椎間盤源性下腰痛的最新認識

摘 要:近年來，椎間盤源性下腰痛被越來越多的骨科工作者所關注。盤源性下腰痛患者的疼痛椎間盤在病理學上的顯著特征為:出現一條從纖維環外層到髓核的血管化肉芽組織條帶區，與椎間盤造影術中顯示的纖維環裂隙一致。免疫組織化學染色顯示:疼痛椎間盤中P物質(SP)、神經絲蛋白(NF)和血管活性腸肽(VIP)3種神經肽陽性神經纖維分布數量和比例，較正常對照椎間盤和生理老化椎間盤明顯增多。神經纖維主要沿伴有裂隙的肉芽組織條帶區分布。目前有許多方法治療盤源性腰痛，但椎間融合治療仍為首選術式。

關鍵詞：椎間盤源性下腰痛；發病機制；椎間盤造影;椎體間融合術

中圖分類號：R681.55文獻標識碼：A文章編號：1673-2197（2007）11-065-04

下腰痛是一組臨床多見的癥狀，其病因復雜繁多，臨床上常見于創傷、炎癥、腫瘤、先天性疾患、發育及姿勢異常等。提起下腰痛，臨床醫生往往會想到腰椎間盤突出癥，以往多認為只有間盤突出壓迫竇椎神經時才會產生下腰痛，強調突出間盤的機械壓迫在下腰痛中所產生的作用，但機械壓迫不能解釋許多臨床現象，因為CI或MRI檢查發現，正常人群中約1/3有椎間盤突出，但無任何臨床表現，最近20年的研究已表明，發生于間盤內部的病變也能引起下腰痛，是由間盤自身結構病變所引起的，稱為盤源性下腰痛(discogenical pain disease)，它不同于椎間盤突出或膨出，是新命名的病種，1970年由Crock提出，又稱椎間盤內紊亂癥(IDD，即internal disc derangement )。這個概念在1987年被美國的學者Milette進一步強調，Milette和McCarronRF是這樣定義椎間盤源性下腰痛的:慢性腰背痛是由于髓核漏出到外層纖維環但沒有明顯疝出。目前，國際上普遍接受的是:排除影像學檢查神經根受壓外，它的基本病因是椎間盤內部結構髓核的紊亂和纖維環出現裂隙，致盤源性下腰痛。長期以來，由于下腰痛機制不清，給診斷和治療帶來了很大困難，因此，深入研究下腰痛發生機制具有重大的現實意義和社會意義。

1 腰椎間盤解剖生理病理學基礎

腰椎間盤由周圍部的纖維環和中央部的髓核組成，兩部分無血液供應，在椎間盤和椎體之間有一層軟骨板稱終板，由透明軟骨構成，亦無血管且無神經組織，損傷時不產生疼痛，也不能自行修復。纖維環由含有膠原纖維束的纖維軟骨構成，髓核是一種彈性膠狀物質，位于纖維環的中部，約占椎間盤切面的50～60%，其超微結構顯示由膠原纖維網組成，內有由多糖蛋白復合物及軟骨素、角蛋白、透明質酸等形成的半流體膠狀物以及大量水分。椎間盤在脊柱活動中主要起“彈性墊”的作用，用來緩沖震蕩、增加運動幅度和穩定脊柱。人類椎間盤退變以細胞外基質的衰變為特征，其中包括蛋白聚糖的丟失，特別是來自纖維環內層和髓核蛋白聚糖的丟失。蛋白聚糖的丟失，尤其是蛋白聚糖聚合素aggrecan的丟失，不僅直接導致組織水分的丟失，而且還伴有其它一些重要病理變化，如即將在后面提及的退變椎間盤組織中神經和血管分布的改變。

關于椎間盤的神經支配，長期以來，一直認為髓核、軟骨板及纖維環的深層沒有神經纖維支配，竇椎神經即脊神經的脊膜支的神經末梢僅分布于椎間盤前、后的縱韌帶及表淺纖維環，但最近Coppes等通過免疫細胞化學方法發現，在變性的椎間盤中，神經纖維可隨著肉芽組織深入到椎間盤深層，且在病變椎間盤外層纖維環中，神經纖維的密度明顯高于正常椎間盤，80%病變椎間盤的內層纖維環有神經分布;另外，病變椎間盤的終板軟骨乃至軟骨下的松質骨中，均有遠遠多于正常數量的神經末梢和神經肽的出現(如SP、NF、VIP等)。椎間盤出現這些改變后，竇椎神經末端的傷害感受器處于超敏狀態，痛閾下降，在輕微的機械和化學刺激下，就可能產生神經沖動，引起疼痛。

2 發病機制

2.1 腰椎間盤退變后，出現髓核紊亂和纖維環裂隙

椎間盤髓核變性出現纖維環應力分布失衡，致使內層纖維環呈放射狀撕裂而形成裂隙，這些裂隙通常伴有肉芽組織的侵入及炎性細胞的滲出，從而形成自纖維環外層到髓核的炎性肉芽組織條帶區，新生神經末梢即入住這些條帶區。最近，彭寶淦等的一項研究已證實，椎間盤疼痛的病理學特征是炎性血管化肉芽組織和神經纖維沿著纖維環裂隙自外層向內層長入，而生理老化的椎間盤雖然也在MRI表現為退變，呈黑椎間盤信號，即信號降低改變，且椎間盤造影亦有纖維環撕裂，但組織學上僅在纖維環外層發現血管和神經組織的分布，在纖維環內層和髓核卻沒有血管肉芽組織和神經纖維的長入。椎間盤退變過程中，纖維環撕裂和松馳，髓核脫水，或繼發了終板硬化、椎體骨贅形成、小關節增生等系列改變，破壞了椎間盤的穩定性，使椎間盤出現一些異常活動，這些異常活動對竇椎神經的痛覺神經末稍產生了機械性刺激而引起疼痛，即多種文獻提到的所謂“力學機制”。

2.2 細胞因子和炎性介質

近年來，大量研究表明細胞因子和炎性介質在下腰痛的發病中起著更為重要的作用，退變的椎間盤組織出現神經分布異常和血管浸潤后，炎性細胞可能在某種因素刺激下通過新生血管內壁移入椎間盤組織內，或髓核本身作為抗原刺激機體產生抗體，如附近的血管內出現ＩｇＭ和IｇＧ的表達，這些非特異炎性反應及特異性免疫反應可以產生許多炎性遞質，如白細胞介素-6(IL-6)、一氧化氮（NO）、堿性成纖維細胞生長因子(bFGF)、轉化生長因子-β(TGF-β)、腫瘤壞死因子（TNF）、基質金屬蛋白酶（MMPS）、前列腺素-2（PGE-2）、磷脂酶-2（PLA-2）乳酸等。其中，PGE-2、乳酸是直接致痛物，IL-1、IL-6、TNF等可促進炎癥進展或促進直接致痛物的合成與釋放。這些炎性細胞主要來自血液，有些也可能來自椎間盤本身細胞，但究竟哪種椎間盤細胞產生炎性遞質目前尚不明確。

解放軍第304醫院骨科彭寶淦等用免疫組化法進行了一項基礎研究，探討病理椎間盤、老化椎間盤和正常椎間盤的堿性成纖維細胞生長因子(bFGF)、轉化生長因子-β(TGF-β)的表達和意義。通過收集腰椎后路手術切除的15例椎間盤源性下腰痛患者的21個術前經過腰椎間盤造影術證實的疼痛椎間盤，同時收集16個MRIT2加權像上信號強度明顯減弱的無腰痛癥狀的生理老化椎間盤和10個正常對照椎間盤，行組織學檢查并用免疫組化方法檢測bFGF、TGF-β及其受體在不同椎間盤組織中的表達。數據及分析引用彭寶淦等進行的基礎研究(見表1)。

Brown等也發現產生疼痛的退變椎間盤內有血管浸潤，說明只有血管浸潤，炎性細胞才可能通過新生血管內壁移入椎間盤組織內，產生的這些細胞因子和炎性遞質可以對新生神經末稍產生化學性刺激導致疼痛，即所謂＂化學機制＂。

3 臨床表現

椎間盤源性下腰痛的病人多在20～50歲之間，大部分患者有明確的外傷史，如在搬重物、高處墜落、腰部扭轉后出現L4、L5和S1棘突區域、腹股溝、大轉子等處的自發脹痛，通常在傷后數月內反復發作，病人常常需要手扶大腿才能坐在椅子上或從椅子上站起，活動后尤其是脊柱垂直應力加大后癥狀加重，且休息后常不能迅速緩解。有一部分患者可能引發局部的神經根炎，導致下肢反應性疼痛，往往在腰痛后緩慢出現，這種腿痛并不具有根性疼痛那樣比較明確的區域，也極少伴有皮膚的麻木、痛覺減退等感覺異常。查體:腰椎活動范圍正常，疼痛嚴重時活動受限；腰椎及椎旁的壓痛點不明確或不典型；坐骨神經或股神經牽拉試驗為陰性；肌力減弱、感覺變化或反射變化極為少見。

4 影像學診斷

4.1 X-線平片和CT掃描

常無異常發現，有時可見椎間隙稍變窄，椎體后骨贅增生，終板硬化，關節突關節退變等非特異性改變，因此對IDD常無法提供直接診斷依據，但往往能排除椎間盤突出、腰椎滑脫、椎體結核等一系列疾患。

4.2 MRI掃描

MRI檢查是一項有價值的非侵入性檢查方法，陽性率高，在MRIT2表現為信號減弱的黑椎間盤(圖1示)，但特異性低，由于在50歲以上人群中，椎間盤退變是普遍的，因此MRI不能區分在T2加權像上信號減弱的椎間盤是正常老化的椎間盤還是引起疼痛的病理椎間盤，但它可作為椎間盤源性腰痛診斷的篩選方法。關于HIZ(T2加權像上纖維環后方出現的高信號區，圖2示)，一些學者認為是椎間盤后方沿著纖維環裂隙形成的炎性血管肉芽組織，然而這種改變在部分無癥狀的個體中也可出現，且MRI判斷纖維環破裂的精確率較低，因此未得到多數人認可。

4.3 椎間盤造影(discography)

椎間盤造影術是目前診斷椎間盤源性下腰痛和確定損傷椎間隙水平最重要的手段和方法。合適的椎間盤造影術應提供4方面的信息:間盤形態改變、間盤內壓力或容量、病人主觀疼痛反應、鄰近椎間盤缺乏疼痛反應。Walsh在采用嚴格心理測試的基礎上，制定了現在通用的陽性標準:造影顯示間盤結構上有退變;誘發痛與平時痛類似或完全一致;有一陰性對照間盤。疼痛復制是診斷椎間盤源性腰痛的重要指標，但是否為金標準仍存在爭議，因為誘發痛是患者的主觀感覺，受心理狀態、其它疾病情況、研究方法等影響，不過Walsh在1990年采用非常嚴格的實驗方法(包括嚴格實驗測試、嚴格評價疼痛行為等)對7例下腰痛、10例無痛志愿者進行了前瞻、雙盲造影檢查，假陽性率為0%。因此，除非有了新的敏感性、特異性更高的檢查手段問世，椎間盤造影仍將會作為椎間盤疾病診斷和指導治療的一種重要方法。圖3、圖4顯示正常椎間盤造影和纖維環撕裂造影劑疝出情況。

5 治療

椎間盤源性下腰痛的治療關鍵在于正確診斷，只有在正確診斷的基礎上才能制定出合理方案。具體治療包括非手術和手術治療。非手術治療有臥床休息、牽引、按摩、腰圍制動以及非甾體類藥物等，半數以上患者可通過上述非手術治療數年后達到逐步緩解。對于保守治療無效，癥狀持續1年以上，椎間盤造影疼痛誘發試驗陽性的患者，可考慮行手術治療。近年來，國內外開展的主要手術方式有椎間盤切除椎間Cage及椎板融合術、假體置換術(人工椎間盤和髓核置換)、髓核成形術等。由于各家醫院的醫療條件、技術水平的不同，又加上人們對此病認識起步較晚，臨床上還缺乏各種術式對比的大宗病例報道，因此對盤源性下腰痛術式的選擇還無法統一，不過多數學者認為，椎間盤切除和椎體間融合術可能是目前治療椎問盤源性下腰痛的最成熟和最有效方法。

盡管椎間盤源性下腰痛的機制十分復雜，但隨著認識水平的不斷深入和診斷手段的提高，特別是對下腰部神經支配情況的研究以及對其與炎性介質關系的進一步認識，將會為盤源性下腰痛的預防和治療提供新的方法和途徑。

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