基于MRI的腰椎横断面凹陷值（LCIV）与退变性后凸患者脊柱骨盆矢状面平衡的相关性研究

《Frontiers in Neuroscience》：MRI-based lumbar cross-sectional indentation value is associated with spinopelvic sagittal balance in patients with degenerative kyphosis

　　

目的：探讨基于MRI的椎旁肌形态（以腰椎横断面凹陷值（lumbar cross-sectional indentation value，LCIV）评估）是否与退变性后凸（degenerative kyphosis，DK）患者的脊柱骨盆矢状面平衡相关。方法：本回顾性病例对照研究纳入81例DK患者（定义为退变性胸腰段后凸和/或腰椎前凸丢失）和60例症状性腰椎管狭窄但无退变性脊柱畸形的手术对照。研究人员在T12-L1至L4-L5的轴位T²加权MRI上测量LCIV，并计算平均LCIV（mean LCIV，mLCIV）。采用骨盆入射角减去腰椎前凸角（pelvic incidence minus lumbar lordosis，PI-LL）不匹配和骨盆倾斜（pelvic tilt，PT）评估DK组的脊柱骨盆矢状面平衡。研究还分析了mLCIV与体重指数（body mass index，BMI）、胸腰段后凸（thoracolumbar kyphosis，TLK）、腰椎前凸（lumbar lordosis，LL）和PT之间的关联。结果：DK患者的mLCIV低于对照组（7.2±5.4 mm对10.8±3.5 mm，P<0.001）。在DK组中，mLCIV与LL和BMI呈正相关，多元回归分析显示LL的关联更强。PI-LL匹配患者的mLCIV大于PI-LL不匹配患者（9.4±5.2 mm对5.8±5.0 mm，P=0.005）。同样，PT较低患者的mLCIV大于PT增高患者（8.5±5.0 mm对5.7±5.4 mm，P=0.028）。结论：在PI-LL不匹配和PT增高的患者中观察到较低的mLCIV，提示较低的LCIV可能伴随DK中的脊柱骨盆矢状面不平衡和代偿性骨盆后倾。LCIV可能为矢状面平衡评估中后部椎旁肌轮廓提供一种简单的基于MRI的测量指标。

**论文解读：基于MRI的腰椎横断面凹陷值与退变性后凸患者脊柱骨盆矢状面平衡**

**一、研究背景与目的**

退变性后凸（degenerative kyphosis，DK）是中老年人常见的矢状面畸形，主要与椎间盘和关节突关节的退行性改变有关，影像学上常表现为腰椎前凸（lumbar lordosis，LL）减小、胸腰段后凸（thoracolumbar kyphosis，TLK）增加或两者并存。年龄、性别和肥胖被认为与脊柱退变相关，但仅凭体重指数（body mass index，BMI）无法完全解释退变性矢状面畸形的发生与进展。近年研究提示，椎旁肌形态在维持矢状面对线和影响脊柱畸形进展中起重要作用。椎旁肌主要包括腰大肌、竖脊肌和多裂肌，其横截面积（cross-sectional area，CSA）和脂肪浸润是定量评估椎旁肌退变的常用指标，但测量较为耗时，不利于快速临床评估。腰椎横断面凹陷值（lumbar cross-sectional indentation value，LCIV）由Takayama等提出，作为一种简化的MRI参数，与常规椎旁肌形态测量具有相关性，尤其适用于50岁以上人群。然而，在DK患者中，LCIV是否因骨盆入射角减去腰椎前凸角（pelvic incidence minus lumbar lordosis，PI-LL）不匹配和骨盆倾斜（pelvic tilt，PT）所定义的矢状面平衡状态而有所不同，尚不明确。本研究旨在探讨LCIV与PI-LL/PT定义的矢状面平衡状态之间的关联，并进一步分析LCIV与BMI、TLK和LL的关系，以判断LCIV是否更密切反映矢状面对齐而非单纯体型因素。

**二、研究方法**

这是一项单中心回顾性病例对照研究，于2016年1月至2019年12月在研究者所在机构开展。DK组纳入81例患者，定义为存在退变性胸腰段后凸和/或腰椎前凸丢失；对照组为60例因症状性腰椎管狭窄接受手术但无退变性脊柱畸形的患者。排除标准包括冠状面畸形、既往腰椎手术、脊柱肿瘤/感染/滑脱、SVA>9.5 cm等。LCIV在T12-L1至L4-L5各节段轴位T²加权MRI上测量，定义为棘突尖端至双侧椎旁肌最后缘参考线的垂直距离，并计算平均LCIV（mean LCIV，mLCIV）。所有参数由两名研究人员独立测量并评估观察者内和观察者间信度（组内相关系数，intraclass correlation coefficient，ICC）。根据PI-LL和PT进行亚组分组：PI-LL≤10°为矢状面平衡（SB-1），PI-LL>10°为矢状面不平衡（SIB-1）；PT≤20°为平衡（SB-2），PT>20°为不平衡（SIB-2）。统计方法包括独立样本t检验、方差分析、Pearson相关分析和多元线性回归分析。

**三、研究结果**

**（一）基线特征与测量可靠性**

DK组与对照组在性别分布、年龄和BMI方面具有可比性。DK组的TLK显著高于对照组，LL显著低于对照组。LCIV和矢状面参数的观察者内ICC为0.72～0.92，观察者间ICC为0.70～0.81，显示良好至优秀的测量可靠性。

**（二）DK组与对照组的LCIV比较**

DK组的mLCIV显著低于对照组（7.2±5.4 mm对10.8±3.5 mm，P<0.001）。经Holm校正后，T12-L1至L2-L3节段的LCIV在DK组显著降低，而L3-L4和L4-L5节段的差异未达到统计学显著性。在对照组中，女性mLCIV低于男性，BMI亚组之间mLCIV存在差异，而DK组内未见显著的性别差异。

**（三）LCIV与BMI及矢状面对齐参数的关系**

在DK组中，mLCIV与BMI（r=0.290，P=0.009）和LL（r=0.603，P<0.001）均呈正相关，与TLK无显著相关性。在对照组中，mLCIV与BMI正相关，与TLK负相关。整体队列分析显示，mLCIV与BMI和LL正相关，与TLK负相关。多元线性回归分析中，DK组BMI和LL均为mLCIV的独立相关因素，且LL的标准化效应更强；在整体队列中，BMI、TLK和LL均与mLCIV独立相关。

**（四）LCIV与PI-LL及PT平衡状态的关系**

按PI-LL分组后，SB-1亚组（31例）的mLCIV显著高于SIB-1亚组（50例）（9.4±5.2 mm对5.8±5.0 mm，P=0.005），差异主要集中在L2-L3至L4-L5节段。按PT分组后，SB-2亚组（44例）的mLCIV显著高于SIB-2亚组（37例）（8.5±5.0 mm对5.7±5.4 mm，P=0.028），差异出现在L3-L4和L4-L5节段。相关分析显示PT与LL（r=-0.351，P=0.001）及mLCIV（r=-0.271，P=0.024）均呈负相关。多元回归分析中，LL是PT的独立相关因素（β=-0.397，P=0.006），提示LL仍为PT的主要影像学相关因素。

**四、讨论与结论**

讨论部分指出，LCIV属于简化形态学指标，不能替代CSA、脂肪浸润或肌力测量，不应直接作为椎旁肌退变的定量证据。尽管BMI与mLCIV相关，但BMI并非DK患者矢状面平衡状态的主要决定因素，LL与mLCIV的关联更强。LCIV在DK组中降低最显著的区域为T12-L1至L2-L3，这可能与退变性后凸常累及胸腰段和上腰椎的解剖分布一致；L4-L5节段LCIV降幅较小可能与髂嵴和骶骨附着区域肌肉解剖差异有关。研究还发现，无论依据PI-LL不匹配还是PT增高判定矢状面不平衡，mLCIV均一致降低，但LCIV与PI-LL的关联可能部分源于LCIV与LL的密切关系，PT与mLCIV的关联在多变量模型中未能独立于LL存在。因此，LCIV应视为伴随LL丢失和矢状面失衡的椎旁肌形态的临床可及标记，而非骨盆代偿的直接决定因素。研究局限性包括单中心回顾性设计、手术对照可能影响椎旁肌形态、LCIV受体型和脂肪浸润影响，以及无法确立因果关系。

在DK患者中，PI-LL不匹配或PT增高的患者表现出较低的mLCIV，提示LCIV所反映的椎旁肌形态可能伴随脊柱骨盆矢状面不平衡和代偿性骨盆后倾。LCIV与LL密切相关，表明该影像特征可能与DK中的腰椎前凸状态相关。尽管BMI对LCIV有影响，但其并非矢状面平衡评估的核心因素。LCIV可作为脊柱骨盆矢状面平衡评估中反映后部椎旁肌轮廓的简便MRI指标，未来仍需结合定量肌肉成分和临床转归的前瞻性研究加以验证。