椎旁肌損傷在腰椎椎管狹窄癥中的研究進展

張志國，張鐘巍，常 峰

1.山西醫科大學第五臨床醫學院，太原 030012

2.山西省人民醫院骨科，太原 030012

隨著人口老齡化，腰椎退行性疾病的發生率呈增長趨勢。腰椎椎管狹窄癥（LSS）是最常見的腰椎退行性疾病之一［1］，患者主訴腰骶部及下肢疼痛，并伴間歇性跛行。椎旁肌作為椎體后方的重要結構，對腰椎的穩定和運動至關重要。椎旁肌損傷是脊柱后路手術的常見并發癥［2］，損傷的肌肉最終會變成不會收縮的結締組織，導致椎旁肌力量降低［3］，加重LSS患者腰痛程度［4］，根據持續時間分為急性（＜ 4周）、亞急性（4～ 12周）和慢性（＞ 12周）腰痛［5］。本文通過查閱椎旁肌與LSS的相關研究，從椎旁肌的生物力學、椎旁肌損傷的組織學改變和影像學評價、腰椎融合術對椎旁肌的損傷等方面展開分析，綜述如下。

1 椎旁肌的生物力學

椎旁肌作為脊柱的穩定系統，在維持矢狀面平衡中起著十分重要的作用。矢狀面平衡是指個體能夠以最小的肌肉力量保持穩定的站立位置［6］。當LSS 患者的椎旁肌發生損傷時，會使肌肉失去原有的形態和功能。隨著時間的推移，發生變化的肌肉可能會引起脊柱結構的變化和腰椎活動度改變，從而導致脊柱應力改變，最終出現矢狀面失衡。Wu等［7］的研究表明，LSS 患者脊柱應力改變與腰痛的嚴重程度相關。也有研究［8-9］顯示，矢狀面失衡是引起腰背部疼痛的危險因素之一。為了更直觀地反映矢狀面失衡后椎旁肌肉的變化情況，Han 等［10］通過前瞻性研究建立椎旁伸肌耐力試驗（PEMET）分類系統，證明LSS 患者的椎旁肌耐力與生活質量及脊柱-骨盆矢狀面排列相關。因此，椎旁肌耐力較差的LSS 患者可能出現身體姿勢的傾斜，從而導致脊柱整體矢狀面失衡。

2 椎旁肌損傷

2.1 組織學改變

Cho 等［3］通過建立大鼠慢性椎旁肌損傷動物模型，在術后第4、8 和12 周處死大鼠，行組織學檢查，結果發現，術后12 周椎旁肌組織中可見肌肉壞死和纖維化。有研究［11-12］發現，成纖維/成脂祖細胞（FAPs）和衛星細胞（SCs）在損傷的椎旁肌中表達增加。前者是一種以血小板源性生長因子受體α（PDGFRα）表達為特征的肌肉干細胞子集；后者是肌肉中主要的肌源性祖細胞。它們在肌肉再生、脂肪浸潤和肌肉纖維化中起重要作用。當肌肉發生損傷后，FAPs 迅速增殖并產生SCs 的促分化信號，這些信號加快了新SCs 肌管形成的速率，并初步幫助整體肌肉再生。然而，在FAPs 快速擴張和短暫的發揮肌原生成功能后，繼續向脂肪細胞和成纖維細胞分化，成為肌肉脂肪浸潤和纖維化的主要貢獻者［13-14］。Agha 等［15］對損傷的椎旁肌進行組織學檢查發現，在損傷椎旁肌中尤其是多裂肌中含有大量不同基因表達譜的FAPs和SCs。

2.2 影像學評價

隨著醫學影像技術的發展，影像學評價在椎旁肌的研究中備受關注。醫學影像技術不僅具有非侵入性的特點，而且還可提供椎旁肌的橫截面積、脂肪浸潤、脂肪密度等信息［16-17］。椎旁肌損傷在影像學中常表現為肌肉萎縮和脂肪浸潤［18-19］。早期的MRI 技術更多地使用橫斷面T2 加權掃描。近年來，MRI 已經能夠通過閾值分割技術很好地區分肌肉和脂肪組織，從而更好地評估椎旁肌的脂肪浸潤程度［20］。椎旁肌中脂肪含量增加是脂肪浸潤的表現。有研究［21］表明，MRI 評估的椎旁肌脂肪浸潤嚴重程度與LSS 患者腰痛之間存在相關性。也有研究［22］表明，椎旁肌脂肪浸潤可作為癥狀性LSS 患者術后臨床療效和康復的預測因子，影響治療決策。Goutallier 分級標準最初用于CT 上對肩袖肌肉中脂肪浸潤的嚴重程度進行分級，后被用于評估MRI 上不同解剖位置肌肉的脂肪浸潤，包括椎旁?。?8］。Mandelli 等［19］采用Goutallier 分級標準對有癥狀的LSS 患者椎旁肌脂肪浸潤進行定性評估，通過Image 圖像分析軟件，測量了L1～5每側棘旁肌的橫截面積，包括多裂肌和豎脊?。ㄗ铋L肌和髂肋?。?，以及椎體的橫截面積，最終得出Goutallier 分級標準是評估有癥狀LSS 患者椎旁肌脂肪浸潤的可靠工具。在最近的研究中，Banitalebi 等［18］提出一種新的脂肪浸潤評估方法，即簡化肌肉脂肪指數（MFI），其基于常規腰椎MRI 檢查的橫斷面T2加權像上測量的椎旁肌和腰肌的信號強度。MFI 與Goutallier 分級標準相比，無須使用第三方軟件，這使得MFI 在臨床中的實用性大大增加，也減少了軟件測量所帶來的誤差。椎旁肌是人體最細長的肌肉之一，某一切片中的肌肉橫截面可能無法反映整個肌肉的情況［23］，通過MRI 三維重建可以描述LSS患者的肌肉體積、肌肉脂肪浸潤和椎管體積，從而評估整體椎旁肌質量［24-25］。

3 腰椎融合術與椎旁肌損傷

多裂肌是最內側的椎旁肌，也是脊柱后方的核心肌肉之一，其結構完整性對維持脊柱穩定性和屈伸活動起著關鍵作用［26］。腰椎融合術會使多裂肌結構發生變化，導致如脊柱僵硬、鄰近節段退行性變加速和慢性腰痛等問題［27］。此外，手術創傷和固定節段肌肉的失用還可導致多裂肌體積的減小。

后路腰椎椎間融合術（PLIF）被廣泛應用于LSS的治療。PLIF 視野充分，可直視下完成神經根和硬膜囊減壓，有效緩解腰痛癥狀；此外，PLIF 椎間植骨接觸面大，改善了負荷分擔，并為神經元的完全減壓提供了足夠的通路。然而，PLIF 手術切口長，術中廣泛剝離、長時間牽拉肌肉，影響肌肉的血供和神經支配，降低椎體活動能力，增加鄰近椎體退行性變，導致椎旁肌萎縮、脂肪浸潤和頑固性腰痛［28］。經椎間孔入路腰椎椎間融合術（TLIF）由Harms 等［29］在PLIF 的基礎上改良而成，其通過單側入路部分或完全切除患側小關節，充分切除病變椎間盤的同時保留了對側關節突關節和肌肉等正常結構，具有創傷小、術后脊柱穩定性高的優勢［30］。然而，術中為了獲取手術操作空間和手術視野，須切除責任節段上下關節突、部分椎板及其上附著的肌肉組織。隨著微創技術的發展，Foley等［31］在TLIF 的基礎上提出微創TLIF（MIS-TLIF），采用Wiltse 入路，對腰椎創傷較小，可有效保護椎旁肌，避免嚴重的椎旁肌損傷或椎旁肌失神經［32-34］。裘劍如等［35］的研究表明，微創術式較傳統開放術式具有切口小、組織損傷少、康復快等優點，術后早期患者全身炎性反應更輕，對多裂肌的干擾更小。

近年來，隨著醫療技術和器械的不斷發展，Heo 等［36］于2017 年首次報道了單側雙通道脊柱內窺鏡（UBE）技術在腰椎融合術中的應用，與傳統的微創術式不同，UBE 技術有獨立的成像和操作系統，通過逐步擴大導管和持續鹽水沖洗，為操作者創造了多層次的工作空間，從而提供了更多的肌肉組織和骨骼結構的可視化。UBE 技術高度的靈活性和開放的手術視野，有助于脊柱外科醫師進行精確的操作［37-38］。單側雙通道內窺鏡下腰椎椎間融合術（UBE-LIF）作為一種新型的微創術式，其結合了開放手術和傳統微創手術的優點，在高清視野下進行手術操作，可更加有效地保護椎旁?。?9］。

然而，腰椎融合手術過程中不可避免地對椎旁肌造成醫源性損傷，其與術后患者腰痛的發生相互影響。融合術后硬膜失去后方結構的保護，隨著術后肌肉組織的瘢痕愈合，很容易發生瘢痕粘連，導致術后腰痛的發生。因此，有學者［40］提出人工椎板，理論上可以防止硬膜囊與周圍瘢痕肌肉組織的粘連，降低患者術后腰痛的發生，但其可行性有待進一步驗證。

4 結語與展望

椎旁肌作為椎體后方的重要結構，在穩定腰椎方面有著至關重要的作用。對于不合并腰椎滑脫或脊柱側凸的單節段LSS，微創術式能夠解決絕大多數患者的癥狀，術中可減少對椎旁肌的損傷，緩解患者術后腰部疼痛［41］。但目前尚無文獻報道微創手術能全面替代傳統開放術式。因此，傳統開放式手術在很多方面仍是經典的、不可替代的，尤其在基層醫院。對于LSS患者，需要進行何種手術干預，目前尚無統一標準。需要結合患者病情、查體及影像學資料綜合考量后擬訂手術方案。隨著精準醫學時代的到來，在新型醫療器械及機器人的輔助下，期待更加微創的融合術式以進一步減少對椎旁肌的損傷。

目前，關于LSS患者椎旁肌損傷后引起的腰痛，其具體機制仍不明確。LSS 患者椎旁肌損傷的情況主要通過影像學手段來評估，針對其相關基因的表達、生化檢測指標和病理學等研究較少，可作為未來的研究方向。此外，如何改善術后椎旁肌強度、減輕椎旁肌脂肪浸潤、減少椎旁肌瘢痕愈合，以及椎旁肌損傷后的腰痛機制，也值得進一步研究。