青海大学附属人民医院，青海 西宁

收稿日期：2023年11月8日；录用日期：2023年12月18日；发布日期：2023年12月25日

摘要

腰椎间盘突出症在临床诊断与治疗中常需要影像学辅助，一般采用X-ray、CT及MRI来评估腰椎间盘突出症患者的病情，从而来制定对于患者的诊疗计划。本文将从3种影像学对于腰椎间盘突出症的诊断意义与价值进行综述。

关键词

腰椎间盘突出症，影像学

Clinical Progress in Imaging Evaluation of Lumbar Disc Herniation

Zhe Wu, Zhongshu Shan

Affiliated People’s Hospital of Qinghai University, Xining Qinghai

Received: Nov. 8^th, 2023; accepted: Dec. 18^th, 2023; published: Dec. 25^th, 2023

ABSTRACT

Lumbar disc herniation often requires imaging assistance in clinical diagnosis and treatment. Generally, X-ray, CT and MRI are used to evaluate the condition of patients with lumbar disc herniation, so as to formulate diagnosis and treatment plans for patients. This article reviews the diagnostic significance and value of three kinds of imaging for lumbar disc herniation.

Keywords:Lumbar Disc Herniation, Imaging

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1. 引言

腰椎间盘突出症又称为腰椎纤维环破裂症或腰椎髓核脱出症。主要是因为腰椎间盘各部分(髓核、纤维环及软骨板)，尤其是髓核，有不同程度的退行性改变后，在外力作用下引起腰椎骨关节旋转、倾斜、错位，引起椎间盘突出椎间孔或椎管，刺激神经或脊髓；或因骨关节错位、椎间孔移位，导致神经根移位与椎间盘产生卡压，引起腰椎活动障碍、腰痛、下肢放射痛，称为“腰椎间盘突出症”。据临床统计，目前80~90%的腰椎间盘突出症患者经系统的保守治疗可获得缓解，仅有10~20%的患者经保守治疗无效需行手术治疗 [1] 。目前治疗腰椎间盘突出症的手术方式有：开放性手术(后路腰椎突出椎间盘组织摘除术、腹膜后入路椎间盘切除术)、微创手术(经皮穿刺介入手术、显微腰椎间盘切除术、显微内窥镜腰椎间盘切除术、经皮内镜腰椎间盘切除术)、腰椎融合术、腰椎人工椎间盘置换术四类。目前腰椎融合术主要适用于：腰椎间盘突出症伴明显的慢性轴性腰背痛；巨大椎间盘突出、腰椎不稳；复发性腰椎间盘突出，尤其是合并畸形、腰椎不稳或慢性腰背痛的情况 [2] 。腰椎人工椎间盘置换术主要用于腰椎间盘源性腰痛，包括包容型腰椎间盘突出的患者。是否适用于非包容型椎间盘突出和有严重神经压迫症状的腰椎间盘突出患者仍无定论 [2] [3] 。腰椎融合术及腰椎人工间盘置换术这两种术式适应症较窄，目前绝大多数腰椎间盘突出症患者无需融合与椎间盘置换。

在临床工作中对于腰突症患者病情严重程度，尤其是术后的恢复状况，其疼痛、残疾评分及工作生活能力是一方面的评价，另一方面我们则需从影像学角度评价患者腰椎间盘突出症的严重程度及术后的恢复程度。然而，目前临床对腰突症的影像学评价方法、评价标准、测量方法众多，尚无公认最佳的影像评价方法 [4] ；故本文从临床常用影像学检查评价方法包括X-ray、CT、MRI等进行综述。

2. X-Ray检查

X-ray由于经济实惠、辐射剂量小、简便快捷等优点，常作为临床腰椎间盘突出症检查的首选。一般拍摄腰椎正侧位，及屈伸动力位片。腰椎正侧位拍摄时，患者取左侧卧位，膝关节与髋关节屈曲约90˚。屈伸动力位片拍摄时，让患者在屈曲位状态下及过伸位下进行拍摄 [5] 。由于骨组织是体内X线衰减系数最大、密度最高的组织，与其他组织之间存在良好的对比。在X片上可以清楚地显示相邻椎体间的关系。在X线上常用的几个评价参数：1) 椎间高度指数：其是在腰椎侧位上测得的，椎间高度指数(DHI) = 椎间隙前缘高度与后缘高度之和/相邻椎体高度之和。2) 矢状面运动范围(sROM)：其是指椎体矢状面运动的程度，以相应椎体的上终板和下终板之间、伸展位置和弯曲位置之间的矢状面角度差异进行测量 [6] 。3) 也有学者 [7] 使用椎间角度(IVA)及动态IVA来评价，IVA即上椎体的下终板与下椎体的上终板间的夹角。动态IVA即在动力位时测得的椎间角度。4) 腰椎前突角：成角角度测量方法有Cobb法、Hutter法和Simmon法，临床常采用Cobb法 [5] [8] 。Cobb法则需要经融合椎间隙上下终板分别作垂线，根据两垂线成角变化来判断。Simmon法需要测量上下椎体前缘的两条直线的成角，根据成角变化来判断。Hutter法则是将动力位的腰椎X线片重叠，根据成角变化来判断。更有学者研究指出，椎间高度指数越低、腰椎前凸角越小，腰椎间盘突出恢复程度越差 [9] [10] 。但由于X线上不能看出椎间盘，对于腰椎间盘突出症的评价多为主观判断，其准确性需要依靠阅片者的经验，单纯依靠X片并不能准确判断腰椎间盘突出症的严重程度及术后恢复状况，因此需要结合CT或者MRI来综合评判。

3. CT检查

CT技术用于评价腰椎间盘突出症较X线有明显的优势。CT检查可以完善腰椎间盘CT平扫各个断层面，清楚地显示椎间盘的突出部位、大小、形态和神经根以及硬脊膜的受压情况。同时，还可以显示黄韧带肥厚、小关节增生、椎管和侧隐窝狭窄。CT具有很高的密度分辨率，其横断面对椎间盘形态改变较为直观，能直接显示椎间盘本身，这是X线上不能体现的。在CT上可以通过一些数据测量来清楚地评价腰椎间盘突出症的病情程度及恢复状况，如髓核突出率、突出层距及椎间盘突出角这几个参数，便能很好地反映腰椎间盘突出症的病情。1) 髓核脱出率：突出椎间盘最大矢状径与同一层面椎管最大矢状径的比值 × 100%；2) 突出层距：检查平面最上突出层至最下突出层之间的距离，提示的是髓核移位的情况；3) 椎间盘突出角：将突出间盘的顶点作为基点，突出两边的夹角 [11] [12] 。有学者 [13] [14] 还在CT图像上测量患者椎管面积、实际椎管面积、神经根管面积、神经根管实际面积来评价患者腰椎间盘突出症的病情程度及术后的恢复状况。并用上述参数计算椎管软组织浸润率、神经根管浸润比，椎管软组织浸润率、神经根管浸润比能很好地反映椎管及神经根受压情况。

椎管软组织浸润率 = (椎管面积 − 实际椎管面积)/椎管面积

神经根管浸润比 = (神经根管面积 − 神经根管实际面积)/椎管面积

此外，还可以使用腰椎CT矢状面屈曲角、终板屈曲深度、双侧腰大肌横断面积来评价。在CT正中矢状面重建图像上定义终板后缘为B、前缘为A，以1 mm间距作AB连线垂线，与终板间最长线段记为CD，定义CD长度为终板屈曲深度。定义AC和CB组成的夹角为矢状面屈曲角；利用鼠标画出双侧腰大肌兴趣区，测量腰大肌横断面积 [15] [16] 。有文献研究指出，矢状面屈曲角、终板屈曲深度、双侧腰大肌横断面积等参数均大于对照组。尽管在CT上可测量及计算的腰椎参数很多，但国内外多数学者认为在诊断腰椎间盘突出症上MRI相比较CT更具优势 [17] [18] [19] [20] [21] ，在椎间盘膨出例、椎间盘脱出例、椎间盘积气例、椎间盘游离例等等进行对比分析，发现MRI在疾病检出率方面明显高于CT。且CT上所能够测量及计算的参数在核磁图像上同样能够进行操作，所以临床选择检查手段还需依靠实际情况判断。

4. MRI检查

磁共振(Magnetic Resonance Imaging, MRI)评估腰椎间盘突出症的病情程度及术后恢复状况，是临床最常用、可靠的检查方法。并且由于MRI采用的是射频波，相较于CT的电磁波其波长较长，能量最高可达到10⁻⁷ eV。相比之下，超声波的波长较短，能量可达3 × 10³ eV。考虑到人体内存在多种C-H结合有机物，结合能力为1 eV，所以其射频能量无法切断C-H结合，所以说MRI不会对生物产生任何损害 [20] 。而腰椎CT均放射量(6 mSv)相当于约300次胸部X线检查的放射量(0.02 mSv) [22] 。就这一点来讲，MRI相较于CT也更安全无害。但MRI技术也存在一定的局限性，其成像时间普遍较长。针对患者腰椎间关节的空间分辨率尚不够高，在发现钙化灶方面不够敏感，所以在定性诊断方面存在一定困难。但目前MRI已成为腰椎间盘突出症的首选技术，由于椎间盘成分不同，软骨终板、髓核与纤维环在MRI上的信号显示存在明显差异 [23] 。所以X片及CT所能得到的各项参数均可在MRI上测得。并且采用核磁图像来评价腰椎间盘突出症的一些分级及参数却是不能在X片及CT上进行的。

如临床最常用的核磁腰椎间盘退变分级系统为Pfirrmann分级 [24] ，根据MRI上发现的变化，椎间盘退变分为5个级别，范围从轻度(1级)到重度(5级)椎间盘退变：Pfirrmann通过MR的T2加权图像对腰椎间盘退变程度进行分级：A级：椎间盘的结构呈均匀的白色高信号，其椎间盘的高度正常。B级：椎间盘的结构呈不均匀的白色高信号；纤维环和髓核的区别比较明显，有或没有水平灰色带；C级：椎间盘结构的信号不均匀，中间是灰白的信号强度；纤维环和髓核的区别不明显，椎间盘的高度正常或略微下降；D级：椎间盘结构的信号不均匀，呈黑色低信号；髓核和纤维环之间的区别消失，椎间盘的高度正常或适度下降；E级：椎间盘结构的信号不均匀，呈黑色低信号；髓核和纤维环之间的区别消失，并有椎间隙的塌陷。但是单5级分级系统对椎间盘退变的分级不够细致，虽然能够很好地应用于年轻人，但用它来对老年人椎间盘退变进行分级时，发现大约87%的退变椎间盘很难确定为它是属于C级还是D级。并且在老年患者中，使用该5级分级系统不能明确椎间盘退变与其他因素的关系 [25] 。这一分类随后于2007年更新，纳入了8个级别(见表1)。但常规MRI Pfirrmann分级系统的分级标准是以矢状位的图像信息为依据，是基于形态学的定性评估标准，难以对椎间盘退变早期蛋白多糖丢失的特点的分子生化水平变化进行准确评估 [26] 。所以国内外一些学者运用一种新型功能磁共振成像技术来客观并量化评价腰椎间盘退变，磁共振T2-mapping技术可对软骨组织中水、糖类、蛋白质、胶原等成分定量评估，从而对其退变程度进行判定。通过比较髓核及纤维环的T2值定量反映腰椎间盘水分含量，间盘内水分或蛋白、多糖含量多，则T2值较大，而胶原含量较多，可T2值较低 [27] [28] 。此外，还有学者指出，Modic变化与腰椎间盘突出症也有相关，Modic变化是在MRI上观察到的椎体终板变化。这些变化与组织学检查结果相关。最初确定了两种不同类型的Modic改变(1型和2型)，随后描述了3型。1型改变的特征是T1加权序列上的低信号和T2加权序列上的高信号，通常与软骨下骨内的血管肉芽组织有关。2型改变的特征为T1序列高信号和T2序列高信号或等信号，通常与邻近骨髓脂肪替代有关。3型改变的特征是T1和T2序列信号均低，并与终板硬化有关，通常继发于外伤性损伤 [29] 。Brooks等 [6] 指出，1型Modic终板改变的腰椎间盘突出症患者可能预后不佳，其预后程度可能差于2型及3型的Modic终板改变。

表1. Pfirrmann分级

此外，对于腰椎间盘突出症核磁图像，还可通过硬膜外瘢痕来评价其病情程度及术后恢复状况。硬膜外瘢痕评分方法目前广泛应用的是Ross等提出的硬膜外瘢痕分级评分方法：0 = 无疤痕；1 = 大于0%和(或)小于等于25%的象限充满疤痕；2 = 大于25%和(或)小于等于50%的象限充满疤痕；3 = 大于50%和(或)小于等于75%的象限充满疤痕；4 = 大于75%和(或) 100%的象限充满疤痕 [30] 。国内学者刘磊等 [31] 在Ross分级基础上提出一种新的MRI分级系统，首先对硬膜外瘢痕进行等级评分(0~10分)，0分为无瘢痕组织，1分为小于10%的瘢痕组织充满椎管空隙面积，2分为11%~20%，3分为21%~30%，4分为31%~40%，5分为41%~50%，6分为51%~60%，7分为61%~70%，8分为71%~80%，9分为81%~90%，10分为大于90%，再依据下列公式计算硬膜外瘢痕平均面积及瘢痕指数：

单层面硬膜外瘢痕面积 = (椎管面积 − 硬膜囊面积 − 神经根面积) × 同层面硬膜外瘢痕等级评分 × 10%。

硬膜外瘢痕平均面积 = ∑单层面硬膜外瘢痕面积 × 1/5。

硬膜外瘢痕指数 = ∑各层面硬膜外瘢痕面积/∑各层面椎管内空隙面积。

但该方法依旧具有局限性，比如血肿机化、再突出椎间盘等因素难以与硬膜外瘢痕鉴别，面积的测定难以精准等。尽管评价腰椎间盘突出的各种标准层出不穷，但MRI目前依旧是最佳的选择，未来也需要更多的临床研究对不同评价标准的准确性进行检验，总结出更为精确可靠的评价标准。

5. 结语

综上所述，关于腰椎间盘突出症的病情程度及术后恢复状况的评价方法多种多样，尽管文中说到最佳选择是核磁图像，但在实际临床工作中，难以单独以一种影像资料去评价患者的病情程度及术后恢复状况，并且更多时候要考虑患者的经济水平与医疗成本等问题。所以如何选择检查方式是一个临床医生至关重要的一项工作。X线检查具有便宜快捷的优势，可以对腰椎间盘突出的情况进行初步的判断，但准确性较差，不能直观地看到椎间盘等组织。CT能清楚地显示椎间盘的突出部位、大小、形态和神经根以及硬脊膜的受压情况，但是辐射剂量大，并且后期还有进一步完善MRI的可能。MRI虽然对人体无害，并且X片及CT所能得到的各项参数均可在MRI上测得，但其价格昂贵。这些都是我们作为一个临床医生开具检查前必须要思虑周到的地方。

文章引用

吴 哲,单中书. 腰椎间盘突出症影像学评价的临床进展
Clinical Progress in Imaging Evaluation of Lumbar Disc Herniation[J]. 医学诊断, 2023, 13(04): 426-431. https://doi.org/10.12677/MD.2023.134065

参考文献