椎間盤退性疾病發(fā)病機制及治療現(xiàn)狀

林弘月，陳凌云，蔡玉忠，鄭建盛

(1.莆田學院臨床醫(yī)學系，福建莆田 351100;2.福建醫(yī)科大學臨床醫(yī)學系，福建福州 350000;3.莆田學院基礎醫(yī)學院，福建莆田 351100)

椎間盤的病理變化在20歲左右即可開始退變，目前這一疾病也越趨于年輕化，這些改變可在成人椎間盤的組織學中觀察到。目前由于生活節(jié)奏快，長期處于超負荷的工作量中，不良生活方式帶來許多健康問題。據(jù)估計，多達80%的人口正遭受著各種形式的腰背痛，是影響人類健康的首要問題［1］。盡管腰背痛的原因多種多樣，但發(fā)生于椎間盤的病變是慢性腰痛較為主要的原因。腰椎間盤退變性疾病 (1umbar disc degenerativedisease，LDDD)是最常見的脊柱疾病之一，易造成腰椎間盤突出、腰椎滑脫、腰椎管狹窄等繼發(fā)性病變［2］。目前對腰椎間盤各方面的研究也較為熱門。

1 椎間盤退性疾病的發(fā)病機制

為了更好的治療椎間盤疾病，首先需要從病理機制入手，熟悉疾病的發(fā)生原因，才能從根本上治療疾病。并且在預防疾病上提出更好的方法。腰椎間盤退變性疾病引起的腰背痛，如果為椎間盤突出，可從影像上發(fā)現(xiàn)而得到及時救治。易被忽視的在沒有椎間盤突出的情況下，發(fā)生于椎間盤內(nèi)部的病變的引起“椎間盤源性腰痛”［3］。所以熟悉機制才能及時發(fā)現(xiàn)疾病。椎間盤病變不僅是一種生物力學現(xiàn)象，病理及生物化學機制也可能參與這一過程，因此國內(nèi)外很多學者對椎間盤病變的系統(tǒng)解剖、生物力學、病理生理機制進行了更深入的研究。

1.1 生物力學 脊椎有承重功能，而椎間盤起到緩沖壓力的作用，過大的壓力會導致椎間盤的損傷。其原因一方面椎間盤主要由纖維環(huán)及軟骨終板構(gòu)成，椎間盤組成成分是Ⅰ型和Ⅱ型膠原，約占80%左右［4］。這兩種類型膠原的作用各不相同，Ⅰ型膠原主要承受牽張力，Ⅱ型膠原具有高糖化作用和親水性，能耐受壓力。這種組合結(jié)構(gòu)可以緩沖壓力，為脊柱提供了運動的基礎。另一方面椎間盤沒有血管分布，其營養(yǎng)供給和代謝產(chǎn)物的排泄主要依靠終板途徑［5］。軟骨終板是椎間盤營養(yǎng)代謝的重要基礎，生物力學平衡的破壞將直接導致椎間盤的進一步退變。一定的壓力水平及頻率能促進合成代謝，而較高的壓力和頻率則相反，增加細胞凋亡的速度，并加速椎間盤退變。流行病學調(diào)查顯示，重體力勞動、提重物、長時間駕駛及肥胖等因素是與椎間盤退變相關(guān)的主要危險因素［6］。這些工作者椎間盤承重都較大。應加強鍛煉腰部肌肉，適當?shù)男菹⒁匝泳徸甸g盤的損傷。

1.2 免疫因素及炎癥因子的作用 近年來細胞因子和炎性介質(zhì)在椎間盤突出所起到的作用得到越來越多的專注。目前研究認為主要 IL－1、IL－6、TNF－α、一氧化氮、Fas蛋白等可能與椎間盤突出有關(guān)。

髓核組織從出生開始就是封閉的，從未與機體的免疫系統(tǒng)接觸，形成“免疫豁免區(qū)”。當髓核破裂后就會使機體發(fā)生自身免疫反應，產(chǎn)生大量細胞因子和炎癥介質(zhì)刺激神經(jīng)，產(chǎn)生疼痛。而且纖維環(huán)破裂時，纖維環(huán)的外層纖維也會受來自髓核機械和化學的刺激，出現(xiàn)椎間盤源性腰痛［7］。椎間盤壓迫神經(jīng)根也會引起疼痛。病情進一步進展后，使血一神經(jīng)屏障的破壞，抗原物質(zhì)就會乘機進入腦脊液，中樞的免疫系統(tǒng)產(chǎn)生大量免疫物質(zhì)，對機體造成損傷。另外一方面纖維環(huán)破裂后，這免疫球蛋白與抗原可形成免疫復合物，抗原抗體復合物通過激活補體和釋放炎癥反應有關(guān)酶類和介質(zhì)，如IL－1、IL－6、腫瘤壞死因子α等參與免疫應答的調(diào)節(jié)或引起免疫性炎性反應，使椎間盤基質(zhì)降解破壞。由于補體的趨化作用，中性粒細胞被帶到復合物的沉積區(qū)，補體的過敏毒素可導致嗜堿性細胞和肥大細胞釋放組織胺及血管活性物質(zhì)引起髓核的新生血管化及加重炎性反應［8］。椎間盤源性腰痛的椎間盤內(nèi)的白細胞介素1、神經(jīng)生長因子、P物質(zhì)顯著高于正常的椎間盤和有形態(tài)學改變的椎間盤。張?zhí)旌甑龋?］研究證實突出椎間盤組織中有單核巨噬細胞及T淋巴細胞的浸潤、免疫復合物的沉積。在臨床上當影像學無法找到腰痛的病灶，應結(jié)合病史，相應臨床表現(xiàn)等考慮是否為椎間盤源性腰痛，采取相應的抗炎治療，以免錯過疾病最佳診治時機。

1.3 神經(jīng)異常生長 正常情況下神經(jīng)只在椎間盤纖維環(huán)的外層生長，病理狀態(tài)下纖維環(huán)的內(nèi)層以及軟骨板也會有神經(jīng)長入。在承重狀態(tài)下易受壓迫而引起疼痛。SP免疫反應性神經(jīng)纖維正常情況下只存在纖維環(huán)的表層，而在病理狀態(tài)下也分布于髓核。而且在沒有發(fā)生疼痛的椎間盤未發(fā)現(xiàn)神經(jīng)生長因子的表達，然而在疼痛的椎間盤中，可發(fā)現(xiàn)神經(jīng)生長因子受體的表達。Peng等［10］已成功用亞甲藍椎間盤內(nèi)注射殺滅長入的神經(jīng)纖維，使70%以上的患者疼痛緩解，在突出椎間盤髓核內(nèi)可釋放出腫瘤壞死因子α，引起炎癥反應，使起神經(jīng)內(nèi)的水腫及神經(jīng)纖維脫髓鞘病變;神經(jīng)纖維損傷;毛細血管血栓形成等病理生理變化。

1.4 細胞營養(yǎng)方面 細胞的營養(yǎng)過程也十分重要，如果損傷直接影響了細胞的新陳代謝，影響細胞的生物合成能力，影響組織的損傷修復。形成惡性循環(huán)直接影響髓核細胞的生存。終板受到破壞導致椎間盤周圍血供減少，代謝產(chǎn)物及營養(yǎng)物質(zhì)不能循環(huán)吸收。在局部代謝產(chǎn)物堆積，產(chǎn)生的乳酸等物質(zhì)還可造成內(nèi)部的酸性環(huán)境，使椎間盤內(nèi)的相關(guān)酶激活，水解破壞組織。在酸性和缺氧的情況下，椎間盤細胞之間的信息傳導會受到阻礙。一旦這種平衡受破壞，則導致椎間盤退變加劇。對于此種情況應給與細胞營養(yǎng)物質(zhì)，調(diào)節(jié)局部酸性環(huán)境，以加強藥物的療效。

2 椎間盤源性腰痛的治療

這類疾病應及時診斷和治療，阻止病情的進展，防止更為嚴重的后遺癥。因此大部分學者認為手術(shù)為較好的方法。也有人認為對年齡輕，癥狀體征不重者，可以采取臥床休息、拉伸牽引、藥物治療等。對于癥狀明顯，生活質(zhì)量差的患者應采取手術(shù)治療。治療椎間盤源性腰痛的方法主要分為［11］:(1)非手術(shù)治療，如臥床休息、拉伸牽引、按摩、針灸理療、藥物治療等;(2)手術(shù)治療，如椎間盤切除、腰椎融合術(shù)、椎間關(guān)節(jié)融合、椎間盤內(nèi)射頻消融等。新興的有:微創(chuàng)手術(shù)、組織工程學等。

2.1 非手術(shù)治療 傳統(tǒng)的中醫(yī)方面有中藥治療，針灸，手法牽引，經(jīng)絡導平、中藥霧化、小針刀等療法［12］。還包括臥床休息、牽引、理療、支具、藥物以及硬膜外、椎間孔阻滯療法、骶管注射療法等［13］。見效較慢，需長期堅持。牽引能夠緩解神經(jīng)根擠壓，使突出的椎間盤回縮。腹針療法一種新型針灸方法，以神闕調(diào)控系統(tǒng)理論為核心，具有安全、無痛、顯效快的特點，通過刺激腹部穴位調(diào)節(jié)臟腑失衡來治療疾病，可有效緩解椎間盤突出引起的疼痛［14］。針刺治療腰椎間盤突出可以減輕椎管、壓力，減輕粘連，使中樞神經(jīng)遞質(zhì)和體液因子重新恢復平衡，并且可恢復血液動力學及脊柱力學的平衡。

2.2 手術(shù)治療 傳統(tǒng)手術(shù)治療的機制主要以通過摘除椎間盤以消除椎間盤組織對神經(jīng)根的壓迫及去除引起疼痛的長入髓核的神經(jīng)及不斷刺激產(chǎn)生炎癥因子及引起免疫反應的根源。包括全椎扳切除椎間盤摘除術(shù)、半椎板切除椎間盤摘除術(shù)、椎板間開窗椎間盤摘除術(shù)。這些手術(shù)通常同時進行關(guān)節(jié)突關(guān)節(jié)融合術(shù)以維持療效，防止較快復發(fā)。椎體間融合是治療椎間盤源性腰痛最有效的方法，椎間盤切除不但除去感受疼痛的感受器等，也避免了異常機械應力對存留的神經(jīng)末梢產(chǎn)生的不良刺激。近年來小切口椎板開窗減壓術(shù)廣泛應用于臨床，使并發(fā)癥大大減少。用小切口開窗術(shù)式治療腰椎間盤突出癥193例，有效率為91.6%［15］。該術(shù)式優(yōu)點有切口小、手術(shù)時間短、出血少、術(shù)后恢復快、并發(fā)癥少等特點，近、遠期療效好。椎板間開窗椎間盤摘除術(shù)的復發(fā)率也較低。

近年來隨著材料科學及組織工程學等的發(fā)展，隨之出現(xiàn)了人工髓核及椎間盤置換術(shù)。這兩種治療方法不但去除了相應的疼痛的感受器及神經(jīng)，而且保留正常椎間隙高度及腰椎生理前凸等結(jié)構(gòu)，有效防止相鄰節(jié)段發(fā)生繼發(fā)性退變。

2.3 新型微創(chuàng)治療 微創(chuàng)技術(shù)在臨床各個領(lǐng)域發(fā)展，手術(shù)切口縮小減輕了患者的痛苦，也使患者術(shù)后更快恢復。其他治療原理與傳統(tǒng)手術(shù)相似。這種治療是目前最有前景的治療，主要是指使用專用器械經(jīng)皮穿刺進入椎間盤中部髓核處，使用各種方法，如燒灼，氣化，微波等方法使椎間盤髓核體積變小，來減低椎間盤的內(nèi)部壓力，緩解癥狀。所有微創(chuàng)術(shù)均適用于包容性椎間盤突出。且具有損傷小、恢復快、較安全、對椎間盤穩(wěn)定性影響較小的優(yōu)點［16］。

椎間盤微創(chuàng)手術(shù)發(fā)展進程如下:1975年Hijikatapl首次使用經(jīng)皮穿刺椎間盤切除術(shù) (PLD)的方法［17］。用髓核鉗在X線透視下經(jīng)皮從后外側(cè)刺入椎間盤，通過抽吸髓核減小體積來減壓。其優(yōu)點是，使術(shù)后疤痕產(chǎn)生和腰椎不穩(wěn)的發(fā)生率下降。微創(chuàng)經(jīng)皮手術(shù)還有經(jīng)皮椎間盤鏡腰椎間盤摘除、脊柱后路顯微內(nèi)窺鏡治療腰椎間盤突出癥、前方腹膜外腰椎間盤突出切除術(shù)、腹腔鏡腰椎間盤突出切除。

切除了腰椎間盤，解除了壓迫，但也改變了人體自然的受力結(jié)構(gòu)，也沒有完全消除炎癥因子及免疫復合物。氣化及射頻消融、激光等新興物理技術(shù)逐漸應用于臨床?？梢云鸬綔p壓作用，同時也消除致痛物質(zhì)。

1987年最先由choy［18］等采用經(jīng)皮激光椎間盤汽化減壓術(shù)治療取得一定成果。其方法是局麻下經(jīng)后外側(cè)入路穿刺椎間盤，沿穿刺針置入套管;插入光纖，汽化髓核組織.PLDD手術(shù)并發(fā)癥較少見，發(fā)生率低于1%。但這種技術(shù)不能改善椎管狹窄、神經(jīng)管狹窄、骨贅及關(guān)節(jié)突肥厚內(nèi)聚，手術(shù)適應癥較為局限。

椎間盤鏡下腰椎間盤摘除術(shù) (MED)由Foley［19］等在1997年首次開展，采用傳統(tǒng)后方入路建立工作通道達椎板間隙，在顯微內(nèi)窺鏡下切除突出間盤組織，并作同側(cè)側(cè)隱窩和神經(jīng)根管減壓。經(jīng)皮椎間孔鏡腰椎間盤切除術(shù)PELD是1998年Yeung［20］等研制用于臨床的第3代脊柱內(nèi)鏡系統(tǒng)。該術(shù)椎盤造影定位可在鏡下清楚識別并切除椎間盤解除壓迫，持續(xù)生理鹽水沖洗清除椎間盤內(nèi)代謝產(chǎn)物、致痛因子和炎性介質(zhì)。

1999年Kennedy［21］用經(jīng)皮椎間盤內(nèi)射頻消融術(shù)治療椎間盤源性下腰痛。主要通過消融電極發(fā)射能量，產(chǎn)生高溫，燒灼髓核使其收縮。同時可以滅活炎癥因子、致痛因子和消除水腫。也有低溫等離子消融術(shù)，主要原理是利用射頻電場產(chǎn)生等離子場，并產(chǎn)生大量的高度離子化微粒，使大分子分解成較小分子排出［22］?？捎行е委熉宰当P源性腰痛。

經(jīng)皮髓核成形術(shù) (PCN)是以冷融切技術(shù)為基礎的低溫等離子消融術(shù)，利用低溫等離子體消融技術(shù)氣化椎間盤的部分髓核組織。再用熱皺縮術(shù)將髓核組織加溫到一定溫度，達到治療目的。2000年P(guān)CN在美國始用于臨床。

相對于物理方法，化學方法有損傷更小，也可以同時注入神經(jīng)及細胞營養(yǎng)物質(zhì)等優(yōu)點。近年來主要有以下兩種:

化學溶核術(shù)法膠原酶化學溶解術(shù)可通過椎間盤內(nèi)注射、椎間孔注射、骶管置管注射等方法;實施時需局麻，并在x線監(jiān)視下穿刺到椎間盤，注入600 U～1200 U單位的膠原酶。溶解椎間盤內(nèi)的髓核達到治療的目的。任國臣等［23］認為直接在神經(jīng)所在部位注入激素及神經(jīng)營養(yǎng)類藥物能使該部位的炎癥消退，同時大劑量混合液相對增大了椎管內(nèi)容積，可以使髓核回縮。采用此方法治療500例腰椎間盤突出癥，總有效率為93.75%。

臭氧注射法是20世紀90年代興起的一種新型治療方法［24］。臭氧注射髓核消融治療在發(fā)展中逐步得到重視。臭氧治療有損傷更小、即時止痛、無過敏反應、無椎間隙感染、可反復注射等特點。2002年Mexandre等［25］報道了6 665例5年的隨訪研究結(jié)果，有效率高達93.3%。

綜上所述，椎間盤疾病應及時的發(fā)現(xiàn)，早期得到干預及診治對預后的幫助很大。首先應根據(jù)癥狀及體征，相關(guān)的輔助檢查方法準確診斷疾病，如果有相應臨床表現(xiàn)，而影像上無相關(guān)證據(jù)，在排除其它疾病應考慮椎間盤源性腰痛，再判斷主要是炎癥因素、免疫方面還是細胞營養(yǎng)因子缺乏等方面的因素。腰椎間盤突出的基本解剖及病理形態(tài)對是否手術(shù)及選擇何種手術(shù)也很關(guān)鍵，同時要考慮到患者的個體意愿及狀況。在臨床上還有發(fā)現(xiàn)椎間盤突出后重吸收的現(xiàn)象，對其現(xiàn)象及發(fā)展規(guī)律、發(fā)生機制進一步的研究，可望獲得更好的治療方法［26］。根據(jù)回顧性研究分析表明:90%的LDH患者經(jīng)非手術(shù)治療可以緩解臨床癥狀，但部分患者遠期效果不穩(wěn)定，甚至部分患脊神經(jīng)損傷加重;開放性手術(shù)治療快速改善患者臨床癥狀。但19%～37%患者易再發(fā)腰腿痛，術(shù)后l～2年與保守治療效果無明顯差別［27］。隨著科技的發(fā)展及病理生理，生物化學機制的不斷研究，組織工程方面治療盤源性腰痛成為新的熱門。主要是從椎間盤的內(nèi)部結(jié)構(gòu)促進椎間盤的再生，研究方面主要在生長因子、基因和細胞移植技術(shù)如何修復損傷的椎間盤。另一個研究熱門是人工椎間盤置換。椎間盤置換所用的特殊材料能夠應保持椎體生理狀態(tài)下的活動度，可以使壓力通過椎間盤傳遞，又在體內(nèi)長期存留。只有不斷的從中探究才有可能有更高效，更經(jīng)濟的方法使椎間盤源性腰痛得到更好的的治療，從其發(fā)病機制入手，熟悉發(fā)病過程，也可從源頭上預防。熟悉其癥狀，才能早期干預。

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