腰痛患者腰椎小关节退变与椎间盘退变的MRI比较

背景：研究脊柱退变的过程时发现椎间盘与小关节相互关联同时也相互影响,并将影响脊柱的正常功能及稳定,从而引起腰痛,而关于椎间盘和小关节的退变顺序一直存在争议。 目的：分析腰痛患者中腰椎小关节退变与椎间盘退变之间的关系。 方法：回顾性分析186例腰痛患者的腰椎MRI,对每例患者的L2-S1四个运动节段的小关节及椎间盘的退变进行评估。按年龄将入选人群分为3组(< 40岁,40-60岁,>60岁)。 结果与结论：腰椎小关节及椎间盘退变比率均随年龄增长而增加,二者退变均在L4-5、L5-S1节段退变最明显。在小关节与椎间盘的退变比率比较中,在各年龄段的各节段中椎间盘退变比率均大于小关节退变比率,除了年龄< 40岁及40-60岁的抽样人群中L2-3小关节退变多于椎间盘退变,但差异无显著性意义(P > 0.05)。腰椎小关节退变与椎间盘退变之间的相关性呈弱相关(χ2=100.9,P < 0.001,gamma=0.22 )。结果提示椎间盘退变与小关节退变均随年龄增长而增加,二种退变间呈弱相关,而二者在腰椎退变中的退变顺序仍不明确,需进一步研究。 中国组织工程研究杂志出版内容重点：组织构建;骨细胞;软骨细胞;细胞培养;成纤维细胞;血管内皮细胞;骨质疏松;组织工程     

腰椎小关节不对称与椎间盘及小关节退变的关系

背景：腰椎小关节不对称与椎间盘退变程度之间的关系一直存在争议,并且国内在下腰痛患者中对小关节不对称与小关节退变程度之间关系的研究较少。 目的：调查分析腰椎小关节不对称在腰椎间盘退变与小关节退变过程中的作用。 方法：测量312例下腰痛患者共936个脊柱功能单位的小关节角度差值,差值<7°定义为小关节对称,差值≥7°定义为小关节不对称。对936个脊柱节段的椎间盘退变程度及小关节退变程度进行分级。 结果与结论：①小关节是否对称在年龄及性别上差异无显著性(P > 0.05)。②小关节不对称与椎间盘退变程度之间无显著关联(P > 0.05)。③在L4~L5节段小关节不对称组比小关节对称组的小关节退变程度更重(P < 0.01)。提示小关节不对称与椎间盘退变无明显影响,但在腰椎活动度最大的L4~L5节段,小关节不对称可能会引起小关节的退变。     

椎间盘高度降低及退变对腰椎生物力学影响的有限元分析

目的：分析椎间盘高度降低及退变对腰椎活动节段生物力学的影响。方法：首先采用一种新型CAD方法精确构建腰椎L4-5，活动节段正常高度椎间盘（NHD）、单纯高度降低椎间盘（PHDD）、椎间盘高度降低合并严重退变（DHDD）三种有限元模型。垂直压缩载荷下，分别对3种有限元模型的生物力学参数进行测试。结果：椎间盘高度降低及退变对腰椎活动节段轴向移位、后外侧椎间盘膨出、纤维环纤维应力最大值有明显的影响，DHDD模型的椎体一终板界面应力分布与NHD和PHDD模型明显不同。结论：高度降低后椎间盘刚度明显增加，DHDD最不易发生内层纤维环纤维破裂，关节突关节间隙与轴向移位比值是决定椎间盘承载力大小的关键因素，退变椎间盘对压缩应力有明显分散传递作用。     

腰椎小关节的生物力学

腰椎小关节是腰椎运动节段的重要组成部分，能控制腰椎运动节段的活动，承载施加于腰椎上的负荷，与椎间盘，韧带，包括关节囊一起维持腰椎的稳定性。同体内其他关节一样，当腰椎小关节承受异常的活动或应力时，易发生退行性变或发生小关节骨关节炎。Goldthnait于1911年首次提出腰椎小关节退变可引起腰背痛的假设。Ghormley于1933年提出了小关节综合征这一概念，并延用至今。现在，越来越多的研究表明腰椎小关节的迫性性变是引起腰椎不稳定和下腰痛的重要原因[1,2,3]，有学者估计15％到40％的慢性下腰痛同小关节有关[4]，因此腰椎小关节的…     

小关节角矢状化、椎间盘退变对退变性腰椎滑移作用的有限元研究

目的探讨小关节矢状化与椎间盘退变间的关系及其对退变性腰椎滑移的作用和意义。方法采用一种新型CAD方法精确构建65°小关节角、45°小关节角、25°小关节角与正常椎间盘、轻度退变椎间盘、重度退变椎间盘相组配的9种腰椎L4-L5活动节段有限元模型。生理压缩载荷下,分别对9种有限元模型的生物力学参数进行测试。结果与小关节角45°和25°有限元模型相比,小关节角65°有限元模型的矢状方向椎体前移位增加,关节突、峡部等效应力和关节突水平方向接触力明显增加;小关节角65°有限元模型的终板膨出减小,纤维环基质应力增加。与正常有限元模型相比,椎间盘轻度退变有限元模型刚度下降,小关节突及峡部应力轻度增加。9种有限元模型中,轻度退变椎间盘结合小关节角65°有限元模型的抗前剪力能力最差。结论小关节角矢状化既是退变性腰椎滑移的原发诱因,又是局部应力变化导致关节突再塑形的继发病理改变,矢状型小关节腰椎活动节段矢状方向内在不稳定性受椎间盘退变程度的影响,椎间盘退变对小关节角矢状化无明显促进作用。     

藏族成人右手部分骨的X线测量与临床意义

目的为藏族人手外科的应用、掌指和指间关节假体的设计以及人类体质学调查提供解剖学资料和参考依据。方法随机选择健康藏族成人大学生68人（男35人，女33人），进行右手后前位X线摄片，分别测量各掌骨、近节和中节指骨轴的长度、轴中点处的左右径及髓腔长度、最窄处左右径及最窄处与相应骨末端的距离等，将所得数据通过SPSS软件进行统计学分析。结果1．各骨轴长和中点处的左右径：除大拇指末节轴长以外，男性均大于女性，且有显著性差异（P〈0．01）。2．各骨髓腔长度：示指中节性别间无显著性差异（P〉0．05），小指中节女性显著大于男性（P〈0．01），其余男性显著大于女性（P〈0．01）。3．各骨髓腔最窄处的左右径：第Ⅱ、Ⅲ掌骨和大拇指末节女性显著大于男性（P〈0．05），中指近节指骨性别间无显著性差异（P〉0．05），其余男性显著大于女性（P〈0．05）。4．骨髓腔最窄处与相应骨远端的距离：掌骨和大拇指近节指骨男性显著大于女性（P〈0．05），其余骨女性显著大于男性（P〈0．05）。结论本研究对藏族人手矫形外科选择最佳关节假体及内固定物均有指导意义。     

椎间盘退变对L4-L5在垂直载荷下生物力学行为特性的影响

利用三维绘图软件构建人体腰椎L4-L5节段几何模型,采用有限元分析方法并调整计算精度,模拟研究椎间盘发生退变等四种工况,如轻度退变、中度退变、重度退变以及椎间盘完全摘除时关节峡部的受力情况。通过施加在L4椎板上378.93N的垂直载荷,得到四种工况下关节峡部的应力云图。结果表明,椎间盘退变程度影响小关节处的接触面积,从而使关节峡部应力发生相应的变化。说明关节峡部是腰椎后部抗压的重要结构,而关节峡部应力分布与大小以及腰椎后部结构刚度大小和小关节处的接触面积有关。该结论可为脊柱生物力学分析及人工椎间盘置换提供一定的理论参考依据。     

髓核摘除和椎弓切除对腰椎节段稳定性和扭转强度影响的生物力学研究

分析髓核摘除和后部结构切除对腰椎节段压缩，剪切刚度，扭转强度和刚度影响的即刻效应。8具新鲜青年男性尸体的腰骶椎标本（L1－S1）制成24个脊柱功能单位（FSU），随机分为3组，其中一组行全椎弓切除，一组行椎间盘髓核摘除，另一组作为对照组。对标本先行上下方向的压缩，前后和左右方向的剪切刚度测试，后行扭转刚度和强度测试。结果表明：髓核摘除和椎弓切除后，-腰椎节段的压缩，剪切和扭转刚度及扭转强度均有明显的降低，其中髓核摘除后腰椎的左右剪切刚度和扭转刚度有显著性下降（p＜0．05），扭转强度的减少有非常显著性（p＜0.01）；椎弓切除后腰椎的左右剪切刚度和扭转刚度下降有显著性（p＜0．05），压缩刚度，前后剪切刚度，扭转强度的改变有非常显著性（p＜0．01）。髓核摘除和椎弓切除后，扭转破坏形式中椎间盘撕裂增加。     

腰椎小关节退变的相关因素及生物力学特点

文题释义：腰椎小关节：为相近节段腰椎上位椎体的下关节突与下位椎体的上关节突组成的腰椎后外侧关节,将一个腰椎的椎弓与相邻腰椎的椎弓相连,在腰椎运动中占据着重要的地位。 生物力学：是应用力学原理和方法对生物体中的力学问题定量研究的生物物理学分支,研究范围从生物整体到系统组织,其研究重点是与生理学、医学有关的力学问题。 背景：腰椎小关节退变近年来成为学者们研究的重点,认识腰椎小关节退变的危险因素对于预防以及减少脊柱损害具有关键性作用,并且了解其解剖结构对于治疗脊柱相关疾病及手术实施有着重要的指导意义。 目的：简述腰椎小关节解剖学、组织学特性,总结能够引起腰椎小关节退变的相关危险因素。 方法：利用计算机检索CNKI、万方、维普、PubMed、Elsevier和Web of Science数据库2018年3月至2019年9月有关腰椎小关节退变的文章,检索词为“腰椎小关节,关节囊,关节面方向,神经支配,骨性关节炎,生物力学,下腰痛,椎间盘退变,腰椎滑脱,腰椎退行性脊柱侧弯,lumbar facet joint,joint capsule,articular direction,eneurosis,osteoarthritis,biomechanics,low back pain,intervertebral disc degeneration,umbar spondylolisthesis,lumbar degenerative scoliosis”。查阅相关文章,包括综述、基础研究及临床研究,通过阅读标题及摘要进行初步筛选,排除与主题相关度低的文献,最终共纳入60篇文献进行结果分析。 结果与结论：①腰椎小关节退变的主要危险因素包括年龄、性别、异常应力、关节面方向、关节不对称性、腰椎节段和椎间盘退变;②关节退变后会导致下腰痛、椎间盘退变、腰椎滑脱、退行性脊柱侧弯等临床疾病的发生和发展,严重影响患者的日常生活和工作,降低生活质量。因此,腰椎小关节在脊柱相关疾病的治疗中不应该被忽视。 ORCID: 0000-0002-5700-8674(文王强) 中国组织工程研究杂志出版内容重点：人工关节;骨植入物;脊柱;骨折;内固定;数字化骨科;组织工程     

髓核摘除和椎弓切除对腰椎节段稳定性和扭转强度影响的生物力学研究

分析髓核摘除和后部结构切除对腰椎节段压缩，剪切刚度，扭转强度和刚度影响的即刻效应。8具新鲜青年男性尸体的腰骶椎标本（L1－S1）制成24个脊柱功能单位（FSU），随机分为3组，其中一组行全椎弓切除，一组行椎间盘髓核摘除，另一组作为对照组。对标本先行上下方向的压缩，前后和左右方向的剪切刚度测试，后行扭转刚度和强度测试。结果表明：髓核摘除和椎弓切除后，-腰椎节段的压缩，剪切和扭转刚度及扭转强度均有明显的降低，其中髓核摘除后腰椎的左右剪切刚度和扭转刚度有显著性下降（p＜0．05），扭转强度的减少有非常显著性（p＜0.01）；椎弓切除后腰椎的左右剪切刚度和扭转刚度下降有显著性（p＜0．05），压缩刚度，前后剪切刚度，扭转强度的改变有非常显著性（p＜0．01）。髓核摘除和椎弓切除后，扭转破坏形式中椎间盘撕裂增加。     

椎间盘不对称切除对小关节压力及腰椎稳定性的影响

目的探讨腰椎间盘不对称切除对小关节压力及腰椎稳定性的影响。方法采用7具人体脊柱标本(L2~3),制备完整椎间盘组、1/4椎间盘切除组、1/2椎间盘切除组,对标本施加7.5 N·m的屈伸、侧弯和轴向旋转方向的纯力偶矩,记录腰椎运动范围(range of motion,ROM)和小关节压力。结果后伸方向,1/4椎间盘切除状态下非切除侧小关节压力显著性增大;侧弯方向,1/2椎间盘切除状态下的两侧小关节压力均有显著性增大;轴向旋转方向,1/2椎间盘切除状态下仅切除侧小关节压力显著性增大。1/4椎间盘切除、1/2椎间盘切除状态下的ROM均大于完整椎间盘,但前屈方向各组间ROM无差别,各组间侧弯和轴向旋转的ROM在左、右侧无差别。结论腰椎间盘不对称切除导致腰椎除前屈方向外稳定性下降和小关节压力不对称性增大,提示腰椎间盘不对称退变引起腰椎不稳和小关节压力增大可产生腰痛。     

Effects of degenerated intervertebral discs on intersegmental rotations,intradiscal pressures,and facet joint forces of the whole lumbar spine

The effects of intervertebral disc (IVD) degeneration on biomechanics of the lumbar spine were analyzed. Finite element models of the lumbar spine with various degrees of IVD degeneration at the L4-L5 functional spinal unit (FSU) were developed and validated. With progression of degeneration, intersegmental rotation at the degenerated FSU decreased in flexion–extension and left–right lateral bending, intradiscal pressure at the adjacent FSUs increased in flexion and lateral bending, and facet joint forces at the degenerated FSU increased in lateral bending and axial rotation. These results could provide fundamental information for understanding the mechanism of injuries caused by IVD degeneration.     

退行性变腰椎间盘中基质细胞衍生因子1的表达及意义

背景：目前腰椎间盘退行性变确切的发病机制并不十分清楚。炎症参与腰椎间盘退行性变的发病机制,基质细胞衍生因子1属于趋化因子家族成员,与炎症有关。 目的：检测腰椎间盘退行性变患者椎间盘中基质细胞衍生因子1的表达水平,分析其与病情严重程度的关系。 方法：选取84例腰椎间盘退行性变患者和28例椎体爆裂性骨折患者,收集2组患者术后的椎间盘组织,用酶联免疫吸附的方法测定椎间盘中基质细胞衍生因子1的表达水平。根据Schneiderman标准进行分级,分析椎间盘中的基质细胞衍生因子1水平与疾病分级的关系。 结果与结论：与椎体爆裂性骨折患者相比,腰椎间盘退行性变患者的腰椎间盘组织中基质细胞衍生因子1水平明显升高,差异有显著性意义(P < 0.01)。Schneiderman 4级的患者椎间盘组织中基质细胞衍生因子1水平明显高于Schneiderman 2级和3级的患者,而Schneiderman 3级的患者椎间盘组织中基质细胞衍生因子1水平明显高于2级患者。另外,Spearman相关分析也显示,基质细胞衍生因子1的蛋白水平与Schneiderman分级呈正相关(r=0.412, P < 0.01)。提示腰椎间盘退行性变患者椎间盘中基质细胞衍生因子1的表达增高,与疾病严重程度呈正相关,可能参与了腰椎间盘退行性变的发病机制。     

Relationship of Facet Tropism with Degeneration and Stability of Functional Spinal Unit

Purpose

The authors investigated the effect of lumbar facet tropism (FT) on intervertebral disc degeneration (DD), facet joint degeneration (FJD), and segmental translational motion.

Materials and Methods

Using kinetic MRI (KMRI), lumbar FT, which was defined as a difference in symmetry of more than 7° between the orientations of the facet joints, was investigated in 900 functional spinal units (300 subjects) in flexion, neutral, and extension postures. Each segment at L3-L4, L4-L5, and L5-S1 was assessed based on the extent of DD (grade I-V) and FJD (grade 1-4). According to the presence of FT, they were classified into two groups; one with FT and one with facet symmetry. For each group, demographics, DD, FJD and translational segmental motion were compared.

Results

The incidence of FT was 34.5% at L3-L4, 35.1% at L4-L5, and 35.2% at L5-S1. Age and gender did not show any significant relationship with FT. Additionally, no correlation was observed between DD and FT. FT, however, wasfound to be associated with a higher incidence of highly degenerated facet joints at L4-L5 when compared to patients without FT (p < 0.01). Finally, FT was not observed to have any effects upon translational segmental motion.

Conclusion

No significant correlation was observed between lumbar FT and DD or translational segmental motion. However, FT was shown to be associated significantly with the presence of high grades of FJD at L4-L5. This suggests that at active sites of segmental motion, FT may predispose to the development of facet joint degeneration.     

软骨终板形态与椎间盘退变的相关性

背景：以往研究证明多种内环境因素共同作用引发椎间盘退变,最重要的机制为椎间盘软骨终板的退变。 目的：分析椎间盘退变与终板形态的关系。 方法：回顾性分析62例因椎间盘源性慢性下腰痛和79例因髓核脱出致神经根性症状患者的腰椎MRI正中矢状位图像资料。根据腰椎MRI正中矢状位T1W1图像确定终板形态,T2W1图像确定椎间盘退变程度分级。 结果与结论：平坦型和不规则型终板最常见于椎间盘退变人群下腰椎,L5/S1平坦型最多见。髓核脱出组与椎间盘源性慢性下腰痛组中凹陷型终板椎间盘退变程度均较平坦型、不规则型低,平坦型终板椎间盘退变程度较不规则型低(P < 0.01)。两组间凹陷型与不规则型终板椎间盘退变程度差异无显著性意义,髓核脱出组平坦型椎间盘退变程度较椎间盘源性慢性下腰痛组高(P < 0.05)。提示随着椎间盘退变程度的加重,软骨终板形态有由凹陷型向平坦型、不规则型依次转变的趋势。     

基于脊柱矢状面曲线建立腰椎 L4 ~ 5 力学简化模型及其有效性验证

目的 根据人体脊柱矢状面曲线建立腰椎 L4~ 5 活动节段力学简化模型,对该模型结构进行有效性验证与分 析。 方法 采用基于飞行时间测距原理的体外测量装置获取人体脊柱矢状面曲线,基于该曲线构建腰椎 L4 ~ 5 机 械简化模型,并从关节活动度(range of motion, ROM)、椎间盘应力( intervertebral disc pressure, IDP)分布及小关节 力(facet joint force,FJF)方面对模型有效性进行验证。 结果 在 0. 2、0. 4、0. 6、0. 8、1 kN 随动载荷( follower load, FL)下模型最大 IDP 分别为 0. 23、0. 46、0. 69、0. 92、1. 15 MPa,纯扭矩下模型屈曲、后伸、侧屈及轴向扭转时 ROM 分 别为 6. 61°、4. 03°、3. 30°、2. 03°,在 FL 和扭矩共同作用下屈曲、后伸、侧屈及轴向扭转时 IDP 分别为 1. 80、1. 00、 1. 36、0. 80 MPa,后伸、侧屈及轴向旋转时 FJF 分别为 79. 60、29. 49、94. 64 N。 结论 基于人体脊柱矢状面曲线构建 的力学简化模型可用于脊柱矢状面曲线变化的脊柱力学分析。     

腰椎间盘的扩散张量成像观测及临床应用

目的　为腰椎间盘退变导致的腰腿痛等病症的临床诊断提供影像学依据。 方法　选取脊柱腰段扩散张量成像（DTI）扫描检查正常者200例和腰椎间盘退变者100例,在工作站划分腰椎间盘和腰椎间盘退变的感兴趣区,测量感兴趣区的表观扩散系数（ADC）和各向异性分数（FA）,比较不同解剖部位、年龄组腰椎间盘和不同Pfirrmann分级腰椎间盘退变的FA、ADC值。 结果　不同解剖部位腰椎间盘的FA值和ADC值均有统计学差异（P<0.05）,L1~2、L2~3、L3~4椎间盘的FA值逐渐降低,L4~5、L5~S1椎间盘的FA值则逐渐增高;L1~2、L2~3、L3~4椎间盘的ADC值逐渐增高,L3~4、L4~5、L5~S1椎间盘的ADC值则无明显变化。不同年龄组腰椎间盘的FA值无统计学差异（P>0.05）,ADC值有统计学差异（P<0.05）,随着年龄增长ADC值逐渐降低。不同Pfirrmann分级腰椎间盘退变的FA值和ADC值均有统计学差异（P<0.05）,随着Pfirrmann分级增高,FA值逐渐增高,ADC值逐渐降低。 结论　解剖部位、年龄均影响腰椎间盘的ADC值,DTI的FA值和ADC值可以定量评估腰椎间盘及其退变程度,为早期腰椎间盘退变的临床诊断提供影像学依据。