摘要：目的：明确腰椎间盘纤维环高信号（high intensity zone ，HIZ）诊断臭氧盘内注射术中显示的纤维环破裂的敏感性、特异性，评价HIZ在臭氧腰椎间盘内注射术前诊断纤维环破裂的临床价值。方法：回顾性分析2005年7月-2006年9月，有腰腿痛而且行腰椎间盘O₃ 气体注射及MR检查的病例，分析HIZ与腰椎间盘O₃ 气体注射发现的纤维环破裂的相关性。结果：68 例有腰背痛和/或下肢放射痛的病人，共113 个椎间盘均成功完成腰椎间盘臭氧注射, MR检查纤维环发现HIZ并且臭氧气体注射发现纤维环破裂的椎间盘71 个,HIZ诊断臭氧注射术中显示的纤维环破裂的敏感性90.9 ％、特异性85 ％。两者之间呈显著的正相关。结论：HIZ是腰椎间盘内臭氧注射术前预测纤维环破裂的敏感性、特异性较高的指标，可以作为腰椎间盘臭氧注射术前诊断纤维环破裂的影像学指标，可以作为手术方式的选择及预后判断的的一项依据。

   关键词：纤维环高信号; 椎间盘;臭氧；纤维环破裂； MRI

【Abstract】 Objective  To determine the lumbar accurarcy and specificity of high intensity zone(HIZ) in the detection of annular disruption which had found in intradiscal ozone injection ,To assess  the clinical value of  HIZ in the diagnosis of the lumbar annulua disruption before lumbar intradiscal ozone injection. Method  Retrospective analysis of  records of patient who had undergone MR and lumbar intradiscal ozone injection from July 2005 to Sep 2006. The accurary and specifity of HIZ were compared with the  lumbar intradiscal ozone injection finding. Result  113 discs in 68 patients with back and/or radicular pain were examined on lumbar intradiscal ozone injection. 71 Discs with HIZ were identified in MRI of which had annular disruption found during lumbar intradiscal ozone injection .The accurarcy and specificity of MRI in the diagnosis of annular disruption were 90.9% and 85% respectively.There was a positive correlation between HIZ and the lumbar annulua disruption in intradiscal ozone injection. Conculusion The results confirm that the HIZ is a marker of a annular disruption,with high accurarcy and specificity. HIZ can be used to diagnose the lumbar annulua disruption before lumbar intradiscal ozone injection.The selection of approache should base on the  annular condition ．

【key word】 high-intensity zone；intervertebral discs; ozone；annular disruption;   MRI

腰椎间盘突出症临床及影像学表现复杂多样，没有任何一种单一的治疗方法可以治愈所有的椎间盘突出。椎间盘突出根据纤维环是否破裂被分为包容性和非包容性突出两种，对于这两种腰椎间盘突出采用不同的介入治疗方法才能获得良好的治疗效果［1］。所以术前评估纤维环是否破裂对手术方式的选择至关重要。本研究的目的在于寻找一个敏感性、特异性较高的MRI征象，作为治疗前诊断纤维环破裂及制定治疗方案的依据。

文献报道MRI纤维环高信号（HIZ）与纤维环破裂有显著的相关性 [2] [3]。本文以臭氧盘内注射气体外逸作为纤维环破裂的诊断标准对照研究HIZ，以明确HIZ诊断腰椎间盘臭氧注射术中纤维环破裂的敏感性、特异性，评价HIZ是否可以作为腰椎间盘臭氧注射术前评估纤维环破裂的影像学征象，并评价其临床意义。

1 材料与方法

1.1病例资料

本课题对椎间盘病变导致腰腿疼痛而接受臭氧椎间盘内注射治疗的患者 68 例进行了回顾性分析，入选条件包括：2005年7月-2006年9月在南方医院、广州军区总医院行臭氧椎间盘内注射术，且在术前6个月内行腰椎间盘MR检查，条件允许者术前行MR检查，所有病例均行1-2腰椎间盘注射术。

1.2方法：

1.2.1 腰椎MR检查：扫描方法及条件：MRI主磁场1.5T，采用矢状面及横断位自选回波序列T2加权像（TR/TE=3000ms、75-108ms，层厚5mm，间距＝1mm，矩阵256×256）。为减少患者在MR检查后椎间盘病变变化造成的影响，我们选择与造影时间间隔小于6个月［4］的MRI图像，条件允许者在造影前行MR检查。

1.2.2 HIZ诊断标准[2]：T2加权像椎间盘纤维环内的局部高信号，这一区域与髓核分离且信号高于髓核（图1.①②）。所有阅片均有一名高级职称及中级职称的医生完成，该两名医生对椎间盘臭氧注射术、腰椎影像及HIZ影像诊断均有较丰富的经验。

1.2.3腰椎间盘臭氧气体注射方法：2005年7月-2006年9月由一名医生完成腰椎间盘气体造影。体位：健侧卧位或俯卧位，俯卧位时，腹下垫薄枕，使腰椎间盘处于压力最低状态，腰椎间盘气体造影术采用两种穿刺入路：一、椎体旁开8-9厘米安全三角穿刺入路穿刺（简称旁入路），穿刺针为22G椎间盘穿刺针。二、小关节内侧穿刺入路。穿刺针为心内穿刺针，25G。臭氧为山东淄博医疗器械公司生产的医用臭氧发生器，臭氧浓度为50 ug/ml，注射方法为5ml医用注射器脉冲式推注［5］。为避免医源性纤维环破裂采用压力控制腰椎间盘臭氧注射，采用自制的压力监测装置，将注射压力控制在1000 mmHg以下（小于文献报道的椎间盘最高拉伸破坏强度2250-10500 mmhg［6］），气体局限于纤维环内者说明纤维环未破裂，注射气体量约5ml，不再加注气体；注射时椎间盘内压力较低，气体逸入硬膜外腔、椎旁组织间隙者，说明纤维环破裂，一般注射8-10ml［5］。

1.2.4腰椎间盘气体造影结果判断：椎间盘造影现在已有的分型Dallas[7]、Adams［8］，其中Dallas分型为CT扫描分型，Adams分型为透视下造影分型，与气体造影结果相仿，本文参照Adams分型：分为5级，1、2级被认为形态学正常，3、4、5级代表椎间盘退变并伴有纤维环裂隙（前方）、多发裂隙和纤维环完全破裂。注射气体时气体逸入硬膜外腔、椎旁组织间隙者，说明纤维环破裂（如图1）

1.2.5统计学方法：将HIZ组和非HIZ组数据输入计算机分析系统（SPSS10.0），采用x²检验对两组数据进行比较，P＜0.01为差别有显著性意义。根据下列公式计算敏感性及特异性，敏感性=阳性/（阳性+假阴性）×100%；特异性=阴性/（阴性+假阳性）×100%。

   本研究中所有病人均行MRI检查及压力控制腰椎间盘臭氧注射术，其中男 38 例，女30 例，年龄 23-66 岁,平均年龄 44.5岁，对 113个椎间盘行气体造影，所有气体造影均成功，成功率100％，气体造影分型见表1，结果见（表1），HIZ诊断腰椎间盘臭氧注射术中显示的纤维环破裂的敏感性90.9 ％、特异性 85 ％，x²检验P＜0.01，HIZ与臭氧注射术中显示的纤维环破裂与有显著的相关性。

图1  腰椎间盘MRI与压力控制腰椎间盘臭氧气体造影结果

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矢状位：腰4－5椎间盘后缘点状高信号	横断位：椎间盘纤维环后缘点状高信号	注射臭氧气体见：气体外溢至硬膜外腔

椎间盘后缘高信号	椎间盘后缘裂隙状高信号	气体向椎间盘前后缘外溢

 

 

注：x²值＝ 65.719（P＜0.01）,压力控制腰椎间盘气体造影诊断的纤维环破裂与HIZ有显著的相关性。

3  讨论

目前对腰椎间盘突出导致腰腿痛的病因有了深入的认识，主要有三种学说，即神经根机械压迫、化学性神经根炎、自身免疫学说。总的来说导致腰腿痛的原因可分为机械性的和炎症性的。

对于包容性椎间盘突出，主要是机械压迫引起的腰腿痛，采取减压的治疗方式, 如经皮髓核摘除术、激光消融术、射频消融术,在完整纤维环和后纵韧带的弹性反作用力之下,将突出部分髓核组织挤入减压形成的负压腔隙,使突出组织还纳或部分还纳，从而减轻甚至解除病变椎间盘对神经根和硬膜囊的压迫,进而起到很好的治疗效果［9］［10］［11］。对于该种突出采取外科髓核摘除术也可以取得良好的效果。

而非包容性突出患者,除了压迫，化学性神经根炎、自身免疫也是引起腰腿痛的重要原因。椎间盘髓核组织是人体内最大的、无血管的封闭结构组织,与周围循环毫无接触，椎间盘损伤或病损后,髓核突破纤维环或后纵韧带的包围, 髓核液中的糖蛋白和β蛋白质漏出，对神经根及周围组织产生强烈的化学刺激性，产生大量的组织胺、缓激肽、前列腺素Ｅ１,Ｅ２及白三烯等炎性物质的释放,由于神经根没有神经束膜这一化学屏障,因此极易产生化学性神经炎［12］，并且在其修复过程中新生血管长入髓核组织,髓核基质中的糖蛋白和β蛋白质便成为抗原,机体在这种持续的抗原刺激下,就产生抗原抗体免疫反应［13］。对这种非包容性的腰椎间盘突出症患者若采用单纯减压的介入治疗方法疗效往往不佳，只有将消除神经根周围的炎症及减压结合起来才能收到好的治疗效果。若只给予减压治疗，一方面因其纤维环和后纵韧带已不完整(破裂甚至破出),导致原有弹性张力的丧失,而缺乏纤维环和后纵韧带的张力挤压,即使被减压的椎间盘内已形成负压腔隙,突出部分髓核组织也不易回复；另一方面局部炎症反应仍然存在，炎症会继续刺激神经根产生疼痛。目前能起到消炎、中远期减压作用的只有臭氧注射治疗法。神经根周围注射合适浓度的O3后可以氧化神经根表面及周围的髓核结构,消除其化学刺激性和免疫源性而对神经根及硬膜结构无任何损伤,而且动物实验［14］表明O3氧化后的髓核呈现进行性的萎缩,病理学检查证实3个月后髓核结构方彻底萎缩和固化,临床观察亦表明O3治疗后3个月方可获得最理想的疗效。所以对于纤维环破裂的患者宜采用臭氧注射术。

可见对于包容性及非包容性的椎间盘突出治疗方式不同，所以在术前MRI诊断纤维环破裂，采取臭氧注射治疗的方法就可获得好的即时及中远期疗效。

我们知道纤维环分为内、中、外三层，外层由胶原纤维组成，内层由纤维软骨带组成，将髓核与椎体及椎间盘外组织分隔。纤维环损伤后出现的病理改变为：局部血管腔隙样改变、淋巴细胞浸润、胶原纤维细胞增生、胶原纤维增生及排列紊乱群簇样退变的软骨细胞。这些病理改变导致局部自由水增多、富含脂滴及糖原颗粒的软骨细胞聚集，从而在T2WI上表现为高信号，这是纤维环损伤后MRI上表现HIZ的机理[15]。

影响HIZ诊断腰椎臭氧注射术中显示的纤维环破裂敏感性及特异性的因素：一、部分容积效应会使信号强度降低，当HIZ的厚度小于扫描层厚或HIZ位于两个扫描层面中时，会降低HIZ 的信号强度；二、对于纤维环破裂时间较短的病例，由于尚无HIZ的病理改变，MRI图像上未出现HIZ；三、行MR检查和椎间盘臭氧注射的时间间隔太长，在这期间发生了HIZ的病理改变；四、MRI纤维环外层看到辐射型、横断型、同轴型撕裂征象同样也提示纤维环破裂[16]，如图1③，虽然不符合HIZ的诊断，但气体造影显示纤维环破裂；五、纤维环损伤后胶原纤维增生可能导致外层纤维环破口疤痕长入修复，暂时闭塞破口，气体不能通过破口，臭氧注射术中未见气体外逸。其中前四项降低了HIZ诊断腰椎臭氧注射术中显示的纤维环破裂的敏感性，第五项降低了HIZ诊断腰椎臭氧注射术中显示的纤维环破裂的特异性。

结合以上HIZ诊断腰椎臭氧注射术中显示的纤维环破裂的特点，我们提出用HIZ作为臭氧注射术前评估纤维环破裂的标准要注意以下几点：尽量在术前行MR检查，尽量采用薄层扫描，结合纤维环裂隙征、髓核突出部位、程度、形态诊断纤维环破裂。可能会进一步提高臭氧注射术前诊断纤维环破裂的敏感性及特异性。

Lam[3]等以椎间盘碘剂造影显示纤维环破裂并诱发一致性疼痛作为诊断标准对照研究HIZ，报道HIZ诊断纤维环破裂的敏感性81%，特异性79%；傅强[17] 以手术直视观察作为纤维环破裂的诊断标准对照研究HIZ，发现HIZ诊断纤维环破裂的敏感性88.9%，特异性84.3%。本研究HIZ诊断腰椎间盘臭氧注射术中显示的纤维环破裂的敏感性90.9 ％、特异性 85 ％，较文献报道稍高。可以作为臭氧注射术前评估纤维环破裂的指标。术前MRI发现HIZ，高度提示纤维环破裂，患者有下腰痛症状，术前就可以考虑行臭氧注射术，并可以预测术后症状缓解较快。若未发现纤维环破裂征象则可考虑行其他介入方法减压治疗，做到对治疗术前心里有数。

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