椎间盘源性下腰痛研究进展-张宏-已培训

椎间盘疾病概述目前临床上能对下腰痛作出正确诊断和治疗的仅占15%。通常突出椎间盘的机械压迫在腰腿痛中的作用最受重视，但许多临床现象无法用机械压迫解释。如CT或MRI检查发现正常人群中约1/3也有椎间盘突出但无任何临床表现，而许多下腰痛病人经影像学检查并无椎间盘突出。因此，求解这一难题意义重大。椎间盘疾病概述椎间盘疾病是下腰痛的主要根源，常见病变有:椎间盘突出、椎间盘破裂、椎间盘吸收、椎间盘退变、失稳，椎管狭窄。椎间盘突出症和椎管狭窄的诊断和治疗已被广泛研究，因此长期以来椎间盘突出被看作是椎间盘疾病导致疼痛的先决条件。纤维环髓核椎间盘椎间盘解剖神经解剖：脊髓到马尾神经。神经解剖椎间孔神经解剖：椎间盘纤维环的支配与痛觉感受器。神经解剖椎间盘病理解剖椎间盘断面图椎间盘病理解剖椎间盘内部断裂；病理学：不适当的应力导致裂缝和神经受体的生长；症状：背痛，腿和臀部的疼痛；椎间盘病理解剖椎间盘膨出椎间盘病理解剖椎间盘膨出；病理学：纤维环减弱，造成膨胀，压迫神经受体和神经根症状：混合模式的背部和腿部疼痛，根性腰腿痛；椎间盘病理解剖椎间盘突出椎间盘病理解剖椎间盘脱出；病理学：环破裂和核脱出，压迫神经根；症状：根性腰腿痛；椎间盘源性腰痛概述近年来，许多学者对间盘退变或损伤前后的神经解剖、生物化学、生物力学进行了深入研究，人们逐渐认识到在没有间盘突出的情况下，发生于间盘内部的病变也能引起下腰痛-----称之为椎间盘源性下腰痛。椎间盘源性下腰痛病理变化纤维环内破裂和／或炎性反应(椎间盘炎)，这些病理变化称之为椎间盘内紊乱(IDD)，可分为原发性或继发性大约40％的慢性下腰痛病人存在IDD其病理学特征是通过纤维环的放射性裂隙和随之的血管化肉芽组织和疼痛神经纤维沿着裂口长入的组织修复过程。椎间盘源性下腰痛致痛原因腰椎间盘被认为是下腰痛的主要起源部位。椎间盘纤维环外1/3和终板富有窦椎神经支配，这构成了椎间盘源性下腰痛的解剖基础。在生物化学上，损伤或退变的椎间盘可产生多种炎性细胞因子和炎症介质，如IL-8、PLA2TNFα等。这些化学物质可以直接刺激椎间盘的伤害感受器引起腰痛，或致敏伤害感受器，使机械刺激激发疼痛。椎间盘源性下腰痛的发病机制目前有关盘源性下腰痛发病机制的研究颇多，其机制十分复杂，但尚不完全清楚。随着对下腰部的神经支配的研究以及对其与炎性介质及其抑制剂的关系的进一步认识，将为盘源性下腰痛的预防和治疗提供新的方法和途径。1.椎间盘内神经的分布明确椎间盘内神经的分布是理解盘源性下腰痛的基础；椎间盘的神经纤维研究表明，髓核、软骨板以及纤维环的深层没有神经纤维支配；神经末梢仅分布于椎间盘前、后纵韧带及纤维环外层；Luschka发现窦椎神经被认为是腰椎神经支配的里程碑。后来的学者发现窦椎神经发自脊神经节远侧的脊神经前部，转向中间与来自交感支的交感神经汇合，然后穿椎间孔返回椎管，到脊神经节的腹侧，并发出分支，支配硬膜囊的腹侧、血管、后纵韧带和环状纤维。神经敏化：最近研究发现，病变椎间盘外层纤维环中，神经纤维的密度明显高于正常椎间盘，并且80％的病变椎间盘内层纤维环有神经分布。Coppes等的免疫细胞化学研究发现正常人椎间盘SP免疫反应性神经纤维存在于纤维环的表层，而在退变椎间盘的纤维环深层和髓核组织中也出现了伤害感受性神经纤维SP阳性神经纤维。神经敏化：因此人们认为，在正常椎间盘，神经末梢只分布在外层环状纤维，但在变性的椎间盘中，神经纤维可随着肉芽组织深入到椎间盘深层。由于分布在椎间盘的神经末梢大部分是无髓纤维，因此易感受间盘压力及化学介质的变化而引起疼痛。2.椎间盘内化学物质的刺激近年来许多研究表明，椎间盘退变或损伤过程中可产生大量炎症介质或退变产物，这些化学物质对敏感神经纤维的刺激可能起着更为重要的作用。这些炎性介质和化学物质主要包括：一氧化氮（NO）、白介素－1（IL－1）、肿瘤坏死因子（TNF）、磷脂酶A2（PLA2）、血管活性多肽（VIP）、降钙素基因相关肽（CGRP）、P物质等。这些介质和因子在椎间盘退变及其继发疾病的发生机制中起重要作用。它们可能使蛋白多糖的合成减少，促进基质降解，从而促进椎间盘退变。多项研究发现，伤害性神经纤维SP、VIP和降钙素基因相关肽存在于动物和人的纤维环外层。在前、后纵韧带和纤维环最表层有游离的神经末梢。当上述这些致痛物质与其相应的神经末梢接触后可引起神经支配范围的疼痛，也可使神经组织处于超敏状态，在外来轻微刺激下即可引起疼痛。3.椎间盘后纤维环裂隙的出现Crock等认为，腰椎间盘髓核变性致纤维环应力分布失去平衡和内层纤维环撕裂是腰椎间盘内紊乱的病理学基础。当内层纤维环破裂后，纤维环内层的窦椎神经分支易受到来自于髓核的机械和化学因素的刺激，出现椎间盘源性下腰痛。亦有学者提出纤维环裂隙的出现通常伴随着肉芽组织的侵入及炎性细胞的渗出，在椎间盘的后方形成自髓核到纤维环外层的伴有裂隙的炎性肉芽组织条带区，随着肉芽组织的长入，产生与愈合和生长有关的一些生长因子，在这些因子的作用下，椎间盘发生退变，从而引起下腰痛。4.椎间盘内机械压力的变化以往学者普遍认为机械压迫是产生下腰痛的直接原因。国外学者通过对无退变椎间盘标本模拟造成椎间盘内压力变化，发现发生了显著的终板离心性偏离，从而认为终板本身或骨内压的增加可能是疼痛来源。相关动物实验也证实间盘内注射造影剂可引起背神经节内SP及VIP（血管活性多肽）的增多而致痛。从而认为机械压力可将椎间盘内的炎性介质通过终板泵入邻近椎体刺激相应敏感神经纤维而引起疼痛。随着临床经验的不断丰富，化学机制的作用越来越引起人们的关注。目前认为，由于退变的椎间盘内炎性介质的含量非常高，在炎性介质的作用下，窦椎神经末端的伤害感受器处于超敏状态，从而对机械压力的痛阈下降，在轻微的机械压力刺激下，也可产生神经冲动。椎间盘源性下腰痛的分类椎间盘源性下腰痛通常分为以下几种类型：椎间盘内紊乱；退行性椎间盘疾病；腰椎节段性不稳定。其产生机制有两种：力学机制：机械性作用化学机制：炎性介质和细胞因子作用Crock通过对突出椎间盘的形态学研究，提出椎间盘内部结构的紊乱可能引起下腰痛。后来的学者进一步提出，下腰痛的病因是由于椎间盘内部结构髓核的紊乱和纤维环裂隙的出现。椎间盘源性下腰痛诊断只有综合临床表现,MRI，间盘造影并排除其它己知的导致慢性下腰痛的病因时才可诊断椎间盘源性下腰痛。临床特点最主要临床特点是坐的耐受性下降，疼痛常在坐位时加剧，病人通常只能坐20分钟左右，必须起立或行走以减轻疼痛。其原因是坐位，尤其是坐位前倾时椎间盘内压力最高。疼痛主要位于下腰部，有时也可以向下肢放散，65％伴有膝以下的疼痛，可为单侧。坐位疼痛症状重于站立或行走。加重因素是劳累后。影像学特点常规X线检查多呈阴性，有时可见椎间隙稍狭窄,骨赘形成或椎间失稳。MRI：纤维环后方的高信号区及椎间盘显示低信号，被认为是IDD的敏感表现。不能作为诊断纤维环撕裂和椎间盘源性疼痛的黄金标准。因有10％～20％的椎间盘撕裂患者MRI可以正常。MRI的T2加权像病变椎间盘均显示低信号改变,椎间盘变黑（黑盘征）。MRI表现影像学特点尽管MRI检查在T2加权上纤维环后方出现的高信号区（HIZ）被认为对椎间盘源性下腰痛有诊断意义，但HIZ的出现与纤维环破裂程度相关，不一定会引起盘源性下腰痛。MRI尚不能代替椎间盘造影术。椎间盘造影椎间盘造影是目前诊断椎间盘源性疼痛的最可靠手段。椎间盘造影阳性表现为椎间盘造影时诱发、复制下腰部疼痛，并且椎间盘造影显示纤维环撕裂。椎间盘造影形态正常的椎间盘内造影剂分布可呈棉球形，双极形，或长方形，造影剂应限于髓核之内。髓核内造影剂形态不规则，密度不均匀，边缘毛糙，占据整个或大部分椎间隙。常见的椎间盘撕裂形状有放射形，同心圆形，及横贯形等。椎间盘内造影时显示髓核容积(含纳造影剂量)增大，注入造影剂超过2ml。纤维环破裂时造影剂外溢，沿后纵韧带往下流。棉花团状正位棉花团状侧位分叶状正位分叶状侧位不规则状正位不规则状侧位纤维环破裂正位纤维环破裂侧位椎间盘CT造影（CTA）椎间盘CT造影（CTA）椎间盘CT造影（CTA）破裂椎间盘CT造影（CTA）破裂椎间盘CT造影（CTA）破裂椎间盘CT造影（CTA）破裂椎间盘造影：L34正常。椎间盘造影与复制痛在病人椎间盘内造影主诉疼痛的同时，通常可见纤维环撕裂或造影剂外漏。如果仅有纤维环撕裂或造影剂外漏，病人没有主诉疼痛，说明该椎间盘与病人的疼痛可能无关。在低压力和小剂量（小于2ml）的情况下复制与平时同样的疼痛尤其重要。判断椎间盘造影术的诊断意义：应包括四个方面的内容：椎间盘的形态、椎间盘内压力或容量、病人的主观疼痛反应、邻近椎间盘的疼痛反应。它是目前诊断椎间盘源性腰痛和确定损伤椎间隙水平的最重要手段和方法，椎间盘源性下腰痛的诱发因素据国外流行病学最近研究报道，吸烟、高血压和冠心病都是发生下腰痛的危险因素，其原因与动脉粥样硬化或动脉栓塞有关。以上诱发下腰痛的危险因素同时都伴有高胆固醇血症。这些发现支持这一假说——即动脉粥样硬化是引起下腰痛和椎间盘退行性病变的一个原因。其发病机制可能是椎间盘和小关节周围血管结构受损而引起下腰痛的发生。诊断标准目前尚无诊断的金标准，一般认为必须满足下列条件：有或无外伤史，下腰痛症状反复发作，持续时间6周。有上述典型临床表现；坐的耐受性下降，疼痛常在坐位时加剧。间盘造影阳性，椎间盘内造影与诱发出复制痛。MR表现典型的间盘低信号、纤维环后部出现高信号区。椎间盘源性下腰痛的非手术治疗１．改变活动量；２．非甾体类消炎药；３．类固醇类药物病灶注射；４．功能锻炼；５．非手术治疗应最少持续6-8周。神经阻滞与微创治疗1腰神经根阻滞。2腰交感神经阻滞。3射频髓核及纤维环成形术（IDET）。4椎间盘内注射O3。5椎间盘内注射亚甲蓝。手术和微创治疗传统的椎间盘摘除术，盘外髓核化学溶解术，激光间盘消融术，经皮间盘切吸术均不适用于椎间盘源性下腰痛的病人。IDET国外多用椎间盘内电热凝髓核消融、纤维环成形术(IDET)治疗椎间盘源性下腰痛。总有效率接近70％到80％。并发症非常少,椎间隙感染和神经损伤并发症低于1%，没有严重并发症发生。要注意，多节段椎间盘退变和椎间盘狭窄的患者疗效可能不满意。神经解剖：•安全三角进针；IDETIDET臭氧髓核溶解术国内推荐臭氧髓核溶解术用于治疗椎间盘源性下腰痛；国内报道总有效率可达76.6-81%。治疗原理目前对臭氧治疗腰椎间盘病变的机制尚不十分明确，根据动物及临床实验有以下几个方面的作用：氧化蛋白多糖.破坏髓核细胞.抗炎、镇痛作用.明显的证据是：大体标本可观察到髓核失去弹性、色泽改变和干涸，切开椎间盘时髓核不会外膨。电镜下髓核基质内的大泡样结构消失。破坏髓核细胞实验证明将离体红细胞和其他人体细胞悬浮于生理盐水中并接触臭氧，细胞膜及细胞内的酶被氧化而失去功能；臭氧能破坏细胞膜的不饱和脂肪酸、胆固醇和其他功能蛋白基团，从而改变细胞膜的通透性。另外，臭氧还能引起细胞核内染色体的改变，造成细胞死亡。动物实验也证实了臭氧注入髓核组织后，早期就能使髓核细胞出现变性，随后细胞坏死溶解；髓核细胞受到损害，必然造成蛋白多糖合成及分泌减少。以上两者共同作用的结果使萎缩的髓核不能恢复。从大体标本看，髓核接受二次臭氧注射动物的效果较1次好，可能提示在临床治疗中二次注射可以取得较完全的效果，但未经临床证实。在动物实验中还观察到，臭氧使髓核固缩是个较缓慢的过程，可能与髓核组织没有血管供应，髓核内多余水分必须缓慢渗出有关，此过程至少需1周以上,1个月左右有较好的效果。3抗炎作用：有学者利用臭氧治疗关节炎症，不仅能迅速地止痛，而且在减少组织充血、促进水肿消散、降低局部温度和增加关节运动方面效果显著。实验研究显示臭氧是通过：①刺激抗氧化酶的过度表达以中和炎症反应中过量的反应性氧化产物