腰椎间盘造影术研究进展

a****3

作者：上海长征医院脊柱外科  刘希麟


腰椎间盘造影术为椎间盘诱发造影，是目前临床上诊断腰椎间盘源性腰背痛（DLBP）、椎间盘内破裂最重要的手段之一，近年来广泛应用于腰背痛来源鉴别、破裂纤维环定位及腰椎融合方案选择。然而，腰椎间盘造影术自诞生一直存在争议，其潜在的安全性问题及症状与影像学相关性至今仍未完全明确，不少临床医师对腰椎间盘造影术原理和应用也存在误解。随着近年相关研究的深入，学者们对腰椎间盘造影术有了许多新的认识。本文就近年腰椎间盘造影术研究进展作一综述。

疼痛诱发机制

目前对DLBP机制的研究重点集中于椎间盘和纤维环。在正常椎间盘组织中，髓核内相对高压使得周围血管壁处于塌陷状态，而其中含量丰富的蛋白多糖也抑制了神经在髓核中的生长，两者共同作用使神经末梢局限分布于纤维环外层1／3中。在病理状态下，由于外伤、应力等力学**及炎性介质如肿瘤坏死因子（TNF）－α等及疼痛介质如前列腺素、一氧化氮（NO）等化学**，纤维环完整性遭到破坏。从微观结构上看，髓[根据相关法规进行屏蔽]白多糖水平减少、Ⅱ型胶原向Ⅰ型胶原转变，并呈纤维化趋势，最终导致椎间盘含水量降低、椎间高度丢失、大量新生血管及无髓鞘新神经长入纤维环。这些改变一度提示DLBP源于椎间盘内部破裂的纤维环。进行腰椎间盘造影术检查时椎间盘内压力骤升和造影剂本身化学**共同作用于这些新生的神经末梢，从而诱发疼痛，甚至产生疼痛**。

然而，近年研究发现DLBP的来源并不局限于病变椎间盘本身，其邻近结构病变也在其中发挥重要作用。脊柱发生退行性变时，终板和椎体营养血管减少，纤维血管增生，并发生脂肪变，终板软骨瓦解、硬化，甚至发生终板软骨下骨微小骨折，这一系列病理变化均可能导致神经异常分布，并同时参与造影时疼痛诱发。BAileｙ等采用神经系统染色法观察椎体内神经分型和分布，证实在椎体内，尤其是靠近终板和椎基底孔附近分布着大量伴行于椎内血管的疼痛相关神经如降钙素基因相关肽（CGRP）阳性神经和神经丝蛋白－200（NF200）阳性神经，这表明椎体病变也是DLBP的重要来源。FielDS等研究表明，与纤维环损伤破裂的椎间盘相比，退行性变和损伤的终板神经分布增多更明显，伴有终板损伤患者在腰椎间盘造影术中出现完全疼痛**的概率更高。这充分提示DLBP源于更广义的椎间盘，而并非仅仅来自病变椎间盘内。

操作规范化与评价标准化

操作规范化

腰椎间盘造影术基本技术已被脊柱外科医师广泛接受和掌握，但操作不规范却可能直接导致责任间隙的误判或漏诊，甚至直接影响最终手术效果。患者平稳的精神状态是椎间盘造影的前提条件，异常的心理评估、慢性疼痛状态和劳动赔偿诉求均可能增加结果假阳性率，手术前后均应填写疼痛评分以量化疼痛。同时，一些操作细节（如临床最不可疑的椎间隙应先于目标间隙进行穿刺；在责任阶段出现阳性诱发后，邻近阶段应作为对照组进行造影检查；进针位置应保证在髓核中心，部位应选择患者疼痛的对侧，以避免**疼痛对诱发疼痛的干扰；避免由于造影剂硬膜外渗漏产生无关的疼痛**等）也可能对结果产生影响。然而，国际脊柱介入学会（ISIS）的一项调查研究却发现，大部分医师对腰椎间盘造影术操作规程的依从性并不理想，疼痛量表使用率为66.47％，而责任间隙邻近阶段对照检查率仅为５6.64％。

评价标准化

目前学者们的共识是，判定腰椎间盘造影术阳性并明确诊断DLBP必须满足以下标准：①产生与平时一致的疼痛，甚至达到疼痛**；②疼痛视觉模拟评分（VAS）≥6／10；③造影后有明确的形态学异常表现（通常为3级以上）；④注射压力／容量是判断腰椎间盘造影结果的***指标；⑤有1个以上的阴性对照邻近椎间盘。所有不满足以上条件的均考虑为阴性结果。在注射造影剂时，压力控制越来越受重视。韩岳等研究发现，在初始注射压力＞344.5kPA时，椎间盘造影假阳性率高达100％，而随着压力的降低，假阳性率也逐渐降低。

有学者研究发现，2秒内注射超过0.5ML的造影剂可能引发过度牵张，甚至撕裂外层纤维环，从而诱发假性剧痛，认为注射速率与动态压力控制同样重要。因此，DerBｙ等推荐使用自动压力控制的注射泵装置，以进一步提高评估的准确性。尽管目前公认压力控制对于腰椎间盘造影术判定非常关键，但具体的压力数值尚无统一标准。DerBｙ等研究认为，判断椎间盘造影为阳性的条件除有明确的疼痛诱发外，还需满足平稳且较低的注射速率（每秒0.05ML）、超出初始注射压力部分低于344.5kPA，且总注射量不应超过3.5ML等。BOGDuk认同DerBy的观点，并将“低压力阳性”定义为致痛（VAS评分达到6／10）且动态注射压力低于103.4kPA；在椎间盘内破裂预后判断时若注射压力高于103.4kPA，则认为椎间融合效果不十分理想，反之则疗效确切。韩岳等研究发现，当ADAMS椎间盘造影形态分型达到Ⅳ型及以上的椎间盘注射压力逐渐降低（大部分小于206.7kPA）。

临床应用

对腰椎融合术的指导意义

既往认为，腰椎间盘造影术的优势不仅体现在DLBP的诊断上，对于伴有多阶段椎间盘退行性变的腰背痛患者，腰椎间盘造影术联合MRI检查可精确定位责任间隙，以减少融合阶段，这是腰椎间盘造影术独特的优势之一。然而，越来越多的研究却表明传统腰椎间盘造影术对椎间融合术的指导作用存在很大争议。Wetzel等回顾性分析48例DLBP病例，均由腰椎间盘造影明确责任阶段并行腰椎融合术，结果发现仅有46％的患者对术后效果满意。

CArrAGee等将腰椎间盘造影明确的DLBP患者与腰椎滑脱患者进行对照研究，所有患者均行腰椎融合术，结果发现DLBP组术后症状改善率仅为27％，明显低于滑脱组（72％）；DLBP组的最低可接受结果（MAO）为43％，也明显低于滑脱组（91％），由此认为腰椎间盘造影术对腰椎融合术的指导意义并不明确，腰椎融合术并非DLBP的最佳治疗方案。WilleMS等回顾性分析82例腰椎融合术，发现邻近阶段腰椎间盘造影阳性与否并不影响临床手术效果，这从侧面证实腰椎间盘造影术用于判定融合阶段的可靠性存在争议。近期HeBelkA等报道，在控制压力的腰椎间盘造影中测量邻近阶段椎间盘中的压力，发现其压力比正常值增高５4％，平均升高89.6kPA，超过基线水平62％。由于这样的压力增高足以诱发疼痛，因此腰椎间盘造影术的诊断有效性和定位可靠性受到质疑。

技术改良

为了进一步提高诊断的可靠性，近年来一些学者在传统腰椎间盘造影术基础上加以改进，其中最主要的方法是功能麻醉椎间盘造影（FAD），即将传统腰椎间盘造影术与局麻药物联合使用，利用局麻药物的疼痛阻滞作用降低传统腰椎间盘造影术的假阳性率，提高检查特异性和定位精确性，从而进一步明确责任椎间盘与患者功能性疼痛的因果关系。

FAD最早由AlAMin等报道，即在传统腰椎间盘造影术诱发为阳性的椎间盘内连接导管并封闭固定，受检者通过**变化至某一特定的功能**（通常为坐位）引发与平时一致的腰背痛，然后经导管注射少量局麻药物（如利多卡因、布比卡因），间隔一段时间后观察受检者腰背痛缓解情况，受检者感觉疼痛明显缓解或VAS评分减少2分以上，则视作阳性。FAD的临床应用指征主要包括DLBP诊断、责任椎间隙定位及可引起腰背痛的腰椎疾病鉴别诊断。AlAMin等研究发现，46％的患者传统腰椎间盘造影术与FAD检查结果不一致，其中26％的患者传统腰椎间盘造影术检查出现误诊，16％的患者FAD检查在阶段定位上更为准确，4％的患者在FAD检查中发现了新的问题间隙。此外，当患者存在慢性疼痛、负面心理状态、劳动赔偿诉求等复杂因素时，FAD在假阳性率控制方面更具优势。尽管FAD着眼于患者的功能性疼痛，理论上可靠性更高，但因其操作复杂，介入方式对椎间盘创伤较大，因此应用受限。

而椎间盘阻滞技术不仅兼具了FAD的优点，而且操作上更为便捷，直接以小剂量麻醉注射至传统腰椎间盘造影术阳性或高度可疑的椎间隙中，阻滞30Min后VAS评分改善60％以上者即为阳性。OhtOri等将椎间盘阻滞技术与传统腰椎间盘造影术进行比较，发现术前应用椎间盘阻滞技术明确阶段的病例在腰椎融合术后获得了更好的疼痛缓解和功能改善，其评价能力优于传统腰椎间盘造影术。

OikAWA等应用椎间盘阻滞技术诊断椎间盘源性腹股沟疼痛，对阳性病例实施腰椎融合术，随访发现术后1年所有患者疼痛缓解明显。Putzier等则发现，椎间盘阻滞阳性与影像学上MODiC改变显著相关，并认为椎间盘阻滞技术在筛别非压力依赖的化学**性疼痛方面较传统腰椎间盘造影术有明显优势。需指出的是，尽管上述研究证实了椎间盘阻滞技术的诊断定位能力，但局麻药物可能出现渗漏和弥散，甚至引发硬膜外阻滞作用，导致阻滞范围变化，从而影响结果判断。因此，不能盲目地将椎间盘阻滞技术视为金标准，仍需紧密结合患者临床情况综合评价。

安全性问题

既往普遍认为，椎间盘造影术的潜在风险包括过敏反应、出血、硬膜外脓肿、脑膜炎、椎间盘炎、神经根损伤、椎间盘突出、造影剂或麻醉剂进入血管、脑脊液漏等，由于无血管的椎间盘组织自身抗感染能力很差，椎间盘炎的预防一直颇受重视。在穿刺过程中，双针技术的应用不但可以提高穿刺的精确度，还可以通过套管的隔离作用，降低皮肤菌群对椎间盘的感染风险。预防性抗生素应用目前仍存在争议，尽管一些学者认为在规范无菌性操作后，椎间盘炎发生率极低，但出于对患者安全考量，ISIS在制定指南时仍建议在双针技术基础上预防性使用抗生素。近年来越来越多的研究发现，椎间盘造影安全性问题更多体现在加速椎间盘退行性变上。

CArrAGee等经7～10年随访发现，接受椎间盘造影的患者椎间盘退行性变发生率为3５％，高于对照组（14％），且穿刺点更易发生椎间盘突出。此外，腰椎间盘造影术对细胞的损伤也越来越受关注。GruBer等的体外实验证实，造影剂和麻醉阻滞药物对纤维环和髓核存在细胞毒性作用，表现为导致细胞活性降低、增殖减少及细胞凋亡比例上升。

Chee等研究发现，局麻药物、非离子型造影剂对纤维环和髓核的细胞毒性作用大小与作用时间相关，其毒性作用大小排序为布比卡因＞利多卡因＞碘帕醇＞碘海醇。而另一些学者则发现可通过药物减少腰椎间盘造影术的损伤作用。MOOn等的体外实验证实，应用曲安奈德可减轻布比卡因对椎间盘细胞的毒性作用。Hｕ等近期研究发现，应用洛伐他汀可预防腰椎间盘造影术导致的椎间盘退行性变，其机制为在抑制Ⅰ型胶原生成的同时，促进蛋白多糖、Ⅱ型胶原、骨形态发生蛋白（BMP）－2和转录因子SOX9等表达。

结语

尽管腰椎间盘造影术一直存在争议，但它与MRI、CT等检查一样，是一种重要且有价值的诊疗辅助工具，值得脊柱外科医师认真学习和利用。规范化操作和标准化评价体系及FAD和椎间盘阻滞等改良技术可降低假阳性率，提高检查可靠性。同时，椎间盘造影术导致椎间盘退行性变的风险也应受到重视。脊柱外科医师应综合临床资料，充分评估风险与获益，权衡利弊后帮助患者作出最适选择。

来源：国际骨科学杂志2015年7月第36卷第4期