腰部峽部崩裂和脊椎滑脫疾病病因
一、發病原因
腰椎峽部崩裂的真正原因仍不能肯定。多年來人們進行了大量研究,發現先天性發育缺陷和慢性勞損或應力性損傷是兩個可能的重要原因,一般認為以后者為主,但到目前為止尚無定論。
二、發病機制
現將目前大多數學者認同的原因分述如下:
1.創傷性因素
腰椎峽部可因急性外傷,尤其是后伸性外傷而產生急性骨折,患者可聞及骨折聲,局部休克期過后出現劇痛及活動受限。此種情況多見于競技運動現場或強勞力搬運工。其發生部位以第4或第5腰椎為多見,但亦可見于其他椎節。
2.先天遺傳性因素
腰椎胎生時有椎體及椎弓骨化中心。每側椎弓有兩個骨化中心,其中一個發育為上關節突和椎弓根,另一個發育為下關節突、椎板和棘突的一半。若兩者之間發生不愈合,則形成先天性峽部崩裂(spondylolysis),又稱為峽部不連,局部可形成假關節樣改變。當開始行走以后,由于站立、負重等因素,可發生移位,尤其是雙側峽部崩裂者,可使上方的脊椎向前滑動,稱為脊椎滑脫(spondylolisthesis)。也可因骶骨上部或腰5椎弓發育異常而產生脊椎滑脫,其峽部并無崩裂。此種先天性病因亦多具有遺傳傾向,同一家族發病較多。有文獻報道父或母與其子女均患本癥者。種族因素也很明顯,如因紐特人的發生率高達60%,而一般人的發生率在5%~5.7%,這種人常伴有其他腰骶部畸形,如過渡性腰骶椎、隱性脊柱裂等。
3.疲勞性或慢性勞損性因素
到目前為止,多數專家認為:大部分患者系因慢性勞損或應力性損傷在腰椎峽部產生疲勞骨折所致。很顯然,腰椎是極容易遭受損傷的部位,因為人在站立位置時,下腰椎承受體重的大部分。腰骶關節是軀干前屈、后伸活動的樞紐,加上腰骶椎的生理弧度,使腰5處于轉折點的交界處,所承受的力量最大,特別是某些體力勞動者、舞蹈演員及運動員等,每天必須承受較大的負荷,更增加了下腰部損傷的可能性。從力學上分析,已知上段脊椎傳到腰5的負重力分為兩個分力:一個為向下作用于椎間關節的擠壓分力;另一個為向前作用于峽部導致脫位的分力,使骨質結構相對薄弱的峽部容易延長及斷裂。本病多因持久反復作用的應力所致,故其實際上是疲勞骨折。當脊柱前屈時,作用于棘突上的抵抗力使關節突峽部下方承受壓縮力,而上部則承受牽拉力。與前者相反,腰椎仰伸時,抵抗力作用于下關節突,以致關節突間部承受牽拉力,而上部則承受壓縮力。腰5承受的應力最大,其次是腰4,故臨床上發病率以腰5最多,腰4次之。
當然,峽部崩裂的產生與峽部的骨質結構、弧度以及承受應力的大小、性質、次數等均相關。如峽部變得相對細長,則可能為峽部崩裂的前兆,此稱為椎弓崩裂前征(pre-spondylolisthesis)。胡景鈴在測量脊椎斜位片峽部的高度時,發現689例無峽部崩裂者的峽部其平均高度為9.035mm,而患有峽部崩裂的141例患者的峽部平均高度僅6.824mm。因此,峽部變細可能是產生峽部崩裂的內在因素,變細的原因仍可能是先天性原因,當然與后天獲得亦直接相關。至于應力的大小及性質等均為重要因素。傅士儒調查發現,運動員中患峽部崩裂者80%無明顯的外傷史,說明一次急性外傷并非主要致病原因。運動員的訓練年限與發生率成正比,以及男性運動員的發病率高于女性,提示運動可能為致病因素。不同運動項目運動員之間的發生率差異懸殊,從事排球和技巧類運動的運動員的發病率高達50%,長跑則無一發病,跳高與跳遠運動員的發病率也較高。可見腰部后伸動作多的運動項目的運動員的發病率高。因此,可以認為腰部后伸動作使峽部遭受的應力最大,此可能為峽部骨折的原因。Lane、Nathan、Newman等明確提出,腰5下關節突和骶l上關節突壓迫峽部,易導致峽部崩裂和脊椎滑脫。傅士儒采用腰椎骨標本進行實驗,顯示只有在腰后伸時,下關節突最易碰觸峽部,可以說明疲勞骨折確為其發病的重要原因。
4.退變性因素
人體發育成熟后,各種負荷增加,特別是某些負荷超過常人者,例如強度較大的翻砂工、搬運工、舉重運動員及男芭蕾舞演員等,其所承擔的重量最后都集中到下腰部,并再由此向雙下肢傳導。在此狀態下,由于腰椎本身的生理前凸,腰4和腰5椎體向前下方傾斜,因此這兩個椎節,尤其是第5腰椎的承載力最大。在此節段,由上方傳遞的壓應力分為兩個分力,如前所述,一個作用于椎間關節構成擠壓分力,另一個則為作用于關節峽部的脫位分力。此時,通過上一椎體的下關節突(尖端),壓應力集中至下一椎體的峽部。形成剪力,易使體積較小的椎弓峽部反復遭受此種剪力而磨損,加之該處組織結構較薄弱,因而易引起斷裂。本病易發生在勞動強度較大的中年以后。
這種作用于峽部的剪力,其大小與體重、負載力、腰椎前屈程度及腰骶角大小等成正比關系。在正常情況下,椎間關節起減緩作用,如已退變,尤其是嚴重狹窄時,則起加劇作用。根據這一機制,位于腰椎下方的第4與第5腰椎的椎弓峽部最易發生崩裂,尤以腰5更為多見。統計材料表明,腰4和腰5椎弓崩裂的發生率占全部病例的90%以上,而腰3以上者罕見。
除前述因素外,在中老年人,由于椎間盤退行性變,髓核水分減少,高度降低。彈性減退,以致椎間隙狹窄和椎間韌帶松弛。因而易導致腰椎不穩而產生脊椎滑脫。此時峽部可以正常而無崩裂,但其滑脫方向亦與前者不同。其上方脊椎不僅可以向前滑脫,也可向后滑脫,稱為反向滑脫(retro-spondylolisthesis)