腰椎关节突关节不对称的病因学意义

腰椎关节突关节不对称的病因学意义 ? 614?医学综述2007年4月第13卷第8期 MedicalRecapitulate,Apra2OO7,Vo1.13,No.8 甲状腺相关眼病在眼眶疾病中发病率较高,治疗困难,相信随 着对其发病机制的进一步了解,有助于将来找出特异性的治 疗. 参考文献: 【1jVaidyaB,Kendall-TaylorP,PearceHS.eGeneticsofAutoirmnune ThyroidDi$ea~e【J].JajllEndocfinolMetab,2002,87(12):5385— 5397. [2]HeufdderAE,SnfithTJ,GermanCA,eta1.Increasedinductionof m.A.DRbyinterferon-gammainculturedf'tbroblastsderivedfrompa— tientswithGravesophthalmopathyandpretibialdemopathylJJ.JCIin EndoerinolMetab,1991,73(2):307—313. [3]YahSX,WangY.InhibitoryeffectsofTriptolideoninterferon-ganmm- inducedhumanleucocyteantigen.DR,interceUularadhesionmolecule- 1,CD幻pIonretw-ocularfibroblastsderivedfrompstients withGravesophthalmopathy[J].ClinExperimentOphth~l,20o6, 34(3):26孓271. [4]FeldonSE,ParkDJ,0Long~CW,eta1.AutologonsT-lymphocytes stinxdateproliferationoforbitalf由roblastsderiredfrompatientswith Gravesophthalmopathy[J].InvestOphth~l?sSci,2005,46(11): 3913.3921. 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Keywords:hlmbarzysapophyseaijointsasymmetry;Osteoatthritisofthelumbarfacet ioin;LumbarintervertebraldiscCataplasia;Ixlmbardegenerativespondylolisthesis 腰椎关节突关节不对称在临床上比较常见,自从Farfam 和Sullivan在1967年较为系统地观察到腰椎关节突不对称以 来,出现了很多关于腰椎关节突不对称的报道及研究,然而有 关腰椎关节突关节不对称的一些观点至今仍未达成共识. Masharawi等?观察了240例不同性别,年龄,种族的成人脊柱 标本并从关节突关节的长,高,关节间隙三方面进行三维测量 后认为:尽管胸腰椎关节突关节不对称的发生 存在个体差异,但仍是胸腰椎的一种正常改变. 尽管如此,腰椎关节突关节不对称的病因学意 义仍不容忽视.本文从腰椎关节突关节不对称 与关节突关节骨性关节炎,腰椎间盘退变,腰椎 退变性滑脱的关系方面对腰椎关节突关节不对 称的病因学意义作一综述. 1腰椎关节突关节的解剖学及生物力学特点 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【2].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 叫r=1纠纠副引nL=|L=|L=IL=IL=|L=IL=|L苎I 医学综述2007年4月第13卷第8期MedicalReeaoitulate,Avra2007,Vo1.13,No.8 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,Tl2一矢状角度在25.89~一33.87o 之间,与矢状角度在40.40~一50.30~之间. 关节突关节有十分重要的生物力学意义,是维持腰椎运 动节段稳定的重要结构H],在脊柱的运动,稳定,抗扭转,承载 作用中发挥重要作用.脊柱运动是一种复合运动,由各运动 节段运动整合而成,运动节段由椎间盘和相应平面的两关节 突关节将相邻椎骨连接而成,是脊柱的结构和功能单位.就 某一运动节段而言,椎间盘和两个关节突关节在水平面方向 构成一稳定三角,在纵向方向则构成一个对称的三棱柱状立 体结构,整体上构成一稳定的三关节联合体,三者相互制约, 保持脊柱的稳定性.单侧关节突关节面大部分切除和对侧关 节突关节面切除后,腰椎的旋转,屈曲,复合运动明显变化J. 腰椎关节突关节主要起阻抗腰段脊柱的剪切力的作用,而椎 间盘主要承受轴向压力作用.当腰椎承受剪切负荷时,关节 突关节大约承受了总负荷的1/2,其余1/2则由椎间盘承受, 但由于椎间盘的粘弹性,受负后发生蠕变和松弛,这样几乎所 有的剪切负荷均由关节突关节承受,因而关节突关节能保护 椎间盘免受压应力的损害.小关节面还有不容忽视的承载功 能,载荷在椎间盘与关节面之间的分配因脊柱姿势而变化,承 载0%一33%压缩载荷. 2腰椎关节突关节不对称的定义 一 般情况下,主要通过CI'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,腰椎关节突关节面 形态可分为三型,即钩形,圆形,直形,钩形多见于上腰椎,关 节角度大,关节面深;直形多见于—S】,关节角度小,关节面 平坦;圆形为过渡型(如图1). 圆形(R)和直形(S) 关节面角度测量方法T 图2腰椎关节角测量示意图 腰椎关节突关节不对称是指两侧关节突关节面形态不一 致或两侧关节突关节角度的不一致,然而究竟两侧关节突关 节角相差多少就可视为不对称,则存在不同的标准,有的作者 定义为10~,有的作者定义为5o.尽管这些不同的标准没有功 能上的意义,但在临床研究中由于对关节突关节不对称的定 义不同,对研究的统计处理结果会产生一定的影响从而有可 能产生不一致的结论. 3腰椎关节突关节不对l寄与腰椎关节突关节骨性关节炎的关系 ? 615? 腰椎关节突关节的外形,大小和方向性异常被认为是腰 椎关节突关节骨性关节炎的原因之一.关节突关节的退行性 改变的程度和部位与关节突关节的形态和运动机能有关"J. 腰椎关节突关节不对称引起关节突关节骨性关节炎有以下两 种可能机制:第一,腰椎关节突关节的方向及形状与运动范围 有很大关系.斜位半圆筒状对旋转有利,而矢状位对屈伸有 利但不稳定..关节突关节不对称时,两侧关节突关节运动范 围不一致,就打破了两侧关节突关节与椎间盘之间形成的一 个平衡三角.当脊柱运动时,双侧关节突关节的协调运动变 成不协调运动,不协调运动导致关节突关节面的受力不均衡, 受力大的一侧关节软骨及关节周围肌肉韧带更易引起慢性劳 损而发生退变性关节炎.关节突关节不对称时,双侧关节面 所承受的负荷也不一致,轴向旋转时关节面呈矢状方向的一 侧关节面受力大l3].研究明,关节突关节承受较大负荷时 使后部关节囊更容易发生纤维软骨化生,因而导致骨赘等退 形性改变[8].关节突关节软骨退行性改变与关节突关节囊的 大小,厚度,紧张度密切相关,在关节突关节囊腔变小及关节 面较大的尸体标本中关节突关节软骨退变程度加重L9J. Horwit和Smith早在1940年就研究发现关节突关节的关节面 呈矢状方向的一侧骨性关节炎多且严重.Fujiwara等研究 发现:两性间I4—S】三个节段中腰椎关节突关节骨 性关节炎的发病率无显着差别,但关节突关节的矢状方向与 关节突关节的骨性关节炎有明显关系,与冠状方向的关节突 关节则无关.第二,冠状位关节抗扭转能力下降,当腰椎关节 突关节不对称时,腰椎正常范围内的活动所产生的应力就易 引起关节软骨及关节周围肌肉韧带的损伤,从而导致关节突 关节骨性关节炎的发生.且大的腰椎关节突关节角可能存在 着腰椎后柱结构力学上的破绽:即对抗腰椎前移载荷的相对 面积减小,增加了关节突关节的局部应力,从而加速腰椎关节 突关节退行性改变. 4腰椎关节突关节不对称与腰椎间盘退变的关系 20世纪印年代Famn和Sullivan就对腰椎椎间盘突出与 腰椎关节突关节不对称的关系做了较为系统的观察:78例腰 椎间盘突出患者中76例存在着腰椎关节突关节不对称,其中 大部分突出在偏向冠状的一侧,他们认为关节面偏向冠状的 一 侧受的应力大,因而该侧椎间盘纤维环容易被撕裂.然而, 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 有显着的相关性.Park等lI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问 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.Karaean等在测量了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.Olmda 等lI在回顾性了因I4退变性滑脱而行I4.后路椎间植 骨融合的患者发现:椎板的水平方向和关节突关节的 不对称同时存在有可能是术后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 ? 616?医学综述2OO7年4月第13卷第8期 MediealRecavitulate,April2OO7,Vo1.13.No.8 关节突关节不对称与椎间盘退变不存在相关性n.1''.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 构和人体特殊体位所决定的,与关节突关节方向性无关. 5腰椎关节突关节不对称与腰椎退变性滑脱的关系 研究,关节突关节不对称在腰椎退变性滑脱的发生 中起重要作用.Boden等"副研究发现,腰椎退变性滑脱患者 的关节突关节角与正常人的关节突关节角有显着性差异, I4关节与冠状面角度>45.以上的患者发生退变性滑脱的危 险较正常人高25倍.并且认为关节突关节角度的变大为解 剖学上的异常,而非腰椎滑脱的继发性改变.Daiu研究发现 退变性腰椎滑脱患者的关节突关节面更倾向于矢状位,关节 突关节不对称也较正常对照组多见,并且退变性滑脱患者关 节突关节不对称程度与椎间盘退变程度呈显着相关.他认 为,腰椎关节突关节的形态学异常在腰椎退变性滑脱的发生 中具有病因学意义.FuijWam等的研究也认为,退行性腰 椎滑脱组与对照组相比,关节突关节骨性关节炎改变较明显, 且关节面更倾向于矢状方向.腰椎关节突关节不对称引起腰 椎滑脱有下列两种可能机制:第一,在生理载荷下,腰椎保持 相互间的正常位置关系有赖于关节突关节,完整椎间盘的纤 维环,周围韧带,背伸肌收缩力量,正常的脊柱力线,任何一种 或数种抗剪切力的机制减弱或丧失均可导致腰骶不稳,久之 可产生滑脱.腰椎关节突关节不对称时导致的机械,力学的 不平衡及由此导致的肌肉韧带的疲劳,使脊柱的上述一种或 数种抗剪切力的机制减弱,从而诱发退变性腰椎滑脱的发生. 第二种可能的机制为腰椎关节突关节不对称时易导致关节突 关节的退变及椎间盘退变,而异常的机械应力,椎间盘退变及 关节突关节退变被认为是引起脊柱节段不稳的三要素.研究 表明,椎间盘退变和关节突关节炎时易导致脊柱节段运动的 不稳定".FuijWam等n研究了44例脊柱尸体标本发现,当 腰椎间盘退变在1,4级范围内时,随着退变程度的加重脊柱 节段运动范围加大,而当退变程度达5级时,脊柱节段运动范 围却减小;在女性尸体标本,当关节突关节突软骨退变时脊柱 轴向运动范围加大,而单侧屈曲运动范围减小;在男性标本 中,当关节突关节软骨退变程度为3级时各方向节段运动范 围均加大,而退变程度为4级时各方向节段运动范围减小. 长期节段运动范围的改变易引肌肉韧带的疲劳而引起脊柱节 段不稳,因而腰椎关节突关节不对称患者可直接或间接地引 起相应节段的椎间不稳而诱发退变性腰椎滑脱的发生. 综上所述,腰椎关节突关节不对称可引起关节突性疼痛, 椎间盘源性疼痛,失稳性疼痛,因而在下腰痛的发病中具有不 容忽视的病因学意义. 参考文献: [1]Masham~Y,RothschildB,SalsmeK,et.Facettropismandinter- facet8Il印einthethoraenlumbarvertebrae:dlamct朗i翻landbioni~- ehaniealiIn口pl0n[J].Spine,2OO5,30(11):E281.E292. 【2]Y,YuL,LiYK.Clinicalanatomyofthefibrousca~Aleofhu- lllRnlumbarfacetjoint[J].DiYiJunYiDaXueXueBan,2OO2,22 (7):600-601. 【3]Mashara~Y,RothschildB,DG,d.Facetorientationinthetho. racolumbarspine:three-dimensionalanatomicandbi~mechanicalanaly- si[J].Spine,2OO4,29(16):1755—1763. 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