椎间盘源性下腰痛的影像诊断与微创治疗

张 翱 杨 全 向 波 马 进 刘 丹

(重庆医科大学附属永川医院放射科,重庆 402160)

·临床研究·

椎间盘源性下腰痛的影像诊断与微创治疗

张 翱 杨 全*向 波 马 进 刘 丹

(重庆医科大学附属永川医院放射科,重庆 402160)

目的 探讨椎间盘源性下腰痛的影像诊断、微创治疗的疗效。 方法 回顾性分析2003年4月～2011年5月82例椎间盘源性下腰痛MRI表现、CT引导下椎间盘造影及微创治疗的临床资料。术前后采用视觉模拟评分(visual analogue scale, VAS)和改良Macnab进行疗效评价。 结果 16例腰部MRI表现为椎间盘后缘点状高信号(high intensity zone，HIZ)。CT引导下椎间盘造影48例有一致性腰痛复制，根据达拉斯CT椎间盘造影评价纤维环破裂程度，14例Ⅱ级纤维环破裂，行经皮椎间盘内电热纤维环成形术(intradiscal electrothermal anuloplasty therapy, IDET)，34例Ⅲ级以上纤维环破裂行椎间盘镜腰椎间盘切除(microendoscopic discectomy，MED)联合椎体间融合器(Cage)植入椎间融合术。10例IDET随访72个月，术前VAS(9.1±0.3)分，术后72个月(0.9±0.1)分，明显降低(F=1904.77,P=0.000)；26例MED联合Cage植入椎间融合随访72个月，术前VAS(9.2±0.1)分，术后72个月(1.0±0.1)分，明显降低(F=4134.17，P=0.000)。 结论 腰椎间盘后缘MRI表现HIZ提示椎间盘破裂，CT引导下椎间盘造影显示椎间盘破裂程度及对椎间盘源性下腰痛具有定性诊断价值，根据椎间盘破裂程度选择合适的微创治疗可取得满意的疗效。

椎间盘源性下腰痛； 影像学诊断； 点状高信号

椎间盘源性下腰痛由椎间盘自身结构病变引起，无椎间盘突出，属非神经根性疼痛综合征, 以腰痛为主，伴或不伴牵涉痛,常缺乏客观神经学体征。Crock[1]认为其主要病理学原因为髓核的变性和延伸至纤维环外层的放射性裂隙，即纤维环撕裂；Schwarzer等[2]认为椎间盘源性腰痛是慢性下腰痛的最常见原因(约40%)。椎间盘造影是目前最佳的诊断技术方法，同时为手术方式的选择提供客观依据。现将我院2003年4月～2011年5月82例非椎间盘突出椎间盘源性下腰痛影像学检查、微创治疗及疗效报道如下。

1 临床资料与方法

1.1 一般资料

本组82例，男36例,女46例。年龄24～70岁，(39.8±9.8)岁。病程0.5～20年，平均3.5年。临床表现为顽固性下腰痛，其中伴下肢麻木疼痛13例。术前VAS评分(8.9±0.7)分。82例腰椎正、侧位X线平片显示腰椎椎体及其附件骨质未见异常改变，椎管无狭窄；腰椎CT扫描，腰椎间盘未见突出及椎管狭窄；腰椎MRI检查，检查序列T1WI、T2WI冠状位、矢状位及横轴位扫描，68例T2WI轴位、矢状位显示腰椎间盘信号减低，椎间盘后缘点状高信号影，14例T2WI轴位、矢状位显示椎间盘前缘点状高信号影，82例椎管未见狭窄及椎间盘突出。

椎间盘源性下腰痛诊断标准[3]：①腰部及下肢疼痛的部位与神经根定位不符；②症状反复发作，病程在6个月以上，保守治疗4个月无效；③影像学资料显示无明显神经根受压，无腰椎节段性不稳及其他明确导致腰痛的腰椎疾病，椎间盘造影诱发痛与平时疼痛类似或一致；④腰椎间盘MRI T2WI病变椎间盘低信号，部分椎间盘前或后缘出现点状高信号。

病例选择标准：①反复发作下腰痛，持续时间>6个月，不能久坐、久站>1 h；②X线平片及CT检查无异常征象，MRI T2WI序列扫描显示腰椎间盘信号降低或椎间盘后缘、前缘高信号；③经过保守非手术治疗超过6个月无明显疗效。排除标准：①临床表现为明显神经根性腰腿痛；②经X线、CT及MRI检查，显示明确的腰椎间盘突出、脱出、椎管狭窄及神经根压迫。

1.2 方法

1.2.1 影像学检查方法 均行MRI检查，检查序列T1WI、T2WI冠状位、矢状位及横轴位扫描。CT引导下腰椎间盘造影，首先，根据在T2WI序列腰椎间盘信号减低或椎间盘纤维环后缘、前缘有高信号区(high intensity zone，HIZ)确定造影椎间盘[4]，如果MRI腰椎间盘扫描未发现异常，则常规行L3～4、L4～5和L5～S1椎间盘造影，造影后进行CT扫描并行多平面重建(multi-planar reconstruction, MPR)，显示对比剂在纤维环内外弥散范围，CT椎间盘造影注入对比剂(欧乃派克，通用电气药业上海有限公司，批准文号：国药准字H20000599)0.8～2 ml，观察注入对比剂时能否诱发或复制平时的腰痛或腰腿痛，以确定引起下腰痛的病变椎间盘。

根据对比剂在纤维环内外弥散范围，应用Dallas改良 CT椎间盘造影分级方法评估纤维环撕裂程度和椎间盘退变程度[5]。纤维环破裂程度分4级[5]： 0级为对比剂完全在正常髓核内;Ⅰ级为内纤维环破裂,对比剂流入内纤维环;Ⅱ级为内外纤维环均破裂,对比剂流入内外纤维环; Ⅲ级为对比剂经破裂的内外纤维环流出纤维环外层，进入后纵韧带或前纵韧带或流入硬膜外腔。0级和Ⅰ级为正常, Ⅱ级和Ⅲ级表示纤维环破裂。腰椎间盘退变程度分4级[5]：Ⅰ级为正常、对比剂在髓核范围内；Ⅱ级为对比剂充盈纤维环范围在10%之内；Ⅲ级为对比剂充盈纤维环在10%～50%；Ⅳ级为对比剂充盈大于纤维环的50%。

1.2.2 手术方法 根据纤维环破裂及退行性变的程度，选择不同的手术方式：纤维环Ⅲ级及以上破裂、Ⅲ～Ⅳ级退行性变采用经皮后路椎间盘镜行椎间盘切除(microendoscopic discectomy, MED)[6]，同时植入Cage(骨笼)行椎间融合[7]；纤维环Ⅱ级破裂、Ⅲ级退变以下者采用经皮椎间盘内电热纤维环成形术(intradiscal electrothermal anuloplasty therapy, IDET)[8]。

1.3 疗效

术后1、3、6、12、24、36、48、72个月随访，对腰痛进行VAS。按照改良Macnab疗效评价标准[9]，优: 腰疼痛消失，无运动功能受限，正常工作和活动；良: 偶有腰部疼痛，不影响工作和生活；可: 腰痛较术前有改善，仍有腰痛；差: 腰痛与术前比较无改善，需要进一步进行治疗。术后椎间融合评估：腰椎过伸过屈位X线拍片，了解融合节段椎体有无位移，Cage有无移位。

1.4 统计学处理

2 结果

2.1MRI及CT引导下椎间盘造影表现

16例腰部MRI表现为T2WI序列腰椎间盘后缘点状高信号(highintensityzone，HIZ)(图1～5)及腰椎间盘前缘点状HIZ(图6～10)，腰椎间盘信号降低，即“黑椎间盘”；CT引导下椎间盘造影，将椎间盘后缘、前缘出现HIZ及“黑椎间盘”作为造影的目标椎间盘，椎间盘造影示纤维环破裂及退行性变，注入对比剂能诱发并复制腰痛或腰腿痛，从而确定椎间盘源性下腰痛的病变椎间盘，“阳性”椎间盘。余66例MRI腰椎间盘检查无HIZ发现，仅部分椎间盘表现为T2WI信号减低，CT引导下椎间盘造影，34例注入对比剂未出现诱发或复制腰痛或腰腿痛，即未发现“阳性”椎间盘；32例注入对比剂能诱发并复制腰痛或腰腿痛，确定“阳性”椎间盘。82例椎间盘造影，48例可确定“阳性”椎间盘，通过CT横轴位及MPR重建显示对比剂在纤维环内外弥散范围，应用椎间盘造影Dallas分级，纤维环Ⅱ级破裂14例14个椎间盘，Ⅲ级破裂18例18个椎间盘(图3、4)，Ⅳ级破裂9例10个椎间盘，纤维环退变Ⅲ级及以上7例8个椎间盘(图8、9)。本组CT椎间盘造影179个，105个椎间盘出现诱发并复制与平常一致的腰痛或腰腿痛，占58.7%(105/179)。

图1 男，35岁，腰部MRI T2WI L4～5椎间盘后缘HIZ 图2 T2WI横轴位示椎间盘后缘HIZ 图3 CT椎间盘造影示纤维环破裂Ⅲ级 图4 CT重建矢状位示对比剂弥散范围 图5 X线平片：MED Ⅱ椎间盘镜下髓核切除联合Cage植入术后Cage位置 (图1～5为同一病例) 图6 女，37岁，腰椎T2WI矢状位示L3～4间盘前缘HIZ 图7 T2WI横轴位示L3～4椎间盘前缘HIZ 图8 CT椎间盘造影，对比剂弥散至椎体前缘，Ⅳ级破裂 图9 CT椎间盘造影，矢状位重建示对比剂弥散至L3～4椎间盘前部 图10 X线平片：MED Ⅱ椎间盘镜下髓核切除联合Cage植入术后L3～4椎间Cage位置正常(图6～10为同一病例)

2.2 术前后VAS评分及疗效

椎间盘造影48例发现导致腰痛或腰腿痛的“阳性”椎间盘，接受微创手术治疗，其中IDET14例，MED34例。对14例14个椎间盘Ⅱ级纤维环破裂行IDET，1例术后随访1个月，临床症状无改善，VAS6.5分下降不明显(术前VAS8.5分)，改行MED联合Cage植入术治疗；3例因各种原因随访时间未达到72个月；最终10例术后随访72个月，优7例，良2例，可1例，优良率90.0%(9/10)。34例36个椎间盘Ⅲ级纤维环破裂或Ⅲ级以上椎间盘退变行椎间盘镜辅助下椎间融合器Cage植入术，2例术后随访1个月，临床症状无改善，VAS下降不明显，VAS分别为7.0、5.5分(术前VAS分别为9.0、9.0分)，改做开放手术椎间盘切除联合椎间融合；6例因各种原因，随访时间未达到72个月，最终26例术后随访72个月，优20例，良4例，可2例，优良率92.3%(24/26)，术后腰椎过伸、过屈位X线平片，未见椎间融合器Cage移位(图5、10)，术后未发生感染及其他并发症。2种手术方式术前后VAS比较有显著性差异，见表1。

分

3 讨论

3.1 椎间盘源性腰痛的病理解剖特点及发病机理

椎间盘源性下腰痛患者的病变椎间盘在组织学上的特征表现为沿纤维环撕裂形成具有广泛沿神经分布的肉芽组织条带区[10]，而纤维环破裂可能与外伤有关。目前，椎间盘源性腰痛的致病机理主要有两大机制：①化学机制，椎间盘退行性变和(或)纤维环破裂后,作为组织损伤后正常的修复过程——血管肉芽组织增生, 但椎间盘缺乏血供和椎间盘总是处于应力状态,切口难以愈合；另外,可能由于椎间盘组织的抗原特性,损伤后激发免疫-炎症反应在局部产生自身免疫反应，导致疼痛。经生物化学和免疫组化方法测定,在纤维环后侧或背根神经节能测到炎性介质，如磷脂酶A2、P物质、白介素等化学因子,这些炎性介质刺激外层纤维环内的感受器产生疼痛。上述过程使纤维环损伤后,撕裂口不易愈合,炎症反应迁延持续，这可能是病人下腰痛症状反复迁延的原因。②力学机制，椎间盘退变导致纤维环的撕裂、松弛,破坏了椎间盘的稳定性,引起腰椎失稳，这些腰椎失稳引起的异常活动对神经的痛觉末梢产生机械性刺激而引起疼痛[10～13]。因此，要解除疼痛可通过2种方法实现，一是灭活或去除疼痛源，即灭活纤维环撕裂附近的痛性细小神经，或去除撕裂的纤维环；二是纠正腰椎失稳，即椎间融合。

3.2 椎间盘源性腰痛的影像学检查与诊断

椎间盘源性下腰痛是一种症状，缺乏客观神经定位体征，椎间盘形态无明显异常，因而根据临床症状和一般物理检查做出定位诊断是不准确的。MRI T2WI序列在部分腰痛患者椎间盘边缘发现HIZ，可提示该椎间盘纤维环的破裂[14]，本组16例(19.5%)椎间盘边缘发现HIZ，通过CT椎间盘造影证实，椎间盘后缘HIZ出现，均有不同程度的纤维环破裂，但仍然不能确定该椎间盘即是产生下腰痛的病变椎间盘及纤维环破裂的程度，T2WI椎间盘信号降低更无特异性。因此，腰部MRI T2WI序列显示椎间盘边缘HIZ只能提示纤维环有破裂，但不能确定导致下腰痛的病变椎间盘。

诊断椎间盘源性腰痛的最重要手段是椎间盘造影，本组CT引导下椎间盘造影，注入对比剂量为0.8～2 ml，通过CT的MPR重建观察对比剂在纤维环内外弥散情况，按Dallas改良分级对纤维环破裂及退行性变分级。患者在CT椎间盘造影过程中诱发疼痛并复制与平时一致性腰痛或腰腿痛，而邻近椎间盘造影时无诱发或复制腰痛或腰腿痛，通过这种对比方法明确引起下腰痛的病变椎间盘，即病变椎间盘。但纤维环破裂或退变的椎间盘并不是全部都是病变椎间盘，并且出现疼痛复制反应的疼痛程度与椎间盘纤维环的破裂程度也不一致，出现疼痛复制反应的椎间盘才是病变椎间盘，本组CT椎间盘造影179个，105个椎间盘出现诱发并复制与平常一致的腰痛或腰腿痛，占58.7%(105/179)。

3.3 手术方法的选择与疗效

IDET是治疗椎间盘源性下腰痛的微创技术,有效率在50%～80%，早期疗效较好[15]。由于引起疼痛的神经纤维末梢集中分布于椎间盘纤维环的外1/3，并沿纤维环撕裂形成具有广泛神经分布的肉芽组织条带区向内延伸，并已证明这些神经组织在45 ℃时会发生不可逆的损害，在纤维环外1/3给予46～48 ℃的温度即可灭活纤维环上的神经感受器。IDET利用热损伤使向内生长的具有广泛神经分布的肉芽组织发生变性、固缩，同时灭活受累的神经末梢以消除疼痛症状，同时使纤维组织分子结构重新构型、皱缩，使已经松弛而未撕裂的纤维修复，而已断裂的纤维不能修复[16，17]。因此，IDET只适合纤维环部分断裂者，即纤维环破裂Ⅱ级(内层纤维环破裂)以下的病例。本组14例施行IDET，术前VAS评分(9.1±0.3)分，10例术后72个月VAS(0.9±0.1)分，与术前有显著性差异(P<0.05)，根据改良Macnab 疗效评价标准，优良率90%(9/10)。1例疼痛改善不明显，4个月后再次施行MED及椎间盘镜下椎间融合器(Cage)植入术，疼痛消除。

MEDⅡ椎间盘镜下Cage植入椎间融合术具有创伤小、安全、彻底、后遗症和并发症少的优点，成为最具潜力的治疗方法[18，19]。手术在全程影像监视下实施而定位准确，采用同轴扩张技术建立工作通道使损伤较小，万向臂可稳定固定圆形工作套管，镜头和光源组合直径小、图像清晰、放大64倍，手术工具设计精巧、实用。工作套管直径18 mm，常用的Cage是方形或梯形，截面高度为6、8、10、12、14 mm，可顺利通过工作套管，且工作套管具有导向作用，通过椎间盘镜植入Cage极易在冠状、矢状、横截面三维各方向控制植入的角度、深度，准确植入Cage于正确位置，为防止术后Cage移位，这种优势是开放手术无法比拟的。该手术方法可解决以下问题：①切除椎间盘去除疼痛源；②在椎体间植入Cage融合椎体使滑脱椎体得以固定，不改变腰椎生理曲度，是治疗顽固性椎间盘源性腰痛最有效的方法。本组34例36个椎间盘CT椎间盘造影示纤维环破裂或退行性变分级在Ⅲ级或Ⅲ级以上，26例术前VAS评分(9.2±0.1)分，术后72个月随访VAS评分(1.0±0.1)分，明显降低，根据改良Macnab 疗效评价标准，优良率92.3%(24/26)。2例术后随访1个月，临床症状无明显改善，改开放手术行椎间盘切除联合椎间融合手术，因此，该手术适合纤维环破裂或退行性变Ⅲ级或Ⅲ级以上患者。

综上所述，椎间盘源性下腰痛患者的有效影像学检查方法有MRI及CT引导下椎间盘造影，腰部MRI T2WI显示椎间盘边缘HIZ提示纤维环破裂，不能确定导致下腰痛的病变椎间盘，CT引导下椎间盘造影，能够诱发并复制与平时一致性腰痛或腰腿痛，明确引起下腰痛的病变椎间盘，通过MPR重建观察对比剂在纤维环内外的弥散范围，对纤维环破裂和(或)退行性变进行分级，根据纤维环破裂和(或)退行性变程度，选择IDET或MEDⅡ椎间盘镜下Cage植入椎间融合术，通过1～72个月的随访，患者腰痛明显减轻或消失，无并发症，取得较好疗效。

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(修回日期：2016-01-18)

(责任编辑：李贺琼)

Imaging Diagnosis and Minimally Invasive Treatment for Discogenic Low Back Pain

ZhangAo,YangQuan,XiangBo,etal.

DepartmentofRadiology,YongchuanHospitalofChongqingMedicalUniversity,Chongqing402160,China

YangQuan,E-mail: 2644738456@qq.com

Objective To study the imaging diagnosis and effect of minimally invasive treatment for lower back pain. Methods Data of MRI findings, CT discography (CTD) and minimally invasive interventional treatment methods in 82 cases of discogenic low back pain between April 2003 and May 2011 were retrospectively analyzed. The curative effect was evaluated with the VAS scores and the improved Macnab criteria. Results The MRI findings of lower back showed high intensity zone (HIZ) at the posterior border of lumbar intervertebral disc in 16 cases. The lower back pain was replicated and inducted by CT-guided discography in 48 cases. According to the Dallas discogram description (DDD), the degree of annular disruption was classified as Ⅱ degree in 14 cases who were given intradiscal electrothermal anuloplasty (IDET), and Ⅲ degree in 34 cases who underwent lumbar herniotomy and embedding Cage vertebra fusion with microendoscopic discectomy (MED). In 10 cases of IDET, the scores of VAS after 72 postoperative months were (0.9±0.1) points, which was significantly lower than the pre-operation [(9.1±0.3) points,F=1904.77,P=0.000]. Among the 34 cases who were given lumbar herniotomy and embedding Cage vertebra fusion, 26 cases had obviously reduced VAS scores, from pre-operation (9.2±0.1) points to 72 months after-operation [(1.0±0.1)points,F=4134.17,P=0.000]. Conclusions MRI findings of high intensity zone at the posterior border of lumbar intervertebral disc indicates annular disruption. CT-guided discography shows the degree of disruption and has determinal diagnosis value for lower back pain. The minimally invasive treatment methods should be selected according to the degree of annular disruption.

Discogenic lower back pain; Imaging diagnosis; High intensity zone

A

1009-6604(2016)05-0436-05

10.3969/j.issn.1009-6604.2016.05.014

2015-08-26)

*通讯作者，E-mail：2644738456@qq.com