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医学科普

椎间盘造影术

发表者:王胜 1868人已读

  慢性腰腿痛是现代社会人们所关注的一个重要问题,临床实践已经证实许多慢性腰腿痛是由椎间盘退变所引起。据报道,28-43%的慢性腰腿痛来源于椎间盘的病变。然而,椎间盘源性疼痛的诊断却相当棘手,目前公认椎间盘内造影术是诊断椎间盘源性疼痛的较为准确的方法之一。本文综述了国内外近十年椎间盘内造影术在疼痛领域应用情况的相关报道,分析其临床应用的优越性与局限性,并展望其未来发展前景。温州医科大学附属第二医院脊柱外科王胜

  1 发展历史

  1.1 定义

  椎间盘造影术( discography) 又称髓核造影术,是在X线透视或CT扫描引导下,将一定剂量的造影剂注入椎间盘髓核腔内,通过观察髓核和纤维环的形态大小,判断椎间盘的病理特点。早在20 世纪初,Schmorl即开始将铅丹溶成液体作为造影剂注入尸体的椎间盘进行研究,随后瑞典的Lindblom 用碘司特作为造影剂注入活体椎间盘, 1948年该技术开始用于临床诊断腰椎间盘突出症。随着CT、MRI等影像技术的逐渐推广,又开始对椎间盘造影技术的进一步研究。

  1.2 椎间盘内造影的目的及意义

  椎间盘造影术作为一项诊断技术, 其目的主要有:判断患者的下腰痛是否为椎间盘源性;明确引起疼痛的椎间盘节段;评估椎间盘的形态;寻找责任间盘。国内彭宝淦等报道行椎间盘造影,共计100余例,表明其不仅能够直接显示髓核大小、形态及纤维环是否完整, 并且能够复制出患者的疼痛症状, 帮助医生判断致痛性椎间盘(责任椎间盘) 的存在, 从而指导手术。椎间盘造影术在诊断椎间盘源性下腰痛和颈痛的病因方面, 是目前惟一有效的手段,尤其对盘源性下腰痛的诊断具有一定的敏感性,对判断引起疼痛的椎间盘的定位诊断具有较高的价值。美脊柱协会执行委员会认为椎间盘造影适用于椎间盘性下腰痛的诊断试验。北美脊柱外科协会执行委员会认为,诱发性椎间盘造影检查适用于椎间盘源性下腰痛, 是确诊椎间盘源性下腰痛的唯一方法,造影出现的典型阳性征象是患者在造影过程中出现与平时完全一致的疼痛。椎间盘造影有三大优点:(1)当注射造影剂后,可以通过X 线透视、X 线摄片,CT扫描以观察椎间盘内解剖结构以及造影剂在盘内的分布情况,采用MRI实施椎间盘造影时,可以注射含钆的造影剂。(2)当注射造影剂后,复制出原有疼痛,即可准确的找到责任间盘。(3)有学者认为,在造影过程中监测间盘内压力,可以为治疗提供帮助。因此,椎间盘造影术在临床中广为应用。

  2 椎间盘的解剖及病理基础

  2.1 椎间盘的生理结构 成人椎间盘由纤维环、髓核和软骨板组成。由于纤维环结构不平衡,髓核在椎间盘中的位置略偏后,在脊柱的不同部位,椎间盘的大小和形状也不同。在站立位或静坐6 h后,椎间盘的容积减少,使椎间盘的高度减少16%-21%。而卧床休息一夜后,MRI检查发现椎间盘的T2 加权像信号增强25%。

  2.2 椎间盘的病理生理 椎间盘是由蛋白多糖和胶原组成,其内部为相对呈液态的髓核,外面有坚硬、薄片状纤维环所包绕。椎间盘的正常退行性变是一种生理趋势,在创伤、异常退行性变过程中会发生多种生物化学和结构的变化,如软骨终板变薄透明化,纤维环发生放射状撕裂,间盘周围及裂隙间富含血管的肉芽组织形成,这些肉芽组织中含有大量疼痛感受器,机械性或化学性刺激侵犯到椎间盘的神经末梢疼痛感受器,则会引起疼痛。腰椎间盘髓核变性导致纤维环应力分布失去平衡和内层纤维环撕裂是腰椎间盘内紊乱的病理学基础。当内层纤维环破裂后, 纤维环内层的窦椎神经分支易受到来自于髓核的机械因素和化学因素的刺激, 出现椎间盘源性腰痛。对于多数患者,椎间盘源性的疼痛,是由机械刺激、化学因子刺激或炎症反应等综合因素所产生。这也为我们的治疗提供了针对性治疗的依据。随着退行性变进一步发展,纤维环中Ⅱ型胶原增加,伴随着髓核水分的丢失, 椎间盘正常流体力学特性逐渐消失。蛋白多糖和胶原的含量随着退行性变而下降,直接导致了椎间盘张力的下降和水分结合力的下降,同时,随着营养神经及血管的退行性改变,会出现间盘内细胞的死亡或凋亡,造成间盘结构发生明显改变,使椎间盘的高度下降,传递至小关节的负荷增加,加快了小关节囊的退行性变,从而产生了各种各样的临床症状。

  3 椎间盘造影方法

  3.1 椎间盘造影的穿刺 椎间盘造影通常采用神经刺激针(100 mm或150 mm) 作为穿刺针, 这种针比较细, 操作时对于神经、血管、椎间盘的损伤比较小。针刺的途径根据体位通常分3种, 分别为俯卧位的硬脊膜旁途径、经硬膜途径和侧卧位的椎旁途径。椎间盘造影可以在X线透视、X 线摄片及CT扫描下进行。

  3.2 椎间盘内注射造影剂后的情况 正常的椎间盘纤维环完整、弹性好,并能维持一定的容量和内压。有报道, 正常腰椎间盘内能接受液体的容纳量大约为0.5-1.0 mL,最多容纳液体4mL。但另一些学者认为, 正常腰椎间盘容纳量仅为1.5-2.5 mL, 一旦超过3mL即可考虑椎间盘病变。正常的椎间盘内注入造影剂时会在椎间盘内产生较大压力, 造影剂注入量一般为1.0~1.5 ml。发生退变的椎间盘纤维环膨出、破裂或放射状撕裂时,造影剂向纤维环浸润并经破裂处溢出, 则理论上造影剂注入量会大于正常椎间盘容量。注入造影剂时应根据注射时遇到的阻力、剂量及影像学显示结果等综合判断间盘的病变情况,但要注意一点,在影像学定位扫描下,针尖位置较好时,注射造影剂阻力很大时,切忌不要暴力注射,以免造成医源性间盘破裂。注射造影剂后,根据是否诱发出与平时性质、程度相同的疼痛表现,可鉴别是否有椎间盘源性腰痛。同时,可根据注入造影剂的剂量和分布来判断纤维环撕裂程度,为进一步治疗提供依据。

  3.3 椎间盘造影阳性标准

  3.3.1 根据国际疼痛学会椎间盘源性疼痛及Walsh制定的椎间盘造影阳性标准: (1) 造影显示间盘结构上有退变;(2) 诱发痛与平时的疼痛类似或一致;(3) 至少有一阴性对照间盘。

  3.3.2 根据向椎间盘内注入造影剂时患者的反应,分为三类:(1)一致性疼痛, 即与平时性质、程度、部位完全一致的腰痛; (2)非一致性疼痛, 即诱发的腰痛与患者平时腰痛在性质、程度、部位上有一定差异; (3)无痛,即注入造影剂未诱发任何腰痛。其中(1)判定为阳性, (2)、(3)为阴性。

  3.4 椎间盘造影形态学分型

  3.4.1 Sachs 等通过椎间盘造影来评估椎间盘损伤纤维环撕裂程度和椎间盘退行性变程度, 纤维环破裂程度共分4 级:0 级为造影剂完全在正常髓核内; 1 级为造影剂沿着裂隙流入内层纤维环;2 级为造影剂流入外层纤维环, 3 级为造影剂流出纤维环外层或流入硬膜外腔。0 级和1级为正常, 2 级和3级表示纤维环撕裂。

  3.4.2 根据DallasCT椎间盘造影评价系统(Dallas discogram description, DDD)对造影阳性椎间盘的形态进行分型。对纤维环退变与纤维环破裂这两种现象按严重程度进行分级。(1)按纤维环退变程度分为4级:造影剂充填正常髓核空间为正常,退变级别为0级;纤维环退变后造影剂充填纤维环面积占正常纤维环面积10%以下时退变级别为1级;造影剂充填纤维环面积10%~50%为2级;造影剂充填纤维环面积大于50%为3级。(2) 按纤维环破裂程度分为4级:造影剂无外渗,完全局限于髓核内为0级;纤维环破裂后造影剂延伸达纤维环1/3未超过2/3时为1级;达2/3未超外缘为2 级;超过外缘为3级。

  4 正确处理椎间盘造影结果与临床表现及影像学资料的关系。

  4.1 椎间盘造影形态学变化与造影阳性诱发痛之间的关系

  DallasCT椎间盘造影分级方法对纤维环的评估包括两个方面,纤维环退变和纤维环撕裂。对纤维环退变的评估以造影剂充填纤维环的面积为衡量指标,对纤维环撕裂的评估以造影剂自髓核溢出到纤维环的径线距离为衡量指标。国内有学者报道30例经椎间盘造影确诊为椎间盘源性腰痛患者中,纤维环退变为2级、3级的椎间盘在椎间盘造影阳性的椎间盘中占63.2%,而纤维环撕裂为2级、3级的椎间盘在椎间盘造影阳性的椎间盘中占94.7%,说明Dallas纤维环撕裂分级较纤维环退变分级更能提示椎间盘源性腰痛的诊断。早期的研究发现,椎间盘外层纤维环破坏与椎间盘造影的阳性诱发痛有强烈的相关性。一些研究发现在椎间盘内造影时,撕裂或破裂型椎间盘中,88%出现一致性疼痛, 而非撕裂或破裂型中仅48%出现一致性疼痛;出现一致性疼痛的椎间盘中97%有造影剂突破纤维环内层, 而无一致性疼痛的椎间盘仅为57%。有学者应用Dallas 椎间盘造影分级方法评估纤维环撕裂、退变程度和疼痛复制反应之间的关系,发现纤维环破裂未延伸至外层者无一例出现疼痛复制反应。以上结果表明椎间盘退变程度越重, 越容易出现纤维环撕裂和一致性疼痛反应。Colhoun 等将162例椎间盘造影后接受椎间融合术的患者分为两组, 结果椎间盘造影形态学和诱发痛均为阳性组患者手术成功率为88%, 而椎间盘造影形态学阳性而诱发痛阴性组仅为52%,说明椎间盘造影诱发痛在诊断椎间盘源性下腰痛中具有更重要的价值。

  4.2 椎间盘造影结果和MRI影像之间的关系

  MRI是诊断椎间盘退变最敏感的方法,临床中同一病例中多节段椎间盘信号发生改变的情况非常多见。传统腰椎CT及MRI等影像学检查对于单节段腰椎间盘病变, 结合临床表现及体格检查, 多可以明确诊断。但对于两个或两个以上椎间盘均有退变而责任节段不明确者, 单纯MRI信号改变无法区分产生症状的椎间盘来源,其诊断特异性较差。Aprill等首次提出HIZ的概念,即出现于纤维环后外侧的高信号变化,认为MRI影像上纤维环后方的高信号区与椎间盘造影诱发痛有密切关系,诊断疼痛的敏感度为82%, 特异度为89%, 阳性预测值为90%。但由于MRI分辨率及主观因素的影响,对高信号区的判断存在差异,得出的结论很难统一。

  关于HIZ的解剖学及病理学基础,目前尚存在争议。 Aprill等认为其代表纤维环撕裂后的炎性反应。Schellhas等认为HIZ代表纤维环3~5级的撕裂,其高信号为髓核液填充所致。Rickeson等认为其代表椎间盘边缘由炎性诱导形成的新生血管或肉芽组织。彭宝淦等研究发现,对应高信号区的椎间盘组织表现为沿纤维环裂隙形成的不同程度的血管化肉芽组织。另一些学者研究发现在椎间盘造影过程中,MRI显示后缘出现T2加权象高信号、高亮点的椎间盘,在造影过程中全部诱发出疼痛,说明MRI-T2加权象纤维环后方的高信号与诊断椎间盘源性疼痛有密切的相关性,但仍缺乏大样本数据支持。对于MRI显示多节段间盘病变的患者,行椎间盘造影并且能够复制出原有疼痛者,则可以直接针对相应节段的间盘进行治疗,而其他节段MRI异常的间盘则不予考虑。目前临床常通过症状及MRI 的“黑椎间盘”表现排除腰椎间盘突出而怀疑椎间盘源性腰痛,而造影阳性的椎间盘数量要远低于MRI 所显示的“黑椎间盘”数量,说明MRI所显示的“黑椎间盘”并不全是引起腰痛的“责任”椎间盘。虽然慢性腰腿痛患者中MRI-T2加权象上纤维环后方存在的HIZ以及“黑椎间盘”对椎间盘源性腰痛有较高的提示作用,但尚不能取代椎间盘造影术在椎间盘源性腰痛诊断中的地位。

  5 椎间盘造影的应用

  5.1 椎间盘造影的适应症

  (1)盘源性腰痛:腰背部疼痛、不能耐受长时间坐位、无放射性的四肢或腹部疼痛、无神经根支配的功能障碍区、可疑直腿抬高试验、无反射异常;

  (2)除外小关节源性、肿瘤性、感染性以及外伤性等;

  (3)无神经根受压导致的疼痛征象;

  (4)作为臭氧、胶原酶、射频等等微侵袭治疗方法的术前检查;

  (5)评估在CT或MRI检查无异常却有临床症状的患者的病变节段,及影像学表现与临床症状不相符合者;

  (6)确诊在CT或MRI检查中多节段病变的责任间盘;

  (7)对于一些腰椎术后疼痛综合症的患者,由于含有内固定物,行CT或MRI 检查会受影响,间盘造影可以显示间盘结构以及病变。

  5.2 椎间盘造影的禁忌症 凝血障碍:血小板〈50000/mm3;全身感染或穿刺点皮肤感染;孕妇;椎间盘手术后;椎间盘平面脊髓显著受压;造影剂过敏。

  5.3 椎间盘造影的并发症 出血;感染;药物过敏;头痛;硬膜外血肿、脓肿等,其中最常见的是椎间盘造影所造成的一过性疼痛加重,较少见但严重的并发症有椎间盘炎、脓肿形成、急性椎间盘突出。椎间盘造影开始应用以来,感染、神经损伤、出血等并发症的发生率很低,尤其是感染率极少,这与临床中预防性应用抗生素,严格的无菌操作密切相关。

  5.4 椎间盘造影并发症的预防 为了预防以上并反症的发生,尤其是感染的发生,预防性应用抗生素是非常有必要的。由于椎间盘炎一旦发生结果十分可怕,因此1999年美国疾病控制中心(CDC)以及预防外科部位感染的指南均提出,在行椎间盘造影及其他椎间盘内操作时,均应常规预防性使用抗生素。体外实验证实,头孢唑啉及克林霉素与造影剂混合后,仍可发挥其抗菌作用。

  6 展望

  椎间盘造影目前被越来越多的临床医生应用,其主要是用于判断病变间盘节段,以及是否需要进一步治疗。椎间盘造影技术并非很复杂,随着影像学的发展,将使所得图片更加清晰,从而使造影时穿刺更容易与安全,同时减少并发症和缩短操作时间,以及减少患者及操作者的放射线曝光剂量。钆剂造影剂的应用,使碘造影剂过敏的患者有了更多的选择,并在 MRI引导下实施椎间盘造影, Slipman等应用MRI引导对14例碘造影剂过敏的患者的58个腰椎间盘实施了椎间盘造影,选择含钆的造影剂Gd-DTPA,显示7个椎间盘撕裂、7个椎间盘有裂隙,14例患者均未发生严重的过敏反应。MRI较CT提供了更多神经相关的信息,图像更清晰,定位更准确。然而,椎间盘造影作为诊断椎间盘源性疼痛的准确性及其对临床的指导意义方面仍存在争论,因此今后的研究应采用大样本、多中心的临床试验,进一步证实其有效性。虽然预防性应用抗生素对预防椎间盘感染起到很大的作用,但这些结论都源自动物实验,并无临床研究证实,并且抗生素的选择、剂量及用药时间等,仍无定论,因此关于椎间盘造影时应用抗生素的问题仍需进一步探讨。有关椎间盘造影诱发痛阳性与纤维环外层撕裂程度的关系,及其与临床症状的相关性及相关性程度,亦需进一步研究证实。由上可见,椎间盘内造影术虽然有其独特的优越性,但能否真正将其作为一种诊断性的工具,还需要大量的临床研究证实。

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发表于:2019-01-17 23:36

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