李 祥 綜述 孟純陽 審校

(濟寧醫(yī)學院，濟寧 272067;濟寧醫(yī)學院附屬醫(yī)院，濟寧 272029)

腰痛是臨床極為常見的一種不適癥狀。據(jù)統(tǒng)計，約80%的人都會經(jīng)歷腰痛。引起腰痛的原因很多，肌肉、韌帶或脊柱等各種因素都可能引起腰痛。長期以來大部分學者認為在眾多的致病因素中，以椎間盤突出導致腰痛最為常見。然而隨著影響學發(fā)展發(fā)現(xiàn)引起下腰痛的原因很大程度上是由于椎間盤自身內(nèi)部結(jié)構(gòu)病變導致的，由腰椎間盤突出引起的下腰痛僅僅占全部下腰痛患者的10%左右。這種由腰椎間盤自身結(jié)構(gòu)病變所引起的下腰痛稱為椎間盤源性下腰痛(discogenic low back pain,DLBP)?！癉LBP”一詞是由Park等于1970年第一次提出的，定義為：由椎間盤本身所引起的腰痛，不伴根性癥狀、無神經(jīng)受壓及椎體節(jié)段不穩(wěn)定的放射學證據(jù)。DLBP主要涵蓋了以下3類病變：腰椎間盤內(nèi)部結(jié)構(gòu)紊亂(internal disc derangement, IDD)、退行性椎間盤病變(degenerative disc disease,DDD)和節(jié)段性不穩(wěn)定(segmental instability)。這3種病理狀態(tài)均集中表現(xiàn)在椎間盤，所引起的癥狀均主要是腰痛，有時伴有下肢反應性疼痛。在一些對既往無腰椎手術(shù)史的慢性下腰痛患者的臨床研究中，根據(jù)影像學資料顯示發(fā)現(xiàn)39%患者符合DLBP的診斷，而且最常見的節(jié)段是L4-L5和L5-S1[1]。雖然部分DLBP患者經(jīng)休息保守治療后可緩解，但部分患者仍然需要接受醫(yī)院正規(guī)治療，嚴重影響了患者的生活質(zhì)量。因此，提高對DBLP疾病的認識，為患者制定恰當治療方案顯得尤為重要。本文將對椎間盤源性下腰痛的發(fā)病機制及診斷治療方法進行歸納總結(jié)，并對其研究發(fā)展趨勢予以展望。

1 DLBP發(fā)病機制

1.1 神經(jīng)機制在DLBP中的作用

長期以來，對椎間盤內(nèi)神經(jīng)組織的分布知之甚少，因此，對于腰痛的研究中很大程度上忽視了椎間盤在其中的作用。隨著研究的發(fā)展，直到20世紀70年代，人們才把引起腰痛的焦點集中在椎間盤這一結(jié)構(gòu)中，打破了對椎間盤的傳統(tǒng)認識。目前研究發(fā)現(xiàn)椎間盤內(nèi)無神經(jīng)直接支配，僅纖維環(huán)的外1/3層由竇椎神經(jīng)支配。并在應用高特異性乙酰膽堿染色的實驗中發(fā)現(xiàn)該神經(jīng)來源于背根神經(jīng)節(jié)。而且該位置的組織中含有豐富的神經(jīng)末梢，在損傷的病理狀態(tài)下可以產(chǎn)生大量與疼痛相關(guān)的神經(jīng)肽。神經(jīng)生長因子在正常椎間盤內(nèi)并不表達，僅表達于退變的椎間盤中。由于神經(jīng)生長因子分泌的增加，導致感覺神經(jīng)向椎間盤的內(nèi)層生長。而且相關(guān)研究已經(jīng)通過椎間盤造影術(shù)證明了疼痛的嚴重程度與椎間盤內(nèi)神經(jīng)末梢生長程度及血管化程度之間的相關(guān)性，該機制被認為是DLBP患者引起疼痛的發(fā)生機制[2]。椎間盤內(nèi)是否存在神經(jīng)支配仍然存在爭議的，部分研究者不認可這種觀點，進而否認由椎間盤本身引起疼痛的可能性。

1.2 炎癥機制在DLBP中的作用

退行性變的椎間盤可分泌多種生物活性因子(細胞因子、炎癥介質(zhì))參與DLBP的進展。在動物模型或DLBP患者的椎間盤標本內(nèi)可觀察到各種促炎癥分子分泌的上調(diào)，包括TNF-α、IL-1、IL-6、IL-8、誘導型一氧化氮合酶、前列腺素E2、一氧化氮等[3]。因此，一些學者提出這些炎性分子是導致DLBP患者下腰痛的原因。而且，這種炎癥因子介導盤源性疼痛的機制也得到了多數(shù)學者的認可。Khan等[4]研究發(fā)現(xiàn)，DLBP患者與坐骨神經(jīng)痛患者相比產(chǎn)生更多的促炎癥分子，并認為促炎分子是導致DLBP患者疼痛的主要因素。Zhao等[5]研究發(fā)現(xiàn)，在DLBP的椎間盤標本髓核細胞中TNF-α、TNF-α受體和TNF-α受體II型等分子具有陽性標記，提示DLBP患者椎間盤內(nèi)存在持續(xù)炎癥來介導疼痛的產(chǎn)生。

髓核位于一個由纖維環(huán)與終板組成的閉環(huán)系統(tǒng)中，屬于一種隱蔽的自身抗原。在纖維環(huán)破裂的情況下，髓核暴露于周圍環(huán)境中，被自身免疫系統(tǒng)識別，引起機體產(chǎn)生抗原抗體反應。在這一過程中機體可產(chǎn)生多種致炎因子(如白介素、腫瘤壞死因子等)作用于神經(jīng)末梢的傷害感受器，使機體產(chǎn)生疼痛或痛覺過敏。

2 DLBP的診斷

2.1 臨床表現(xiàn)

相當一部分慢性腰痛患者由椎間盤內(nèi)部結(jié)構(gòu)的紊亂引起，但這些患者并沒有特殊的體征或病史，因此其臨床診斷具有一定的困難。臨床研究表明DLBP患者好發(fā)于20～50歲，主要表現(xiàn)為腰痛，一般都有外傷史。疼痛好發(fā)生于下腰部中線區(qū)域，可有其他部位牽涉痛，如臀部、大腿外側(cè)等，但是其疼痛部位與神經(jīng)根定位不符。患者常表現(xiàn)為不能久坐，通常僅坐20min左右疼痛便加劇不可忍受，休息后疼痛不可及時緩解。查體時可見患者在腰部屈伸、旋轉(zhuǎn)時伴有疼痛，嚴重時活動可受限；腰椎或椎旁壓痛點定位不明確；直腿抬高試驗及股神經(jīng)牽拉試驗陰性；神經(jīng)系統(tǒng)檢查多為陰性，肌力、感覺大多正常。

2.2 輔助檢查

DLBP患者影像學診斷目前主要為MRI檢查。主要優(yōu)點是無創(chuàng)性，無放射性損害，同時MRI可在一次檢查中評估多個腰椎間盤的狀況。正常椎間盤在MRI T1加權(quán)像上呈較低信號，分不清髓核與纖維環(huán)，T2加權(quán)像上除周邊Sharpey纖維呈低信號外，均呈高信號。由于椎間盤退變、髓核脫水和基質(zhì)降解，所以DLBP患者T2加權(quán)像上呈現(xiàn)信號強度降低并導致“黑椎間盤”現(xiàn)象[6]。研究表明，幾乎所有的椎間盤退變患者或DLBP患者均表現(xiàn)出矢狀面上T2加權(quán)像不同程度的信號強度降低。根據(jù)信號強度降低的程度，Pfirrmann等[7]將退變分為5級：I代表正常椎間盤，Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ和Ⅴ分別代表輕至嚴重變性。然而，許多學者認為低信號強度參數(shù)并不能反映椎間盤形態(tài)的明顯改變。Singh等[8]在對正常椎間盤的研究中發(fā)現(xiàn)，在T2加權(quán)像中有17%的椎間盤信號強度低。此外，在腰椎退行性節(jié)段中，不可能區(qū)分低信號強度區(qū)域中的哪個椎間盤實際上已經(jīng)產(chǎn)生疼痛。因此，椎間盤低信號強度診斷DLBP的特異性較低，不適合作為診斷標準。

Aprill和Bogduk首先描述了腰椎MRI上出現(xiàn)的高強度信號區(qū)(hig intensity zone，HIZ)，他們將這一發(fā)現(xiàn)與椎間盤造影結(jié)果相聯(lián)系，發(fā)現(xiàn)陽性預測性值高達86%[9]。HIZ是位于纖維環(huán)后部的“高強度信號”(亮白色)，與髓核的信號明顯分離，它被纖維環(huán)的低強度(黑色)信號包圍，明顯比髓核的信號明亮。一些學者認為HIZ與椎間盤疼痛具有密切的相關(guān)性。他們認為HIZ的出現(xiàn)是由纖維環(huán)裂隙的炎癥引起，這種炎癥也會刺激神經(jīng)纖維引起疼痛。然而Carragee等[10]研究發(fā)現(xiàn)HIZ出現(xiàn)在下腰痛患者組為59%，在無腰痛患者組為24%。因此，HIZ的存在并不能可靠地診斷為DLBP，其在椎間盤源性腰痛患者診斷中的價值仍存在爭議。

Modic等[11]將終板或終板下骨質(zhì)信號強度等變化歸結(jié)為Modic變化(Modic changes，MCs)，指出MCs類型代表相同病理過程的不同階段，其特征為炎癥、高骨轉(zhuǎn)換和纖維化。I型，也稱為炎癥期，表現(xiàn)為纖維組織的炎癥，T1加權(quán)像上的低信號強度和T2加權(quán)像成像上的高信號強度。 II型，稱為脂肪期，在終板及其下方有大量脂肪細胞沉積，T1W上有高信號強度，T2加權(quán)像有等量或輕度高信號。III型，也稱為骨硬化期，在T1加權(quán)像和T2加權(quán)像成像中也具有低信號強度的特征。研究發(fā)現(xiàn)DLBP患者具有MCs改變的發(fā)病率從18%到62%不等。具體而言，I型和II型MCs在DLBP患者中是高度流行的，III型極少流行。Luoma等[12]發(fā)現(xiàn)DLBP與MCs(特別是I型MCs)之間存在很強的相關(guān)性，反映了終板裂隙改變的病理結(jié)果和隨后的炎癥反應。Mok等[13]研究發(fā)現(xiàn)，MCs與椎間盤退變有關(guān)，并進一步強調(diào)了MCs作為DLBP重要的影像學表型的意義。Buttermann等[14]發(fā)現(xiàn)MCs對椎間盤源性疼痛診斷的敏感性相對較高，但沒有給出具體的價值?？傊?，MCs與DLBP的疼痛之間有著較為密切的關(guān)系。

雖然MRI為DLBP診斷可以提供一定依據(jù)，但診斷DLBP的金標準仍是椎間盤造影。椎間盤造影可以對MRI T2加權(quán)像上HIZ或臨床懷疑椎間盤源性疼痛進行排除。從技術(shù)上講，椎間盤造影術(shù)需要在熒光透視引導下將針插入椎間盤中心，隨后將對比劑注入椎間盤。記錄對比劑的注射量和患者的反應，包括疼痛部位、嚴重程度。如果患者在疼痛位置、嚴重程度等方面與其“常見疼痛”相似，則稱為一致性疼痛[15]。這是目前確認椎間盤是腰痛源的唯一方法，從而為進一步治療提供證據(jù)。但是椎間盤造影術(shù)引起的患者疼痛的機制尚不完全清楚。目前存在以下幾種假設(shè)，包括造影劑對神經(jīng)末梢內(nèi)部和外部的化學刺激以及在較高壓力下對椎間盤內(nèi)部神經(jīng)的張力。另一種可能性是椎間盤注射增加了終板的壓力，或者壓力通過終板傳遞到椎體。由于椎間盤造影術(shù)對患者具有一定的創(chuàng)傷，存在潛在感染的風險，因此,椎間盤造影對于DLBP的診斷頗有爭議。另外疼痛復制效應是患者的主觀感受，可受多種因素的影響，所以少部分學者對椎間盤造影的價值仍保持懷疑態(tài)度。因此，在將來提高椎間盤造影的準確性的研究中，如何克服這種主觀偏差將是研究重點。

3 DLBP的治療

3.1 保守治療

對于疼痛癥狀比較輕，發(fā)病時程較短的患者可采取保守治療，包括臥床休息、功能鍛煉、牽引療法、佩戴支具、藥物治療以及物理按摩等療法，其中以臥床休息臨床中應用最為廣泛。許多研究者對臥床時間對緩解腰痛的效果進行研究，發(fā)現(xiàn)臥床組治療效果優(yōu)于堅持活動組，但臥床時間與治療效果并不成正比。Deyo等[16]研究發(fā)現(xiàn)長期臥床組與短期臥床組患者在疼痛緩解、功能恢復方面無明顯差異，并建議DLBP患者無需長期臥床，僅臥床2～3d即可。DLBP患者進行腰部功能鍛煉同時予以物理按摩等對其恢復有一定幫助。通過鍛煉可以改善腰痛癥狀，提高腹部及腰部肌肉力量，降低腹部脂肪含量，對椎間盤的退化、椎間盤突出等都有極大的幫助。雖然腰部功能鍛煉可以給患者帶來好處，但有一定的隱藏風險。因為，進行功能鍛煉需要正確的姿勢、強度、頻率，由于患者無正規(guī)的指導，在鍛煉過程中易出現(xiàn)慢性腰損傷等負面效果。藥物治療如非甾體抗炎藥、外周或中樞性鎮(zhèn)痛藥以及糖皮質(zhì)激素等都可治療腰痛。Inage等[17]對藥物(非阿片類、非甾體抗炎藥物)治療DLBP的臨床研究中指出，小劑量的曲馬多聯(lián)合非甾體類消炎藥可以有效地改善患者下腰痛癥狀，并防止急性腰痛向慢性腰痛的轉(zhuǎn)變。雖然藥物可以緩解患者的疼痛，改善癥狀，對于腰痛的病因并無影響。

3.2 開放性手術(shù)治療

目前，對于DLBP手術(shù)治療的指征及手術(shù)方式迄今尚無統(tǒng)一標準。一些學者將以下幾點列為DLBP開放性手術(shù)的指征：1)腰痛持續(xù)發(fā)作1a以上者；2)經(jīng)3～4個月保守治療，效果不明顯或無效者；3)椎間盤造影陽性者；4)MRI示椎間盤退變加速者。若患者癥狀符合其中之一或更多者即主張手術(shù)治療。目前，開放性手術(shù)治療方式主要為椎間融合術(shù)及假體置換術(shù)。

3.2.1椎間融合術(shù) 所謂椎間融合術(shù)是指切除導致疼痛的根源椎間盤即責任椎間盤，行椎間融合。該術(shù)式一方面增加了脊柱的穩(wěn)定性，緩解了力學機制導致的腰痛；另一方面切除根源椎間盤可以減少炎性因子對神經(jīng)末梢的刺激，緩解了化學機制導致的腰痛。根據(jù)臨床資料顯示，椎間融合術(shù)已成為治療DLBP的最有效的手術(shù)方式。目前，椎間融合術(shù)主要包括3種術(shù)式：前路椎體間融合術(shù)(anterior lumbar interbody fusion，ALIF)、后路椎體間融合術(shù)(posterior lumbar interbody fusion，PLIF)以及經(jīng)椎間孔椎體融合術(shù)(transforaminal lumbar inter body fusion TLIF)[18]。ALIF術(shù)式應用較早，始于1933年，直至1986年Crock使用ALIF治療IDD，之后才被逐漸應用于DLBP的治療。ALIF經(jīng)腹部切口顯露病變椎間盤。前方入路不僅可以避免對椎體后方結(jié)構(gòu)的破壞而且還可以降低對神經(jīng)根及硬膜囊的牽拉。但是該術(shù)式對患者創(chuàng)傷比較大，容易損傷大血管，尤其是治療L5～S1節(jié)段時容易導致逆向性射精等并發(fā)癥。PLIF于1953年由Cloward首創(chuàng)，也是目前應用最普遍的術(shù)式。該術(shù)式可以在直視下保護神經(jīng)根及硬膜囊，較為完整地切除椎間盤進行椎間融合。由于暴露比較清楚，因此，避免了ALIF手術(shù)易出現(xiàn)的并發(fā)癥。但是，PILF切除結(jié)構(gòu)較多，而且椎間融合時易對神經(jīng)根和硬膜囊進行牽拉，造成術(shù)后病人疼痛加重等癥狀。TILF是在PILF的基礎(chǔ)上改良而提出的，其術(shù)式是經(jīng)單側(cè)椎間孔進入椎管。該術(shù)式對椎體后方結(jié)構(gòu)破壞更少，保護了脊柱的穩(wěn)定性，而且降低了對神經(jīng)根及硬膜囊的牽拉，但是該術(shù)式對操作者要求較高。因此，治療DLBP時選擇合理的術(shù)式極為重要。

3.2.2假體置換術(shù) 為克服椎間融合術(shù)的各種并發(fā)癥及為患者脊柱保留更多的生理功能，學者們開始研究假體置換術(shù)來治療DLBP，即人工椎間盤置換術(shù)和人工髓核置換術(shù)。其優(yōu)點在于：不僅切除了病變椎間盤，而且同時恢復了該節(jié)段的穩(wěn)定性和活動功能，理論上可避免腰椎融合帶來的相鄰節(jié)段退變加速[19]。相關(guān)研究指出人工髓核置換術(shù)其有效率達91%，但是該治療方式要求纖維環(huán)的完整，否則假體易由撕裂的纖維環(huán)空隙中脫出。Wei等[20]對人工椎間盤置換術(shù)與椎間融合術(shù)療效進行比較，1603名患者隨機分組并進行2年VAS評分及并發(fā)癥發(fā)生率隨訪，指出人工椎間盤置換術(shù)療效優(yōu)于椎間融合術(shù)，他們建議應積極使用人工椎間盤置換術(shù)治療DLBP。但是，人工椎間盤置換術(shù)也存在某些不足，如假體置換不良、松動、塌陷等。

3.3 微創(chuàng)手術(shù)治療

微創(chuàng)治療是近年來新興的一門技術(shù)，是發(fā)展的新方向。與傳統(tǒng)手術(shù)方式比，具有創(chuàng)口小、出血少、術(shù)后疼痛輕及恢復快等特征。目前對于DLBP治療最具有代表意義的2種微創(chuàng)治療方法為：椎間盤內(nèi)電熱療法(intradiscal electrothermal therapy，IDET)和等離子消融髓核成形術(shù)。

3.3.1椎間盤內(nèi)電熱療法 該方法是由Saal首次報道。據(jù)相關(guān)研究資料統(tǒng)計，使用IDET治療 DLBP 的有效率約達 60%，療效極為顯著。其治療機制主要有兩個方面：1)局部熱能可以使神經(jīng)末梢的感覺神經(jīng)元滅火活，使其失去接受和傳送疼痛信號能力；2)局部熱能可以纖維組織中膠原纖維收縮，發(fā)生再塑性，使撕裂的纖維環(huán)再次愈合。Stamuli等[21]對IDET治療DLBP與腰椎融合術(shù)相比，24個月隨訪發(fā)現(xiàn)兩種治療效果都有明顯改善，但是IDET效果優(yōu)于腰椎融合術(shù)，而且IDET平均手術(shù)時間短于腰椎融合術(shù)。由于IDET是使用熱能治療病變椎間盤，因此，周圍組織的熱損傷需引起我們的關(guān)注。如Kim等[22]通過IDET 治療DLBP患者后療效隨訪的研究中，報告了1例術(shù)后臨近椎體骨死病例。另外，其它文獻也相繼報告了導索誤入馬尾神經(jīng)導致神經(jīng)損傷、椎管內(nèi)感染等并發(fā)癥，值得我們注意。

3.3.2等離子消融髓核成形術(shù) 等離子消融髓核成形術(shù)是通過射頻能量氣化少量髓核組織，并在髓核內(nèi)形成孔道。該技術(shù)最早于2002由Nell應用于臨床。該技術(shù)使用低溫高能離子將組織分解，降低椎間盤內(nèi)的壓力。該技術(shù)刀頭工作溫度僅達40℃～70℃，對周邊組織損傷小，因此也稱為低溫消融。由于等離子消融髓核成形術(shù)主要機制是降低椎間盤內(nèi)壓力，因此該技術(shù)不適用于纖維環(huán)撕裂導致的腰痛。胡湘玉等[23]對等離子消融髓核成形術(shù)治療效果的研究中，于術(shù)前、術(shù)后7、30、90d隨訪患者觀察其疼痛改善狀況。術(shù)后患者VAS 評分明顯降低，JOA評分有效率高達 79%，提示等離子消融髓核成形術(shù)治療DLBP療效確切。雖然該技術(shù)療效較好，但是在治療DLBP患者時我們應嚴格把握適應癥，才能取得滿意臨床效果。

3.4 生物學治療

雖然手術(shù)治療DLBP取得了很好的成效，但是未能從病因根源性解決問題。即使切除了退變的椎間盤，還可導致其他椎間盤因脊柱不穩(wěn)而進一步退變。近幾年，隨著生物技術(shù)的進步，使用細胞生物學修復退變椎間盤已成為熱點。其治療原則為：恢復椎間盤原有解剖結(jié)構(gòu)減輕疼痛。退變的椎間盤中細胞數(shù)目明顯的降低，因此，細胞學治療退變椎間盤就顯得極具成效。目前，間充質(zhì)干細胞(mesenchymal stem cells，MSC)治療DLBP已被逐漸應用于臨床[24]。該類細胞獲取極為簡單，可以從自體骨髓以及脂肪組織中提取。MSC是一種多功能干細胞，具有極強的分化和增生能力，可分泌多種生長因子和細胞因子。Liu等[25]證實骨髓間充質(zhì)干細胞能夠分泌抗炎因子，如IL-10。Strassburg等[26]在退變兔椎間盤的研究中發(fā)現(xiàn)骨髓間充質(zhì)干細胞可過減少椎間盤微環(huán)境分解代謝和再生椎間盤組織來減緩或阻止椎間盤的退化。Noriega等[27]在對MSC修復椎間盤的隨機對照研究中，發(fā)現(xiàn)MSC可通過抗炎及組織再生來迅速緩解DLBP患者腰痛癥狀，并指出異體MSC治療比自體MSC療效更為顯著。因此，MSC治療DLBP也是一種可行的選擇。另外，臍帶間充質(zhì)干細胞也可用于治療DLBP。由于該細胞與骨髓來源MSC相比具有低免疫原性及局部的免疫抑制，因此臍帶間充質(zhì)干細胞更適用于同種異體移植。

4 小結(jié)與展望

DLBP是脊柱外科常見的一種非神經(jīng)根性疼痛綜合征，對患者生活質(zhì)量帶來極大影響。隨著對DLBP的深入研究，學者對其發(fā)病機制、診斷以及治療方式的認識都有著明顯的提升。在對患者治療方案上的選擇也有了個體化的方案，特別是微創(chuàng)技術(shù)及生物學治療的發(fā)展，對DLBP治療又有了更多的選擇，為此類疾病患者帶了極大的福音。在治療技術(shù)進步的同時，DLBP病因需進一步深入研究?？偨Y(jié)引起DLBP的各種因素及誘因，提高群眾對其認識，從根源預防，進而防患于未然。

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