腰椎小关节退变特点解剖学观察及其与椎间盘退变相关性MRI研究

腰椎小关节退变特点解剖学观察及其与椎间盘退变相关性MRI研究 腰椎小关节退变特点解剖学观察及其与椎间盘退变相 关性MRI研究 暨南大学硕士学位论文 腰椎小关节退变特点解剖 学观察及其与椎间盘退变相关性 MRI 研究 中文摘要 本研究 包括以下两个实验 : 实验一 腰椎小关 节退变特 点的解剖学观察 【目的 】 : 从解剖学角度 观察和研究腰椎小关节在退变过程中关节面形态结构改变特 点及其变化规律,并探讨其形成机制。 【 】 :选取 20 具经 福尔马林固定的成人尸体标本,其中男性 15 具,女性 5 具, 死亡年龄为 20-80 岁平均 56.7 岁 ,其 中 20-40 岁年龄组 5 具,40-60 岁年龄组 7 具 (女性 2 具) ,60-80 岁 年龄组 8 具 (女性 3 具) , 按以上年龄段分为 A 、B 、C 三组。 对标本逐层解剖, 将 T12-S1 节段完整分离下来, 剔除椎体周围肌肉及筋膜组织, 暴 露小关节 , 用尖刀小心切开关节囊,注意勿损伤关节面,将上下关节突分 开,显露 关节面,直视下对关节面退变特点进行观察,主要评估指标包括: ? 关节面的类型:仔细观察各个节段及每个节段左右侧关节面的类型。 ? 关节面的横径和上下径:用游标卡尺测量不同类型关节面的横径和上下径。 ? 关节面软骨退变特点: 在放大镜的辅助下详细观察关节面软骨退变的特点,并分 四度五区进行记录。 ? 软骨缺损分布情况:观察软骨缺损在关节面的分布情况,并按五区法进行记录, 计算各个区所占的比例。 ? 骨赘增生分布情况: 观察骨赘增生在关节面边缘的分布情况, 并按四区法进行记 录,计算各个区所占的比例。 分别比较上述各指标在不同年龄组 、不同腰椎节段 、上下关节突间及关节突不 同区域间 (上侧区,下侧区,腹侧区,背侧区,中央区)的差异,研究其分布规律 并探讨其形成机制。 【结果】:? 从横轴面 来看,T12/L1 节段以“1”型及“C ”型关节面为主,L1/2 、 L2/3 、L3/4、L4/5 节段 以“C ”型“J”型关节面为主,L5/S1 节段以 “1”型为主, 各节段左右侧关节面形态无明显差异; 从纵轴面来看, 所有节段关节面都 呈 “1”型。 ? 横径和上下径: 小关节面横径和上下径自 T12/L1―L5/S1 节段 逐渐增大; 同一节 段左右侧 及上下关节面横径与上下径无明显差异,但在不同年龄组中,各节段横径 I 暨南大学硕士学位论文 腰椎小关节退变特点解剖 学观察及其与椎间盘退变相关性 MRI 研究 和上下径 有 差异 ,总体趋势是,随着年龄和退变程度的增加,小关节横径和上下径 逐渐加大。 ? 软骨退变: 软骨退变在腰椎小关节中的发生率较高, 与年龄关系密切, 研究显示 在 40 岁以前退变不明显,从 40 岁开始出现明显退变,60 岁以后退变越来越严重; 且其退变程度随着腰椎节段的下移而增高, 其中受累最严重的为 L4/5 、 L5/S1 节段; 软骨退变主要发生在关节面的周围区,而中央区的软骨相对保存较好。 ? 软骨缺损: 发生率由高到低在上关节突分别为: 上侧区 (65?) 、 下侧区 (52?)、 背侧区 (47?) 、 腹侧区 (39?) 和中央区 (12?) , 在下关节突为: 下侧区 (61?)、 上侧区(56?) 、背侧区(49?) 、腹侧区(43?)和中央区(17?)。 ? 骨赘增生: 主要发生于关节面的周围区, 相对软骨缺损发生率较低, 在软骨退变 越严重的关节, 骨赘增生发生率较高; 骨赘增生发生率由高到低在上关节突分别为: 背侧区(30.3?) 、上侧区(11.5 ?) 、下侧区(5.1 ?) 、腹侧区(2.3 ?) ,在下关节 突为:下侧区(16.5?) 、背侧区(5.7?) 、上侧区(3.2?) 、腹侧区(1.1?)。 【 结论】:? 关节面软骨退 变和 骨赘 增生是腰椎小关节 退变的主要表现, 其随着年 龄的增加和腰椎节段的下移而加重。 ? 本研究揭示了腰椎小关节退变特点在不同年龄段, 不同腰椎节段, 上下关节突之 间及关节突不同区域之间的分布规律。 ? 腰椎小关节退变的这些特点与关节面形态, 关节间应力等因素有关, 反映了长期 负荷状态下人体结构的适应性和破坏性 改变 ;理解这些 特 点和 变化 规律 有 助于 加深 对小关节正常生理和相关疾病的研究。 实验二 腰椎小关 节退变与 椎间盘退变相关性 的MRI 研究 【目的】:从 MRI 表现 特点探讨腰椎小关节退变与椎间盘退变及年龄的相关性。 【方法】:选取 90 例腰 椎间盘退变患者 MRI 影像学资料, 年龄 20-80 岁, 平均 53.6 岁,按年龄大小分为:20-40 岁组,41-60 岁组 ,61-80 岁组三个组,每组各 30 例。 对 L3/4 、L4/5、L5/S1 三个运动节段的椎间盘及小关节 MRI 表现进 行和研究, 按 Pfirrmann ,将 椎间盘退变分为?、?、?、?、?五级,按 Fujiwara 标准, 将腰椎小关节退变分为 1、2、3、4 四级。由三名有丰富经验的骨科医师对 MRI 表 现进行分级记录, 取三组平均值。 采用 SPSS13.0 统计软件包对分级结果进行 Pearson 相关分析,分析腰椎小关节退变与腰椎间盘退变及年龄的相关性。II 暨南大学硕士学位论文 腰椎小关节退变特点解剖 学观察及其与椎间盘退变相关性 MRI 研究 【结果】:? 年龄与腰 椎小关节退变程度及椎间盘退变程度MRI 分级 呈正相关 r0.782,r0.810,P0.000 , 随着年龄的增加, 腰椎小关节退变与椎间盘退变程度 逐渐加重。 ? 腰椎间盘退变的发生要早于小关节退变, 腰椎小关节退变程度MRI 分级与腰椎间 盘退变程度MRI 分级呈 正相关r0.813,P0.000 ,腰椎间盘退变程度越高, 小关节 退变表现越严重。 【结论】:? 自然老化 和异常应力是腰椎小关节退变和椎间盘退变的主要 原因。 ? 腰椎小关节退变与椎间盘退变在整个腰椎退变的发生、 发展过程中互为 因果, 相 互影响,诱发和加速彼此退变的进程。 ? 腰椎小关节和椎间盘是 维持脊柱稳定的主要因素 ,二者在解 剖、 病理 生 理及 生物 力学 等方 面 相互 联系 。因此在腰椎手术 时应考虑到二者的整体性和统 一性,避免过 多的破坏小关节及注意恢复椎间隙高度,以免诱发新的不稳,加速脊柱退变。 【关 键词 】 :腰椎 小关节 椎间盘 退变 软骨 骨赘III 暨南大学硕士 学位论文 腰椎小关节退变特点解剖 学观察及其与椎间盘退变相关性 MRI 研究 Abstract The research consist the following two experiments: 1 The characteristics of the lumbar facet joint degeneration anatomical observation Objective: To observation and research the joint surface morphology structure changes characteristics and its variation in the degenerative process of lumbar facet joint by anatomy terms, and to investigate the forming mechanismMethods: Choose 20 adult cadavers consisting of 15 males and 5 females which fixed by formalin, the death age is 20 to 80 years oldaverage age is 56.7,of which 5 bodies are 20 to 40 years old,7 bodies are 40 to 60 years old2 bodies are female,8 bodies are 60 to 80 years old3 bodies are female,on the basis of this age bracket,the bodies divided into A,B,C three groups.The adult cadavers were anatomic cut into levels, T12-S1 segment were complete separated, eliminate body muscle and fascia tissue which around the vertebral,expose small joint, make an incision through the capsule with a sharp knife, pay attention to not damage the articular surface, expose the facet surface, observe and research the joint surface degeneration characteristics. Main evaluation parameters including: ? The facet shape: Watch carefully the right and left facet shapes of each lumbar segment. ? Transverse and sagittal diameters of the facet: Use vernier caliper measure transverse diameter and sagittal diameters of different types facet. ? Articular cartilage degeneration features: Use the magnifying glass observe the articular cartilage, record according to four degrees and five districts. ? The distribution of cartilage defects: Observe the distribution of cartilage defects,record according to five district, calculate the proportion of each regions. ? The distribution of osteophytes: Observe the distribution of osteophytes on the edge of the articular surface, record according to four degrees, calculate the proportion of each regionsCompare the difference of each parameters on the above between superior and inferior facet and different region of the articular surface the superior, medio-ventral, latero-dorsal, inferior,and the central zone , Study the changing trend of each parameterIV 暨南大学硕士学位论文 腰椎小关节退变特点解剖 学观察及其与椎间盘退变相关性 MRI 研究 in different age bracket and lumbar segment, research the distribution regulation and discuss the forming mechanismResults: ? Horizontal plane from the point of view , T12/L1 segment mainly of shape “1” and“C” , L1 / 2 , L2 / 3 , L3 / 4 , L4 / 5 segments with“C” and“J” shapes of the main , at L5/S1 segment is“1” shape, no significant difference between left and right side each sections, from the sagittal view , all segments of the articular surface are shape“1”? Transverse and sagittal diameters: Articular surface transverse and sagittal diameters from T12/L1 to L5/S1 segments gradually increased ,There is no significant difference between left and right facet and superior and inferior facet of the same segment, but in different age groups each segment transverse and sagittal diameters have differences, the overall trend is that with the increase of age and degeneration , facet joints, transverse and sagittal diameter gradually increased. ? Cartilage degeneration: A higher incidence of cartilage degeneration in the lumbar facet joint, closely related to age, studies have shown that degeneration was not obvious before the age of 40, significant degeneration at age 40, after the age of 60 regressive become more and more serious; and the degree of degeneration increased with the increment of lumbar segments, which involved the most serious for the L4/5, at L5/S1 segment; cartilage degeneration mainly occurred in the articular surface of the surrounding area, while the central area of the cartilage is relatively well preserved. ? Cartilage defects: The incidence of cartilage defects in superior articular process from high to low were: superior 65%, inferior 52% , latero-dorsal 47% , medio-ventral 39% and central zone 12% , the inferior articular process were: inferior 61% , superior 56% , latero-dorsal 49% , medio-ventral 43% , and central zone 17%. ? Osteophytosis : Mainly in the surrounding area of the articular surface, it is a relative lower incidence compared with cartilage defects, in the more serious degeneration of the joints, osteophytosis at higher rates ; the osteophytosis incidence from high to low in superior facet were: latero-dorsal 30.3% , superior 11.5% , inferior 5.1% , medio-ventral 2.3% , the inferior facet were: inferior 16.5% , latero-dorsal 5.7% , superior3.2%, medio-ventral 1.1%Conclusions: ? The articular cartilage degeneration and osteophytes are the mainV 暨南大学硕士学位论文 腰椎小关节退变特点 解剖 学观察及其与椎间盘退变相关性 MRI 研究 performance of facet joint degeneration on lumbar spine, this performance will aggravating with the age increase and the lumbar segment move down. ? This research revealed the distribution regulation of lumbar facet joint degeneration between superior and inferior facet and different region of articular surface. and revealed the changing trend in different age bracket and lumbar motion segments. ? The characteristic lumbar facet joint degeneration relate to the morphology of facies articularis, the stress between joints, this reflect the human body’s structure adaptability and destructive change under long load condition; Understand the characteristics and the changing rule is beneficial to research facet joint’s normal physiology and related disease for us2 The correlation between lumbar facet joint degeneration and intervertebral disc degeneration MRI study Objective : To investigate the correlation between age and lumbar facet joint degeneration and intervertebral disc degeneration by MRI performance characteristicsMethods: Collect MRI imaging datas of 90 cases who with lumbar intervertebral discs degeneration, the age from 20 to 80 years old, average age is 53.6 years old, divide into three groups: 20-40years old,41-60years old,61-80years old, each group of 30 cases. To analyzed and studied MRI performances about L3/4,L4/ 5, L5 / S1 motion segments’ lumbar intervertebral discs and facet joint. according to the Pfirrmann standard, disc degeneration is divided into?,?,?,?,?grades, according to the Fujiwara standard, lumbar facet joint degeneration is divided into 1, 2, 3, 4 grades. Three experienced orthopaedic physicians classified record the radiographic, Take the average of three groupsAll the data were analyzed by Pearson correlation of SPSS13.0. to analyse the correlation between age and lumbar facet joint degeneration and intervertebral disc degenerationResults: ? Age and lumbar facet joint degeneration and the disc degeneration were positively correlatedr0.782,r0.810,P0.000, as the age increasing, the degree of lumbar facet joint degeneration and disc degeneration gradually increased. ? Lumbar intervertebral disc degeneration happened earlier than the facet joint degeneration,TheVI 暨南大学硕士学位论文 腰椎小关节退变特点解剖 学观察及其与椎间盘退变相关性 MRI 研究 degeneration between lumbar facet joint and lumbar intervertebral disc were positively correlatedr0.813,P0.000.The higher degree of lumbar intervertebral disc degeneration, the more serious of facet joint degeneration performanceConclusions: ? Natural aging and abnormal stress is the main reason for lumbar facet joint degeneration and disc degeneration. ? Lumbar facet joint degeneration and disc degeneration reinforce each other, mutual influence, induce and accelerate each other degenerative process in the entire lumbar degeneration occurs. ? Lumbar facet joint and disc to maintain spinal stability, both in anatomy, pathophysiology and biomechanics of mutual contact. In lumbar spine surgery should take into account both the integrity and unity, to avoid excessive destruction of joints and attention to restore the intervertebral height, so as not to cause new instability, accelerated spinal degenerationKeywords: lumbar spine facet joint intervertebral disc degeneration cartilageosteophyte VII 暨南大学硕士学位论文 腰椎小关节退变特点解剖 学观察及其与椎间 盘退变相关性 MRI 研究目 录 中文摘 要 ?????????????????????????????????????????????????????????????????? ?????????????????????????????? I Abstract?????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????? IV 目 录 ?????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????? VIII 1 前 言 ???????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????? 1 2 文献 回 顾 ???????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????? 3 3 实验 一 腰 椎小 关节退 变特 点的解 剖学 观 察 ?????????????????????????????????????????????? 18 3.1 实验 材 料 ????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????? 18 3.2 实验 方 法 ????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????? 18 3.3 结 果 ?????????????????????????????????????????????????????????????????? ????????????????????????? 21 3.4 讨 论 ??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????? 31 3.5 结 论 ??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????? 37 3.6 附 图 ??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????? 38 4 实验 二 腰 椎小 关节退 变与 椎间盘 退变 相关性 的 MRI 研 究 ???????????????????????????? 42 4.1 实验 材 料 ????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????? 42 4.2 实验 方 法 ????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????? 42 4.3 结 果 ??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????? 47 4.4 讨 论 ??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????? 50 4.5 结 论 ??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????? 52 5 参考 文 献 ??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????? 53 6 英文 缩略 词 表 ???????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????? 63 7 在学 期间 发表论 文 ?????????????????????????????????????????????????????????????????????????????? 64 8 致 谢 ????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????? 65VIII 暨南大学硕士学位论文 腰椎小关 节退变特点解剖学 观察及其与椎间盘退变相关性 MRI 研究 1 前 言 腰椎小关节lumbar facet joint, LFJ又叫 关节突关节,由于它在促进脊柱 连 接中的特殊生物力学作用,使它成为腰椎的一个重要解剖区域。小关节是一 个微动 关节,由关节囊、韧带包绕关节间隙,相对应的关节软骨面组成一个低摩擦力的密 闭环境。由于它们的几何学形态和力学功能,两侧的小关节与前方的椎间盘一起起 [1 ] 到传递载荷, 引导和限 制脊柱运动的功 能 。 尽管有大量 关于 脊柱生物力学及椎间 盘的结构和功能方面的研究, 但对腰椎小关节的研究直到近些年来随着实验的开展, 计算机技术的应用,临床的重视,才逐渐成为研究的焦点。小关节在生理载荷下的 力学特征保证了脊柱的健康与正常功能,但是当小关节及其周围组织在随着年龄增 长以及受到外伤、异常应力或者腰椎手术的影响下,会发生损伤和退行性变,小关 节退变是腰椎退行性变的重要组成部分,也是临床上引起下腰痛(low back pain, LBP) 的一个重要原因。 随着各种辅助检查手段的进步, 各种腰椎手术的开展, 腰椎 小关节退变方面的研究越来越受到人们的重视。 腰椎 小关节退变的 主要表现是小关节骨性关节炎,其 基本病理特点 为关节 面 软 骨损害, 关节边缘骨反应性增生。 目前对小关节退变的研究多 通过影像学的方法进 行, 但由于小关节复杂的解剖几何形态以及较隐蔽的位置,常不容易在 影 像上 对其 形态 进行 全面系 统的 观察 , 且当 退变发生在关节面边缘或 比较 小时 容易 导致遗漏。 小 关节的退变是长期应力作用于腰椎的结果,在探索小关节退变的发生、发展及预 防 措施时,首先应当清楚 小关节退变特点及其变化规律 。本研究 实 验一 通 过对 尸体 标本 腰椎 小关节的直视观察,对小关节关节面形态,关节面横径、上下径,软骨退 变情况及骨赘增生情况进行 全面 、 详细 的观察研究 ,探讨各指标 在 不同年龄组 、不 同腰椎节段、上下关节突间及关节突不同区域间 的差异及其分布规律,为了更深入 的研究腰椎小关节退变及小关节源性腰痛提供一些依据。 椎间盘和小关节组成脊柱 的功能单元, 椎间盘和小关节退变在整个脊柱的退变 过程 中及下腰痛的发生中扮演着重要的 角色。临床上,主要强调椎间盘的机械压迫 在腰腿痛产生中的作用,但机械压迫不能解释许多临床现象。CT 或 MRI 检 查发现 正常人群约 1/3 有椎间 盘突出但无任何临床表现。长期以来,由于腰痛机制不清, 给诊断和治疗带来很大困难 。尽管对于脊柱退变性疾病,每年来自于解剖、病理生 1 暨南大学硕士学位论文 腰椎小关节退变特点解剖学 观察及其与椎间盘退变相关性 MRI 研究 理、化学分析、生物力学 及临床研究的报道数以 万 计, 但对腰椎小关节退变 与 腰椎 间盘退变的发生、发展、变化及相互关系、发病机制的认识及各种治疗方法的综合 应用始终没有完全清楚,有待进一步研究 。 腰椎 椎间盘和双侧小关节在水平面方向 构成一稳定三角,在纵向面 构成 一 个对 称的 三棱柱体结构,整体上构成一稳定的三 关节联合体,三者相互制约,是脊柱稳定和 活动的主要因素。腰椎小关节与椎间盘 在 生物力学、病理、解剖等方面的变化必然 相互 联 系, 其相关性对于腰腿痛的发生 发展,临床治疗的决策以及预后有重要意义。本研究实验二作 者对 腰椎小关节及椎 间盘退变程度 MRI 表 现进行分级,分级后经统计学软件处理,对腰椎小关 节退变、 椎间盘退变及年龄作一相关性研究,从影像学角度探讨腰椎小关节退变和腰椎间盘 退变的相关性及机制,以提高对脊柱退变的发生、发展认识,并对下腰痛 治疗的决 策提供一些理论支持。2 暨南大学硕士学位论文 腰椎小关节退变特点解剖学 观察及其与椎间盘退变相关性 MRI 研究 2 文献回顾 在实验开始之前,笔者先对腰椎小关节的解剖学、生物力学、退变的病因学以 及其介导的下腰痛等相关知识做一文献回顾,以期对腰椎小关节有一个系统、全面 的认识。 2.1 腰椎关节突关节的解 剖 2.1.1 关 节囊 腰椎小关节由上位椎体的下关节突与下位椎体的上关节突所组成, 属滑膜关节, 关节面被透明软骨覆盖, 具有一潜在间隙约 1-2mm 的小关节腔, 呈前窄后宽, 多呈 外凹内凸的弧形。其周围有关节囊包绕,关节囊主要位于关节突的后外侧,而前内 侧的关节囊大部分由黄韧带代替。当小关节囊部黄韧带发生肥厚时可引起神经根管 狭窄症,因为小关节囊前的黄韧带与腰骶神经根毗邻,尤其 是L4-S1神经根从硬膜囊 [2、3] 发出后在椎管内走行较长,神经根最容易在此处发生卡压 ,当此处黄韧带增生肥 厚时引起椎间盘与黄韧带间隙狭窄, 对腰骶神经根直接产生挤压,进而导致腰腿痛症 状的产生。小关节上部关节囊纤维起于下关节突根部,由后内侧向前外侧包绕上关 节突,止于上关节突侧上部,在关节突中部, 关节囊外层纤维由内侧向外侧水平走 行, 起于椎板中后部, 止于上关节突乳突关节下部, 纤维由椎板中下部向外下, 包 [4] 绕下关节突, 止于上关节突基底部 。小关节的关节囊与其他运动关节关节囊结构 基本相同,可分为三层:最外层由薄层坚韧致密的平行纤维组织构成,与骨膜相延 续,中间层为疏松结缔组织,质地柔软具有一定的伸展性,最内层为滑膜层,滑膜 上有丰富的血管和神经,当滑膜受到机械性或化学性刺激后,可产生明显的疼痛, 滑膜层凸向关节间隙内形成皱襞,其游离缘常为纤维性组织,也可为纤维软骨性组 织,结构与半月板类似,关节囊的这种三层不同的解剖及组织形态结构特点,决定 [5] 了小关节的生物力学与神经生理学特点 。 2.1.2 关节面 形态 与其方 向性 腰椎小关节位置隐匿, 解剖几何形态复杂, 国内有学者将其形态分为4种类型: I型平行型, 上下关节面呈互相平行的直线; II型环抱型, 上关节突关节面呈凹面, 下关节突关节面呈凸面被上关节突怀抱; III型返环抱型,与怀抱型相反,下关节 突关节面呈凹面,上关节突关节面呈凸面被下关节突怀抱;IV型“S”双环抱型,上 下关节突关节面各分为凹面、凸面两部分, 一部分环抱相应的关节突, 另一部分则 3 暨南大学硕士学位论文 腰椎小关节退变特点解剖学 观察及其与椎间盘退变相关性 MRI 研究 [6] 被相应的关节突环抱, 二关节面呈凹凸相嵌合,关节间隙呈 “S” 形弯曲 , 国外学 [7] 者将其分为直面型和曲面型,曲面 型又包含“C”、“J”形 。 在胎 儿及婴儿期, 腰 椎小关节的关节面方向近乎冠状,以后由于小关节的外侧缘逐渐向矢状方向生长, 使关节面变成近乎弧形且以矢状方向为主,即上关节突的关节面朝向后内方, 下关 [8] 节突关节面朝前外方 。 在腰椎的不同节段小关节方向也有所差异, 总的趋势是从 L1至L5关节的方向由近似矢状位向下逐渐变为斜位, 至L5时几乎呈冠状位。腰椎小 关节的方向性特点突出表现在小关节方向和腰椎运动方向以及运动范围有关,腰椎 小关节的排列只允许腰椎作屈曲、伸展和侧屈运动,而旋转活动范围较小。 2.1.3 关节的 血运 与神经 支配 腰 椎 小 关 节 的 血 液 供 应 来 自 腰 动 脉 , 腰 动 脉 自 腹 主 动 脉后 壁 发 出 , 沿 途 有垂 直 分 支 营 养 推 体 , 其 主 干 至 椎 间 孔 处 分 为 脊 前 支 、 横 突 前 支 和 背 侧 支 , 并 形 成 椎 管 内、外 血 管 网,由 椎 管 外 血 管 网 后 组 背 侧 支 的 上 、 下 关 节 动 脉 分 布 到 腰 椎 关 节 突 关 节。 [9] Sehgal等 研究表明腰椎小关节滑膜面和关节囊分布有丰富的神经末梢,感受 [10] 和传递疼痛信息。这些神经纤维来自脊神经后支的内侧支 ,脊神经后支于椎间孔 处自脊神经发出,主干短,长约 0.5-1.0 厘米,向后走行分为内侧支与外侧支, 外侧支较粗, 是主干的直接延续, 沿横突上缘自骶棘肌深面向下侧、外 侧及背侧走 行 ,呈树枝状分布 ,外侧支行程长 ,供应范围广,支配骶棘肌的中间部与外侧 部,外侧支向同位及下位腰椎小关节发出关节支支配 。内侧支较细,约为外侧支 的1/3-1/2 ,于横突上缘自主干发出,经横突根部的副突和关节突上的乳突之间向 下、 内、 背侧走行, 主 干部跨过下位小关节呈树枝状分布, 支配脊突旁肌肉、 棘上、 棘间韧带及相应小关节。因每条腰神经后内侧支至少分布到同一平面和下一平面的 两个椎间关节, 而每个关节至少接受两个节段的腰神经后内侧支支配。 例如:L4/5 小关节同时接受L3和L4神经的内侧分支所支配。L3神经发出内侧支支配 L4椎体的下 关节突及L3椎体上关节突;同样,L4神经的内侧分支支配构成L4-5椎间关节的L5 椎体的上关节突及L4椎体的上关节突。 此外, 各神经支之间存在丰富的节段性吻合 及变异。 当一个节段的关节突关节损伤时, 只切断本节段的后内侧支, 不能完全解 除疼痛, 达不到根治的目的。 腰椎小关节的这种神经支配方式形成了十分复杂的腰 腿痛发病机制。4 暨南大学硕士学位论文 腰椎小关节退变特点解剖学 观察及其与椎间盘退变相关性 MRI 研究 2.2 腰椎关节突关节的生 物力学功能 关节突关节的主要功能除了引导节段运动外,还承受压缩、拉伸、剪切、扭转 等不同类型的负荷,其承受负荷的多少因脊柱的不同运动而变化。后伸时关节突的 负荷最大,占总负荷的30% ,另外70% 由椎间盘承担。前屈并旋转时关节突的负 荷也较大。以往腰椎关节突关节承受压缩负荷的作用常被忽视,但据关节突关节腔 [11] 内压力测定结果,关节突关节所承受的压缩负荷占腰椎总负荷的18%。Niosi 等 [12] 报道在不同姿势下腰椎小关节承受的压缩负荷从0 到35% 。Yang等 的研究显示当 小关节发生骨关节炎时,其承担的压缩载荷可高达47%,在腰椎退变致椎间隙狭窄 的情况下, 椎间小关节与椎板甚至承担高达70% 的轴向压缩负荷。 这些都表明小关 节负载与其退行性变之间有着密切的联系。 关节突关节承受拉伸负荷主要发生在腰椎前屈时,当腰椎前屈到最大限度时所 产生的拉伸负荷 39% 由关节突关节来承受。 此时,上、下关节突可滑动 5-7mm, 关节囊所受拉力为 600N 左右,而正常青年人关节囊的极限拉伸负荷一般在 1000N 以上,大约相当于人体重量的2 倍。 当腰椎承受剪切负荷时, 关节突关节大约承受了总负荷的1/3,其余2/3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,而附着于椎弓后方的肌肉收缩使上、下关节突相互靠拢,又 在关节面上产生了较大的作用力。还有人认为关节突关节只承受向后的剪切力,而 在承受向前的剪切负荷时不起主要作用。腰椎关节突关节的轴向旋转范围很小,大 约在1? 左右。 实验表明, 当轴向旋转范围超过1-3? 时即可造成关节突关节的破坏。 因此有人提出,限制腰椎的轴向旋转活动是腰椎关节突关节的主要功能。腰椎有限 元分析结果显示: 轴 向 旋 转 时,同 侧 小 关 节 面 不 受 力 ,仅 对 侧 小 关 节 受 力 ,且 承 受 的 压 力 极 大 , 说 明 小 关 节 对 抗 旋 转 的 作 用 是 很 强 的 。这 一 作 用 对 保 护 椎 间 盘 有 重 要 的 意 义 ,因 为 扭 转 载 荷 是 导 致 椎 间 盘 退 变 、 突 出 的 主 要 原 因 之 一 , 完 整 的 小 关 节 可 保 [13 , 14 ] 护 椎 间 盘 免 受 过 度 扭 转 的 破 坏 。 小 关 节 遭 破 坏 后 , 腰 椎 运 动 节 段 抵 抗 扭 转 载 荷 的 能 力 严 重 削 弱 , 运 动 范 围 明 显 增 大 , 可 导