椎間盤源性腰痛研究進(jìn)展

龐曉東，楊 洪，李端明，高春華，彭寶淦

椎間盤源性下腰痛是引起慢性下腰痛的主要原因，它是由椎間盤自身內(nèi)部結(jié)構(gòu)的變化引起的腰痛，椎間盤外部結(jié)構(gòu)是正常的。對(duì)于大多數(shù)患者，非手術(shù)治療仍是主要方法，對(duì)于慢性失能性椎間盤源性下腰痛，通過(guò)非手術(shù)治療無(wú)效，應(yīng)考慮外科治療。微創(chuàng)治療是簡(jiǎn)單有效的治療手段。本文對(duì)其概念、分型、發(fā)病機(jī)制及治療進(jìn)行綜述。

1 椎間盤源性腰痛的概念及分型

慢性腰痛是一個(gè)嚴(yán)重的醫(yī)學(xué)和社會(huì)問(wèn)題，是引起失能的最常見(jiàn)原因之一。據(jù)估計(jì)，在所有人群中，一生中的某個(gè)時(shí)段發(fā)生過(guò)腰痛的比率高達(dá)80%。在任何時(shí)候，大約18%的人群正在經(jīng)歷腰痛［1］。

Crock［2］首先提出椎間盤內(nèi)破裂(internal disc disruption，IDD)這一概念。它是指在椎間盤退變條件下引起的腰痛和非神經(jīng)根性牽涉痛這一椎間盤源性疼痛綜合征。IDD 引起的椎間盤源性腰痛(discogenic low back pain)占慢性腰痛患者的39%［3］。IDD 已被作為一個(gè)獨(dú)立的臨床疾病以區(qū)別于其他由于椎間盤退變引起的腰痛，如腰椎椎間盤突出、腰椎退行性椎間盤疾病(degenerative disc disease，DDD)和腰椎節(jié)段性不穩(wěn)等［4］。IDD 患者的腰椎X 線片不表現(xiàn)退變性椎間盤疾病的特征性變化，如椎間隙狹窄、骨贅形成、終板硬化、椎間盤空氣征等［5］。

國(guó)際疼痛分類研究學(xué)會(huì)制定的IDD 診斷標(biāo)準(zhǔn)為椎間盤造影術(shù)產(chǎn)生疼痛復(fù)制，椎間盤造影術(shù)后CT(CT after discography，CTD)示椎間盤破裂，至少1個(gè)鄰近椎間盤無(wú)疼痛復(fù)制［6］。目前文獻(xiàn)上所用的椎間盤源性腰痛這一術(shù)語(yǔ)實(shí)際上就是特指IDD 引起的腰痛。根據(jù)國(guó)際疼痛分類研究學(xué)會(huì)制定的IDD診斷標(biāo)準(zhǔn)結(jié)合臨床實(shí)踐，還有一種類型的腰痛完全符合這一診斷標(biāo)準(zhǔn)，即終板內(nèi)破裂(internal endplate disruption，IED)引起的終板源性腰痛［7］。

由此，可將椎間盤源性腰痛分為2 種類型，由纖維環(huán)破裂引起的IDD 和由終板破裂引起的IED。

臨床上這2 種類型的腰痛都要通過(guò)腰椎間盤造影術(shù)確診，操作過(guò)程、放射狀撕裂方式和疼痛反應(yīng)判定完全一致。疼痛的椎間盤在造影劑注射過(guò)程中，造影劑要么通過(guò)放射狀纖維環(huán)撕裂流向椎間盤外方，要么通過(guò)放射狀終板撕裂流向椎體，兩者都誘發(fā)患者平時(shí)的腰痛反應(yīng)。理論上講，任何接受神經(jīng)支配的腰椎及其相鄰的軟組織結(jié)構(gòu)都可能是腰痛的起源部位。椎間盤是這樣一個(gè)結(jié)構(gòu)，除了纖維環(huán)的周邊部位，椎體終板也有神經(jīng)分布。通常椎體終板的神經(jīng)分布，一部分是伴隨椎體邊緣的血管進(jìn)入椎體，另一部分是竇椎神經(jīng)的分支經(jīng)由椎間孔進(jìn)入椎體。終板神經(jīng)的密度近似于纖維環(huán)，提示終板也是椎間盤源性疼痛的一個(gè)重要來(lái)源［8］。終板損傷主要包括2 種類型:Schmorl 結(jié)節(jié)和終板Modic 退行性變［11］。

2 椎間盤源性腰痛的發(fā)生機(jī)制

組織學(xué)研究發(fā)現(xiàn)椎間盤源性腰痛患者的疼痛椎間盤，最顯著的特征是總有一條從髓核至外層纖維環(huán)的不規(guī)則的血管化肉芽組織條帶區(qū)，肉芽組織成熟程度不一，有成熟的瘢痕化膠原組織，有新鮮的血管、肉芽組織，條帶區(qū)在矢狀面寬0.1～5 mm。肉芽組織結(jié)構(gòu)紊亂，中間有1 個(gè)或多個(gè)裂隙。肉芽組織條帶區(qū)與CTD 上顯示的髓核至纖維環(huán)外層的裂隙一致。鄰近后方纖維環(huán)的髓核組織也被肉芽組織所替代，但更靠前方的髓核組織僅表現(xiàn)為纖維化。肉芽組織條帶區(qū)之外的纖維環(huán)組織基本正常，板層結(jié)構(gòu)排列通常規(guī)則。肉芽組織條帶區(qū)之外的外層纖維環(huán)內(nèi)血管明顯增多［9］。

椎間盤源性腰痛患者的疼痛椎間盤中，傷害性神經(jīng)纖維主要沿著血管肉芽組織條帶區(qū)分布，在裂隙邊緣?？梢?jiàn)P 物質(zhì)(substance P，SP)神經(jīng)纖維分布。髓核中可見(jiàn)SP 和神經(jīng)絲(neurofilament，NF)陽(yáng)性神經(jīng)纖維分布。多項(xiàng)研究已經(jīng)發(fā)現(xiàn)腰椎椎間盤和相連的縱韌帶有神經(jīng)分布，其中大部分文獻(xiàn)描述在前、后縱韌帶和纖維環(huán)最表層有游離神經(jīng)末梢。免疫組化研究首先證明SP 陽(yáng)性神經(jīng)纖維在后縱韌帶的分布。后來(lái)的研究進(jìn)一步發(fā)現(xiàn)傷害性神經(jīng)纖維SP、血管活性腸肽(vasoactine intrestinal peptide，VIP)和降鈣素基因相關(guān)肽(calcitonin generelated peptide，CGRP)存在于動(dòng)物和人的纖維環(huán)外層。這些研究材料或者來(lái)自動(dòng)物或者來(lái)自人，但僅限于非退變的正常腰椎間盤。后來(lái)有幾項(xiàng)關(guān)于腰痛患者疼痛椎間盤神經(jīng)分布的研究，發(fā)現(xiàn)這些椎間盤纖維環(huán)內(nèi)層甚至髓核也有神經(jīng)纖維分布。這些腰椎椎間盤取材于前路腰椎融合術(shù)患者的前方椎間盤，所以這些研究未發(fā)現(xiàn)疼痛椎間盤血管肉芽組織的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，也不能很好地闡明椎間盤造影術(shù)疼痛和椎間盤源性腰痛的發(fā)生機(jī)制。腰椎椎間盤CTD 掃描的研究顯示，疼痛腰椎椎間盤造影劑幾乎總是流向纖維環(huán)的后方，這表明纖維環(huán)撕裂幾乎存在于纖維環(huán)后方。這可能是椎間盤后方纖維環(huán)結(jié)構(gòu)上薄弱而易于撕裂的原因。另外臨床研究已經(jīng)提示椎間盤造影術(shù)疼痛與后方纖維環(huán)撕裂有關(guān)。

當(dāng)造影劑由髓核向后方流出纖維環(huán)外層時(shí)，注射產(chǎn)生的壓力作用于肉芽組織和分布于其中的神經(jīng)纖維，產(chǎn)生腰痛復(fù)制。這種疼痛復(fù)制隨著造影劑流出纖維環(huán)、椎間盤內(nèi)壓力消失隨之減輕或消失。椎間盤源性腰痛患者的疼痛椎間盤產(chǎn)生高水平的炎癥介質(zhì)和前炎性細(xì)胞因子。這些介質(zhì)和因子可能使椎間盤內(nèi)的神經(jīng)末梢處于致敏狀態(tài)，在身體活動(dòng)等輕微機(jī)械壓力下引起平時(shí)的腰痛;當(dāng)注射造影劑使椎間盤內(nèi)壓力驟然升高時(shí)，引起劇烈的疼痛復(fù)制。在疼痛的腰椎椎間盤，不但纖維環(huán)內(nèi)層，而且髓核也可能是腰痛的起源部位［10］。

由于椎間盤終板也有神經(jīng)支配，在其受到創(chuàng)傷破裂后也會(huì)引起腰痛。這已通過(guò)椎間盤造影誘發(fā)疼痛試驗(yàn)得到證實(shí)［11］。

3 椎間盤源性腰痛的神經(jīng)傳導(dǎo)通路

下腰痛定位不清楚，很少有觸痛。疼痛的性質(zhì)類似于內(nèi)臟痛。椎間盤源性下腰痛已有許多文獻(xiàn)證實(shí)其傳入通路為竇椎神經(jīng)，主要起源于脊神經(jīng)的腹側(cè)支，許多椎間盤突出的患者有坐骨神經(jīng)癥狀，但沒(méi)有腰痛的癥狀。這提示脊神經(jīng)根壓迫在竇椎神經(jīng)的近端，證明椎間盤源性疼痛的傳入纖維沒(méi)有通過(guò)脊神經(jīng)。腰交感傳入神經(jīng)在下腰痛起重要作用。目前在人下腰痛的痛覺(jué)傳導(dǎo)通路是通過(guò)竇椎神經(jīng)到交感神經(jīng)節(jié)，通過(guò)交感神經(jīng)鏈向上傳入，通過(guò)交通支到L2的背側(cè)神經(jīng)節(jié)傳入痛覺(jué)中樞后再向下通過(guò)L2脊神經(jīng)到L2神經(jīng)支配區(qū)。該傳導(dǎo)途徑通過(guò)臨床上L2神經(jīng)根封閉已獲證實(shí)［12］。

4 椎間盤源性腰痛的治療

4.1 非手術(shù)治療

非手術(shù)方法治療腰痛包括臥床休息、鍛煉、牽引、針灸、經(jīng)皮電刺激、支具、生物反饋、藥物治療和按摩等。椎間盤源性腰痛患者至少要進(jìn)行3 個(gè)月的非手術(shù)治療，如果仍有腰痛者可考慮進(jìn)行手術(shù)治療。

4.2 手術(shù)治療

4.2.1 微創(chuàng)手術(shù)治療

在微創(chuàng)治療的早期曾出現(xiàn)過(guò)膠原酶融合術(shù)，經(jīng)皮電切吸術(shù)等，其副作用較大或因療效不確切，目前已較少應(yīng)用。近年來(lái)，微創(chuàng)治療有了新的發(fā)展。與常規(guī)手術(shù)相比，具有創(chuàng)傷小、出血少、平均住院時(shí)間短、恢復(fù)活動(dòng)早等優(yōu)點(diǎn)。

4.2.1.1 椎間盤內(nèi)電熱療法(intradiscal electrothermal therapy，IDET)

Saal 等［13］于2000年首次報(bào)告了IDET 治療椎間盤源性腰痛的初步臨床結(jié)果，引起了國(guó)際脊柱外科界的廣泛重視。這是一種針對(duì)椎間盤源性腰痛的微創(chuàng)療法，近年來(lái)發(fā)展較快，并已被臨床證明有效。其治療機(jī)制是一定程度的熱量能使膠原纖維收縮并凝固神經(jīng)纖維。Saal 等［13］認(rèn)為IDET 過(guò)程中，當(dāng)組織被加熱至一定溫度(60℃～65℃)時(shí)，維持膠原纖維三螺旋結(jié)構(gòu)的共價(jià)鍵破裂，膠原分子收縮變厚，纖維環(huán)裂隙重新連接、加固，從而使纖維環(huán)的生物力學(xué)狀態(tài)得到改善，提高脊柱運(yùn)動(dòng)節(jié)段的穩(wěn)定性。但I(xiàn)DET 缺乏長(zhǎng)期的臨床隨訪資料，目前且無(wú)隨機(jī)雙盲、前瞻性對(duì)照的臨床研究，臨床療效尚需嚴(yán)格的評(píng)價(jià)。

4.2.1.2 射頻髓核成形術(shù)(椎間盤射頻消融術(shù))［14］

1999年12月通過(guò)美國(guó)FDA 批準(zhǔn)應(yīng)用于脊柱外科。其原理是用射頻能量(100 Hz)施加于組織，吸引大量Na+于氣化棒周圍，形成等離子顆粒區(qū)，該能量可同時(shí)保證Na+運(yùn)動(dòng)方向，使其獲得足夠能量而導(dǎo)致組織細(xì)胞的分子鏈(肽鍵)斷裂，形成元素分子和低分子氣體(O2、H2、CO2等)。相比傳統(tǒng)的電燒、激光等熱切割(300℃～600℃)方式，射頻消融技術(shù)是一種低溫(40℃～70℃)冷融切過(guò)程?？梢瞥罅坎∽兘M織而不引起周圍正常組織出血、壞死等不可逆損傷。髓核成形術(shù)的具體過(guò)程是用等離子刀頭在髓核中打出多個(gè)通道以消融一部分組織，完成椎間盤內(nèi)髓核組織重塑，在退出刀頭的同時(shí)對(duì)組織進(jìn)行熱凝(約70℃)，使髓核內(nèi)的膠原纖維氣化、收縮和固化，椎間盤總體積縮小而降低椎間盤內(nèi)壓，以達(dá)到治療目的。與其他微創(chuàng)技術(shù)相比，具有穿刺空更小，無(wú)出血，術(shù)后即可下床行走、無(wú)熱損傷所致明顯疼痛等優(yōu)點(diǎn)。

4.2.1.3 亞甲藍(lán)注射治療［15-16］

椎間盤源性下腰痛患者的疼痛椎間盤的病理學(xué)特征是沿著后方纖維環(huán)的放射性裂隙形成的伴有廣泛神經(jīng)分布的血管化肉芽組織條帶區(qū)，此條帶區(qū)是腰椎間盤造影術(shù)時(shí)疼痛復(fù)制和椎間盤源性下腰痛的產(chǎn)生部位。只要能滅活沿著裂隙長(zhǎng)入椎間盤內(nèi)的神經(jīng)纖維，就可達(dá)到治療椎間盤源性下腰痛的目的。亞甲藍(lán)(methylene blue)是一種化學(xué)性質(zhì)活潑的氧化還原劑，已被廣泛應(yīng)用于臨床治療多種疾病。因其具有較強(qiáng)的親神經(jīng)性，可直接阻礙感覺(jué)神經(jīng)的異常傳導(dǎo)，現(xiàn)已被用于局部注射治療各種疼痛和與神經(jīng)異常傳導(dǎo)有關(guān)的皮膚疾病。如果腰椎椎間盤造影術(shù)疼痛誘發(fā)試驗(yàn)陽(yáng)性，可通過(guò)腰椎椎間盤造影針立即注入1%亞甲藍(lán)1 mL(10 mg)，術(shù)后臥床24 h，3周內(nèi)避免劇烈腰部活動(dòng)。其治療機(jī)理可能是滅活了椎間盤內(nèi)的神經(jīng)纖維和/或傷害感受器，或降低了椎間盤內(nèi)致痛神經(jīng)纖維的痛閾。它為難治性椎間盤源性下腰痛提供了一種安全有效和微創(chuàng)的治療手段。

4.2.2 非融合技術(shù)［17］

近年來(lái)新興的一些非融合技術(shù)，如人工椎間盤置換、人工髓核置換、棘突間固定系統(tǒng)、后路彈力系統(tǒng)等正逐步應(yīng)用于臨床。

4.2.3 融合技術(shù)［17］

對(duì)椎間盤源性疼痛來(lái)說(shuō)，融合手術(shù)的成功取決于椎間盤內(nèi)疼痛病灶的消除。疼痛病灶的消除通過(guò)下列2 種機(jī)制的1 種完成:完全的椎間盤切除或消除椎間盤的運(yùn)動(dòng)。后外側(cè)融合術(shù)經(jīng)受了長(zhǎng)時(shí)間的考驗(yàn)，這種方法被認(rèn)為消除了椎間盤的運(yùn)動(dòng)。

Crock［2］在其原始的IDD 描述中推薦了前路腰椎椎體間融合術(shù)。前路椎體間融合有2 個(gè)作用:通過(guò)切除椎間盤消除了疼痛源;消除了相鄰椎體間的運(yùn)動(dòng)。大量研究報(bào)告了單純前路椎體間植骨融合的手術(shù)。

應(yīng)用前路腰椎椎體間融合術(shù)治療孤立的椎間盤吸收或退行性椎間盤病變，預(yù)期能取得70%～80%的融合率和臨床成功率。如果用器械聯(lián)合前后路手術(shù)，預(yù)期能取得80%～90%的臨床成功率和90%～100%的融合率。如果用器械行后外側(cè)融合，預(yù)期能取得85%～90%的融合率，但減輕腰痛的臨床成功率僅可達(dá)55%～60%。

最近幾年，大量興趣集中在腹腔鏡輔助下的脊柱手術(shù)。第1 個(gè)報(bào)告是Obenchain 等［18］的有關(guān)腹腔鏡下行L5/S1椎間盤切除手術(shù)。Zucherman 等［19］首先報(bào)告了腹腔鏡下行器械椎體間融合術(shù)。經(jīng)1年隨訪，沒(méi)有1例脫出，沒(méi)有明顯的假關(guān)節(jié)形成，約90%的患者獲得很好的臨床療效。Zdeblick 等［20］完成了L4/L5單節(jié)段椎間盤退行性疾病的前瞻性隨機(jī)外科治療的比較研究。治療方法包括后外側(cè)椎弓根螺釘固定融合，椎弓根螺釘加后路椎體間融合術(shù)，及腹腔鏡下BAK 置入融合。在至少1年的隨訪中，腹腔鏡下放置BAK 的椎體間融合術(shù) 顯示手術(shù)時(shí)間短、出血少和明顯的住院時(shí)間短。

總之，椎間盤源性腰痛臨床上發(fā)生率高，對(duì)其發(fā)生機(jī)制研究還需繼續(xù)深入，對(duì)其治療也需針對(duì)患者的不同情況進(jìn)行分類治療。

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