探討腰椎椎弓崩裂的診斷與治療

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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)是指椎弓峽部產生的應力骨折狀態,也稱峽部裂,發生率為6%[1]。峽部裂可發生於單側或雙側,如果產生雙側的峽部裂隙,椎體、椎弓根、橫突和上關節突可在應力的作用下一起與椎板、棘突和下關節突發生滑行分離,即發生腰椎滑脫。本文就發生椎弓崩裂有關的研究做一綜述。

關鍵詞: 椎弓崩裂,腰椎;診斷,治療

  1 腰椎椎弓崩裂的生物力學及損傷機制
  雖然腰椎峽部骨折可由一次性撞擊引起,但越來越多的證據表明大部分情況是週期性負荷引起的累積微創傷導致的疲勞骨折。疲勞骨折是指由小於一次引起骨折的負荷的反覆作用引起的骨折。疲勞可發生於全身組織,當修復的速度小於反覆負荷引起損傷的速度時發生。疲勞時限用來描述抵抗疲勞骨折的強度,Cyron等[2]指出,在脊柱疲勞的時限決定於週期性的壓力的大小和施加的方法,疲勞骨折最初發生在骨質最大壓力處。
  人類直立行走,體重通過腰椎傳遞,椎弓最窄的椎弓峽部由於對抗負荷橫截面積最小而成為椎弓部承擔負荷的最主要的應力集中點,關節突負荷是作用於椎弓的主要應力,所以註定了峽部缺損為人類所特有。Gatt等[3]估計腰椎後部結構承擔站立時負荷的16%,然而Klemenesics等[4]卻認為腰椎後部結構承擔了過伸時總負荷的.30%。Grobler等[5]通過對脊柱生物力學的研究認為在脊柱任一運動節段均存在剪力,上一椎體對下一椎體有向前滑移、旋轉的趨勢,這是發生椎弓崩裂的力學基礎。剪力的來源可以這樣理解,把脊椎受力平面橫切後分析所受
  壓力,可以得到這樣幾個分量:垂直作用於切面的正常壓力和平行於切面的剪下力以及動量,動量在屈曲時又會引起壓力。椎弓崩裂和腰椎滑脫通常發生在L4和L5,原因是由於腰椎前凸的存在,使這一部位承受更大的負荷,更易受剪下力的作用。
  脊椎週期性負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。過伸時脊柱發生旋轉,脊柱的上關節突擠壓上位脊椎的下關節突,這種接觸力使下關節突發生向前上的彎曲,峽部的下方產生張力。屈曲時相鄰的上下關節突產生分離,但被關節囊和韌帶緊緊連線,使峽部向前彎曲,同時屈曲時脊椎與水平面間的角度增大剪下力也增大,增加了體重的動量力臂,而且穩定上半身的豎脊肌也會牽拉後部結構而增大負荷[6]。Sairyo等[7]設計了L3~S1階段韌帶的有限元模型,分析了屈曲、伸展、側屈和軸向旋轉時各個結構的應力分佈;並計算各個結構Von Mises應力,預測的最高應力在峽部,而且伸直和旋轉的應力大於屈曲和側屈。這一結果和Soler等[8]的峽部骨折最常發生於伸展和旋轉時的臨床觀察結果相吻合。椎弓峽部的疲勞骨折過程可以這樣描述,週期性屈曲和伸展/過伸,或者上半身反覆承受高衝擊力,使峽部反覆彎曲,達到疲勞時限後,在最高主應力點開始出現斷裂,負重持續,斷裂會不斷擴充套件,進而發展為腰椎滑脫。Klemencsics等[9] 設計了一個機械模型進一步證實了椎弓崩裂與滑脫之間的病理變化關係,當峽部受到屈曲力時峽部裂隙無變化;當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,張力即轉化到峽部周圍纖維及韌帶組織,作用於韌帶及纖維組織的張力達到一定強度時韌帶斷裂並峽部斷開,椎體向前滑移併產生滑脫。
  椎弓崩裂的病因除了生物力學因素外,還存在遺傳傾向,因此在考慮生物力學因素的同時,也需要研究生物和遺傳因素。對於運動員而言,本病的確切病理生理可能包括真正的疲勞骨折,而對於久坐的椎弓崩裂患者更多的可能與解剖相關的峽部內部脆性有關。
  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、進展期和終末期[7],各個階段的症狀變異較大,給臨床診斷帶來了困難。絕大多數病例在整個的病變過程中都不出現症狀,也可能在疾病的晚期受到輕微或者明顯的外傷後出現症狀。其最主要症狀是下腰部的疼痛,也可能出現神經損傷的症狀,椎弓崩裂的運動員在完成特定的運動時可能會產生疼痛,疼痛的開始可以是急性的,或者進行性的,以後變為慢性痛或鈍痛。