螺釘直接修補(bǔ)峽部缺損的方法；Gillet等24報道了一種使用V形棒和椎弓根螺釘加峽部缺損區(qū)直接植骨的方法。有研究顯示各種峽部關(guān)節(jié)修復(fù)術(shù)的成功率為63%-100%總之，經(jīng)過近40年的發(fā)展，具有符合生理解剖、 不干擾臨近階段等多種優(yōu)點的峽部直接修補(bǔ)術(shù)已取得了長足的進(jìn)步。對于有嚴(yán)重椎間盤退變等不得不采取脊柱融合固定手術(shù)的病例，目前大多數(shù)學(xué)者主張在條件 允許的情況下，盡可能少地固定融合脊柱階段，不但可

13、減少創(chuàng)傷，保留脊柱的活 動度，同時還可避免多階段固定對脊柱造成的力學(xué)及生理、生化等方面的不利影 響，降低脊柱的繼發(fā)性疾病。椎弓崩裂治療中的療效評估 在人們?nèi)找骊P(guān)注健康的醫(yī)療環(huán)境下的今天，對 接受治療的脊柱疾患的患者進(jìn)行療效評估是非常有必要的。對椎弓崩裂的治療效果進(jìn)行個體化的評估能為今后的治療方向提供依據(jù)。然而，如果沒有標(biāo)準(zhǔn)化有效的評價方法就很難對復(fù)雜的、高度個體化的結(jié)果進(jìn)行有效的令人信服的評價。 Finn等推薦從腰背功能狀態(tài)、一般健康狀況、疼痛、工作受限、患者滿意度、 保險及其他等六個方面進(jìn)行結(jié)果評估。關(guān)于椎弓崩裂治療最常用的評價問卷有以 下幾種。Oswestry功能障礙指數(shù)（ODI）25是一

14、種由患者完成的多項選擇問卷， 包括10個和日常生活中不同活動有關(guān)的部分，每個部分的功能障礙程度分6級， 將各個部分的得分相加，總分100分;Lawlis等26發(fā)明了 Dallas疼痛問卷 （DPQ）,其針對不同病種對16項內(nèi)容進(jìn)行視覺模擬評分，來評估慢性脊柱疼痛對 患者生活的影響;Roland等25原創(chuàng)了 Roland-Morris功能障礙問卷，此問卷專 門針對腰背部，由患者在“疾病影響描述”中選擇24項內(nèi)容完成。SF-36（健康調(diào)查短表格）27是一種多用途通用問卷，對個人大致健康一般狀況的不同方面 設(shè)置了 36個問題。通常來說，絕大多數(shù)的腰背痛研究顯示腰背痛特異性問卷比 SF-36的相關(guān)性更

15、好，但也有學(xué)者認(rèn)為在疼痛和功能評分上 SF-36也有類似的相 關(guān)性，而比起聯(lián)合使用幾個問卷來 SF-36更節(jié)省時間。下腰痛等級評分 （LBPRS）28是疼痛評估問卷，它包括三方面：疼痛（腰和腿痛）、功能障礙、身 體傷害。這個評分的優(yōu)點是它區(qū)分了腰痛和腿痛，非常易于理解使用，同時這種 類型的評分能夠量化一些重要的臨床癥狀改變 29。4結(jié)語腰椎椎弓崩裂導(dǎo)致腰椎體與其后的結(jié)構(gòu)連續(xù)性喪失，這種損傷容易導(dǎo)致腰 椎滑脫，具有潛在的危險性。椎弓崩裂的病因除了生物力學(xué)因素外，還存在生物和遺傳因素。現(xiàn)一般認(rèn)為骨掃描，尤其是SPECT吉合CT是診斷椎弓崩裂的“黃金標(biāo)準(zhǔn)”。對于保守治療無效的椎弓崩裂的患者根據(jù)不同情

16、況可以選擇不同的手 術(shù)治療方法。峽部直接修補(bǔ)術(shù)是一種更符合生理的較科學(xué)的手術(shù)方式。對椎弓崩裂的治療效果進(jìn)行個體化的評估能為今后的治療方向提供依據(jù)，是非常有必要的【參考文獻(xiàn)】1 Fredrickson BE,Baker D,McHolick WJ,et n atural history ofspo ndylolysis and Bone Joi nt Surg AM,1984,66:699-707.2 Cyro n BM， Hutt on fatigue stre ngth of the lumbar n eural arch inBo ne Joi nt Surg,1978,60-B (2)

17、:234-238.3 Gatt CJ, Hosea TM,PalumboRC,et loading of the lumbar spine during football J Sports Med,1997,25(3):317-328.4 Kleme nesics ZL,Kiss biomecha nics of spon dylolysis and :En derleJD, 22nd Ann int conf of IEEE Engin eeri ng in Medici ne and Biology ,NJ:IEEE,20XX.5 Grobler LJ， Novotny JE，Wilder

18、 isthmic biomechanical analysisparing stability in L4-L5 and L5-S1 isthmic ,1994,19(2): 222.6 Green TP,Allvey JC,Adams of the in ferior articular processes oflumbar vertebrae duri ng simulated spinalmoveme nts .Spi ne,1994,19(23):2683-2691.7 Sairyo K,Katoh S,Sakamaki T,et occurs followi ng epiphysea

19、lseparatio n in immature spine and its occurre nee is un related todisc ,20XX,29:524-527.8 Soler T,Calder on prevale neeof spon dylolysisin the spa nish eliteJ Sports Med,20XX,28:57-62.9 Klemencsics ZL ， Kiss RM .Biomechanics in the pathogenesis ofspondylosis and Hetil ，20XX 142(5):227 -233.10 Fujii

20、 K ，Katoh S，Sairyo K,et of defects in the parsin terarticularis of the lumbar spine in childre n and Bone Joint Surg-B,20XX,86:225-231.11 Sys J,Michielse n J,Bracke P,et treatme nt of avtivespon dylolysis in elite athletes with no rmal X-ray findin gs:literaturereview and results of con servative Sp

21、i ne J,20XX,10:498-504.12孫玉鵬，侯樹勛.腰椎峽部裂的影像學(xué)檢查與診斷.中國脊柱脊髓雜志， 1999, 9(1) : 10.13 Saifuddin A ，White of lumbar pars defects : implications forradiological detection and surgical Bone Joint Surg Br， 1998, 80(2):208-211.14 Wirtz DC ，Wildberger JE ， Rohrig H， et diagnosis of isthmicspondylolysis with Orthop

22、 Ihre Grenzgeb,1999， 137(6) : 508-511.15 Dutt on JA, Hughes SP, Peters AM.SPECT n the man ageme ntf patie nts with back pain and Nucl Med ，20XX 25(2) : 93-96.16 Conggeni J,McCulloch J,Swanson spondylolysis;astudy of naturalprogression in J Sports Med,1997,25: 248-253.17 Sairyo K,Katoh S,Sasa T,et al

23、 .Athletes with uni lateralspondylolysisare at risk of stress fracture at the contralateral pedicleand pars in terarticularis:a cli nical and biomecha ni cal J Sports Med,20XX,33:583-590.18 Morita T,lkata T,Katoh S,et spondylolysis in children and Bone Joi nt Surg Br,1995,77:620-625.19 Debusscher F,

24、Troussel repair of defect in lumbar spondylolysis with a new pedicle screw hook fixatio n: cli nical,fu nctio nal andCT-assessed Spi ne J,20XX,16(10):1650-1658.20 Buck repair of the defect in spondylolysis:preliminaryreport .JBone Joi nt Surg Br,1970,52:432-437.21 Bradford DS,Iza of the defect in sp

25、on dylolysis or mi ni mal degrees of spon dylolysis by segme ntal wire fixati on and bone grafti ng .Sp in e,1985,10:673-679.22 Morscher E，Gerber B, Fasel treatmentof spondylolysisby bonegraft in g:directstabilizati on of spon dylolysisby mean sof a hook orthoptrauma Surg,1984,103:175-178.23 Son ger MN,Rovi n of the pars in tera