退化性椎間盤疾病診斷與治療技術的研究進展

施長城，姚海

1. 中國科學院重慶綠色智能技術研究院 太赫茲技術研究中心，重慶400714；

2. 克萊姆森大學 生物醫學工程系，克萊姆森市，美國 南卡羅萊納州，29634；

3. 南卡羅萊納醫科大學骨外科系，查爾斯頓市，美國 南卡羅萊納州，

29425

退化性椎間盤疾病診斷與治療技術的研究進展

施長城1,2，姚海2,3

1. 中國科學院重慶綠色智能技術研究院 太赫茲技術研究中心，重慶400714；

2. 克萊姆森大學 生物醫學工程系，克萊姆森市，美國 南卡羅萊納州，29634；

3. 南卡羅萊納醫科大學骨外科系，查爾斯頓市，美國 南卡羅萊納州，

29425

作者介紹：施長城

施長城，助理研究員，中國科學院重慶綠色智能技術研究院太赫茲技術研究中心。研究方向為生物組織與材料中傳輸學的建模和基于多模態圖像技術的測量。

作者介紹：姚海

姚海，副教授，克萊姆森大學/ 南卡羅萊納醫科大學聯合生物醫學工程研究中心主任。該研究中心的任務是加速基于生物醫學工程的新材料，技術和方法向臨床診斷和治療的轉化，同時滿足高質量研究生教育的需要。研究方向包括軟骨組織和細胞的生物力學和生物傳輸學的建模和測量，及其在軟骨組織退化的診斷和再生中的應用。

退化性椎間盤疾?。―egenerative Disc Disease, DDD）是嚴重影響人們正常生活的重大疾病之一。隨著人類現代生活方式的改變，其已呈現了發病率逐年遞增與發病人群年輕化的趨勢。因此，針對該疾病的診斷與治療技術亟需不斷提高與完善。本文簡單介紹了人體椎間盤的解刨學基礎與其組織中的生化成分和功能，著重分析了針對該疾病的各種醫學診斷技術，包括傳統的分級評價系統以及各種定量化磁共振成像技術，重點介紹比較了現今臨床上兩種主要的手術治療方法——脊柱融合術與全椎間盤置換術，并最終在總結診斷與治療方法研究中所存在問題的基礎上，對未來研究的發展趨勢提出展望。

退化性椎間盤疾病；椎間盤退化分級評價系統；基于擴散的磁共振成像；脊柱融合術；全椎間盤置換術；組織再生

0 前言

下腰痛（Low Back Pain）是一種主要的公共健康問題，并且影響到較廣泛的人群。美國衛生研究院于2005 年報道，在美國，超過四千萬病人被診斷為下腰痛。該疾病主要發生于30～50 歲的人群，但近年有趨于年輕化的表現，其中男女性受其影響的比例均等。與其相關的醫療與保險花費估計每年達到500 億美元[1]。

椎間盤退化性疾病與下腰痛有較強的相關性[2]，并與坐骨神經痛，椎間盤突出和脫出緊密相關。 退化改變了椎間盤組織的高度以及整個脊柱的力學性能。隨著椎間盤的退化，其他脊柱結構（例如：肌肉與韌帶）的行為很有可能受到負面的影響。該影響若長期發展可導致椎管狹窄，這也是造成老年人下腰痛和殘疾的罪魁禍首。近年來，椎間盤退化性疾病的發病率隨著人口結構的變化呈指數上升，同時病患的年齡群體也在增加。此外，相對于其他肌肉骨骼組織，椎間盤的退化會發生在較小的年紀。研究發現早期的尾椎間盤退化發生于11～16 歲的年齡組中，并且約20% 的人會在10 多歲的時候表現出輕微的椎間盤退化[3]。隨著年齡的增加，退化程度會大幅度增加，并且男性患者表現更為明顯。因此，大約10% 的50 歲與50% 的70 歲患者的椎間盤會有較為嚴重的退化[4]。

椎間盤的退化將會引起其組織細胞外間質的生物化學變化。例如， 糖胺多糖（Glycosaminoglycan, GAG） 含量會在退化過程中急劇下降，為此引起膨脹傾向，滲透壓梯度以及電化學效應（包括流動勢能與流動電流）的關聯變化[5-6]。有關細胞生物合成與重建的強調節因子（Potent Regulator）也會隨之受到影響[7-8]。此外，與椎間盤退化相關聯的另一因素是其生長的營養環境。由于營養供給下降所引起的氧含量，葡萄糖含量與酸堿度的降低會影響到椎間盤細胞活性、分裂速率、能量代謝、合成與維持細胞外間質的能力，因此可能最終導致椎間盤的退化。

1 人體椎間盤的組織結構與生化成分

人體椎間盤是一塊分割椎骨的纖維軟骨，它可使脊柱獲取包括伸展，側向彎曲及旋轉在內的靈活性、強度和大范圍的力學運動[9]。在脊柱的尾椎區域，椎間盤大約有7～10 mm 的厚度與40 mm 直徑。不同的生物化學成分與結構將其分為三個特征區域：纖維環（Annulus Fibrosus, AF），髓核（Nucleus Pulposus, NP）以及軟骨終盤（Cartilaginous Endplates, CEP）（圖1）。以下將分別就三個特征區域進行簡要介紹。

圖1 椎間盤組織的解刨學與形態學示意圖

1.1 椎間盤的組織結構

纖維環：椎間盤組織中的纖維環是包含15～25 層薄片狀結構的厚圓環。每個平行的層結構中包含有整齊排列的膠原纖維束。在每個平行的薄片層中，膠原纖維沿垂直軸向左右各交替約60°。位于薄片層中的彈性纖維可能有助于椎間盤在變形后恢復到原始的排列狀態，也或許在它們徑向穿越各薄片層時與之黏粘，使各薄片層連成一體。纖維環中的細胞，特別是位于靠外區域，多傾向于薄而細長并且平行于膠原纖維排列的似纖維原細胞，而位于環內側的細胞會更多成橢圓形。該區域細胞密度大約為9000 細胞/mm3[10]。 纖維環與髓核中的細胞都會有若干個長而薄的胞漿突出（ 長度或會超過30 μm）。它們在椎間盤中的功能至今還未明晰，但據稱會起到組織中力學壓力的傳感器與交流器作用[11-12]。

髓核：髓核中部是膠狀結構，其主要包含無序排列及波浪狀的軟骨纖維束和纖維原細胞。無序排列的膠原蛋白纖維與徑向排列的彈性蛋白纖維（有時會達到150μm）鑲嵌于高度含水的聚集蛋白聚糖（Aggrecan） 的膠狀物中。髓核中主要包含密度不高的似軟骨細胞（約5000細胞/ mm3）[10]，并有時會位于細胞外間質的膜囊中。髓核周圍包裹的是纖維環，兩者的分界線在年青人中非常明顯[13]。

軟骨終盤：軟骨終盤位于髓核與纖維環的上下表面。每一終盤為一層薄的透明軟骨（Hyaline Cartilage）。該終盤將椎間盤與椎骨體分開，并具有0.6 ～1.0 mm的厚度，其中心區域最薄[14]。軟骨終盤覆蓋了整個髓核與中心部分的纖維環，由于交錯復雜的纖維環與終盤纖維，軟骨終盤與椎間盤緊密地粘附在一起。在正常健康的人體中，終盤與其他透明軟骨一樣完全是不含血管與神經的。

1.2 椎間盤中的生化成分及其功能

椎間盤主要由水以及大量的膠原蛋白、蛋白多糖（Proteoglycan）和其他間質蛋白組成[13,15-16]。 椎間盤的細胞外間質帶有固定的負電荷，這是導致間盤組織膨脹行為的主要因素。固體間質上固定電荷與細胞間液中的自由離子的相互靜電作用可產生動電效應（Electrokinetic Effects）[17]。例如：道南滲透壓與膨脹，流動電勢與電流等。因此，椎間盤中的膨脹與溶液和溶質的傳輸特性取決于各種生理化學的因子，例如：含水量，固定電荷密度以及電解液的類型和濃度等[6]。椎間盤的力學功能主要由細胞外間質提供，其成分與組織結構決定了椎間盤的力學響應。起主導力學性能的有兩個主要的元素——膠原蛋白纖維（Collagen Fibers）與聚集蛋白聚糖。

膠原蛋白纖維：膠原蛋白網絡約占纖維環干重的70%，其類型主要為I 型膠原蛋白，而在髓核與纖維環內側主要分布II 型膠原蛋白，同時也包含一些III，VI，IX 與XI 型膠原蛋白，這些膠原蛋白為椎間盤提供拉伸強度以及與椎骨的固定連接能力。

聚集蛋白聚糖：聚集蛋白聚糖為椎間盤中蛋白多糖的主要類型，主要起到在滲透壓影響下保持組織含水以及吸收壓縮力的作用。髓核中包含大量的透明質酸（Hyaluronan）和聚集蛋白聚糖，也存在一定量的其他蛋白多糖，如雙糖鏈蛋白多糖（Biglycan），小分子蛋白多糖（Decorin）和纖調蛋白（Fibromodulin）等。 髓核中的蛋白多糖與水的含量都要高于纖維環。

細胞外間質：椎間盤的細胞外間質是一個完全動態的結構，各種間質大分子的生物合成，分解與積聚間的平衡決定了細胞外間質的質量與完整性，從而決定了椎間盤的力學行為。間質的完整性也對健康椎間盤保持無血管與無神經組織起到了非常重要的作用。

2 退化性椎間盤疾病的臨床診斷

退化性椎間盤被認為是引起下腰痛疾病的主要力學因素，其疼痛致病機理可能包括三個方面：① 由于纖維環的膨出（Bulging）所導致的對后方神經的壓力；② 由于軟骨終盤偏斜而激發疼痛產生因子（Pain Generator）；③ 由于間盤內部破裂而流出的糖胺多糖和乳酸。因此可以認為退化性椎間盤疾病中的疼痛是由對其周圍神經的化學與力學刺激而產生[18]。此外，營養供給的不足也被認為是一個關鍵的導致椎間盤退化的因素。在退化過程中，通常伴隨著椎間盤組織形態、生物化學成份、功能與材料性能的改變。其中，最為顯著的生物化學變化是蛋白多糖的流失[4,19]，這也會引起滲透壓與組織含水量的減少[20]，從而導致了椎間盤負重支撐能力的缺失[21]以及影響到重要營養分子在其間的正常傳輸[10]。以上所提到的在退化過程中的變化特征也成為針對該疾病臨床診斷的重要指標。

2.1 分級診斷系統

計算機斷層掃描（Computed Tomography, CT）與磁共振成像（Magnetic Resonance Imaging, MRI）是最為常用的診斷退化性椎間盤疾病的醫學技術。近年來，隨著MRI 技術的不斷發展，它已成為診斷椎間盤退化性疾病最精確的檢查手段之一，并具備可定量化、診斷準確率高、無輻射與無損傷等優點[22]。傳統的MRI 診斷方法主要依靠Pfirrmann分級系統[23]，以T2 加權的MRI 矢狀位信號圖像與椎間盤結構特征為基礎對其退化程度進行分類。值得一提的是，該分級系統是在早期Thompson 分級系統[24]的基礎上發展而來，并且根據髓核，纖維環以及軟骨終盤的整體形態學信息分為與Thompson 分級系統相對應的5個等級（圖2）。

圖2 Thompson與Pfirrmann分級系統

Griffith 等人[25]在5 等級Pfirrmann 分級系統的基礎上，對椎間盤退化情況進行了更加細致的分級，發展成為8 等級的改良Pfirrmann 分級系統，新系統更加適合于診斷并區分中老年病患的椎間盤退化程度。與此同時，Watanabe 等人[26]發展了一種基于軸向T2 加權MRI 圖像的椎間盤退化分級系統，相對于傳統的分級系統，該系統可以更好地對早期的退化病變進行診斷。

2.2 定量化診斷方法研究

除各種分級診斷系統外，各種定量化診斷椎間盤退化程度的方法同時也在被深入研究，這些方法包括T1ρ，T2與T2* 弛豫時間（ Relaxation Times）與成圖技術（Mapping Techniques）[27-32]。該類方法可定量測量椎間盤區域的各項MRI 參數數值，并可進行可視化與定量化的對比，與傳統的Pfirrmann 分級系統建立了緊密的相關聯系。 更有意義的是Auerbach 與Marinelli 等人[27,29]發現了T1ρ 與T2 弛豫時間數值與椎間盤組織的蛋白多糖與水含量的關聯性，進一步為該類定量化診斷方法提供了生理與病理學依據。

2.3 基于擴散磁共振成像（Diffusion MRI）的診斷方法研究

基于擴散的磁共振成像技術主要包括擴散加權成像（Diffusion Weighted Imaging，DWI） 與擴散張量成像（Diffusion Tensor Imaging，DTI）。它們都是通過對水分子擴散運動的測量來診斷人體組織在病變過程中的生化成分與內部組織結構的變化。 例如，在DWI 技術中可用表觀擴散系數（Apparent Diffusion Coefficient，ADC）來描述水分子在椎間盤組織中的綜合微觀運動情況，該參數通常會隨著組織含水量的降低而減小，而椎間盤退化的早期表現之一即為組織含水量的降低。因此，DWI 技術已被廣泛應用于椎間盤退化疾病的早期診斷研究中。

Kerttula 等人[33]首先運用1.5T 磁共振成像儀測量了健康年青志愿者椎間盤中的ADC 值，并發現胸腰椎間盤的平均ADC 值為（1.5 ± 0.3）×10-3mm2/s，而在腰椎間盤中，頭尾方向（ Craniocaudal Direction）的ADC 值（ADCZ）遠高于與之正交的兩個方向上的ADC 值 (ADCX 與ADCY)，其結果揭示了椎間盤中水分子擴散的各向異性。該小組進一步比較了正常與退化的椎間盤中ADC 值的差異并發現，較之正常椎間盤，退化椎間盤中的ADCX 與ADCY 值會降低，該研究為椎間盤退化疾病的早期臨床診斷提供了新的方法[34]。Antoniou 等人[35]運用相似的方法，發現了椎間盤髓核中ADC 值的降低與其水和糖胺多糖含量降低之間的相關性。Kealey 等人[36]同樣發現相對于正常椎間盤，退化椎間盤中的ADC 值有統計意義上的顯著降低，更有意思的是，他們發現ADC 值也會隨著其所處人體部位的降低而減少，例如，尾椎間盤的ADC 值會低于胸椎間盤。Beattie等人[37]通過對相同病人的重復DWI 測量發現該技術可以穩定而準確地測量髓核中的ADC 值，該技術或許能被發展成為一項診斷椎間盤退化疾病的有效技術。2009 年，Niinimaki等人[38]在對228 位男性中年志愿者的研究中發現中度（四級）退化椎間盤的ADC 值低于正常椎間盤4%，而重度（五級）退化椎間盤的ADC 值反而高于正常椎間盤5%，這可能是由嚴重退化椎間盤的裂痕中存在自用移動的水分子所致。因此，該研究小組推薦在現有的磁共振技術下，擴散加權磁共振成像技術可能更適用于椎間盤退化流行病學的研究，而非臨床診斷研究。

DTI 技術是在DWI 技術基礎上進一步發展的新的磁共振成像技術，它可在測量活體組織中水分子ADC 數值的同時對其擴散的方向性進行三維測量，而這種方向性通常可以用于定量描述組織的內部結構特征（例如膠原纖維的分布）。因此，Hsu 和Setton[39]于1999 年首先運用擴散張量成像技術刻畫了豬椎間盤中的纖維環薄層結構與三維各項異性的（Anisotropic）水分子擴散性質。Carballido-Gamioa等人[40]運用臨床磁共振成像儀（1.5T與3.0T）驗證了擴散張量成像技術在椎間盤中的應用可行性，并發現DTISSFSE（DTI with single-shot fast spin-echo）可成為診斷椎間盤的候選DTI臨床測量序列，其單次測量時間＜4min。最近，Zhang 等人[41]對30位不同年齡的健康志愿者（25 至67 歲）中85 個椎間盤進行臨床DTI（3 T）測量并發現隨著年齡的增長，平均擴散系數（Mean Diffusivity）下降11%，而部分各向異性（Fractional Anisotropy）值增加20%。他們同時發現這些與老年化相關的椎間盤變化在傳統的T2 加權成像技術中無法獲得。因此，隨著磁共振成像技術的不斷發展，DTI 或將成為早期診斷椎間盤退化疾病的一項有效技術。

最新的擴散峰度成像技術（Diffusional Kurtosis Imaging，DKI）是DTI 技術的一個延伸。其主要技術特點在于采用了非正態的概率分布函數來刻畫水分子的運動，而DTI 技術中僅假設水分子運動滿足正態概率分布[42]。DKI 技術中的重要參數之一，峰度值（Kurtosis）可用來描述水分子運動偏離正態分布的程度，它可對人體組織內部各項異性的微觀結構進行表達，由此可定量化地對組織病變進行診斷。Jensen 與Helpern 等人認為，在探測組織微觀結構變化方面，DKI 技術擁有比DTI 技術更高的靈敏度，可用于中風和老年癡呆的早期臨床診斷[43-45]。DKI 技術用于診斷退化性椎間盤疾病的研究工作還處于非常初期的階段，但隨著該技術的不斷發展與相關研究的不斷深入，DKI 技術或有希望也成為一項針對該疾病的有效診斷技術。

3 退化性椎間盤疾病的治療方法

現今針對退化性椎間盤疾病的治療方法主要分為保守治療與手術治療。其中保守治療通常包括各種物理療法，休息與藥物的結合。而一般在保守治療不能帶來對病癥的緩解時，醫生會推薦病人考慮進行手術治療。 最常用的手術治療包括脊柱融合術（Spinal Fusion）與全椎間盤置換術（Total Disc Replacement）。

3.1 脊柱融合術

脊柱融合手術是在全部切除退化椎間盤后植入融合物或使用骨釘與骨板將上下椎骨固定的手術。該手術往往只能減少由于椎間盤突出引起的疼痛，而對于恢復椎間盤的力學功能沒有太多幫助，同時還可能由于對脊柱力學性能的改變而導致鄰近節段椎間盤的進一步退化（此為脊柱融合術最主要的并發癥）[46]。 近年隨著接受脊柱融合治療病人數量與年齡的增加，治療過程中的并發癥有增加的趨勢，相關報道指出該治療方法需要加強對術中與術后對病人并發癥與康復的重視與防治[47]。

3.2 全椎間盤置換術

全椎間盤置換術是在全部切除退化椎間盤后植入人工椎間盤假體（Artificial Intervertebral Disc）并將其與椎骨固定。該手術相對于脊柱融合術最大的優點是最大限度地保持脊柱的運動力學特性與降低對鄰近節段椎間盤的不利影響。美國食品與藥物監督局分別于2004 年10 月以及2006年1月通過了對兩種人工椎間盤假體用于臨床治療的審批，這兩種人工椎間盤假體分別為Charité III（Depuy 公司，馬塞諸塞州）與ProDisc II（Synthes 公司，賓夕法利亞州），見圖3。這些人工假體可以為病人脊柱帶來一定的靈活性，但無法承受持續性的壓力加載，這可能會引起椎骨上的壓力屏蔽，從而導致人工假體的植入失敗[48]。

Charité III 與ProDisc II 人工椎間盤假體都有兩部分相似的結構組成：① 兩片與上下椎骨表面相連的由鈷鉻合金制成的終盤；② 一片合于兩終盤之間的超高分子質量的聚乙烯（Ultra-high Molecular Weight Polyethylene, UHMWPE）核心。其中，UHMWPE 核心與終盤可幫助重建正常椎間盤在兩椎骨之間的生理高度，而核心中的半球形結構可以允許在植入體部位的靈活移動。

圖3 人工椎間盤假體

用于全椎間盤置換術的Charité III 與ProDisc II 人工椎間盤假體之間的主要區別包括初始固定原理、手術技術，植入方法以及器械的運動學特性等。首先，Charité III 人工假體在每個終盤表面擁有6 個起到固定作用的尖釘（圖3.a）而ProDisc II 僅擁有1 個用于固定的中心龍骨（圖3.b），這些不同的固定原理揭示了兩個假體在初始固定力度，器械移位與失敗率方面的區別；其次，在手術技術方面，兩者也存在著相對的不同，例如假體插入手術鉗上不同的傾斜手柄等；此外，在器械動力學方面，不同的器械約束原理或會為脊柱小平面關節（Facet Joints）帶來不同的應變與加載，從而導致位于置換節段的小平面關節在長期有不同程度的退化，退化程度也會因植入器械的不同而各異[49]。

近來，Kishen 等人[50]在對比研究脊椎融合術與全椎間盤置換術的基礎上建議這兩類針對椎間盤退化性疾病的治療手段都應在各種保守治療無效的前提下考慮實施。從短期臨床效果來看，兩種手術方法有相近的功效，但全椎間盤置換術在減少鄰近節段椎間盤退化方面有潛在的優勢，該優勢需要有長期隨訪研究來進一步分析驗證[51]。

4 問題與展望

4.1 問題

隨著現代化生活方式的改變，電腦相關使用量的增多以及人口老齡化，退化性椎間盤疾病的發病率有逐年遞增與年輕化的趨勢。因此，與該疾病相關的診斷與治療方法研究亟需不斷提高。首先在致病機理方面，創傷與長期不正常的力學加載都會引起椎間盤的退化，椎間盤營養供給的不足同樣也被認為是導致其退化的主要因素之一，但其根本的導致椎間盤組織退化的原因還未被徹底揭示，因此，這需要有各學科（如：生物力學，傳輸學，生物化學與分子生物學等）進步一地聯合深入研究。

其次，準確、高效而早期地對退化性椎間盤疾病進行診斷也是亟待解決的問題。常用的CT 或者MRI 技術通常從形態學上進行分析診斷，但該類方法只能有效檢測中度與重度的椎間盤退化，對于早期退化病變的探測能力有限，然而基于擴散的磁共振成像技術在這方面有較強潛力。在治療手段方面，針對該疾病無創無損的保守治療方法亟需不斷發展，以提高該類治療手段對于早中期退化病變的有效治療。手術治療主要針對較重的退化性椎間盤疾病。在兩類主要的手術治療中，脊柱融合術存在局限正常人體力學與運動學性能的缺點，而全椎間盤置換術同樣也存在鄰近節段椎間盤退化的手術并發癥，因此亟需研究更加有效的治療方法。

4.2 趨勢展望

隨著現代醫學，工程科學與材料科學等的不斷進步，針對退化性椎間盤疾病的診斷與治療方法研究將會不斷進步。首先，定量化的MRI 診斷方法或會漸漸替代傳統的分級診斷系統，成為臨床主要的診斷方案，而基于擴散的MRI 技術也將被進一步研究，并與椎間盤組織生化成分與纖維結構改變相關聯，在未來發展出針對早期退化病變的有效診斷技術。其次，手術治療方面的發展方向包括手術方案的不斷完善，人工植入假體設計的不斷合理化以及制作人工假體材料的不斷改進，以達到進一步保持脊柱運動學特性以及降低手術并發癥的目的。

更加值得期待的是隨著現代生物工程與再生醫學的不斷發展，多種新興的針對椎間盤退化性疾病的治療方法正在進行動物試驗與少量的初期臨床試驗研究，這些新的治療方法主要包括生長因子治療（Injection of Growth Factor）[52]、基因治療（Gene Therapy）[53]、組織工程（Tissue Engineering）與再生椎間盤（Regenerated Intervertebral Disc)[54-55]以及細胞植入治療（Cell Transplantation）[56]等。這些新的治療方法都會明顯地減少由于傳統手術所帶來的創傷，并降低由于植入人工假體所帶來的不利影響，因此可能會成為未來治療椎間盤退化性疾病的重要突破口。

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Diagnosis and Treatment Technology for Degenerative Disc Disease

SHI Chang-cheng1,2, YAO Hai2,3
1. Research Center for Terahertz Technology, Chongqing Institute of Green and Intelligent Technology, Chinese Academy of Sciences, Chongqing 400714, China; 2. Clemson-MUSC Joint Bioengineering Program, Department of Bioengineering, Clemson University, Clemson, SC, USA 29634; 3. Department of Orthopaedic Surgery, Medical University of South Carolina (MUSC), Charleston, SC, USA 29425

Degenerative disc disease (DDD) is a major health concern which signi fi cantly a ff ects people’s daily activities due to limited functionality of the spine. Considering modern ways of living and working, the annual incidence of DDD has been continuously increasing as well as afflicting an increasingly younger age group. Therefore, the technologies for the diagnosis and treatment of DDD need to be further developed. The basic anatomy of the human intervertebral disc (IVD) as well as its biochemical components and their related functions are brie fl y introduced in this review. Furthermore, the di ff erent diagnostic techniques for DDD are summarized and compared, including the conventional IVD grading system as well as varied quantitative magnetic resonance imaging (MRI) methods. In addition, two current surgical treatments, e.g., spinal fusion and total disc replacement, were discussed and analyzed. After evaluating the literatures and identifying existing issues involving available diagnostic techniques and clinical treatment options for DDD, the future directions of DDD related research and studies were presented.

degenerative disc disease (DDD); intervertebral disc (IVD) degeneration grading system; diffusion magnetic resonance imaging (diffusion MRI) ; spinal fusion; total disc replacement (TDR); tissue regeneration

R681.5+3

A

10.3969/j.issn.1674-1633.2015.03.001

1674-1633(2015)03-0001-07

2014-09-17

2014-10-07

姚海，副教授。

通訊作者郵箱：haiyao@clemson．edu