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1、腰椎间盘退行性变的分级第32卷第1期2012年2月赣南医学院JOURNALOFGANNANMEDICALUNIVERSITYZ.32,v0.1FEB.2012腰椎间盘退行性变的分级卢和柏(江西省南康市中医院,江西南康341400)中图分类号:R681.53文献标志码:A文章编号:10015779(2012)01015203流行病学调查显示,约80%以上的人一生中发生一次以上的严重腰腿痛,每年人口的15%20%受到腰痛困扰,1%的人群因腰痛而永久致残.为此投入的医疗保健费用也颇为可观,如英国每年花费约120亿英镑用于诊治腰腿痛.在美国,每年约有1300万人因下腰痛就医,花费约500亿美元.下腰痛
2、是脊柱疾患中复杂的临床综合征中最为常见的症状,我们目前能作出正确诊断和治疗的仅占15%J.尽管大多数下腰痛原因不完全清楚,但腰椎间盘已被认为是下腰痛的主要起源部位.随着年龄增长,椎间盘退变程度与腰痛发病率平行增高,提示椎间盘退变可能是引起腰痛的主要原因j.根据椎间盘退变影像学,组织学及其临床病理联系研究,对椎间盘进行分级,有利于指导临床的治疗方法.1MRI检查分级MRI是对椎间盘退变病理变化临床评估的最重要方法,它能反映组织的多个参数,可直接进行矢状位,冠状位及斜位等多平面成像.MRI是目前研究椎间盘退变最简单,最精确的非侵入性影像学方法.1.1椎间盘退变在MRIT2加权像上按Pearce分级
3、标准分为5级(表1),其中I,级为正常椎间盘,一V级为退变椎间盘.表1MRI椎间盘退变的Pearce分级标准1.2Videman等根据椎间盘含水量的变化进行了半定量的数字评估,具体方法是:选择sE脉冲序列(为尽可能减小因主观因素所产生的偶然误差,要求由两个以上的专业人员)对每个椎间盘的前,中,后三部分退变程度进行主观评估,将退变分为4级:I级,椎问盘无退变征象,显示为高信号密度,评定为0分;II级:轻度退变,信号密度轻微的降低,评定为1分;级:中等程度退变,信号密度中等程度的降低,评定为2分;1V级:严重退变,信号缺失,评定为3分.每个椎问盘退变度评分为其前,中,后三部分退变评分之和.变化范围
4、为09分,0分为无退变椎间盘,9分退变最严重.此方法为我们提供了评定椎间盘退变的半定量标准.1.3Ibrahim等通过建立椎间盘退变动物模型的方法,观察了不同退变状态椎间盘含水量和纤维环内裂隙的相应MRI表现,分为以下5期:I期,退变早期,由于椎间盘内自由水和结合水减少,表现为12加权像信号降低,T1加权像椎间盘干瘪,变簿.期,退变发展期,髓核出现不同程度的纤维化,钙化,T1,他加权像表现为斑点状低信号.期,髓核皱缩,间盘内积气出现真空征,像表现为低信号.期,纤维环出现裂隙,髓核组织在间盘内游走,表现为加权像黑色纤维环内出现高信号区(high.intensityzone,HIZ),可合并环状和
5、放射状裂隙,此时表现为12加权像整个椎问盘不均匀高信号.V期,纤维环裂隙内出现修复性血管反映,通过增强(Gd.DTPA)MRI成像则表现为裂隙内明显增强高信号.SchmorlS结节T1加权像表现为软骨下椎体内低信号,rI2加权像相应区域高信号.退变椎间盘椎体终板区也有相应的变化.1.4Tertti等根据椎间盘退变程度,在T2加权像上依视一l52一觉将之分为三种信号类型:I型,髓核显示高信号强度(明亮),为正常;II型,中等信号强度(灰色),表明退行性变的早期;llI型,低强度信号或信号缺失(黑色),表明显着的退变.同时他们还利用感兴趣区(ROI)设备测量了相对信号强度.1.5在脊柱退变性疾病患
6、者的MR检查中,常可发现与椎间盘相邻的终板及终板下骨的信号改变,这种影像学改变由DeRoos等于1987年最早报道.Modie等于1988年对这种影像学改变定义并描述(Modic退变).Modic等首先报告了退变椎间盘近终板区椎体MRI信号改变特点及其意义,并通过病理组织学证实,将椎间盘退变终板区椎体MRI变化归纳为三级:I级:T1加权像该区信号降低,强化后信号升高,rI2加权像高信号,病理学表现为软骨下血管化的纤维组织以及软骨终板的裂隙或破裂;II级:T1加权像表现为该区信号增强,T2加权像则表现为等信号或轻度增强信号,梯度回波(,I2)为等信号强度,病理表现为脂肪组织替代正常软骨或骨组织,
7、终板区破裂及其继发性炎性反应;III级:终板区在T1,均表现为低信号,相应的组织学和x线表现为该区广泛骨硬化.Jensen等的研究表明,在没有下腰痛症状的人群中,椎间盘的信号改变也相当普遍.显然,尽管磁共振信号强度能较好的反应椎间盘的退变程度,但是单纯的依赖磁共振信号强度并不能很好的诊断椎间盘退行性疾病.2椎间盘造影曾被认为是有创伤的,颇具争议的检查方1期卢和柏腰椎间盘退行性变的分级法,仅作为腰椎MRI和CT扫描之外的一项补充检查.目前认为:椎间盘造影可以通过激发原有症状模式,根据注入造影剂数量造影剂显影的范围判断纤维环撕裂程度.椎间盘造影在帮助我们评价退变相邻节段椎间盘的退变程度方面却起着决
8、定的作用.Schneiderman等曾用椎间盘造影来比较研究MRI对腰椎退行性变的诊断价值,认为有两个或两个节段以上的腰椎退行性变患者来说.椎间盘造影就显示出其重要性.也有学者认为对于单节段严重退变的患者,其相邻节段轻或中度退变.其单节段融合疗效及手术创伤势必优于两节段或三节段.但严重退变的节段是否就是导致症状的节段,对这种患者融合节段的选择就要依赖于椎间盘造影.2.1CT椎间盘造影比CT平扫和单纯椎问盘造影能分别多获得30%和33%的基础诊断资料.造影后CT平扫(CTD)与x线片检查结合可提供椎间盘正,侧位和横断面三个平面的形态特点.Bernard等由此将椎间盘退变分为7型/期:I型,正常,
9、造影剂位于椎问盘中央,无疼痛反应;II型,退变早期,纤维环撕裂但造影剂仍在椎问盘中央,有疼痛反应;nl型,造影剂从裂隙进入外层纤维环区,但外层纤维环完整,有疼痛反应,根据放射状裂隙的方向又分为3A(正后方),3B(后外侧)和3c(外侧);IV型,髓核突出造成外层纤维环膨出,4A,4B型突人人椎管,4C型为极外侧突出,可压迫同节段发出的神经,有腰痛和造影后疼痛反应;V型,外层纤维环破裂,髓核突出到后纵韧带下,可诱发疼痛反应;VI型,脱出髓核与椎间隙分离,因造影剂游离,椎间盘内压力不高,游离块刺激疼痛敏感器才诱发疼痛反应;型,椎间盘退变终末期,纤维环广泛崩解,多处撕裂,造影剂混乱分布于整个椎间隙,
10、疼痛反应可有或无.椎间盘造影除用于观察椎间盘内部形态变化外,还用于诊断椎间盘源性下腰痛(discogeniclowbackpain),这是其他形态学检查方法难以做到的.值得注意的是,只有在椎间盘造影引起临床相应疼痛表现时才判定为阳性,而非仅仅是影像学上的改变.2.2CT下椎问盘造影结果可采用Dallas分级标准(Dallasdiscographydescription)评定椎间盘退变情况.0级:造影剂位于髓核内:1级:造影剂填充度小于纤维环的10%;2级:造影剂填充度为纤维环的10%一50%;3级:造影剂填充度超过纤维环的50%.疼痛激发试验也分为3个级别.0级:阴性,无疼痛;1级:存在不明确
11、的疼痛,注射时引起疼痛,但与临床症状不同;2级:阳性,可以完全复制临床症状.椎间盘造影除用于观察椎间盘内部形态变化外,是诊断椎间盘源性下腰痛(discogeniclowbackpain)的金标准,这是其他形态学检查方法难以做到的.3Thompson病理分级基于椎问盘的大体形态分级,以期对椎间盘不同退变时期的患者实施不同治疗.Thompson等观察了椎问盘组成结构包括髓核(NP),纤维环(AF),软骨终板(CEP)及相邻椎体中矢状位大体形态,把椎间盘退变分5级:I级,NP呈胶冻状,AF分层,透明软骨样CEP厚度均匀,透明,椎体边缘光滑.级,NP边缘出现白色纤维组织,AF纤维层之问出现黏液样物质,
12、CEP厚度不规则,椎体边缘有凸出.级,NP内出现实性纤维组织,AF失去纤维环和髓核分界的广泛黏液样浸润,CEP可见软骨局灶状缺损,椎体边缘软骨源性或骨性骨赘.级,NP内出现平行于CEP的水平裂隙,AF出现局限性的纤维环破裂,CEP的软骨下骨形成纤维软骨,软骨下骨不规则化和局限性硬化,椎体骨赘<2mm.V级,裂隙贯穿AF和NP,CEP广泛硬化,椎体骨赘>2mm.4分子生物分级4.1Antoniou等通过对特定大分子表面抗原决定簇(如蛋白多糖,I,型胶原生物合成标记)的免疫测定,从椎间盘基质更新的角度把椎问盘退变过程分为三期:I期(生长期,015岁),以活跃的基质分子生物合成以及活跃的
13、型胶原降解为特点;期(成熟老化期,1540岁),生物合成活性逐步降低,型胶原降解逐渐减少;期(退变和纤维化期,4O岁),蛋白多糖,型胶原生物合成减少,降解增加,I型胶原合成增加.这种分期提高了对椎间盘生长,成熟,老化和退变的认识,为用特定方法控制基质更新过程或延缓,逆转椎间盘退变提供一些理论依据.软骨终板在椎间盘生长,生物力学完整性以及椎间盘营养等方面具有重要作用,这些条件的丧失将导致椎间盘退变加速.1996年,Antoniou等用同样的方法研究了终板基质的更新特点,以此对椎间盘退变过程进行分级.使用蛋白多糖标记物(846)和I,型胶原生物合成标记物(CPI,CPI1)含量的免疫测定对其基质更
14、新进行分析,结果发现在新生儿和25岁组其含量最高,随年龄增加含量逐渐降低,但在老年组(60岁以上)和高度退变椎间盘CPI抗原决定簇的水平明显增加,降解的型胶原百分比从新生儿到5岁渐增,随年龄增加逐渐减少,然而在高度退变椎间盘的软骨终板内其含量又有显着增加.据此,作者将软骨终板的退变分为三期:I期(生长期),以活跃的基质合成以及活跃的型胶原降解为特点;II期(成熟老化期),生物合成活性逐步降低,型胶原的降解逐渐减少;期(退变期),型胶原生物合成减少,降解增加,I型胶原生物合成增加.5基于MRI,椎间盘造影诱发疼痛,x线平片和解剖因素的分类Thalgott等副认为椎间关节是三面关节的复合体,它的构
15、成不仅有一个前柱的终板关节,而且有两个后柱的关节.早期的经验表明关节面的退化程度是决定人工椎间盘置换术成功最重要的因素.当人们从椎体间关节的融合转变到椎体间关节置换时,就迫切需要针对三面关节的复合体的退变程度进行分类.以此产生了新的分类标准,依据MRI,椎间盘造影和X线平片将椎体间节段分为前柱,后柱两部分.新的分类已被需要做单节段前路椎体间融合或环形融合的100例病例的单盲实验研究证实有效.虽然人工椎间盘置换的最佳手术适应征,及融合的适应征仍存在争论,但是新的分级对我们认识人工椎间盘置换术是必要的.依据椎间关节的正确分类,可以帮助脊柱外科医师决定哪些节段的椎间盘适合置换,哪些需要融合.新的分类
16、依据MRI,椎间盘造影诱发疼痛和腰椎的正侧位片把椎体问的节段分为两部分,即前柱和后柱.这三个影像分类的依据可显示以下特征:MRI影像的外表,脊柱前凸的角度,终板的形态和条件,有无椎间盘内破裂(依据椎间盘造影有无诱发疼痛),有无椎问盘突出和节段间的活动,椎间的高度,有无骨赘,矢状面或冠状面畸形,关节面退变,有无椎管狭窄,狭窄的类型.新的分类系统三部分由一个前柱的标准和两个后柱的标准组成.前柱标准将没有矢状面和冠状面畸形的椎间盘分为四类:A,B,C和D,对有矢状面畸形的椎问盘归为E级,有冠状面畸形的归为F级.A级:前柱,MRI正常像,矢状面脊柱前凸,圆的终板,正常密度的终板,无椎间盘内破裂/无痛,
17、无椎间盘突出,无椎间过度活动,无椎间盘高度的丢失.B级:前柱,MRI的,I2像显示脱水,或是正常的解剖,可有矢状面脊柱前凸的丢失,可有终板轻一l53赣南医学院2012焦度的硬化,可有椎间盘内破裂/可有疼痛,可有椎问盘突出,椎间活动度轻度增加,无椎问盘高度的丢失.c级:前柱,MRI的12像显示重度脱水,矢状面上无前凸,可能有终板的硬化,终板表面不规则失去圆的形状,椎间盘内破裂/疼痛,可有椎间盘突出,椎间活动度增加,椎问盘高度的丢失.D级:前柱,MRI的12像显示重度脱水,矢状面呈中立位或后突,终板硬化,终板正常解剖形态消失,确切的椎间盘内破裂/疼痛,可能椎间盘突出,无椎间过度活动,椎间隙完全消失
18、并后弓丢失,可有前方骨赘.E级:前柱,矢状面畸形,峡部裂/渐进性腰椎滑脱,IV级,A.D级椎间盘的子类目,节段间的活动导致间隙间的裂缝,退行性滑脱I一级,全部C或D级椎间盘的特征,可有终板对终板的接触.F级:冠状面畸形,不规则的终板,退变的病因学,全部C或D级椎间盘的特征,有骨赘.后柱:(1)无关节面退变;(2)关节面退行性变/无椎管狭窄;(3)关节面退行性变伴椎管狭窄(a)中央椎管狭窄,(b)侧方椎管狭窄,(c)椎问孔狭窄.腰椎融合和椎间盘置换的手术指征在某些方面有重叠,但是他们并不一致.因此许多有顽固腰痛的患者,因为一个或两个等级的腰椎退行性变无后柱的病理变化,被认为既可行椎间融合又可行人
19、工椎间盘置换.分类为D级和许多C级的椎间盘,因为不规则的形状,终板硬化和椎间隙缺少弹性不适合人工椎问盘置换.有E或F级椎间盘(矢状面或冠状面畸形)的患者不是现在,也不可能是以后的人工椎问盘置换术的指征.一个椎间盘若是正常的,很明显这些椎问盘不应被融合或置换.这些标准只有B级和部分C级椎间盘(无后柱的病理变化)有退行性变的节段符合人工椎间盘置换术的指征.B级椎问盘说明在MRI上部分脱水,其他方面正常,无椎间盘高度丢失,有或无轻度终板硬化,有或无椎间盘突出,有或无椎问盘内破裂,椎问盘高度的无丢失,即有被椎问盘造影诱发疼痛的典型椎间盘内破裂而其他方面正常.C级椎间盘表明MRI上严重脱水,有或无终板硬
20、化,和终板正常圆形有丢失.终板不规则,是椎间盘内破裂的确切表现,c级椎间盘无硬化或终板严重不规则可行人工椎间盘置换术.然而,椎间盘假体必需是平的以适应终板圆形的丢失.随着技术的提高,人工椎间盘置换术的适应征将会扩大,因此有必要有个对椎间盘和后柱病理通用理解的分类标准,帮助脊柱外科医师和在工业中的应用.参考文献:ManiadakisN,GrayA.TheeconomicburdenofbackpainintheUKJ.Pain,2000,84:95103.AndersonGB.EpidemiologyoflowbackpainJ.ActaOrthopscandSuppl,1998,281:283
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