研究背景和目的:近年来,人们开始对腰椎小关节进行细致的研究,大多数研究小关节炎引起腰痛的发生发展机制,其中腰椎间盘退变在中老年人群中发病率比较普遍,这是导致患者腰腿痛的最主要原因,腰椎活动过程中会引起腰椎小关节位置也发生相应的改变,而腰椎小关节的退变也会影响腰椎间盘的变化,腰椎小关节活动的方向与它的生物力学功能或者与各种病态改变的相关性仍存在很大争议。而在研究小关节矢状化方面仍较少。正常情况下,小关节的矢状面朝向有利于脊柱的前屈后伸活动,而限制轴向旋转。研究表明小关节矢状化与多重因素相关,本研究将通过系统的分析其中主要包括年龄、BMI、椎间盘的退变、腰椎滑脱以、PI及腰椎小关节炎等相关的主要影响因素,从而来初步探讨腰椎小关节矢状化与这些因素的关系。以往的研究大多数考虑单因素方面对小关节面角矢状化的影响。从人体解剖学可知,腰椎活动功能单位是由前侧的椎间盘和后方两侧的关节突关节构成,从而形成的稳定结构——三关节复合体,维持前屈、后仰以及侧弯等基本活动。本研究旨在初步探讨腰椎小关节矢状化在年龄、BMI、椎间盘的退变、腰椎滑脱PI以及腰椎小关节炎中的发病机制,为进一步研究小关节矢状化的具体发病机制奠定基础,从而也引起人们对小关节矢状化的进一步认识。研究内容和方法:1.腰椎小关节角度与年龄、BMI之间的相关性研究首先按年龄段≤30岁、31-40、41-50、51-60、61-70、>70岁划分为6个组,每组规定30名患者。严格按照纳入、排除标准以及入选分组要求,经过严格匹配后,共收集2014年9月至2016年10月我院骨科门诊及住院的符合入选的标准患者180例。要求所有患者均摄有L3~4、L4~5、L5~S1三个节段的腰椎小关节磁共振的清晰图像,并获取T2WI横断位图像,用于评估小关节角度测定,以及对每位患者进行身高及体重的测定计算BMI值,所有收集到的数据通过SPSS统计软件进行统计分析。比较不同年龄段间小关节角度的变化情况,以及BMI与小关节角度之间的关系,探讨年龄、BMI与小关节角度之间相关性。2.腰椎小关节角度与腰椎间盘退变程度之间的相关性研究收集从2014年9月至2016年10月期间我院骨科住院及门诊有腰椎间盘退变患者共600例,进行回顾性分析:首先按照腰椎间盘退变的严重程度分为轻、中、重度3组,每组入60名,共180名患者。严格按照纳入、排除标准,及经过年龄、性别及体重指数严格匹配后共收集我院骨科住院的腰椎间盘退变患者180例。所有病例组均采用3.0T磁共振对L4-5腰椎间盘及腰椎小关节进行扫描,获取T2WI横断位图像,分别用于评估腰椎间盘退变的分级及小关节角度测定,比较不同椎间盘退变的程度与腰椎小关节角度之间的关系。3.腰椎小关节角度与骨盆入射角之间的相关性研究回顾性分析我院2013年3月至2016年10月符合入选标准的患者共450例,所有病例均摄有腰椎MRI及站立位腰椎正侧位X线片,在腰椎MRI横断位图像上测量小关节面角;在X线片上测量骨盆入射角(pelvic incidence,PI)。然后将所有病例依据PI测量角度分为小于正常范围组(≤35.5°)、正常范围组(35.5°—54.7°)、大于正常范围组(≥54.7°),每组30名患者,总共90名符合要求的患者。根据PI分组,比较各组间的小关节面角变化情况,初步探索小关节面角的变化与PI之间的相关性,收集数据进行统计学分析。4.腰椎小关节角度与退行性腰椎滑脱之间的相关性研究对2015年9-2016年10月在我院骨科门诊及住院的300例退变性腰椎滑脱患者及200名无症状人员的检查资料进行回顾性分析,最后符合入选标准及排除标准的共收集了病例组40名病例和对照组40名病例,要求所有病例组和对照组均有腰椎MRI影像资料,并于椎间盘横轴位扫描图像上测量L4-5椎间小关节角度。对比分析滑脱患者与正常人群小关节角度之间的差别。采用SPSS23.0对测得的数据进行分析,计量资料采用独立样本t检验。5.腰椎小关节角度与腰椎小关节炎之间的相关性研究结果:1、腰椎小关节角度与年龄、BMI之间的相关性研究收集2014年01月-2016年02月于南昌大学第一附属医院骨科住院确诊为腰椎小关节骨性关节炎患者共300例。再依据纳入与排除标准进行严格筛选后,共有60名患者符合纳入标准。要求所有病例组均有腰椎CT和MRI影像资料,并于椎间盘横轴位扫描图像上测量L4-5椎间小关节角度。对比分析小关节炎影像学上退变分级与小关节角度之间的差别。采用SPSS23.0对测得的数据进行分析,计量资料采用独立样本t检验,相关性分析采用pearson检验。(1)将年龄分成6个年龄段,即6个年龄组,每个年龄段在分别与L3~4、L4~5及L5~S1三个腰椎节段的小关节角度比较,发现病例组各节段的腰椎小关节角度与各年龄段之间具有明显统计学差异(P<0.001);经过统计分析年龄与各各节段小关节角度之间具有高度相关性(L3~4 r=0.959、L4~5 r=0.794及L5~S1r=0.967)。(2)病例组各节段的小关节角度与BMI(21.31±1.56)之间无明显统计学差异(P>0.05)。2、腰椎小关节角度与腰椎间盘退变程度之间的相关性研究L4~5腰椎小关节角度与腰椎间盘退变程度之间具有明显统计学差异(P<0.01);腰椎间盘退变分级与小关节角度之间具有一定地相关性(r=0.46)。3、腰椎小关节角度与骨盆入射角之间的相关性研究L4~L5腰椎小关节角度的变化与骨盆入射角之间具有明显统计差异(P<0.01),且随着骨盆入射角的增大,本身的腰椎小关节角度逐渐减小,二者之间具有高度的相关性(r=0.926)。4、腰椎小关节角度与退行性腰椎滑脱之间的相关性研究对照组和病例组间腰椎小关节角度具有明显统计学差异(P<0.01),小关节角度在退行性腰椎滑脱病患中明显减小。5、腰椎小关节角度与腰椎退小关节炎之间的相关性研究经过分析比较后发现,腰椎小关节角度的变化与小关节不同退变程度具有明显差异(P<0.05),小关节角度随着小关节退变程度的加重逐渐减小(r=-0518)。结论:1、在腰椎上,随着腰椎节段位置的下移,横断位小关节角度逐渐减小;且小关节角度的矢状化与年龄呈正相关,而与BMI及性别无明显相关,这可能年龄的增加会更容易引起小关节退变从而导致角度的矢状化。2、L4-5小关节角度的矢状化与腰椎间盘退变之间呈正相关,推测腰椎间盘退变的是引起小关节角度的矢状化的主要因素。3、PI大于正常范围可导致或加重L4~5段小关节角度的矢状化;PI与L4~5节段小关节角度的矢状化显著相关。4、正常对照组和退行性腰椎滑脱组之间腰椎小关节角度矢状化呈正相关,表明退行性腰椎滑脱可能是致腰椎小关节矢状化的另一个主要因素。5、腰椎小关节角度随着小关节退变程度的加重,越倾向矢状化,这说明小关节的退变很可能是引起小关节矢状化的重要因素,进而导致腰椎不稳定性。