目的躯干矢状面平衡主要是由脊柱和骨盆的排列决定,脊柱-骨盆矢状面平衡的研究是制定手术方案、评价手术矫形是否达到力学要求、预测患者术后生存质量的重要指标。下腰椎包括L3,4、L4,5、L5,S1三个椎间隙,脊柱为人体主要承重结构,脊椎小关节与椎间盘所构成的三关节复合体组成了脊柱的运动节段,使各椎体得以衔接,维持脊柱的稳定性和运动功能。椎间盘及下腰椎小关节退变与脊柱-骨盆矢状面平衡的相关性已有学者进行证明,但三者之间的生物力学关系较为复杂,其与脊柱-骨盆矢状面平衡的相关性,尚无明确结论。腰椎退行性疾病是危害人类健康的常见疾病,引起患者严重的腰腿痛症状和运动障碍,严重影响患者的生活质量。很多学者对下腰痛的原因进行研究,但下腰椎前凸角度、三关节复合体与下腰痛的生物力学关系尚有争议。腰椎充分的神经减压和内固定植骨融合是目前临床治疗该类疾病的主要原则。随着手术例数的增多,逐渐发现融合率的提高与临床症状尤其是下腰痛症状的缓解并不成正比。影像学上虽获得良好的融合,但下腰痛症状恢复并不满意。本研究拟分析下腰椎矢状面平衡与三关节复合体退变的关系,下腰椎前凸角度及三关节复合体与下腰痛关系,下腰椎脊柱骨盆参数和下腰椎PLIF手术对临床疗效的影响,以期对下腰椎PLIF手术对腰椎生理曲度的恢复提供理论依据。本研究分为以下三个部分:一、对120例志愿者及59例下腰椎单节段行髓核摘除、Cage植骨融合内固定(PLIF手术)患者,分正常组、下腰痛组及PLIF术后组三组进行观察,分析下腰椎矢状面平衡与三关节复合体退变的关系。二、对120例志愿者,分正常组、下腰痛组两组进行观察,分析下腰椎前凸角度及三关节复合体与下腰痛关系。三、本研究随访腰椎PLIF手术的腰椎退行性疾病患者59例,观察分析下腰椎脊柱骨盆参数和下腰椎PLIF手术对临床疗效的影响,以期对下腰椎PLIF手术对腰椎生理曲度的恢复提供理论依据,并为临床提供帮助。资料和方法一、根据纳入标准选择志愿者120例及下腰椎单节段融合固定(PLIF)手术59例,共179例进行研究(所有研究对象均为河南开封地区人)。正常组:男30例,女30例;年龄20岁~60岁,平均年龄41.6岁;腰痛组:男30例,女30例;年龄20岁~60岁,平均年龄43.3岁;腰痛病程3个月~84个月,平均15.7个月。术后组:病变节段:L3,4 8例、L4,5 28例、L5,S1 23例;腰椎间盘突出症35例,腰椎间盘突出合并腰椎管狭窄13例,退行性腰椎滑脱11例(均为单节段滑脱且Meyerding分度为Ⅰ度)。年龄20岁~60岁,平均年龄48.2岁;术后6个月~4年,平均3.2年。统计分析正常组、下腰痛组及PLIF术后三组各参数测量范围、各参数平均值、标准差,Pfirrmann分级平均值、标准差;PI对正常组、下腰痛组L3,4、L4,5及L5S1小关节退变程度的影响,PI和正常组、下腰痛组小关节退变0~Ⅰ级及Ⅱ~Ⅲ级两组的关系。二、对120例志愿者,分正常组、下腰痛组两组进行观察,分析下腰椎前凸角度及三关节复合体与下腰痛关系。分析正常组男女各30例、正常组不同年龄段及两组志愿者不同节段Pfirrmann分级、Pathria分级及LL均值,下腰痛组前凸角度与下腰痛VAS评分的关系。三、随访接受腰椎PLIF手术的腰椎退行性疾病患者59例,回顾性分析下腰椎脊柱骨盆参数和下腰椎PLIF手术对临床疗效的影响。分别对比分析8例、28例、23例的L3~4、L4~5、L5S1椎间盘PLIF手术不同时间点LL、ULL及LLL平均值,59例下腰椎PLIF手术术前、术后3月及末次随访时下腰痛JOA评分对比分析。采用SPSS17.0统计软件包(SPSS公司,美国)进行统计学分析。计量资料运用单因素方差分析(One-Way ANOVA)及重复资料方差分析,两两比较采用SNK法;计数资料采用非参数检验(Nonparametric Test);检验水准α值取双侧0.05。结果一、⑴SVA平均值三组比较差异无统计学意义。术后组与正常组、术后组与下腰痛组相比,PI、LL、PT及SS均值增大,P<0.05,有统计学意义。⑵根据测得PI正常范围,将正常组和下腰痛组分别分为A、B、C三组。正常组A、B、C数量分别为:9例、41例、10例;下腰痛组A、B、C数量分别为:12例、42例、6例;PLIF术后组无A组病例。因PLIF术后组椎间盘已经被融合,仅L3,4、L4,5及L5,S1各51个、21个及26个间盘分B、C两组观察。发现正常组和下腰痛组L4,5椎间盘退变等级高于L3,4及L5,S1;A组椎间盘退变等级明显高于B、C两组。PLIF术后组间盘退变等级低于下腰痛组。⑶PLIF术后组因钉棒系统对关节突关节的破坏,不易评估。观察PI角度大小与关节突关节退变的关系,将正常组和下腰痛组合并观察进行统计学分析。根据测得PI正常范围分为A、B、C三组。其中A:21例;B:83例;C:16例。发现A组L4,5及L5,S1Ⅱ~Ⅲ级关节突退变分级均值所占比例均明显高于B、C两组。二、⑴正常组男女各30例,分别测量Pfirrmann分级、Pathria分级及腰椎LL均值。Pfirrmann分级均值:男性为3.15;女性为2.91。Pathria分级均值:男性为2.34;女性为2.01。椎间盘及关节突退变分级男性均高于女性,但是P>0.05,差异无统计学意义。腰椎LL均值:男性为50.15,女性为54.64,男性小于女性,P<0.05,有统计学意义。⑵60例正常组按20岁~30岁、30岁~40岁、40岁~50岁、50岁~60岁分为四组,分别测量Pfirrmann分级、Pathria分级及腰椎LL均值。经统计学分析后发现Pfirrmann分级、Pathria分级均值随年龄增长,有逐渐增大趋势,但两两对比无统计学意义。⑶对比60例正常组及60例下腰痛组Pfirrmann分级、Pathria分级及腰椎LL均值。下腰痛组L3,4节段Pfirrmann分级、Pathria分级均高于正常组,但两者比较无明显统计学意义。下腰痛组L4,5、L5,S1椎间盘Pfirrmann分级均值,L4,5关节突关节Pathria分级均值明显大于正常组,有统计学意义。下腰痛组腰椎LL小于正常组,有统计学意义。⑷下腰痛组前凸角度和下腰痛VAS的关系,正常下腰椎前凸角度的均值52.0°±12.1°,分为≥39.9°(28例)、<39.9°(31例)两组;结果显示:≥39.9°组的VAS评分均值为3.94,<39.9°的VAS评分均值为4.69,两组比较P<0.05,有统计学意义。三、⑴L3,4、L4,5及L5,S1分别行单节段PLIF手术8例、28例及23例。测量术前、术后3月及末次随访时LL、ULL及LLL均值±标准差。L3,4、L4,5测得LL、ULL及LLL术后3月复诊时较术前均值明显增大,P<0.05,有统计学意义。术后末次随访时较术后3月LL、ULL及LLL度数均值减小,两者相比无明显统计学意义。L5,S1测得LL、ULL及LLL术前均值和术后3月复诊时均值相比,P>0.05无统计学意义。⑵59例下腰椎PLIF手术分别评估术前、术后3月及末次随访时JOA评分。所有病例术后3月JOA评分均较术前有较大提高,两者比较有统计学意义。末次随访时较术后3月无明显提高,两者比较无明显统计学意义。⑶所有患者均得到随访,随访时间术后6个月~4年。仅L5,S1有1例术后9月出现1枚螺钉断钉,未发现融合器松动,椎间融合良好,术后12月将钉棒系统取出。下腰椎腰椎后路PLIF手术术中曲度矫正临床效果良好,明显恢复腰椎生理曲度,椎间隙高度恢复,降低钉棒系统断裂的发生率,患者下腰痛症状明显改善。结论1.研究下腰痛组和腰椎术后组脊柱-骨盆矢状面参数的变化规律。研究表明L4、5、L5,S1较L3,4更易出现椎间盘退变,椎间盘退变程度与PI值呈负相关,PI值较小时更易出现椎间盘的退变。L4,5关节突关节较L3、4及L5、S1更易出现退变;PI值较小时出现关节突关节的退变的等级更高,关节突关节的退变程度与PI值呈负相关。关节突关节可能继发于椎间盘退变之后。2.发现女性腰椎前凸角度明显大于男性,三关节复合体退变程度无明显差异。不同年龄组腰椎前凸角度、三关节复合体退变无明显差异,但随年龄增长,有整体退变加重的趋势,符合自然规律。下腰痛组腰椎前凸角度明显小于正常组,L4,5三关节复合体退变等级高于正常组,L5,S1椎间盘退变等级高于正常组,关节突关节退变无明显差异。腰椎前凸角度越小下腰痛症状越明显。3.PLIF术后L3,4、L4,5腰椎前凸角度较术前均值明显增大;L5,S1腰椎前凸角度术后3月与术前相比无明显差异。JOA评分显著增高,下腰痛症状均得到明显改善。