腰椎間盤突出后重吸收的影響因素研究進展

李亞浩,李子航,唐振宇,馬智佳,姜宏,俞鵬飛

(南京中醫藥大學附屬蘇州市中醫醫院,江蘇 蘇州 215009)

腰椎間盤突出癥(lumbar disc herniation,LDH)患者經非手術治療后,腰椎間盤突出組織可出現不同程度的縮小甚至消失,此即腰椎間盤突出后重吸收。Guinto等于1984年首次報道椎間盤突出后重吸收現象,并稱該現象為spontaneous regression,即自發性消退。姜宏等[1]于1998年率先報道了腰椎間盤突出后重吸收現象及其臨床意義,并對該現象的發生機制及特點進行了探討。隨著醫學影像技術的發展和臨床對LDH的深入研究,有關腰椎間盤突出后重吸收的文獻報道逐漸增多,這也使越來越多的LDH患者傾向于選擇非手術療法。目前腰椎間盤突出后重吸收的具體影響因素尚不明確,可能與腰椎間盤突出的程度和節段,以及腰椎的MRI改變等有關[2]。深入研究腰椎間盤突出后重吸收的影響因素,有利于LDH的臨床治療,為此本文就腰椎間盤突出后重吸收的影響因素綜述如下。

1 腰椎間盤突出程度對腰椎間盤突出后重吸收的影響

腰椎間盤突出后,突出組織可通過破裂的纖維環和后縱韌帶接觸到局部血運,會被人體識別為“異物”,進而出現巨噬細胞浸潤和新生血管生成,最終可能出現突出組織重吸收現象。腰椎間盤突出組織的大小與其可接觸的血運面積及炎性反應程度有關[3]。腰椎間盤突出組織的面積越大,其接觸的血運面積越大,越容易出現巨噬細胞浸潤和新生血管生成,因此越容易發生重吸收現象[4]。

Komori等[5]根據腰椎間盤突出程度將LDH分為3型:Ⅰ型,突出組織不超過相鄰椎體的1/3;Ⅱ型,突出組織不超過相鄰椎體的2/3;Ⅲ型,突出組織超過相鄰椎體的2/3或呈游離狀。劉錦濤等[6]研究發現,Komori等分型中Ⅲ型的重吸收率較高,Ⅱ型和Ⅰ型的重吸收率相對較低。Elkholy等[7]研究發現,巨大型或破裂型LDH是腰椎間盤突出后重吸收的重要預測因素。我們在前期研究中發現,腰椎間盤突出程度較大(超過椎管直徑的50%)、突出組織向上下潛行游離較遠(超過上下椎體的50%)、突出組織面積占椎管面積較大(超過椎管面積的50%)時,腰椎間盤突出組織的重吸收率較高[8]。

2 腰椎間盤突出節段對腰椎間盤突出后重吸收的影響

L4～L5、L5S1椎體較其他節段椎體承受的應力更大,加之后縱韌帶相對薄弱,在外力的影響下,L4～5、L5S1椎間盤的纖維環容易破裂,因此更容易發生腰椎間盤突出[9]。L4～5和L5S1椎間盤突出后最易發生重吸收現象,但其具體的發生機制仍需進一步探討[9-10]。

Kesikburun等[11]對40例LDH患者進行了相關研究,發現L4～5椎間盤突出后的重吸收率最高(約為75%)。Hu等[12]報道1例巨大游離型LDH,腰椎MRI顯示L3～4、L4～5、L5S1椎間盤突出,經過4個月非手術治療后,腰椎MRI顯示L4～5椎間盤突出組織發生重吸收,而其余腰椎間盤突出組織則無明顯變化。Macki 等[13]通過對LDH患者的影像學研究發現,L4～5椎間盤突出的重吸收率最高,其次是L5S1,最后是L1～2和L2～3。

3 腰椎MRI信號特點改變對腰椎間盤突出后重吸收的影響

腰椎MRI顯示的一些異常改變可能與腰椎間盤突出后重吸收有關,相關的MRI指標包括相鄰椎體Modic改變(modic changes,MCs)、Iwabuchi分型、突出組織相對信號強度(relative signal intensity,RSI)、突出組織環形增強高信號區分型。

3.1 相鄰椎體MCs相鄰椎體MCs在MRI上表現為病變椎體相鄰椎體終板的異常信號改變,這可能與腰椎退變過程中椎體終板及終板下骨質在長期的力學負荷下出現裂隙等有關[14]。Shan等[15]研究發現,合并MCs的LDH患者,其腰椎間盤突出組織內纖維軟骨較多而炎癥細胞較少,這不利于巨噬細胞浸潤及新生血管生長,因此突出組織的重吸收率較低。Latif等[16]研究發現,MCs與腰椎間盤突出組織的重吸收有關,且MCs可能通過影響LDH患者的腰椎間盤退變程度及炎癥反應等情況影響突出組織的重吸收率。王青華等[17]研究發現,合并MCs的LDH患者,其腰椎間盤突出組織的重吸收率低于不合并MCs者。Kawaguchi等[18]通過對78例LDH患者的相關研究發現,合并MCs的LDH患者不容易發生腰椎間盤突出組織重吸收。

3.2 Iwabuchi分型Iwabuchi等[19]主要根據腰椎MRI特點將LDH分為5型:1型,T1等信號,T2高信號;2 型,T1等信號,T2等信號;3 型,T1高信號,T2高信號;4 型,T1高信號,T2等信號;5 型,T1低信號,T2等信號。1型和5型腰椎間盤突出組織成分多為髓核,2型、3型、4型腰椎間盤突出組織成分多為纖維環及軟骨終板。1型和5型LDH患者最容易發生重吸收現象,這可能與髓核組織周圍易有新生血管長入等有關[20]。我們前期研究也發現,LDH患者腰椎間盤突出組織中髓核成分越多,突出組織的重吸收率越高[8]。

3.3 突出組織RSI腰椎間盤突出組織中退變的髓核較正常髓核更易誘發炎癥反應,因此更容易發生重吸收現象[2]。突出組織RSI是反映突出腰椎間盤組織中髓核退變程度的MRI指標之一,其計算方法為突出組織平均信號強度與腦脊液平均信號強度的比值×100%。突出組織RSI分級主要有4級:0級,髓核正常,突出組織RSI >82%;1級,髓核輕度退變,73%<突出組織RSI <82%;2級,髓核中度退變,64%<突出組織RSI <72%;3級,髓核重度退變,突出組織RSI<64%[20]。陳其昕等[21]研究發現,當LDH患者的突出組織RSI為30%～72%(髓核中度或重度退變)時,腰椎間盤突出組織內新生血管長入及巨噬細胞浸潤的程度較高,容易發生重吸收現象。沈學強等[2]研究發現,當LDH患者的突出組織RSI為(32.09±10.43)%時更容易發生重吸收現象。

3.4 突出組織環形增強高信號區分型腰椎間盤突出組織邊緣的新生血管及炎性肉芽組織在增強MRI上表現為邊緣強化,因此稱作“突出組織環形增強高信號區”[22]。突出組織環形增強高信號區分型有3型[22-23]:Ⅰ型,環形增強區域全部包圍腰椎間盤突出組織,甚至邊緣增厚呈團塊狀增強信號;Ⅱ型,環形增強區域部分包圍腰椎間盤突出組織,或僅呈線性增強信號;Ⅲ型,腰椎間盤突出組織周圍無明顯環形增強區域。椎間盤組織中的纖維環、軟骨終板及免疫抑制分子等可組成一種隔離髓核與免疫系統的物理分子屏障,即血-髓核屏障(blood-nuclei barrier,BNB)[24]。當腰椎間盤突出組織突破BNB進入硬膜外腔,可激發機體自身的免疫反應,從而引起突出組織重吸收現象,而這一現象可在增強MRI上表現為環形高信號。Autio等[4]研究發現,腰椎間盤突出組織環形增強高信號區是LDH重吸收的重要影響因素。我們在前期研究中發現,突出組織環形增強高信號區Ⅰ型LDH患者的非手術治療成功率最高(88.46%),Ⅱ型次之(69.57%),Ⅲ型最低(20%),這可能與Ⅰ型患者的突出組織重吸收率最高有關[22]。因此,突出組織環形增強高信號區分型可作為預測LDH患者突出組織重吸收率的重要指標[25]。

4 脊柱生理結構對腰椎間盤突出后重吸收的影響

脊柱的生理結構也可能與腰椎間盤突出后重吸收有關,相關因素包括椎體高度和寬度、脊柱-骨盆矢狀位曲度參數。

4.1 椎體高度和寬度Lai等[25-26]研究發現,L4椎體后緣高度是腰椎間盤突出后重吸收的早期預測指標。椎體高度與椎間盤高度存在相關性,當椎間盤高度降低,椎間隙會變窄、椎體不穩定性及相鄰椎體終板壓力會增加,可造成椎體骨質增生,繼而引起椎體高度變化,最終影響腰椎間盤突出組織的重吸收情況[27]。Julin等[28]研究發現,椎體高度可能與MCs呈正相關,當椎體高度增加時更易發生MCs,從而影響腰椎間盤突出組織的重吸收情況;但是這一結論仍需更多的臨床證據支持。

4.2 脊柱-骨盆矢狀位曲度參數人體的脊柱和骨盆在正常生長發育時形成的矢狀面生理曲度稱為脊柱-骨盆矢狀位曲度,其常用參數包括骨盆入射角、骶骨傾斜角(sacral slope,SS)、骨盆傾斜角等。王豐等[29]研究發現,骨盆入射角與LDH患者的體位、年齡,以及椎間盤突出組織重吸收無關;而當SS和腰椎前凸角增大且骨盆傾斜角變小時,腰椎的生理曲度增大,脊柱前柱承受的壓力減小,腰椎間盤突出組織內的壓力隨之減小,有利于腰椎間盤突出組織的重吸收。脊柱-骨盆矢狀位曲度參數可通過影響腰椎間盤的受力方向、應力分布比例,以及脊柱和骨盆之間的關系來影響腰椎間盤突出組織的重吸收[30]。目前,骨盆入射角對脊柱-骨盆脊柱矢狀面平衡的影響尚不明確[29]。Hornung等[26]研究發現,SS與腰椎間盤突出后重吸收有關。Barrey等[31]研究發現,當骨盆傾斜角減小、SS增大時,股骨頭后旋、髖關節后伸,可使骨盆后移、腰椎前凸消失,會加重腰椎間盤突出組織的退變程度,因此不利于腰椎間盤突出組織的重吸收。Rajnics等[32]對50例LDH患者和30例無癥狀志愿者的腰椎X線片進行了對比研究,結果發現LDH患者的腰椎前凸角和SS較小,這使脊柱在矢狀面更接近垂直,加大了椎體與腰椎間盤之間的壓力,加速了腰椎間盤突出組織退變,從而降低了腰椎間盤突出組織的重吸收率[29,32]。

5 LDH患者的一般情況對腰椎間盤突出后重吸收的影響

影響腰椎間盤突出后重吸收的因素較多,與LDH患者一般情況有關的因素包括病程、年齡、性別和體質量指數(body mass index,BMI)。

5.1 病 程LDH早期,腰椎間盤突出組織的成分多為髓核,易接觸血運、產生炎癥反應,因此容易發生重吸收現象。隨著LDH病程變長,腰椎間盤突出組織可出現鈣化或纖維化等病理改變,腰椎間盤突出組織周圍的炎癥反應也逐漸減弱,因此腰椎間盤突出組織的重吸收率下降[33]。LDH患者的腰椎間盤突出組織重吸收現象多發生于初次發病后的1年內[2],其中初次發病后的前6個月是腰椎間盤突出組織發生重吸收的活躍期[14]。Elkholy等[7]研究發現,腰椎間盤突出組織的重吸收時間為LDH初次發病后(11.0±2.6)個月。Wang等[34]研究發現,LDH患者發病后的第4個月、第10.5個月是腰椎間盤突出組織發生重吸收的關鍵時間點。沈學強等[2]研究發現,病程小于1年的LDH患者更容易發生腰椎間盤突出后重吸收現象。

5.2 年 齡劉錦濤等[6]研究發現,老年LDH患者的腰椎間盤退變程度較重,不利于新生血管長入,因此腰椎間盤突出后重吸收率較低;而30～49歲LDH患者的腰椎間盤突出后重吸收率相對較高。Elkholy等[7]研究發現,年齡為(39.0±6.3)歲的LDH患者容易發生腰椎間盤突出后重吸收現象。Kesikburun等[11]研究發現,年齡為(48.3±10.1)歲的LDH患者,其腰椎間盤突出組織容易完全重吸收。有關年齡對腰椎間盤突出后重吸收的影響,仍需通過更多高質量的臨床研究來驗證。

5.3 性別和BMI性別和BMI也可能影響腰椎間盤突出后重吸收,但目前相關研究較為少見。Ghaffari-Rafi等[35]研究發現,男性LDH患者較女性LDH患者更容易發生腰椎間盤突出后重吸收現象。Rodriguez-Martinez等[36]研究發現,BMI與腰椎間盤突出后重吸收率呈負相關,原因可能是BMI較高的LDH患者更易出現關節突關節退變及腰椎間盤突出。但Hornung等[26]研究發現,BMI并非腰椎間盤突出后重吸收的影響因素。

6 小 結

隨著臨床對腰椎間盤突出后重吸收現象的廣泛關注,LDH的治療方法也有所改變。對于容易發生腰椎間盤突出后重吸收的LDH患者,可先采用非手術方法治療,促進腰椎間盤突出組織重吸收[6,8,22-23]。我們發現,腰椎間盤突出程度、節段,以及腰椎MRI信號特點改變、脊柱-骨盆矢狀位曲度參數、病程等對腰椎間盤突出后重吸收的影響較大;椎體高度和寬度對腰椎間盤突出后重吸收的影響僅為推測,且缺少相關機制研究和臨床研究;年齡、性別和BMI對腰椎間盤突出后重吸收的影響,目前缺少臨床證據支持。

腰椎間盤突出后重吸收的影響因素很多,且并非單一因素可產生影響,常是多因素共同作用,因此難以判斷是何種因素起主導作用。未來可對腰椎間盤突出后重吸收的影響因素進行相關分析,并結合大數據[37]及人工智能[38]等進一步探討對腰椎間盤突出后重吸收有利或不利的影響因素,從而制定合理的預測評分系統。此外,未來還可對腰椎間盤突出后重吸收影響因素的作用機制進行深入研究,從而提高腰椎間盤突出后重吸收的預測率。臨床治療LDH時,可在有效預測方法的輔助下進行非手術治療,能夠在減輕LDH癥狀的同時促進腰椎間盤突出組織重吸收,從而達到臨床和影像學雙重治愈的目的[23]。目前有較多研究證實,口服益氣活血中藥、針灸、推拿、牽引等中醫藥療法均可促進腰椎間盤突出后重吸收[8,39-41]。如能深入研究腰椎間盤突出后重吸收的影響因素,并據此篩選合適的病例進行中醫個體化治療,將進一步提高LDH非手術治療的成功率,這對充分發揮中醫藥特色優勢也有重要意義。