椎前髂靜脈通道大小和下腰椎前凸角與性別、年齡的關係及其臨床意義

本文原載於《中華骨科雜誌》2017年第1期

腰椎退變使腰椎力學結構發生紊亂，腰椎生理曲度出現前凸，這些改變的生物學意義在於增加腰椎抵抗縱向壓縮載荷的能力，同時有緩衝震蕩的作用；但是，如果腰椎生理曲度前凸異常嚴重，則壓迫椎前血管間隙，使髂靜脈通道(iliac venous tunnel, IVT)變窄，增加罹患髂靜脈壓迫綜合征(iliac vein compression syndrome, IVCS)的風險。IVCS是指當右髂動脈與下腰椎之間的間隙變窄時，左髂靜脈自左向右經過該間隙匯入下腔靜脈的過程中，受到右髂動脈長期的搏動性壓迫而發生靜脈腔內慢性血栓性病變、盆腔淤血和側支循環形成，繼而出現左下肢深靜脈血栓、下肢腫痛等一系列急性臨床表現^[1,2]。1957年May和Thurner根據屍體解剖對此病進行了報道，並命名為May-Thurner綜合征，但是其資料來源於屍體解剖，其結果不能完全真實地反映活體狀態下的情況。目前，臨床評估腰椎曲度改變的影像指標包括腰骶角和腰椎前凸角^[3,4]，對於椎前IVT大小的改變至今沒有建立影像診斷指標。為此，本研究應用CT成像測量IVT大小和下腰椎前凸角(lower lumbar lordosis angle, LLLA)，探討IVT、LLLA與性別、年齡的關係，以期為臨床建立診斷髂靜脈通道狹窄的影像指標提供幫助。

1.1　一般資料

正常組納入標準：(1)腹盆部CT平掃和增強掃描數據完整者；(2)離線存貯數據可再導入圖像工作站重建者；(3)腰椎影像表現正常者；(4)髂血管與腰骶椎顯示清楚者。正常組排除標準：(1)檢查體位不正者；(2)重建圖像存在運動偽影者；(3)血管結構顯示不清者；(4)血管顯示硬化或迂曲者；(5)脊柱側彎等可能影響觀測結果者。收集2009年7月—2014年12月解放軍第一七五醫院(廈門大學附屬東南醫院)CT資料庫中行腹盆部CT檢查患者的資料進行回顧性分析。根據納入和排除標準在資料庫的38927份病例資料中，按年齡和性別分層簡單隨機抽樣方法抽取320例為正常組，其中男160例，女160例；年齡2～95歲，平均(45.4±19.8)歲。按年齡分為1～15歲、16～25歲、26～35歲、36～45歲、46～55歲、56～65歲、66～75歲、≥76歲共8組，每組40例，男女均等。

收集同期55例IVCS患者的CT資料為IVCS組。IVCS組納入標準：(1)臨床和影像(超聲、CT及DSA)診斷IVCS；(2)臨床和影像資料完整者；(3)治療經過和隨訪結果可追溯者。IVCS組排除標準：(1)腰椎骨折、炎症或結核，妊娠，下肢骨折或靜脈病變等非左髂靜脈壓迫原因引起的下肢深靜脈栓塞患者；(2)腰椎發育畸形患者；(3)結締組織病、腰肌疾患、腹腔及腹膜後病變等可能改變腰椎生理曲度和髂靜脈周圍結構者。IVCS患者，男18例，年齡35～76歲，平均(55.1±13.7)歲；女37例，年齡31～81歲，平均(53.2±13.1)歲。臨床表現為進行性加重的左下肢腫痛，病程1d～4個月。入院前均急診行多普勒彩超檢查，初步診斷為下肢深靜脈血栓；入院後行髂腰部CT平掃及深靜脈成像，了解髂靜脈及其周圍結構改變，然後行DSA介入治療。

在正常組中選擇與IVCS組同年齡段的對象為對照組，其中男81例，平均年齡(53.3±11.0)歲；女88例，平均年齡(52.7±12.6)歲。對照組與IVCS組比較，年齡差異無統計學意義(t_男性＝0.520、t_女性＝0.214，P值均>0.05)。

1.2　CT檢查

設備為雙源CT(Siemens Somatom Definition AS 4D CT，德國)。檢查者平躺仰卧位，掃描範圍自膈面(第二肝門)至恥骨聯合上緣。左肘靜脈注入對比劑碘帕醇(含碘370 mg/mL)，經20 G雙筒高壓注射器(Medrad Stellant D, MEDRAD Inc., USA)注射。注射流率1.5～4.5 mL/s，總量1.0～1.5 mL/kg。注入對比劑後18～22 s開始動脈期掃描，35～45 s開始靜脈期掃描。動脈期掃描方向自頭向足側，靜脈期掃描自足向頭側。掃描管電壓80～100 kV、管電流80～120 mAs (自適應調節輔助手動調節)、螺距1.2 mm、準直0.6 mm、掃描層厚5.0 mm，重建層厚1.25 mm，B20f非常平滑演算法重建圖像。有效曝光劑量為27.06～40.40 mGy。利用腹部CT增強靜脈期圖像薄層重建IVT橫斷面圖像和腰骶椎矢狀面圖像。

1.3　觀察項目及測量方法

測量正常組與IVCS組椎前IVT矢狀徑(IVT diameter, IVTD)、LLLA。觀察正常組椎前IVTD與LLLA在不同性別和年齡組的分布特點，椎前IVT位置分布特點及壓迫因素。

椎前IVT：左側髂靜脈通過右側髂動脈與腰椎之間的間隙。椎前IVTD：選取顯示左側髂靜脈從左至右橫跨椎體前最大的CT橫斷面圖像，測量髂動脈血管壁後緣至椎體前縱韌帶的最小矢狀徑即為椎前IVTD(圖1A)。LLLA：在腰椎CT矢狀面上，分別在L₃椎體與S₁椎體的前上緣和後上緣連線的中點作垂直線，兩垂線相交的夾角即為LLLA，該角反映下腰椎前曲對椎前間隙大小的影響程度(圖1B)。由2名資深放射學專家(從事專業分別為20年和14年)分別進行測量觀察，最終評價結果取兩者的平均值。隨機抽取40例患者CT片，兩名觀察者分別於1周后使用同一台電腦再次進行測量，考察觀察者自身及觀察者之間測量數據的一致性。

圖1腰椎CT圖像測量髂靜脈通道最小矢狀徑(IVID))和下腰椎前凸角(LLLA)示意圖　1A　L₅　上緣CT橫斷面，左髂IVTD(虛線)位於該水平層面。通道前緣為右髂動脈壁後緣(白線)，後緣為椎體前縱韌帶(黑線，在增強圖像中前縱韌帶顯示為低於前方血管和後方椎體的線形低密度) 　1B　重建下腰椎正中矢狀面圖像，L₃和S₁椎體前上緣和後上緣連線的中點做垂直線，兩垂線相交的交角為LLLA

1.4　統計學方法

採用SPSS 17.0統計軟體對數據進行統計分析。近似正態分布的計量資料以

±s表示，正常組各年齡段的LLLA和IVTD不同性別間的比較採用方差分析，Bonferroni檢驗進行兩兩比較；Pearson相關評估LLLA和IVTD與年齡的關係；IVT位置的分布差異採用χ²檢驗。對照組與IVCS組男性、女性的LLLA、IVTD比較採用獨立樣本t檢驗。分別建立男性、女性診斷試驗臨床效能的ROC曲線，評估預測IVCS風險的IVT狹窄閾值。使用組內相關係數(intraclass correlation coefficient, ICC)計算觀察者自身及觀察者之間測量數據的可靠性：ICC<0.7可靠性差，icc 0.7～0.9可靠性一般，icc="">0.9可靠性優。以P<>2　結果

所測數據呈正態分布。觀察者自身和觀察者間ICC值提示測量值可靠性優。見表1。

表1 觀察者測量LLLA和IVTD數值ICC值

2.1　正常組各年齡段男女性LLLA和IVTD比較

正常組總體LLLA 121.4°～134.8°，平均128.1 °±6.7°；總體IVTD 2.0～8.2 mm，平均(4.9±1.2)mm。

正常組男性、女性隨著年齡的增加LLLA和IVTD均呈明顯下降趨勢。同一年齡組不同性別間LLLA和IVTD比較，LLLA除了56～65歲組，IVTD除了26～35歲組，其他年齡組男性的測量值均高於女性，差異均有統計學意義(P值均<>表2。

表2 正常組各年齡段男女性LLLA和IVTD的比較(

±s)

2.2　正常組LLLA、IVTD與年齡及性別間相關性分析

正常組總體LLLA與年齡負相關(r＝－0.673, P<>r＝－0.570、－0.670，P值均<>r＝－0.662, P<>r＝－0.610、－0.640, P值均<>r＝0.812, P<>圖2,圖3,圖4。

圖2 正常組下腰椎體前凸角(LLLA)與年齡相關性散點圖　2A　正常組320例LLLA與年齡相關性散點圖　2B　正常組160例男性LLLA與年齡相關性散點圖　2C　正常組160例女性LLLA與年齡相關性散點圖

圖 3正常組椎前髂靜脈通道矢狀徑(IVTD)與年齡相關性散點圖　3A　正常組320例椎前IVTD與年齡相關性散點圖　3B　正常組160例男性椎前IVTD與年齡相關性散點圖　3C　正常組160例女性椎前IVTD與年齡相關性散點圖

圖4 正常組320例下腰椎體前凸角(LLLA)與椎前髂靜脈通道矢狀徑(IVTD)相關性散點圖

2.3　正常組IVT位置分布特點和壓迫因素

正常組中壓迫髂靜脈的因素來自前方的右側髂動脈佔89.7%(287/320)，來自左側髂動脈佔10.3%(33/320)。IVT水平面位置最多分布在L₅椎體層面(50.3%，161/320)，其次L_4～5椎間盤(39.7%，127/320)及L₄椎體層面(7.2%，23/320)；髂動脈與髂靜脈交叉的位置最多見於脊柱正前方偏右側(63.1%，202/320)，其次為脊柱正前方(30.3%，97/320)，少部分見於脊柱正前方偏左側( 6.6%，21/320)。見表3。

表3 正常組IVT解剖位置分布情況[例(%)]

2.4　IVCS組男、女性LLLA和IVTD的特點及與對照組的比較

IVCS組55例患者中22例單純因為右髂動脈壓迫IVT致狹窄，33例為前方的髂動脈和後方的下腰椎退行性改變(椎間盤前凸、前緣骨贅、椎體滑脫)共同壓迫IVT致狹窄(圖5)。IVCS組男性和女性的LLLA、IVTD均低於對照組，差異均有統計學意義(P值均<>表4。

表4 IVCS組與對照組不同性別的LLLA和IVTD比較(

±s)

圖5 患者男，65歲，髂靜脈壓迫綜合征，腰椎CT圖像測量髂靜脈通道最小矢狀徑(IVTD)和下腰椎前凸角(LLLA)示意圖　5A　L₅　上緣CT橫斷面顯示，左髂靜脈通道受到前方的右髂動脈(白箭)和後方椎體(黑箭)擠壓變窄，左髂IVTD(虛線)為2.66 mm　黑線：椎體前縱韌帶；白線：右髂動脈壁後緣　5B　重建下腰椎正中矢狀面圖像顯示，L₅前緣骨贅(長箭)、L₄椎體滑移(短箭)，LLLA變小，擠壓椎前髂靜脈通道

2.5　預測IVCS風險的IVT狹窄閾值

以IVCS組的IVTD值作為患有髂靜脈壓迫症的指標值，正常組的IVTD作為無髂靜脈壓迫症的指標值，通過統計軟體建立診斷試驗ROC曲線，計算出預測男性和女性罹患IVCS的最適IVTD風險閾值分別為2.98 mm、2.96 mm，曲線下面積分別為0.99、0.98，診斷敏感性分別為99%、93%，特異性均為100%，見圖6。

圖6 髂靜脈通道狹窄風險閾值的ROC曲線　6A　男性ROC曲線　6B　女性ROC曲線

3　討論

3.1　下腰椎退變性生理前凸變化的影像學評價指標

人體脊柱生理性退變萎縮過程中伴隨腰椎生理前凸加劇，研究表明生理曲度改變是退變性下腰痛的重要原因之一^[5]。目前臨床常用的評價腰椎前曲度改變的影像指標有骶骨傾斜角^[3]和腰椎前凸角^[4,5]。腰骶傾斜角偏重於反映L₅滑脫嚴重度。雖然腰椎前凸角測量的是L₁～L₅的總的前曲度，但是L_1～2節段與L_3～5節段曲度並不是同步變化的；為了方便說明問題，在本研究中將L_3～5節段稱為下腰椎，用LLLA反映其生理前曲度，以區別於腰椎前凸角。臨床上，腰椎退變性病變常發生在L_4～5和L₅～S₁節段，所以腰椎生理前凸的構成和丟失都主要來自L_4～5和L₅～S₁節段前凸程度^[6]。當L_3～5節段發生前凸加劇時，由於代償機制，L_1～2節段相反地減小其下面節段加劇的前凸以過渡到胸椎的後凸；因此，骶骨傾斜角和腰椎前凸角均不能準確反映下腰椎退變性前凸對椎前髂靜脈間隙的壓迫嚴重程度。考慮到這些因素，本研究採用LLLA評價下腰椎退變對椎前血管間隙的影響。既往的研究是選擇L₁上緣和S₁上緣做為腰椎前凸角度的參考平面^[4,7,8]，以L₁上緣和S₁上緣線的相交成角作為腰椎前凸角，該角為銳角，前凸加重時該角增大。由於L₁上緣和S₁上緣的延長線需要較大的平面範圍才能相交，因此不方便臨床測量。本研究採用直接法測量LLLA，LLLA兩邊線相交在下腰椎脊柱上，不會超越到圖像之外；LLLA為鈍角，可反映下腰椎前凸改變的程度，前凸加劇時LLLA變小^[9]。

3.2　下腰椎前凸對椎前IVTD的影響

研究顯示，在40歲以前腰椎生理曲度隨年齡的增加有減少趨勢，40歲以後則相對穩定，但較年輕人腰椎生理曲度明顯變小^[9]；但也有人認為隨著年齡的增加，脊柱的退行性變，腰椎前凸的角度可能會逐漸增加^[10]。傳統放射診斷中評價腰椎生理前曲度的方法是在站立位腰椎平片測量L₁～S₁節段的前凸角，由於站立位時腰肌和L_1～2節段均參與糾正下腰椎前凸的代償機制，再者因為平片對解剖標誌顯示的粗略性，所以文獻中這些結果可能與實際情況有偏差。本研究採用自然仰卧狀態下的CT掃描重建矢狀面圖像測量LLLA，避免了腰肌和上節段腰椎對下腰椎曲度的影響。本組結果顯示，男性在26～75歲年齡段、女性在16～65歲年齡段LLLA和IVTD相對穩定。筆者分析其原因可能是女性發育早於男性，且腰椎適應骨盆形態與男人不同，導致女性由青少年腰椎曲度發展到成年腰椎曲度早於男性10歲左右；另外，女性更年期早於男性，更年期後雌激素水平下降易致腰椎骨質疏鬆性壓縮可能是引起脊柱曲度嚴重改變的主要原因。

本組資料中正常組LLLA為121.4°～134.8°，其中女性為119.5°～131.5°，男性為123.8°～137.0°，女性LLL比男性平均小4.3°～5.5°。本研究採用LLLA與文獻中腰椎前凸角的測量方法不同，但本研究結果與文獻[2]和[8]的結果所反映的普通人群腰椎生理曲度特點基本是一致的。研究結果顯示，LLLA與IVTD呈正相關，同時這兩項指標無論男性、女性均與年齡呈負相關，表明脊柱生理性退變過程中伴隨著下腰椎前曲度加劇的同時，伴隨了椎前IVT變小，反映出退變性腰椎前凸結構對椎前IVT的壓迫；而且這兩項指標還存在性別分布差異，女性的LLLA和IVTD均小於男性；這些解剖結構的性別差異有助於解釋IVCS患者中女性的發病率高於男性。本組資料55例IVCS患者中，37例(67%)為女性，18例(33%)為男性，女性多於男性。

3.3　椎前IVT狹窄的影像學評價指標

本組資料分析結果表明，普通人群壓迫左髂靜脈的主要是來自前方的右髂動脈(佔89.7%)，壓迫位置主要分布在椎體右前方；少數為左髂動脈(佔10.3%)，壓迫位置主要分布在椎體左前方。然而腰椎退行性改變，包括增生骨贅、前凸椎間盤、下腰椎滑脫甚至前縱韌帶鈣化也可壓迫IVT，加重IVT狹窄，促成了繼發性IVCS，這種合併性壓迫位置分布在椎間盤或椎體正前方為主，也可分布在左前方和右前方，IVT常見位於L_4～5椎間盤及L₅椎體水平，偶爾也可位於較高的L₄椎體水平^[11]。這種解剖的位置差異也間接反映了壓迫因素的不同，這對於臨床正確診斷和精確治療IVCS具有重要指導意義^[12]。本研究中IVCS組男女性的IVTD值均顯著小於對照組，說明IVT狹窄是IVCS發生的直接因素。因此，如何防範IVCS，影像診斷需要解決的關鍵問題是評估椎前IVD狹窄發生壓迫綜合征的風險。Seager等^[13]通過對急診室50例IVCS患者進行CTA檢查發現，其中35.5%表現為May-Thurner綜合征；在這50例患者中，24%患者的左髂靜脈管徑縮小達50%以上，66%患者的左髂靜脈管徑縮小達25%以上。Carr等^[14]應用CT靜脈成像測量21例左下肢深靜脈栓塞患者組，最小左髂靜脈內徑為4.0 mm，而26例無深靜脈栓塞的對照組，最小左髂靜脈內徑是6.5 mm。上述研究由於病例樣本小以及散發性、測量方法差異等影響了這些研究結果的一致性，尤其這些研究中均沒有獨立評估外部壓迫性因素對IVT大小的影響。本研究中，診斷試驗ROC曲線結果顯示，以IVTD值2.98 mm和2.96 mm分別作為預測男性和女性罹患IVCS風險的診斷閾值，其綜合診斷效能最佳(曲線下面積分別為0.99、0.98，診斷敏感性分別為99%、93%，特異性均為100%)，這也反映出女性LLLA和IVTD先天性發育小於男性的情況下，腰椎前凸度增加更易導致椎前髂靜脈通道狹窄。

3.4　本研究的意義及不足

研究LLLA和椎前IVTD的臨床意義在於：一方面，應用影像解剖可在活體顯示椎前IVT的性別差異和年齡改變，以及IVCS的解剖基礎；另一方面，研究結果提示影像診斷不僅需要觀察腰椎退變對椎管和神經根的壓迫，還需要重視向前膨凸的椎間盤、骨贅、前縱韌帶骨化對椎前血管間隙的影響，並且提供了診斷IVT狹窄的影像指標。

但本研究也存在不足之處：首先，納入的觀察對象來自於非連續性樣本，這可能影響到對正常人群LLLA和椎前IVTD統計值的精確性；其次，同期收集的IVCS患者均為已經出現栓塞綜合征而來醫院求治的患者資料，缺乏栓塞前和不全栓塞的患者。因此，由本組資料得出的預警診斷IVCS的椎前IVTD風險閾值小於實際值。這些問題期望通過進一步擴大研究樣本得到解決。

參考文獻略
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