腰骶移行椎患者腰骶交界区冠状面倾斜畸形发病特点的临床研究

吴静晔 韩晓光 李加宁 刘波 何达 刘亚军 田伟

骶椎腰化和腰椎骶化是常见的先天性脊柱畸形，发病率为3.3%～35.6%[1-2]。骶化的腰椎椎体形态表现多样，包括从横突肥大到横突与骶骨完全融合的不同类型。腰化的骶椎椎体倾向方形化，并且有完整的S1/2间盘结构。通常以腰骶移行椎(简称移行椎)统称这两种变异的脊椎。

移行椎会带来一系列的临床问题。很多研究结果表明移行椎与腰痛和头侧椎间盘退变有密切关系[3-5]，提示移行椎可能加剧邻近节段椎体的退变并引起临床症状[6]。对于医生来说，移行椎的存在会造成手术节段定位困难或定位错误[1,7]。误判手术节段会造成严重的不良后果。在临床实践中发现，部分移行椎患者存在腰骶交界区畸形。腰骶交界区冠状面倾斜畸形(简称腰骶交界区倾斜)可能造成腰椎代偿性侧弯，有时可能被误诊为Lenke 5型青少年特发性脊柱侧弯。移行椎伴随的腰骶交界区倾斜属于先天性脊柱畸形。McMaster和Ohtsuka[8]报道，先天性脊柱畸形病例中约50%会发生进展并需要手术治疗。因此，腰骶交界区倾斜可能需要手术干预。现有国内外文献中，未见移行椎患者腰骶交界区倾斜发病特点的相关报道。

本研究的目的在于观察移行椎患者腰骶交界区倾斜的发病特点，包括发生率、畸形程度、预后以及不同分型移行椎患者腰骶交界区倾斜发生率是否存在差异。明确腰骶交界区倾斜的发病特点，有助于鉴别移行椎伴腰骶交界区倾斜诱发腰椎代偿性侧弯与青少年特发性脊柱侧弯(Lenke 5型)，对临床诊断和治疗决策的制定有指导意义。

资料与方法

一、资料

从2016年1月至2018年12月在北京积水潭医院接受腰椎CT检查的患者中，选取诊断为移行椎的病例。诊断标准：L1为从头侧至尾侧第1个没有肋骨连接的脊椎，如果腰椎数目为6，并且移行椎体倾向楔形化，则为骶椎腰化；L1为从头侧至尾侧第1个没有肋骨连接的脊椎，如果腰椎数目为4，移行椎体倾向方形化，横突肥大，与骶骨形成假关节或骨性连接，则为腰椎骶化。45岁以上患者椎间盘退变程度明显加重[9-10]，继发畸形的发生概率增大，退行性腰椎侧弯发病率(约为6%)明显增高[11]。为了降低年龄因素对研究结果的影响，本研究选择45岁及以下患者为对象。病例纳入标准：年龄≤45岁，移行椎类型为Castellvi影像学分型Ⅱ～Ⅳ型[12]。病例排除标准：胸腰部移行椎、退行性脊柱侧弯、青少年特发性脊柱侧弯以及存在既往腰骶部手术史。

共纳入118例移行椎患者，男68例，女50例，年龄(32.9±8.4)岁。其中90例门诊患者以“腰痛”为首诊症状，28例患者因出现神经卡压或腰椎不稳定住院接受腰椎手术治疗，责任椎间隙均为移行椎头侧间隙，手术过程包括椎板开窗、腰椎间盘切除和腰椎椎间融合术，无一例行畸形矫正手术。

二、方法

利用PACS系统(Carestream PACS，11.0版本)，导入纳入患者的DICOM CT数据进行三维重建。调整骶骨的冠状面位置，使得在该层面上可以清楚观察到移行椎及其横突、下一节段椎体上终板。在调整好的骶骨冠状面层面上观察移行椎的形态，进行Castellvi影像学分型[12]：Ⅰ型为横突发育异常，具体表现为横突肥大，呈三角形，宽度超过19 mm；Ⅱ型为不完全腰骶化，具体表现为横突肥大并与骶骨相接触形成关节；Ⅲ型为完全腰骶化，具体表现为横突与骶骨发生骨性融合，其中a亚型为不对称型，单侧形成假关节或融合，b亚型为对称型，双侧形成假关节或融合；Ⅳ型为混合型，具体表现为双侧横突肥大，一侧与骶骨相接触形成关节，另一侧与骶骨形成骨性融合，也是不对称类型。见图1。

由2名观察者进行影像学观察和测量。在调整好的骶骨冠状面层面上，测量移行椎上终板和下一节段椎体上终板的倾斜角，即椎体交界区倾斜角(tilt angle，TA)，见图2。既往文献表明，冠状位Cobb角的平均误差为5°[13]。为了降低测量误差对研究结果的影响，将腰骶交界区倾斜的TA界定值设为5°。如果2名观察者测得的TA值均大于5°，则认为存在腰骶交界区倾斜，取2名观察者测得TA的平均值作为最终TA值。

图1腰骶移行椎的Castellvi分型AⅠa型BⅠb型CⅡa型DⅡb型EⅢa型FⅢb型GⅣ型图2腰骶交界区倾斜角(TA)的测量方法。在骶骨冠状面层面上，测量移行椎上终板和下一节段椎体上终板的TA，该病例TA为11.61°

统计各型移行椎患者的腰骶交界区倾斜发生率，计算TA中位数。比较不同型移行椎患者的腰骶交界区倾斜发生率。使用SPSS 23.0统计软件对数据进行列联表Pearsonχ2检验，P<0.05为差异有统计学意义。

结 果

全部患者包括骶椎腰化52例、腰椎骶化66例，其中Castellvi Ⅲb型 55例，Castellvi Ⅱb型 27例，Castellvi Ⅱa型13例，Castellvi Ⅲa型12例，Castellvi Ⅳ型11例，见表1。典型病例见图3。

表1 不同Castellvi分型的移行椎患者分布(例)

图3患者女，16岁，CastellviⅡa型移行椎伴腰骶交界区畸形。幼年时即发现腰部畸形，缓慢进展，无腰痛和神经受压迫症状A电光学系统脊柱全长正位X线，腰弯T12～L5，Cobb 角26°B，C脊柱左、右侧屈位X线，Cobb角可恢复至7°DCT三维重建示腰骶交界区倾斜ETA=12.14°

除Castellvi Ⅱ b型外，在其他型移行椎患者中腰骶交界区倾斜均有发生，总发生率为19.5% (23/118)，TA中位数为5.8°(5.2°，7.7°)，最大值为12.1°。各型移行椎患者的腰骶交界区倾斜发生率不同，CastellviⅡa型发生率为61.5%， Ⅲa型为58.3%，Ⅳ型为54.4%，Ⅲb型为3.6%，Ⅱb型为0.0%，见表2。采用Pearsonχ2检验方法比较5型移行椎患者腰骶交界区倾斜的发生率，χ2=50.144，P<0.001，差异有统计学意义。不对称型(Castellvi Ⅱa，Ⅲa和Ⅳ型)移行椎患者腰骶交界区倾斜的发生率为58.3%(21/36)，对称型(Castellvi Ⅱ b和Ⅲ b型)移行椎患者腰骶交界区倾斜的发生率为2.4%(2/82)。采用Pearsonχ2检验方法比较这两类移行椎患者的腰骶交界区倾斜发生率，χ2=49.806，P<0.001，差异有统计学意义。

讨 论

移行椎是临床上常见的先天性脊柱畸形。其形成机制不明，有研究结果表明遗传因素是可能的原因之一[1]。Hox10 和Hox11基因参与脊柱形成和脊椎骶化的过程[14]。移行椎会引发一些临床问题。移行椎的存在改变了腰骶区的生物力学特性。有多项研究结果表明，移行椎会加剧邻近节段椎体的退变，导致腰痛和神经受压迫[3,15]，其机制与腰椎手术融合节段的头侧节段发生邻椎病类似。本研究组118例移行椎患者中，28例因头侧椎间隙退变产生神经受压迫症状或腰椎失稳而接受手术治疗。

表2 不同Castellvi分型移行椎患者腰骶交界区倾斜发生率的比较

在临床可见部分存在移行椎的患者合并有腰骶交界区倾斜，继而出现近端腰椎节段代偿性侧弯。然而，现有国内外文献中未见报道移行椎患者腰骶交界区倾斜的发病特点。该畸形的发生率、畸形程度以及预后尚不明确。本研究通过观察118例移行椎患者，总结了腰骶交界区倾斜的发病特点，填补了这一研究方向的空白。结果显示，Castellvi Ⅱ～Ⅳ型移行椎患者腰骶交界区倾斜发生率为19.5%，TA中位数为5.8°，最大值为12.1°。移行椎患者腰骶交界区倾斜的发生率不高，畸形程度不严重。本研究组中无患者因腰骶区畸形需接受畸形矫正手术。移行椎引起严重腰骶区畸形需矫形手术治疗的情况罕见，总体预后良好。

另一方面，本研究结果证实了移行椎伴随的腰骶交界区倾斜是部分腰椎侧弯畸形的继发原因。本研究组中2例(包括图3所示典型病例)为青少年腰椎侧弯畸形，曾被误认为特发性脊柱侧弯。但是，这2例患者的腰椎侧弯畸形在左右侧屈相时大部分消失，属于非结构性代偿性侧弯。本文作者观察到这2例患者均存在腰骶交界区倾斜，进而发现移行椎伴随的腰骶交界区倾斜才是腰椎侧弯畸形的原因。因此，对于青少年时期出现的脊柱侧弯，尤其是腰椎侧弯，在诊断为特发性脊柱侧弯之前，需要排除移行椎引起的腰骶椎交界区畸形这一继发因素。

本文作者发现不同类型移行椎患者的腰骶交界区倾斜发生率不同。由Hueter-Volkmann原理可知，骨骺生长板承受的压力增大会造成生长阻滞[16]。依据这一原理，单侧骺阻滞术可用于儿童下肢生长调控和先天性脊柱侧弯的治疗[17-18]。对于Castellvi Ⅱa，Ⅲa和Ⅳ型移行椎患者，单侧形成假关节或融合的作用与单侧骺阻滞类似。由于两侧生长板承受的压力不同，理论上会造成两侧不对称，类似于脊柱分节不良引起的先天性脊柱侧弯。理论推测结果与本研究结果一致。Castellvi Ⅱa，Ⅲa和Ⅳ型移行椎患者的腰骶交界区倾斜发生率高达58.3%，而Castellvi Ⅱb和Ⅲb型移行椎患者的腰骶交界区倾斜发生率仅为2.4%。不同型移行椎的腰骶交界区倾斜发生率存在明显差异。这一结果说明，幼年时期存在不对称型(Castellvi Ⅱa，Ⅲa和Ⅳ型)移行椎的患者与对称型(Castellvi Ⅱb和Ⅲb型)移行椎患者相比，发生腰骶交界区倾斜的概率大。

总之，19.5%的移行椎患者存在腰骶交界区倾斜，不对称型(Castellvi Ⅱa，Ⅲa和Ⅳ型)移行椎患者发生该畸形的概率相对高，但预后良好，发生严重畸形者罕见。

本研究存在一些不足之处：大部分患者缺少脊柱全长X线像资料，无法评估腰骶交界区倾斜对于脊柱整体的影响；缺少长期随访结果，无法了解移行椎伴发腰骶交界区倾斜的远期进展和预后。在今后的研究工作中需要进一步探索。