脊柱骨折是一种常见的创伤性骨折，主要发生在脊柱的椎体或椎弓上，患者通常表现出明显的腰背部疼痛，严重影响生活质量^[1]。轻度稳定性脊柱骨折患者常采用非手术治疗，主要通过佩戴脊柱矫治工具限制脊柱运动促进骨折愈合，并配合以药物治疗、疼痛管理、肌肉强化、灵活性训练和功能恢复等^[2-3]。脊柱椎旁肌肉对于维持腰椎力学结构的稳定具有重要意义，多裂肌和竖脊肌是腰背部的2组重要肌肉，参与维持脊柱的稳定性和运动功能^[4-5]。康复过程中了解脊柱周围肌肉的情况对于评估患者的康复进展和制订适当的治疗计划非常重要。目前关于椎旁肌在腰椎椎管狭窄症、腰椎椎间盘退行性变、骨质疏松性骨折等疾病中的形态学改变、手术对椎旁肌的影响及其临床意义已有大量的研究报道^[6-7]。既往对单纯脊柱骨折患者的椎旁肌研究多集中在对比受损节段双侧椎旁肌萎缩程度，未对受累部位椎旁肌整体萎缩程度与患者腰背部疼痛的相关性进行定量评估。基于此，本研究探讨MRI测定的非手术治疗脊柱骨折患者双侧多裂肌和竖脊肌横截面积（CSA）与健康人群的差异，及双侧多裂肌和竖脊肌CSA与疼痛程度的关系，以期为该类患者的后续临床康复治疗方案的制订和调整提供依据。

骨折组病例纳入标准：①符合T₁₂和/或L₁单纯脊柱压缩性骨折诊断标准^[8]。②脊柱发育正常，无脊髓损伤。③采用非手术治疗，病程5 ~ 14 d。排除标准：①陈旧性骨折或既往有脊柱手术史。②合并骨质疏松症。③存在其他病理性骨折，如骨髓瘤或转移性骨肿瘤等造成的骨折。④合并腰椎椎间盘突出、腰椎滑脱、腰椎椎管狭窄、脊柱结核、风湿性关节炎等。⑤合并病理性神经疼痛。⑥合并恶性肿瘤。根据上述标准，骨折组纳入2019年4月—2022年4月收治的T₁₂和/或L₁压缩性骨折患者100例，其中男64例、女36例，年龄为46 ~ 69（56.33±8.54）岁；T₁₂骨折26例，L₁骨折36例，T₁₂ ~ L₁骨折38例。另选取同期来院体检的排除脊柱骨折的100名年龄匹配的健康成人作为对照组，其中男59例、女41例，年龄为44 ~ 70（54.56±7.22）岁。2组年龄、性别等一般资料差异无统计学意义（P > 0.05），具有可比性。本研究经本院伦理委员会审核备案。

采用Siemens 3.0 T Trio MR系统进行MRI检查，扫描参数包括脉冲重复时间（TR）、回波时间（TE）、层厚、视野（表 1）。以上参数均由2名10年以上临床工作经验的放射科医师独立进行判定，最终测量结果取平均值，若存在明显争议，则由20年以上工作经验的高年资放射科医师进行综合评判。采用T₁WI像、T₂WI像，使用系统自带的Image J2x软件，在工作站中选取T₁₂/L₁、L₁/L₂水平椎间盘上缘的横断面图像，勾画双侧多裂肌及竖脊肌感兴趣区，测量双侧多裂肌和竖脊肌CSA，尽量包含完整的肌肉组织，避开皮下脂肪，以椎小关节作为多裂肌和竖脊肌的分界线（图 1）。为尽量减小个体差异，测定结果均转化为相对横截面积（RCSA）。RCSA=感兴趣区多裂肌和竖脊肌CSA/L₃椎体CSA；总RCSA为T₁₂/L₁和L₁/L₂层面的RCSA总和^[9]。采用疼痛视觉模拟量表（VAS）评分^[10]评价骨折组患者腰背部疼痛情况，以4分为界，分为≥4分组和 < 4分组。

表 1(Tab. 1)

表 1 MRI扫描参数 Tab. 1 Parameters of MRI scan 扫描序列 Scan sequence TR/ms TE/ms 层厚/mm Layer thickness/mm 视野/mm Visual field/mm 矢状位快速自旋回波T2WI Sagittal fast spin echo T2WI 3 200 89 3 329×329 横断面椎间盘T2WI Cross-section disc T2WI 3 200 89 3 240×240 横断面椎间盘T1WI Cross-section disc T1WI 4.5 1.5/2.5 3 240×240

表 1 MRI扫描参数 Tab. 1 Parameters of MRI scan

图 1

Fig. 1

图 1 双侧多裂肌及竖脊肌CSA Fig. 1 Bilateral multifidus and erector spinae CSA a：多裂肌CSA  b：竖脊肌CSA a: Multifidus CSA  b: Erector spinae CSA

采用SPSS 26.0软件对数据进行统计分析。符合正态分布和方差齐性检验的计量资料以x±s表示，采用t检验；采用多元线性回归分析年龄、性别、VAS评分与双侧多裂肌和竖脊肌RCSA的相关性，不同放射科医师对多裂肌及竖脊肌总RCSA、单层RCSA观察数据的一致性采用组内相关系数（ICC）双向随机模型进行评价；以P < 0.05为差异有统计学意义。

不同放射科医师关于多裂肌及竖脊肌总RCSA、T₁₂/L₁单层RCSA、L₁/L₂单层竖脊肌RCSA的观察数据均具有良好一致性，ICC值均 > 0.9（表 2）。骨折组多裂肌总RCSA为（4.72±0.76）mm²，竖脊肌总RCSA为（8.65±1.89）mm²；对照组多裂肌总RCSA为（6.20±0.61）mm²，竖脊肌总RCSA为（9.21±2.11）mm²；骨折组多裂肌及竖脊肌总RCSA低于对照组，差异均有统计学意义（P < 0.05）。

表 2(Tab. 2)

表 2 不同放射科医师观察数据一致性分析 Tab. 2 Consistency analysis of data observed by different radiologists 项目 Item ICC值 ICC value 95%置信区间 95% confidence interval P 多裂肌总RCSA Multifidus total RCSA 0.964 0.914~0.985 0.000 T12/L1多裂肌RCSA T12/L1 multifidus RCSA 0.911 0.812~0.960 0.000 L1/L2多裂肌RCSA L1/L2 multifidus RCSA 0.963 0.942~0.980 0.000 竖脊肌总RCSA Erector spinae total RCSA 0.969 0.926~0.989 0.000 T12/L1竖脊肌RCSA T12/L1 erector spinae RCSA 0.955 0.901~0.993 0.000 L1/L2竖脊肌RCSA L1/L2 erector spinae RCSA 0.957 0.938~0.977 0.000

表 2 不同放射科医师观察数据一致性分析 Tab. 2 Consistency analysis of data observed by different radiologists

根据疼痛程度将骨折组患者分为VAS评分≥4分组和 < 4分组，2组患者年龄差异无统计学意义（P > 0.05，表 3），VAS评分≥4分组患者的多裂肌及竖脊肌总RCSA较VAS评分 < 4分组患者明显下降，差异均有统计学意义（P < 0.05，表 3）。多元线性回归分析结果显示，年龄、VAS评分与多裂肌及竖脊肌总RCSA呈负相关（P < 0.05，表 4）；性别与多裂肌及竖脊肌总RCSA无明显相关性（P > 0.05，表 4）。多裂肌及竖脊肌总RCSA与VAS评分关系见图 2。

表 3(Tab. 3)

表 3 不同疼痛程度骨折患者双侧多裂肌和竖脊肌总RCSA比较 Tab. 3 Comparison of bilateral multifidus and erector spinae total RCSA between fracture patients with different pain intensity 组别 Group n 年龄/岁 Age/year 多裂肌总RCSA/mm2 Multifidus total RCSA/mm2 竖脊肌总RCSA/mm2 Erector spinae total RCSA/mm2 VAS评分≥4 VAS score≥4 28 57.52±7.08 4.01±0.44* 7.32±1.21* VAS评分 < 4 VAS score < 4 72 55.87±6.85 5.00±0.48 9.17±1.37 注：*与VAS评分 < 4组相比，P < 0.05。 Note：* P < 0.05，compared with VAS score < 4 group.

表 3 不同疼痛程度骨折患者双侧多裂肌和竖脊肌总RCSA比较 Tab. 3 Comparison of bilateral multifidus and erector spinae total RCSA between fracture patients with different pain intensity

表 4(Tab. 4)

表 4 双侧多裂肌及竖脊肌总RCSA多元回归分析 Tab. 4 Multivariate regression analysis of bilateral multifidus and erector spinae total RCSA 变量 Variable 多裂肌总RCSA Multifidus total RCSA 竖脊肌总RCSA Erector spinae total RCSA 系数β Coefficient β 标准误 Standard error P 施瓦茨准则 Schwartz criterion 系数β Coefficient β 标准误 Standard error P 施瓦茨准则 Schwartz criterion 截距 Intercept 9.254 0.073 0.000 — 9.431 0.814 0.002 — 年龄 Age -0.063 0.003 0.000 -0.861 -0.032 0.010 0.000 -0.743 男性 Male -0.042 0.051 0.462 -0.027 -0.293 0.485 0.738 -0.056 VAS评分 VAS score -1.494 0.052 0.000 -0.655 -9.235 0.488 0.000 -2.455 调整R2 Adjusting for R2 0.963 0.946

表 4 双侧多裂肌及竖脊肌总RCSA多元回归分析 Tab. 4 Multivariate regression analysis of bilateral multifidus and erector spinae total RCSA

图 2

Fig. 2

图 2 双侧多裂肌及竖脊肌总RCSA与VAS评分相关性 Fig. 2 Correlation between bilateral multifidus and erector spinae total RCSA and VAS score a：多裂肌总RCSA与VAS评分相关性  b：竖脊肌总RCSA与VAS评分相关性 a: Correlation between multifidustotal RCSA and VAS score  b: Correlation between erector spinae total RCSA and VAS score

多裂肌和竖脊肌是腰椎区域的重要肌肉群，其可通过肌肉的收缩和张力调节来维持脊柱稳定性及支撑并调节脊柱运动，使脊柱保持正常的生理曲度，同时抵抗外部力量的干扰^[11]。石立强等^[12]的研究指出，多裂肌在维持脊柱稳定性和控制脊柱运动方面起着重要作用，使用电极植入技术测量并观察正常脊柱和腰椎退行性疾病患者多裂肌的活动差异，可见腰椎退行性疾病患者的多裂肌活动较弱，说明多裂肌的功能减弱可能与脊柱不稳定有关。刘斌等^[13]采用MRI技术研究竖脊肌在腰椎区域的结构和功能，发现竖脊肌是腰椎区域最重要的肌肉群之一，其肌束连接多个脊柱节段，并通过张力调节起到稳定脊柱的作用，通过协调不同肌束的收缩来维持脊柱的稳定性。

腰背部疼痛是脊柱骨折患者最常见的主诉之一，然而，目前对于腰背部疼痛与脊柱骨折患者周围肌肉关系的了解仍然有限。有研究^[14]表明，脊柱骨折患者腰背部疼痛区域的多裂肌和竖脊肌可能会发生肌肉萎缩和变性，但具体变化程度及其与疼痛的相关性尚未明确。MRI是一种无创、非放射性的成像技术，能够提供高分辨率的脊柱和肌肉图像，通过MRI测定多裂肌和竖脊肌CSA，并与脊柱骨折患者的腰背部疼痛进行相关性分析，可进一步探索脊柱骨折对周围肌肉结构和功能的影响，并为腰背部疼痛的机制提供更深入的认识。目前的临床研究在测量多裂肌CSA时采用了不同的位置，包括椎间盘中部、椎板中部、上/下终板和椎体中央等，缺乏统一的测量标准。所有针对腰椎疾病患者及健康人群的椎旁肌CSA测量，无法通过校正年龄和性别的因素来确定多裂肌和竖脊肌CSA的正常范围。本研究为降低个体间数据采集差异，采用了多裂肌和竖脊肌CSA与L₃椎体CSA的比值——RCSA来评估多裂肌和竖脊肌的功能状态，并与腰背部疼痛程度进行相关性分析，以期为脊柱骨折患者的康复治疗提供参考。

本研究结果显示，骨折组多裂肌及竖脊肌总RCSA均低于对照组，表明脊柱骨折患者可能存在椎旁多裂肌和竖脊肌萎缩。骨折组不同VAS评分患者的多裂肌及竖脊肌总RCSA比较，VAS评分≥4分的患者多裂肌及竖脊肌总RCSA明显降低，进一步采用多元线性回归分析结果表明，年龄、VAS评分与多裂肌及竖脊肌总RCSA相关，散点图进一步提示多裂肌与竖脊肌总RCSA与VAS评分呈负相关，即肌肉CSA减小与疼痛评分增加相关，表明肌肉功能减弱可能是导致脊柱骨折患者疼痛加重的一个因素。脊柱骨折患者在康复期间可能会经历多裂肌和竖脊肌的肌肉萎缩和功能减弱。可能原因：①受伤部位的疼痛、免疫反应是肌肉失去正常运动的结果，肌肉的萎缩和功能减弱可能导致姿势和运动控制的异常，进而引起疼痛加重。②肌肉的减少也可能导致负荷不均衡，增加脊柱其他结构的受力，进一步引起疼痛^[15]。③骨折部位的炎性反应和神经受压可能导致神经传导受损，影响多裂肌和竖脊肌的功能，进而引起疼痛信号的传递增加^[16]；炎性反应也可能导致神经末梢的敏感化，增加疼痛的感知。同时，脊柱骨折进一步导致脊柱的稳定性减弱和运动功能受限，造成脊柱其他结构的机械应力分布改变，增加了疼痛发生和加重的风险^[17-18]。李可等^[19]运用MRI评价椎旁肌改变与下腰痛及椎间盘退行性变的相关性，结果显示，测定椎旁肌总RCSA能有效监测多裂肌萎缩情况，且多裂肌萎缩程度与下腰痛及椎间盘退行性变密切关联，而性别、年龄等因素同样对椎旁肌改变存在一定影响，随着年龄的增长，肌肉组织均存在不同程度的退行性萎缩，其影像学表现为CSA缩小，与本文研究结果一致。但本文研究结果还显示，性别与多裂肌及竖脊肌总RCSA无明显相关性，考虑原因为，本研究纳入病例较少，且为回顾性研究，缺乏随机性，后期需要设计大样本多中心的前瞻性随机对照研究进一步探索，且对于骨折后双侧椎旁肌发生萎缩的机制还需要设计更完善的实验来完成。还需注意，成年女性进入更年期后，对骨骼有保护作用的雌激素水平下降，骨密度降低，导致骨质疏松的风险增加，引起骨组织的丢失和破坏，进而导致椎旁肌的萎缩和减少^[20]。因此，对于女性脊柱骨折患者的康复治疗更应加强关注。

综上所述，本研究通过多因素分析发现脊柱骨折患者可能存在椎旁多裂肌和竖脊肌萎缩，多裂肌和竖脊肌萎缩程度与腰背部疼痛存在一定的相关性，且年龄对双侧多裂肌和竖脊肌萎缩也有一定影响。