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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]。峽部裂可發生于單側或雙側，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周期性負荷引起的累積微創傷導致的疲勞骨折。疲勞骨折是指由小于一次引起骨折的負荷的反復作用引起的骨折。疲勞可發生于全身組織，當修復的速度小于反復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于周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于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，關節突負荷是作用于椎弓的主要應力，所以注定了峽部缺損為人類所特有。Gatt等[3]估計腰椎后部結構承擔站立時負荷的16%，然而Klemenesics等[4]卻認為腰椎后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后分析所受
壓力，可以得到這樣幾個分量：垂直作用于切面的正常壓力和平行于切面的剪切力以及動量，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，原因是由于腰椎前凸的存在，使這一部位承受更大的負荷，更易受剪切力的作用。
脊椎周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接，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切力也增大，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后部結構而增大負荷[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布;并計算各個結構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于屈曲和側屈。這一結果和Soler等[8]的峽部骨折最常發生于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，周期性屈曲和伸展/過伸，或者上半身反復承受高沖擊力，使峽部反復彎曲，達到疲勞時限后，在最高主應力點開始出現斷裂，負重持續，斷裂會不斷擴展，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系，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，作用于韌帶及纖維組織的張力達到一定強度時韌帶斷裂并峽部斷開，椎體向前滑移并產生滑脫。
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。對于運動員而言，本病的確切病理生理可能包括真正的疲勞骨折，而對于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],各個階段的癥狀變異較大，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癥狀，也可能在疾病的晚期受到輕微或者明顯的外傷后出現癥狀。其最主要癥狀是下腰部的疼痛，也可能出現神經損傷的癥狀，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，以后變為慢性痛或鈍痛。
在影像學上椎弓崩裂可有這樣的幾個階段的表現：應力反應、微骨折、假關節和最后的滑脫。一般認為 ，45°側斜位片是診斷腰椎椎弓崩裂的重要手段 。然而，不同腰骶部放射位置探測椎弓崩裂的靈敏度是有限的[11] ，只有當射線束與峽不連平面相平行時才能獲得理想的效果。也就是只有當峽不連平面與冠狀面成45°夾角且與腰椎峽部垂直時，45°側斜位片才具有診斷意義。45°側斜位片上腰椎神經弓呈狗形投影，峽部位于狗頸處。侯樹勛等[12]認為大約20%椎弓崩裂在45°側斜位片才能被發現 ，并認為45°側斜位片對于青年患者的檢查尤其重要。Saifuddin等[13]通過對34例椎弓崩裂患者進行45°側斜位片和CT掃描研究結果顯示椎弓崩裂的裂隙角度變異很大，這是影響X線拍片結果的重要因素。并認為除非伴有椎體滑脫，大多數腰椎椎弓崩裂在45°側斜位片上不能顯示。通過這些可以看出腰椎側斜位片不應作為診斷腰椎椎弓崩裂的可靠方法，對于X線平片顯示可疑腰椎椎弓崩裂患者，應常規進行CT掃描檢查。在椎弓崩裂的早期椎弓部應力骨折后，CT掃描顯示毛刷狀線;在進展期，損傷部位間隙清晰可見;終末期，骨折部位顯示有硬化。遺憾的是即使使用CT掃描，早期診斷有時也是非常困難的。隨著骨骼未成熟運動員參加高水平競技運動人數的增加，年輕運動員患者人數也在增加，早期診斷年輕運動員活躍性的椎弓崩裂顯得尤為重要。對于早期的診斷腰椎椎弓崩裂 MRI檢查似乎很有意義，Wirtz等[14]認為MR可以在腰椎椎弓崩裂發生的早期階段于T1、T2加權顯示典型的骨性改變，這種改變表現為在峽部顯示出骨髓水腫的影像。但其區分椎弓崩裂不同階段的價值仍有待進一步研究證明。Dutton等[15]認為單光子計算機斷層掃描 (SPECT)對診斷腰椎椎弓崩裂較平片有顯著意義。Congeni等[16]也認為骨閃爍掃描對年輕運動員獲得性椎弓崩裂的早期診斷是最敏感的。現一般認為骨掃描，尤其是SPECT結合CT是診斷椎弓崩裂的“金標準”。
3 腰椎椎弓崩裂的治療
3.1 保守治療 椎弓崩裂和腰椎滑脫一樣均可采取保守治療及手術治療，兩者的治療目標也是一致的。主要是三大治療目標，分別是骨愈合、減輕疼痛、恢復功能。保守治療對早期和進展期椎弓崩裂有效，終末期缺損(假關節形成)需要手術治療促進骨折愈合。休息、支具固定、理療和電刺激是治療活躍性椎弓崩裂最常用的保守治療方法。Sairyo等[17]認為保守治療應該使用支具固定骨折部位，同時停止引發誘因的運動至少3個月。大量文獻認為理療和電刺激對緩解非特異性下腰部疼痛是有效的。Morita等[18]認為如果骨折明顯，斷端沒有硬化，病例的愈合率為38%～73%。陳舊性、分離性并伴有硬化邊緣的骨折是不會愈合的，但有可能經過保守治療后癥狀消失。在這里需要強調的是，在疲勞骨折相關的代謝亢進階段或進行性椎弓崩裂階段，早期診斷對運動員而言是很重要的。因為對這個特定的群體，發病早期時做保守治療是極其有效的，愈合率很高，平均
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