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2.影像学特点
2.1常规影像学检查
椎间盘源性下腰痛患者在普通X线、CT平扫、椎管造影等可以没有任何变化,或者表现为椎间隙狭窄、终板硬化、椎间盘内含气、关节突关节退行性变等非特异性改变,没有神经根压迫、腰椎不稳定等异常发现。
2.2椎间盘造影
2.2.1指征及方法
椎间盘造影的指征:持续4个月以上的严重下腰痛,无论是否伴有下肢放射痛,对任何保守治疗的方法均无反应46。CT/椎间盘造影可提供更为详细的椎间盘形态学变化,且使穿刺副损伤大大降低,所以是目前最常用的方法。具体方法:先将待造影椎间盘行CT扫描后,将椎间盘中心与关节突外缘作一连线,其与皮肤交点即为穿刺点,沿该线与正中矢状面角度用22号胆囊穿刺针或特制套管针(至少10cm长),边推进边依据CT扫描结果调整方向及深度。针尖刺入椎间盘时有抵抗明显改变的感觉,确信针尖在髓核内而不是在终板内即可注入非离子型水溶性造影剂,一般可注入1.5ml-2.5ml,此时峰压400-500Kpa。多于3ml即表明有外纤维环破裂可能,也有学者通过精密的压力泵在一定压力下泵入造影剂使结果更具可比性。L5S1间隙穿刺由于髂嵴阻挡故穿刺点较L4\5穿刺点向内、头侧偏移1cm,针尾倾向头侧较易成功。椎间盘造影应提供4个方面的信息:(1)椎间盘形态改变;(2)主观疼痛反应;(3)椎间盘压力或造影剂注入量;(4)邻近节段对照。国际疼痛学会制定的阳性标准:造影显示椎间盘结构上有退变,诱发痛与平时痛类似或完全一致,有一阴性对照椎间盘。
2.2.2椎间盘退变或损伤的造影表现
椎间盘注入造影剂后髓核被推向一侧形成一个液池,因液流和弥散作用逐渐与髓核相混合,在退变的椎间盘内造影剂充填在纤维化的髓核团块周围及其间隙内使其显影。为了使结果更有可比性,许多学者制定了不同的椎间盘退变形态学分类方法,Adamas等制定的平片椎间盘退变造影分级是较常用的分类方法。作者将椎间盘退变在造影表现分为5级:1级为正常,造影剂与髓核混合,呈棉花球状;2级呈分叶状,髓核中心纤维化;3级在2级基础上造影剂点片状不规则分布;4级由于椎间盘纤维环放射状裂隙延伸到纤维环外缘使造影剂弥散分布,未突破纤维环后缘;5级纤维环破裂,造影剂可泄漏于硬膜外。作者发现4、5级更多与造影中诱发痛有关。达拉斯椎间盘造影评价系统(Dallas Discogram Description, DDD)是CT椎间盘造影常用的评价退变的标准,将纤维环退变与纤维环破裂按两种现象分成不同的退变级别。造影剂充填正常的髓核空间为正常改变,退变级别为0,纤维环退变后造影剂充填纤维环面积占正常纤维环面积10%以下为1级,10%-50%为2级,大于50%为3级。纤维环破裂后造影剂延伸达纤维环1/3未超2/3时破裂级别为1级,达2/3未超外缘为2级,超过外缘为3级。这一评分系统还有助于评价椎间盘退变程度与出现诱发痛之间的关系。
2.2.3 诱发痛出现的机制及意义
椎间盘造影最早被用来研究病变椎间盘的形态学变化,由于未能将诱发痛机制同椎间盘源性下腰痛机制统一起来,且诱发痛过程有主观因素在内,椎间盘造影诱发痛阳性的临床价值一直存在争议。许多学者认为椎间盘造影时的压力变化是疼痛来源,然而在实际造影中,很多情况下只注入极少量造影剂不可能产生足够压力变化以前也可产生疼痛。此时用机械压迫来解释这一现象是不合理的。
目前多数学者认为造影时出现诱发痛的机制主要在于造影剂将退变性化学物质驱至纤维环裂隙处与敏感神经纤维接触增多,同时形成的轻度机械压力使本已敏感的神经纤维轻易达到刺激低阈而产生疼痛。因此造影时出现诱发痛的椎间盘内部必须含有已经致敏的神经纤维,这也是椎间盘源性下腰痛的发病基础,而一个正常的或一个有退变但不产生临床疼痛症状的椎间盘内没有这种致敏的神经纤维。
2.2.4影响诱发痛出现的因素
造影时相似或一致诱发痛阳性率与椎间盘纤维环破裂延伸至外纤维环的裂隙的长度呈正相关,纤维环裂隙达到外1/3的70%可诱发疼痛。椎间盘源性下腰痛比关节突源性下腰痛更常见,而二者并发并不多见,椎间盘造影可以揭示疼痛来源。其他一些研究也表明椎间盘造影很少引起邻近组织产生疼痛,能否诱发出与平时相似或一致的疼痛主要取决于椎间盘自身的改变。Derby研究证实,完全正常的椎间盘以非常高的压力注入造影剂56%患者不会诱发疼痛,44%在不同的压力下出现不同程度疼痛,但均不会出现严重疼痛。除了椎间盘本身的影响,其它因素如心理状态、伴随疾病、研究方法等均可影响椎间盘造影阳性的发生率。对于伴有任何慢性痛或躯体疾病的患者,或心理测试评分不正常患者行椎间盘造影仍有可能出现较高的假阳性率。文献报道造影假阳性率低于10%。
2.3 核磁共振(MRI)特点
许多研究表明,CT/椎间盘造影在显示椎间盘退变和损伤方面比MRI有更高的精确性和敏感性,而且造影过程中出现诱发痛可以比较可靠地提示疼痛产生部位,目前被认为是诊断椎间盘源性下腰痛的金标准。尽管椎间盘源性下腰痛尚未发现在MRI上有十分特异和敏感的表现,但这些病变椎间盘内出现的一些特异性较高的信号改变可以对诊断有帮助和提示作用,甚至有人认为某些信号改变的出现可以替代椎间盘造影55。椎间盘源性下腰痛的病变椎间盘大多有退变表现。最常见的椎间盘退变由于椎间盘内脱水及蛋白多糖成分减少,在MRI T2加权像上表现为低信号改变,退变的髓核中纤维组织增生,呈团状或带状横贯于椎间盘之中,在T2加权像呈低信号。后纤维环黏液样变性在T2加权像表现为椎间盘后部高信号,称为“鼠尾征”。椎间盘造影诱发痛阳性椎间盘大多有MRI上的T2低信号改变,然而椎间盘信号改变在中老年是常见的,低信号椎间盘在造影时并不一定出现诱发痛,若以造影诱发痛为金标准,椎间盘T2信号改变与诱发痛不相关56~58。研究发现,椎间盘退变程度不同,其与诱发痛的关系也不同。椎间盘明显的T2信号降低可以较可靠预示疼痛。
纤维环放射状撕裂在MRI上表现为与髓核相连的线状高信号,但MRI探测椎间盘内各种裂隙的准确性较低59,高分辨率薄层扫描可探测到各种纤维环撕裂信号60,通过钆喷替酸葡甲胺(GD-DTPA)的增强可更好地显示各种纤维环的撕裂,目前尚未广泛应用于临床。
Aprill等61首次提出HIZ(High Intensity Zone,HIZ)概念,是特指出现于纤维环后中线或后外侧的高信号变化(图5),这一高信号与髓核不连续,且信号要高于髓核信号,这一改变相应的组织学变化是后外侧同心圆撕裂与放射状撕裂的结合,故在MRI检出率较高。然而这种改变在部分无症状个体也可出现46。有人认为HIZ是血管肉芽组织59,也有人认为是炎性液体62。尽管有大量文献研究HIZ与诱发痛的关系,但并未取得一致意见。首先对于终板或纤维环后方出现这些改变的病理学基础尚不清楚,即这些影像学改变所代表的真正意义不明确,如HIZ出现还有一定随机性,将病人轴向负荷加大后重新做MRI可出现原先没有的HIZ改变62,作者考虑可能是轴向负荷加大后使椎间盘内炎性液体通过放射状裂隙流动至纤维环外层所致。其次上述这些MRI的改变除了与椎间盘病变本身有关外,还与MRI的分辨率、层厚、扫描参数等设置有关,做MRI扫描的时间大多早于造影几个月。此外,样本量大多较少,不同观察者之间的差异等也都可以影响结果的判断。我们的一组病例中也只有很少的患者有这种改变,
HIZ预示疼痛的敏感性低,但特异性和阳性预测值相对较高,因此对诊断有一定帮助63。椎间盘退变过程中有时伴有终板及邻近椎体松质骨信号变化,简称为终板信号变化。这一信号变化与终板及邻近椎体松质骨的脂肪、血管、水分、炎症等有关,椎间盘无退变者其终板信号多无特异改变63。
Modic等64将终板退变后在MRI的表现分为3型。Ⅰ型T1信号降低,T2信号增加,相应的组织学变化为终板软骨的裂隙与软骨下骨髓的血管化。Ⅱ型T1信号增加,T2信号增加或不变,相应的组织学变化为软骨下骨髓缺血及脂肪替代。Ⅲ型为T1、T2信号均降低,相应组织学变化为软骨下骨硬化。一个终板也可同时有两型变化,代表同一病理过程的不同节段。退变椎间盘中4%有Ⅰ型改变,15%有Ⅱ型改变65,其出现率随年龄增长而增加。Ⅰ型可向Ⅱ型转变,Ⅱ型则保持很长时间。Ⅰ型改变同炎症改变难以鉴别,Modic研究并未对Ⅰ型改变是否伴随炎症反应进行说明。Burke等37对椎间盘突出症与椎间盘源性下腰痛的术中切除的病变椎间盘进行炎症介质的检测,发现有Ⅰ型,Ⅱ改变的椎间盘较无相应改变的椎间盘可以分泌更高量的炎症介质,并发现有症状的椎间盘疾病中终板信号改变出现率远较无症状单纯退变椎间盘的出现率高。
许多学者对这些信号变化与疼痛的关系进行了研究,其结果并不一致,同时也未对终板信号变化的程度、范围等进行说明,由于这些样本量较小,可信度较差。尽管目前临床上因腰痛就诊的相当一部分患者有终板信号的改变,但单纯有退变改变而无腰痛症状的个体其终板信号改变情况目前仍不明确。
Weishaupt等56对终板信号变化分级后研究其与诱发痛之间的关系,分级如下:(1)无任何信号变化;(2)轻度:终板信号改变在上下方向的最大范围≤于椎体中矢状面高度25%;(3)中度:终板信号改变在上下方向的最大范围>椎体中矢状面高度25%;(4)重度:终板信号改变在上下方向的最大范围>椎体中矢状面高度50%,当椎间盘上下终板均有信号改变时,以其中最大的作为标准。研究认为,中至重度的Ⅰ或Ⅱ型终板信号改变判断椎间盘源性下腰痛的敏感性、特异性、阳性预测值分别为38%、100%、100%。这一结论与我们的临床经验一致,但其确切关系需要进一步研究。
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