钙化型腰椎间盘突出症及其经皮内镜治疗进展*

2020-01-11康鹏程综述杨静海陈良龙审校

中国微创外科杂志 2020年5期

康鹏程综述杨静海陈良龙审校

(湖南省娄底市中心医院脊柱外科，娄底 417100)

钙化型腰椎间盘突出症(calcified lumbar disc herniation，CLDH)是比较特殊的椎间盘突出症，钙化的椎间盘组织质地坚硬，钙化病变常黏附在神经根或硬膜囊上，且椎间盘钙化程度随着退变严重程度的增加而显著增加[1～3]。儿童椎间盘内钙化可自发消退，而成人椎间盘钙化可持续存在[4,5]。一般以中老年多见，因钙化椎间盘组织质地坚硬且活动度差，常合并椎管狭窄或神经根管狭窄，易损伤神经根或硬膜囊，保守治疗效果不佳，且随时间推移，神经根或硬膜囊的损伤加重，故一旦诊断CLDH，应尽早手术。以往多以传统开放手术为主，术中需切除部分骨性结构，反复牵拉神经，才能充分显露钙化椎间盘组织，术后可能出现腰背部疼痛及腰椎不稳，存在出血多、损伤大、恢复慢等缺点。随着脊柱微创技术的发展，微创器械也取得了突破性的改进，尤其是脊柱内镜技术的发展，CLDH不再是微创治疗的禁忌证。脊柱内镜技术包括经皮内镜经椎间孔椎间盘切除术(percutaneous endoscopic transforaminal discectomy，PETD)和经皮内镜经椎板间椎间盘切除术(percutaneous endoscopic interlaminar discectomy，PEID)。与传统开放手术相比，经皮内镜手术具有切口小、出血少、损伤小等优势，为CLDH的治疗提供了新的方法。本文对CLDH及其经皮内镜治疗进展进行综述。

1 CLDH的发病机制

椎间盘钙化的公认原因包括甲状旁腺功能亢进、血色素沉着病、褐黄病、假性痛风、痛风、高钙血症、退行性疾病[6]。人出生时，椎间盘软骨终板和纤维环内都有血管供应，但这些血管很快就会消退，椎间盘营养主要通过椎体内血液经终板弥散供给[7,8]。王建喜等[9]的研究表明，椎间盘钙化与退变椎间盘内微血管形成有一定联系，椎间盘内存在微血管组钙化率为75.0%(21/28)，未见微血管组仅为37.5%(9/24)。Karamouzian等[3]的研究表明，钙化椎间盘标本微血管生成率(59.2%)远高于无钙化椎间盘标本(19.5%)。上述结果表明椎间盘钙化和微血管生成的联系似乎很紧密。炎性细胞因子、血管内皮生长因子(vascular endothelial growth factor，VEGF)、基质金属蛋白酶(matrix metalloproteinase，MMP)可促进黄韧带、血管、肌肉、骨等组织异位钙化，尤其外源性VEGF能促进血管外膜生成，改变巨噬细胞浸润和骨桥蛋白表达，促进异位钙化[10]。血管生成可能通过多种方式调节异位钙化：①目前已知的许多血管生成因子对骨和软骨的形成都有直接和间接的影响；②内皮细胞释放的细胞因子可以诱导骨祖细胞分化；③新血管可以提供氧和营养支持钙化；④新血管可以作为骨祖细胞的通道[3,10]。椎间盘骨化是一个非常缓慢的过程，首先涉及到分散的、无定形的钙化区域或类骨质组织的形成，最终在长期过程中形成成熟的骨组织[1]，引起椎间盘骨化的骨祖细胞的来源尚不清楚，这些细胞可能来源于外周血中的原始细胞和(或)退化椎间盘中的骨祖细胞，也可能与晚期糖基化终末产物(advanced glycation end products，AGEs)诱导骨祖细胞成骨分化有关[11]，骨化有骨组织的形成，同时有钙盐的沉积。研究[12,13]认为CLDH由游离型和破裂型腰椎间盘突出发生转变，供应髓核的血液中断后，髓核组织内Ⅰ型纤维取代Ⅱ型纤维，流体动力学和吸收震荡能力下降，反复发生炎症及周围血管组织侵入，使髓核内水分吸收并硬化，出现钙盐沉积，而后纵韧带和椎体边缘经过反复发作后出现钙化物。综上所述，CLDH发病机制仍不明确，需要进一步的研究。

2 CLDH的临床表现

CLDH的临床表现具有一定的特殊性：①急性期症状与普通椎间盘突出相似，但多数患者出现顽固性腰痛伴臀部胀痛[14]；②中老年多见，一般病程较长，症状较重，反复出现腰腿痛及麻木，直腿抬高试验一般阳性，椎间盘突出钙化组织与硬膜囊或神经根粘连，无缓冲空间，致神经进行性损害；③由于椎间盘突出钙化组织可继发骨性椎管狭窄或神经根管狭窄，可能出现间歇性跛行；④椎间盘突出钙化组织与硬膜囊粘连较重时，马尾神经损害较重，可能出现大小便及性功能障碍。

3 CLDH的影像学特征

3.1 X线

X线平片检查主要评估晚期椎间盘退变，如椎间盘间隙变窄和骨赘形成，而对于椎间盘钙化阳性显示率较低。钙化通常在X线平片上显示为条纹状或点状不透射线[15]，部分可显示椎间隙变窄、椎间隙后方钙化影，而大多数钙化影在X线平片上难以显示，可能与钙化形成不完全有关。刘伟等[16]报道50例椎间盘钙化中12例X线平片上可见椎间隙后缘有钙化影。杨斌辉等[17]报道21例椎间盘钙化中2例X线平片上可见椎间隙后缘有钙化影(其中1例为点状孤立高密度影，1例为与椎体下缘相连的条状高密度影)。

3.2 CT

CT能够更加敏感地评估椎间盘钙化，尤其是对CLDH，一般可显示椎间盘钙化影，亦可显示硬膜囊和神经根压迫，突出特征为相同节段的不同层面钙化形态不同，不同节段的钙化形态亦不相同[18]。CT值110.8～416.4 Hu、平均242.4 Hu[19]，接近或等于骨质。CT能够清楚显示椎间盘钙化的程度和椎间盘突出的部位，根据CT扫描，可将CLDH分为孤立型(钙化物<3 mm)、半月型(钙化物3～10 mm)、连续型(钙化物>10 mm)。杨斌辉等[17]对21例CLDH的CT横断面进行研究，认为其有以下特点：①突出椎间盘内可见与椎体后端不相连的星形或孤立点状高密度影；②突出椎间盘峰顶处可见与椎体后端不相连的小片状或点状高密度影；③突出椎间盘边缘可见与椎体后端不相连的钢盔样或串珠样高密度影突入椎管内，亦有与椎体后端相连的同样高密度影突入椎管内；④突出椎间盘边缘处片状高密度影与椎体后端两侧连接，界限不清，顶端突出椎间盘组织未发生钙化，形状改变像“火山口”。谢松林等[19]对81例CLDH的CT进行研究，观察到椎体后缘存在块状高密度影，形态各异，呈颗粒状、不规则斑块状、弧形及条形等，部分合并后纵韧带或黄韧带骨化。

3.3 MRI

MRI对于CLDH最常见的表现为信号低或信号无效，较CT敏感度低。Major等[20]的研究显示腰椎MRI检查显示钙化组织在T1加权像为高信号，信号强度的增加归因于T1弛豫时间的缩短。

4 CLDH的诊断

腰椎间盘突出分为中央型、后外侧型、椎间孔型、椎间孔外型，后两者称为极外侧型。CLDH以中央型、后外侧型较为多见，极外侧型相对较为少见。X线平片一般只能协助诊断，少数可显示钙化影，大部分表现为骨赘形成、椎间隙改变、生理曲度改变等。若极外侧型合并CLDH，通常表现为直腿抬高试验阴性，易被误诊为肿瘤或梨状肌综合征[21]，而CLDH一般可通过CT检查明确诊断。但仍有少部分CT难以显示，可能与以下原因有关：①退变椎间盘密度不均匀；②钙化早期，无足够的钙盐沉着；③钙化范围较小；④CT窗宽、窗位过高或过低[22]。椎间盘钙化组织MRI检查一般呈低信号。MRI诊断CLDH特异性较低，但可显示髓核在椎管内的移位情况、突出程度、腰椎退变时的信号减弱。陈明等[23]报道椎间盘钙化MRI诊断阳性率为0%(0/65)，CT为45%(29/65)，CT检查明显优于MRI(P<0.01)。

综上，CLDH的诊断根据临床特征、体格检查、影像学检查“三结合”原则，尤其CT检查可显示异常钙化影，密度较高，CT值接近或等于骨质，其主要的确诊手段为CT检查。钙化椎间盘组织与神经根、硬膜囊粘连较为紧密，难以分离，因此保守治疗效果不佳，甚至加重神经损伤，如神经压迫症状明显，诊断明确后应积极手术治疗[24]。

5 CLDH的经皮内镜治疗

经皮内镜椎间盘摘除包括椎板间入路和椎间孔入路。椎板间入路通过分层切开黄韧带显露椎管，可在工作套管内安全进行神经根减压和髓核摘除；椎间孔入路通过穿刺过程中逐级扩张通道至椎间孔显露椎管，同样可在工作套管内安全进行神经根减压和髓核摘除。两种手术的纳入标准：①单一节段突出；②术前CT检查明确腰椎间盘突出并钙化；③腰背部疼痛伴单侧下肢麻木和(或)放射痛；④经过正规保守治疗2个月以上无明显效果，症状重，影响正常工作和生活。排除标准：①合并严重腰椎管狭窄、腰椎不稳、脊柱肿瘤、腰椎感染、腰椎结核等病变；②病程短，症状轻，影像学表现不明显[25]。开放手术能够彻底清除钙化组织，效果良好，但损伤较大，恢复较慢，经皮内镜相对传统开放手术具有损伤程度较轻、切口较小、出血较少等优点，但仍需要破坏小关节等组织结构。近年来，随着微创技术的不断发展和进步，CLDH不再是经皮内镜的禁忌证。

Dabo等[2]采用经椎板间入路治疗CLDH(30例)和非钙化型腰椎间盘突出症(30例，对照组)，经过1年随访，应用改良MacNab评分标准，CLDH组优良率90%(27/30)，非钙化组为96.7%(29/30)(P=0.635)，但CLDH组术后感觉异常的发生率高于非钙化组(术后3个月CLDH组16例、非钙化组8例，术后6个月CLDH组9例、非钙化组4例，术后12个月CLDH组3例、非钙化组2例)，认为与非钙化椎间盘突出比较，CLDH术后感觉异常的发生率相对较高，可能与钙化组织与神经根或硬膜囊粘连有关。Yu等[26]应用经皮椎间孔镜结合超声骨刀治疗25例CLDH，经过1年随访，应用改良MacNab评分标准，优20例，良3例，优良率92%(23/25)，认为超声骨刀只切割骨组织，从而大大降低了神经和硬膜囊损伤的风险。伊立等[25]采用经椎板间入路(31例)和经椎间孔入路(36例)治疗67例CLDH，经过短期随访，疼痛视觉模拟评分(Visual Analogue Scale，VAS)椎板间入路组从(9.4±0.6)降至(0.9±0.7)分，椎间孔入路组从(9.2±0.7)降至(1.1±1.2)分，有效率椎板间入路组93.5%(29/31)，椎间孔入路组97.2%(35/36)，认为钙化组织无需完全切除，切除压迫神经根、硬膜囊的钙化组织，将神经根彻底减压最为重要。Chen等[27]报道经椎板间入路(13例)和经椎间孔入路(27例)治疗CLDH，采用顶点技术(Peak技术)，椎板间入路组随访(23.0±3.4)月，椎间孔入路组随访(24.2±3.9)月，腿痛VAS评分椎板间入路组从(5.8±1.5)降至(0.8±0.9)，椎间孔入路组从(5.9±1.7)降至(0.7±0.9)，Oswestry功能障碍指数(Oswestry Disability Index，ODI)椎板间入路组从(58.2±15.2)%降至(10.2±6.4)%，椎间孔入路组从(57.6±17.0)%降至(8.1±5.9)%，认为经皮内镜结合顶点技术能够降低神经损伤风险。王飞雄等[28]报道脊柱内镜经椎间孔入路(20例)和经椎板间入路(30例)治疗CLDH，随访6个月ODI从(65.92±4.16)%降至(21.47±3.25)%，1年后，应用改良MacNab评分标准，优良率90%(45/50)，认为脊柱内镜治疗CLDH具有并发症少、出血少、创伤小等优点。吴晓东等[29]采用椎间孔入路治疗20例CLDH，随访3个月，腰痛VAS评分从(6.3±2.5)降至(0.9±0.3)分，腿痛VAS评分从(7.4±2.8)降至(0.2±0.1)分，镜下用剪刀游离小片状钙化物(半月型或孤立型)并取出，对大片状钙化物(连续型或半月型)用骨凿或环锯进行“分块”后再切除，其中1例脑脊液漏，认为经皮椎间孔入路可避免神经根的过度牵拉，神经根管处的钙化可切除，且降低神经损伤风险。总之，经椎板间入路和经椎间孔入路治疗CLDH的症状均明显减轻，都安全有效，且术后并发症少，统计学无明显差异。椎板间入路可直视下清晰辨认突出髓核、硬膜囊、神经根及钙化组织，钙化灶暴露较为充分，但切除钙化灶时使用环锯，对硬膜囊或神经根损伤风险相对较高。经椎间孔入路无需牵拉神经根或硬膜囊，术后出现下肢感觉迟钝的机率相对较低，但对钙化组织暴露不充分，尤其对于高髂嵴的L5/S1节段，甚至造成穿刺困难。对于大片状钙化组织，先在内镜下进行“分块”后再进行切除，对脊柱稳定性影响较小。

L5/S1节段因髂嵴较高、关节突增生、椎间孔较小等解剖因素的限制，采用经皮椎间孔入路建立工作通道相对困难。尤其遇到关节突增生和横突肥大时，完成经皮椎间孔入路的关键步骤是置入通道[30]。伊立等[25]报道67例CLDH，其中L5/S1节段22例，经椎板间入路31例钙化组织全部切除，经椎间孔入路36例钙化组织未全部切除，特别是髂嵴较高的L5/S1节段，2组症状均显著缓解，2组间差异无显著性，认为经椎板间入路更符合术者的习惯。经皮椎间孔入路需要环锯对椎间孔扩大成形，术侧骨性结构相应受到破坏，可能会影响脊柱的稳定性，且在镜下难以分离神经根与钙化灶，经皮椎板间入路对于钙化灶暴露较为充分，有较为清晰的手术视野，能够较广泛地探查并切除钙化灶，达到充分分离神经根与钙化灶的目的[25]，而环锯旋转引起的神经根牵拉，可能导致术后早期下肢感觉迟钝。对于神经根性下肢放射性疼痛，神经根管减压较中央处钙化灶切除更加重要，解除症状更重要，所以不一定完全切除钙化灶[29,31,32]。因为CLDH钙化组织大多数从一侧侧隐窝延续至椎管中间，如对椎管中间的钙化组织强行切除，其移行神经根会受到挤压，造成神经根的损害，相对于神经根，硬膜囊有较大的缓冲能力，即便对硬膜囊少许压迫，一般也不会产生症状[33]。赵金龙[34]采用经皮椎板间入路治疗27例L5/S1节段CLDH，1年后采用改良MacNab评分标准，总的优良率为92.6%(25/27)，也认为髂嵴较高的L5/S1节段经椎间孔入路建立工作通道困难，术中主要切除压迫神经根的钙化组织，对于不压迫神经根的残留部分钙化组织可予以保留。Dabo等[2]认为CLDH的治疗目的不是完全完整的影像学切除，而是神经根减压。所以，经皮椎板间入路主要适用于椎间孔小、椎间孔内型、巨大脱垂型、旁中央型、椎间隙较大的椎间盘、L5/S1节段椎间盘突出以及L4/5椎间盘突出向尾端明显移位的游离型；经皮椎间孔入路主要适用于椎间孔大、极外侧型、中央型、L4/5及以上节段椎间盘突出。手术方式的选择需要根据具体情况具体分析，与外科医师的手术习惯也有一定关系。

Chen等[27]对于CLDH经皮内镜的选择采用吴氏评分系统进行评估，该评分系统基于CT和MRI，而不考虑髂嵴的高度，包括钙化形态类型、钙化轴向位置、钙化矢状位置、腰椎管狭窄、钙化症状、移位型椎间盘突出6个部分，评分<6分建议使用椎板间入路，6分时椎板间入路和椎间孔入路皆可，评分>6分建议使用椎间孔入路。术式采用顶点技术，该技术的目标是钙化的顶部。椎间孔入路先暴露钙化底部，再行椎间孔成形，靶向钙化顶部，切除钙化组织；椎板间入路则先行部分椎板及关节面切除，旋转工作通道并倾斜以暴露钙化顶部，切除钙化组织。经椎间盘后外侧“安全三角”入路的YESS技术(Yeung Endoscopy Spine System)的目标是椎间盘内，在YESS基础上设计的TESSYS技术(Transforaminal Endoscopy Spine System)的目标是突出椎间盘内[35]，两者均是“由内向外”操作，使用镜下磨钻从腹侧向背侧切除钙化物，纤维环破坏较大。焦龙兵等[36]采用顶点技术，确定手术安全的同时，工作套管尽量以水平入路进入椎管后方，达钙化组织的顶部，无需特殊器械，用微型骨凿或环锯将钙化物从外向内切除，很少破坏纤维环的完整性。顶点技术经皮椎间孔入路适用于髂嵴较低的L5/S1节段、L4/5节段椎间盘突出，髂嵴较高时可行髂骨上开窗，亦可行经皮椎板间入路。顶点技术要避免出口神经根、行走神经根及腹腔脏器损伤，需要有丰富的内镜手术操作经验。