MRI“HIZ”征結合CT 引導下椎間盤造影對椎間盤源性腰痛的診斷價值

劉玉珂，崔宏勛，申 晟，孔凡國，李培嶺，張斌青，王 娜，趙振江，郭會利，張 敏，張國慶，陳亞玲

（河南省洛陽正骨醫院（河南省骨科醫院），河南 洛陽 471002）

Park 等[1]于1979 年首先提出椎間盤源性腰痛的概念，定義為所有不以神經組織受壓（即除外腰椎間盤突出癥、腰椎管狹窄等）為主要表現的腰椎間盤退行性疾病，其源于椎間盤自身的疼痛，有別于椎間盤突出壓迫神經根所引起的根性疼痛。目前對這種疼痛的病理生理、病因、發病機制、診斷及治療等尚缺乏足夠的認識，明確診斷困難[2]。Aprill 和Bogduk等1992 年首次提出纖維環內高信號區（High intensity zone，HIZ）的概念，“HIZ” 征特指MRI 矢狀位T2WI 上出現的HIZ，代表椎間盤纖維環中的環狀裂隙。文獻[3]認為“HIZ”征是椎間盤纖維環破裂和椎間盤源性腰痛的重要影像學表現，但也有研究認為“HIZ”征診斷椎間盤源性腰痛的價值有限。本文應用“HIZ”征對病變椎間盤造影前進行分級，通過椎間盤造影評估椎間盤纖維環的破裂程度，分析“HIZ”征與椎間盤源性腰痛“責任間盤”的相關性，提高診斷準確性，為臨床治療提供科學的依據。

1 材料與方法

1.1 一般資料

對2015 年1 月—2020 年10 月來我院就診的102 例患者進行MRI 檢查，均無明顯的椎間盤突出，表現為一個或多個椎間盤具有“HIZ”征，對具有“HIZ”征的椎間盤進行CT 引導下椎間盤造影檢查。102 例患者均表現為長期慢性下腰痛且不伴有典型的神經根性癥狀和相關體征。男44 例，女58 例，年齡23～60 歲，平均40.5 歲。單節段椎間盤“HIZ”征25 例，2 個節段椎間盤“HIZ”征52 例，3 個節段椎間盤“HIZ”征20 例，4 個節段椎間盤“HIZ”征4 例，5個節段椎間盤“HIZ”征1 例。椎間盤造影前患者下腰痛癥狀均持續超過5 月，經對癥保守治療療效不明顯。

1.2 MRI 檢查方法

采用西門子公司Skyra 3.0T 和飛利浦公司Ingenia 3.0T 超導型磁共振成像設備，表面線圈，應用快速自旋回波（FSE）序列T1WI、T2WI 及脂肪抑制序列T2WI，常規行矢狀位、冠狀位和軸位掃描，對顯示“HIZ” 征表現的椎間盤行軸位脂肪抑制序列T2WI高分辨薄層掃描，層厚2 mm，層間距0.5 mm，視野（FOV）30～40 cm，矩陣256×256～256×384，觀察椎間盤內“HIZ”征的特點。

1.3 “HIZ”征的評價

根據腰椎矢狀位及軸位脂肪抑制序列T2WI 高分辨薄層掃描圖像，將椎間盤纖維環三等分為內、中、外層纖維環，由三位高年資影像診斷醫師共同閱片，在軸位圖像上對具有“HIZ”征的椎間盤內異常高信號累及的范圍進行分級，共分為Ⅲ級：Ⅰ級：異常高信號局限于椎間盤內層纖維環，不超過纖維環內側1/3，呈局限小片狀或團狀；Ⅱ級：異常高信號累及椎間盤中層纖維環，未達到外側纖維環，未向兩側纖維環內擴展；Ⅲ級：異常高信號累及椎間盤外層纖維環，向兩側纖維環內擴展。

1.4 CT 引導下椎間盤造影方法

根據MRI 檢查，對具有“HIZ”征的椎間盤行CT引導下椎間盤造影術，評估椎間盤纖維化破裂程度。患者取俯臥位或側臥位，給予鎮靜劑，穿刺點皮膚常規消毒、局麻，采取后正中入路或側方入路，側方入路適用于L1～L3之間的椎間盤，后正中入路適用于L3～S1節段的椎間盤，穿刺入路選擇無“HIZ”征的椎間盤健側。CT 定位掃描確定椎間盤穿刺層面，通過測量確定體表進針點、進針角度和深度，采用22 號穿刺套針，穿刺針長度15 cm，經棘突旁8～10 cm 椎間隙前外側穿刺達椎間隙中后1/3 交界處進入椎間盤，注入對比劑，記錄注入量，觀察患者的疼痛反應，如在注射對比劑時誘發出原有的疼痛癥狀或雖未誘發出疼痛但阻力較大無法繼續注入時，停止對比劑注射。注入對比劑后，穿刺針不動，保持一定壓力約1～2 min 后拔出穿刺針。選擇相鄰的無“HIZ”征椎間盤造影作為對照。椎間盤造影后半小時內進行CT掃描，采用西門子公司128 層螺旋CT，層厚2 mm，層距0.5 mm。對比劑選用北京北陸藥業生產的碘海醇注射液，240 mgI/mL。

1.5 椎間盤造影的CT 評價

由2 位高年資臨床醫師和1 位高年資影像醫師共同閱片，根據椎間盤造影的CT 表現，參考Dallas分級方法，評估椎間盤纖維環的破裂程度，將其分為4 級：0 級：造影劑位于髓核內；1 級：造影劑沿著裂隙流人內層纖維環，不超過纖維環的1/3；2 級：造影劑流入內、中層纖維環，不超過纖維環的2/3，未達到外層纖維環，未向兩側纖維環內擴展；3 級：造影劑流出達到外層纖維環或向兩側纖維環內擴展或突破纖維環流入硬膜外腔。0 級和1 級為正常，2 級和3 級表示纖維環破裂。

1.6 椎間盤造影疼痛誘發試驗的評價標準

疼痛誘發試驗分為陰性和陽性，陰性為造影時患者無疼痛或存在不明確的疼痛，即注射時引起疼痛，但與臨床癥狀不同；陽性為與臨床癥狀相符的一致性疼痛，即注射時準確誘發出與平時癥狀一致的腰痛或牽涉痛[2]。

1.7 統計學分析

應用SPSS 16.0 數據統計軟件包，“HIZ”征級別與椎間盤造影Dallas 分級、椎間盤造影Dallas 分級與誘發疼痛反應的關系采用Ridit 分析，“HIZ”征與椎間盤造影疼痛反應、椎間盤纖維環破裂程度與椎間盤造影疼痛反應的關系采用Kappa 一致性檢驗，P＜0.05 為差異有統計學意義。

2 結果

2.1 MRI“HIZ”征的分級和分布

102 例患者共檢出178 個椎間盤“HIZ”征，其中L2/L3椎間盤10 個，L3/L4椎間盤35 個，L4/L5椎間盤84 個，L5/S1椎間盤49 個。Ⅰ級“HIZ”征24 個（圖1a），Ⅱ級“HIZ”征108 個（圖2a），Ⅲ級“HIZ”征46個（圖3a）。

2.2 椎間盤造影的CT 分級和分布

對178 個具有“HIZ”征的椎間盤在CT 引導下行椎間盤造影，并進行Dallas 分級，結果顯示24 個Ⅰ級“HIZ”征中Dallas 分級0 級3 個、1 級21 個（圖1b）；108 個Ⅱ級“HIZ” 征中Dallas 分級2 級96 個（圖2b），3 級12 個；46 個Ⅲ級“HIZ”征中Dallas 分級2 級1 個，3 級45 個（圖3b）。

圖1 男，38 歲，L4/L5 椎間盤“HIZ”征Ⅰ級，MRI T2WI 上椎間盤內異常高信號局限于內層纖維環，不超過纖維環內側1/3，呈局限片狀或團狀（圖1a）；椎間盤造影Dallas 分級為1 級，造影劑沿著裂隙流入內層纖維環，不超過纖維環的1/3（圖1b）。圖2 男，39 歲，L4/L5 椎間盤“HIZ”征Ⅱ級，MRI T2WI 上椎間盤內異常高信號累及椎間盤中層纖維環，未達到外側纖維環，未向兩側纖維環內擴展（圖2a）；椎間盤造影Dallas 分級為2 級，造影劑流入內、中層纖維環，不超過纖維環的2/3，未達到外層纖維環，未向兩側纖維環內擴展（圖2b）。Figure 1.Male,38 years old,L4/L5 disc“HIZ” sign grade I,MRI T2WI: abnormal high signal is confined to the inner annulus fibrosus,not more than 1/3 of the inner side of the annulus fibrosus,localized patchy or mass (Figure 1a).The classification of discography Dallas is grade 1,and the contrast agent flows into the inner annulus fibrosus along the fissure,which is not more than 1/3 of the annulus fibrosus(Figure 1b).Figure 2.Male,39 years old,L4/L5 disc “HIZ” sign grade Ⅱ,MRI T2WI: abnormal high signal in the intervertebral disc involving the middle annulus fibrosus,does not reach the outer annulus fibrosus,does not extend into the bilateral annulus fibrosus (Figure 2a).The Dallas classification of discography is grade 2.The contrast agent flows into the inner and middle annulus fibrosus,which is not more than 2/3 of the annulus fibrosus,but does not reach the outer annulus fibrosus and does not extend into the bilateral annulus fibrosus(Figure 2b).

圖3 男，42 歲，L5/S1 椎間盤“HIZ”征Ⅲ級，MRI T2WI 上椎間盤內異常高信號累及椎間盤外層纖維環，向兩側纖維環內擴展（圖3a）；椎間盤造影Dallas 分級為3 級，造影劑流出達到外層纖維環并向兩側纖維環內擴展，右側突破纖維環流入硬膜外腔（圖3b）。圖4 女，39 歲，L4/L5 椎間盤“HIZ”征Ⅱ級，MRI T2WI 上椎間盤內異常高信號累及椎間盤中層纖維環，未達到外側纖維環，未向兩側纖維環內擴展（圖4a）；椎間盤造影Dallas 分級為3 級，造影劑流出達到外層纖維環并向右側突破纖維環流入硬膜外腔（圖4b）。Figure 3.Male,42 years old,L5/S1 disc “HIZ” sign grade Ⅲ,abnormal high signal on T2WI MRI involves the outer annulus fibrosus and extends into bilateral annulus fibrosus (Figure 3a).Discography Dallas grade 3,the contrast agent outflow reaches the outer annulus fibrosus and extends into the annulus fibrosus on both sides,and the right side breaks through the annulus fibrosus into the epidural space(Figure 3b).Figure 4.Female,39 years old,L4/L5 disc “HIZ” sign grade Ⅲ,MRI T2WI: abnormal high signal in the disc involving the middle annulus fibrosus,does not reach the lateral annulus fibrosus,does not extend into the bilateral annulus fibrosus(Figure 4a).Discography Dallas grade 3,contrast agent outflow reaches the outer annulus and breaks through the annulus fibrosus to the right and flowed into the epidural space(Figure 4b).

2.3 MRI“HIZ”征與椎間盤纖維環破裂程度的關系

見表1。178 個椎間盤“HIZ”征進行椎間盤造影時，24 個Ⅰ級“HIZ”征中21 個與Dallas 分級相符，3個不相符，為0 級；108 個Ⅱ級“HIZ”征中96 個與Dallas 分級相符，12 個不相符，為3 級（圖4a，4b）；46 個Ⅲ級“HIZ”征中45 個與Dallas 分級相符，1 個不相符，為2 級?！癏IZ”征分級越高，椎間盤纖維環破裂程度的分級也越高，二者具有顯著的統計學關系（P＜0.01）。

表1 MRI “HIZ 征”與椎間盤造影Dallas 分級的分布

2.4 “HIZ”征與椎間盤造影誘發疼痛的關系

178 個椎間盤“HIZ”征進行椎間盤造影時77 個誘發疼痛，占43.3%，對102 例患者中無“HIZ”征的97 個椎間盤進行了對照造影，13 個椎間盤誘發疼痛，占13.4%。“HIZ”征與椎間盤造影誘發疼痛反應陽性之間具有統計學關系（P＜0.05）。

2.5 椎間盤纖維環破裂程度與椎間盤造影誘發疼痛的關系

Dallas 分級0 級的3 個椎間盤造影時均未出現疼痛反應；Dallas 分級1 級的21 個椎間盤造影時5個出現疼痛反應，占23.8%；Dallas 分級2 級的97個椎間盤造影時33 個出現疼痛反應，占34.0%；Dallas 分級3 級的57 個椎間盤造影時39 個出現疼痛反應，占68.4%。椎間盤纖維環破裂程度與椎間盤造影出現疼痛反應之間具有顯著的統計學關系（P＜0.05）。

3 討論

3.1 “HIZ”征的發生機制和臨床意義

國內外文獻[3-5]認為，“HIZ”是沿椎間盤纖維環裂隙所形成的富含不同程度毛細血管的肉芽組織，可刺激椎間盤周圍的竇椎神經而導致椎間盤源性腰痛，“HIZ”伴隨著椎間盤退變出現，發生規律與纖維環破裂趨勢一致?！癏IZ”征可出現于單個椎間盤，亦可同時發生于多個椎間盤，可位于椎間盤前緣或后緣，可位于前、后緣的上方、中央或下方，后緣發生率明顯高于前緣，前后緣同時發生者較少，可能與椎間盤后緣纖維環薄弱、承受壓力較大而易發生破裂有關。本組病例均對椎間盤后緣“HIZ”征進行研究?！癏IZ”征可見于成年人的各個年齡階段，具有顯著的年齡特征，后緣發生年齡多早于前緣，原因可能與前后緣纖維環解剖差異及承受壓力、破裂發生的程度、時間先后等有關。文獻[6-8]認為“HIZ”征是椎間盤纖維環破裂和椎間盤源性腰痛的重要影像學表現，但也有研究認為“HIZ”征診斷椎間盤源性腰痛的價值有限，在無癥狀人群中也可發現“HIZ”征，發生率約為23.2%，在腰痛組發生率為28.0%～38.8%，應用“HIZ” 征判斷纖維環破裂的準確率較低，只有當“HIZ”出現在纖維環的外層時才能比較可靠地預示疼痛，另外，當多個椎間隙均出現“HIZ”征時，較難判斷“責任間盤”。

3.2 “HIZ”征的局限性與椎間盤造影的優勢

“HIZ”征診斷椎間盤源性腰痛具有局限性，文獻[2，7]認為，椎間盤造影是診斷椎間盤源性疼痛的“金標準”，椎間盤造影可誘發、復制患者平時的臨床癥狀，有助于判斷“責任間盤”，同時還可根據造影劑在椎間盤的彌散情況進行Dallas 分級，對椎間盤纖維環的退變及撕裂程度進行評估，提高診斷的精確性，幫助手術定位，避免對非“責任間盤”實施手術。但是，椎間盤造影術為有創性檢查，誘發疼痛時有諸多干擾因素，其準確性及對臨床的指導意義仍有爭議[9]，對于部分非“責任間盤”進行造影，可導致椎間盤的醫源性損傷，加重病人的身心負擔。

3.3 “HIZ”征與椎間盤纖維環破裂程度的關系

“HIZ”征可提示椎間盤纖維環的破裂，但“HIZ”征在部分無癥狀人群中也可出現，患者是否具有臨床癥狀與纖維環的破裂程度有關，只有當“HIZ”出現在外層纖維環時才能可靠地預示疼痛[10]，因此，揭示“HIZ”征與椎間盤纖維環破裂程度的關系，對“責任間盤”的判斷具有臨床意義。本組對178 個椎間盤進行椎間盤造影，162 個與Dallas 分級相符，具有較高的符合率（91.0%），3 個Ⅰ級“HIZ”征、12 個Ⅱ級“HIZ”征及1 個Ⅲ級“HIZ”征與Dallas 分級不相符，可能與“HIZ”級別的判斷、造影時的穿刺部位、注射壓力及纖維環裂隙的貫通程度等有關[11]，提示MRI“HIZ” 征分級與Dallas 分級具有較高的符合率，可應用“HIZ”征指導臨床進行椎間盤纖維環破裂程度分級。

3.4 “HIZ”征與椎間盤造影疼痛誘發試驗陽性的關系

椎間盤造影疼痛誘發試驗可客觀反映“HIZ”征與椎間盤源性腰痛的關系，當一個具有“HIZ”征的椎間盤內被注入的造影劑量超過2 mL，且在注射過程中誘發、復制了平時的臨床癥狀，則椎間盤造影疼痛誘發試驗為陽性，提示椎間盤纖維環破裂，認為此椎間盤是引起腰痛的“責任間盤”，但并不是所有具有“HIZ”征的椎間盤造影疼痛誘發試驗都為陽性。椎間盤造影同時對相鄰的一個無“HIZ”征的椎間盤進行對照造影，可在一定程度上排除假陽性疼痛[12]。本組178 個具有“HIZ”征的椎間盤造影時77 個誘發疼痛，占43.3%，97 個無“HIZ”征的椎間盤進行對照造影，13 個椎間盤誘發疼痛，占13.4%，二者具有顯著的統計學差異（P＜0.05）。本文認為，盡管“HIZ”征并不能可靠預示椎間盤源性腰痛的“責任間盤”，特異性不強，但具有“HIZ”征的椎間盤為椎間盤源性腰痛“責任間盤”的可能性遠遠高于無“HIZ”征的椎間盤，對于椎間盤源性腰痛的患者，存在椎間盤“HIZ”征，仍然是進行椎間盤造影的可靠依據，且做出“責任間盤”認定的可能性更高。

3.5 椎間盤纖維環破裂程度與椎間盤造影誘發疼痛的關系

由于引起椎間盤源性腰痛的竇椎神經分布于椎間盤的外層纖維環，因此椎間盤纖維環破裂程度與椎間盤造影時是否誘發疼痛必然存在聯系，椎間盤纖維環破裂程度越高，纖維環撕裂越靠近外層纖維環，疼痛誘發試驗陽性的可能性就越大[13]。本組Dallas 分級0 級和1 級的24 個椎間盤造影時僅5個出現疼痛反應，占20.8%，Dallas 分級2 級的97個椎間盤造影時33 個出現疼痛反應，占34.0%，而Dallas 分級3 級的57 個椎間盤造影時39 個出現疼痛反應，占68.4%，椎間盤纖維環破裂程度與椎間盤造影疼痛誘發試驗陽性之間具有顯著的統計學差異。顯示Dallas 分級與椎間盤造影誘發試驗陽性之間具有相關性，Dallas 分級級別越高，椎間盤造影疼痛誘發試驗陽性的比率也越高，該椎間盤為“責任間盤”的可能性就越大，對該“責任間盤”進行精準治療，患者臨床癥狀好轉的可能才會大大提高。若椎間盤造影疼痛誘發試驗為陰性，只有單純的“HIZ”征，則該椎間盤為“責任間盤”的可能性就較小。

本研究結果顯示，MRI “HIZ”征可指導臨床進行椎間盤纖維環破裂程度分級，椎間盤“HIZ”征仍然是進行椎間盤造影的可靠依據，且做出“責任間盤”認定的可能性更高，Dallas 分級與椎間盤造影誘發試驗陽性之間具有相關性，Dallas 分級級別越高，該椎間盤為“責任間盤”的可能性就越大，“HIZ”征與椎間盤造影密切結合，認真對照疼痛誘發試驗結果，對確定 “責任間盤”、準確診斷椎間盤源性腰痛具有重要的臨床應用價值。