揭秘腰背痛的隐形幕后黑手——症状性许莫氏结节

2019-05-06 文章来源:骨科在线首都医科大学附属北京朝阳医院 张耀扬 杨晋才 海涌 点击量:3194   我要说

1927年,德国病理科医生Christian Georg Schmorl首先提出了许莫氏结节(Schmorl's nodes),定义为髓核突出通过软骨和骨终板进入相邻椎体。

流行病学研究

虽然近年来国内外学者对许莫氏结节进行了较为广泛地研究,主要集中于对X线、CT、MRI等病灶的流行病学评价,以及对诱发因素和可能与其他疾病的关系的研究。但有关许莫氏结节的病因以及形成机制,尚未形成较为统一的观点。

流行病学研究发现,男性许莫氏结节占多数(76%),且多发生在胸腰椎交界区(T7-L1区),而许莫氏结节的的数量、位置或大小与年龄或骨密度之间不存在关系。在T10-L1区内许莫氏结节的出现与椎间盘退变相关,而L2-L5区椎间盘退变与此无关。

此外,根据影像学研究的结果,许莫氏结节更多位于椎体中部(63.7%)。有趣的是,在无症状患者中,多达19%的腰椎核磁共振成像中发现了许莫氏结节。

一篇病理分析的研究发现,高达73%的普通人群可能会出现微小髓核疝入椎体终板。而许莫氏结节的尸体研究发现,在这些结节的外周地区,在椎体与结节接触周围,可以观察软骨细胞的生长以及增厚骨骨小梁,这类研究还表明,由于终板应力改变及软骨的局部破坏,相邻椎体的许莫氏结节有以镜像方式发展的趋势,尸检标本显示相邻椎体终板上有两个许莫氏结节的形状、大小和位置类似于镜像的外观。

许莫氏结节形成机制

许莫氏结节形成及引起慢性腰背痛的病理生理学机制仍然存在很大争议。

经典假设认为这种病变可能与发育过程中动脉的畸形有关。在胎儿时期,椎间盘是由血管供应的,随着年龄的增长这些血管随后退化,正常成人椎间盘实际上是无血管的。椎间盘血管的异常持续存在会破坏椎体终板稳定性,从而导致椎间盘疝入终板。

这一理论支持来自于之前对成年腰椎的尸检研究,发现穿透软骨终板的椎间盘营养血管主要走行在椎体表面的中心区域,而这正是许莫氏结节最常见的位置。

另一个观点则认为可能首先出现椎板下方缺血性坏死,继而导致髓核疝入椎体形成许莫氏结节。通过许莫氏结节进行的尸检切片组织学检查提示存在软骨下骨坏死,这一发现支持了上述假说。

在该研究中,观察到在软骨终板下方骨髓腔内存在纤维化,脂肪细胞和骨小梁内骨细胞均消失。还有其他一些关于许莫氏结节形成的理论,比如创伤后许莫氏结节形成。青少年时期发生过脊柱骨折的患者更容易在骨折的同阶段出现许莫氏结节。

症状性许莫氏结节的临床表现

虽然之前有流行病学研究提示,与正常的人群相比,许莫氏结节的患者可能出现难治性疼痛发生率更高,但这一观点在文献中尚存在争议,一些观察研究发现特殊类型的许莫氏结节与腰痛、骨质疏松性压缩骨折存在明显关联。

1.许莫氏结节与Modic改变

1988年Modic根据他对400多例腰椎MRI的分析,对终板异常的核磁信号进行了分类,并认为不同类型的MRI信号反映了退行性椎间盘疾病的程度。

I型为T1加权自旋回波图像信号强度降低,T2加权图像信号强度增加,表现为纤维血管组织穿透终板,炎症改变,可能还有水肿。

II型为T1加权图像信号强度增加,T2加权图像信号强度等强或增加,表示正常骨髓被脂肪替代。

III型为T1、T2加权图像信号强度降低,提示反应性骨硬化。

Modic注意到,随着时间的推移,大多数1型改变的患者最终会转化为2型改变,而2型改变的患者通常变化不大,偶尔在长时间后发展为3型。虽然最近有一些2型转化为1型和1型转化为0型的报道(终板MRI正常表现),但在临床上少见。专家们普遍同意的Modic 1型2型和3型终板退变的变化与退行性椎间盘疾病有关,1型代表急性期,2型慢性阶段,和3型为硬化的终末阶段。

许莫氏结节周围终板的MRI表现为T1WI低信号、T2WI高信号(Modic I型改变)的患者出现腰痛的发生率更高。这类许莫氏结节周围终板的特征性改变表明骨髓中存在炎症和水肿等终板病变的急性改变,这类许莫氏结节可引起慢性、难治性腰痛。

前文中已提及,终板的Modic改变与椎间盘退变程度是相关的。合并Modic I型改变的许莫氏结节患者通常存在不同程度的椎间盘退变性疾病(Degenerative disc diseases,DDD),从而导致一种特殊类型的椎间盘源性腰痛(Discogenic low back pain)。

其引起慢性腰痛的机制与椎间盘退变性疾病相似,椎间盘纤维环外层撕裂后发生的神经末梢及机械感受器伴随血管肉芽组织内长入纤维环内层,甚至髓核。自由的神经末梢在炎症及机械压力作用下会导致周围神经末梢敏化(周围敏化)从而激活疼痛感受器导致腰痛。对这类患者进行追间盘造影,造影剂要么通过放射状纤维环撕裂流向椎间盘外方,要么通过放射状终板撕裂流向椎体,两者都诱发患者平时的腰痛反应。

2.许莫氏结节与椎体终板骨折

虽然有几项观察性研究发现许莫氏结节与骨质疏松性骨折之间存在关联,但这两种病理改变之间的确切关系尚不清楚。是许莫氏结节导致了压缩骨折还是压缩骨折后终板连续性终端从而引起了许莫氏结节呢?

与正常儿童相比,发生过稳定性脊柱骨折患者在骨折阶段上的许莫氏结节发生率更高,这表明创伤可能也是导致许莫氏结节形成的重要因素。此外,一项动物实验已经证明,反复施加在椎体上的机械应力可能会导致许莫氏结节的形成。基于这些结果,症状性和无症状性许莫氏结节最终都可能追溯到早期创伤性史。

在一项影像学的随访检查中,许莫氏结节的大小一般趋于稳定(平均随访17个月),但是约26%的患者会出现许莫氏结节直径增大,13%的患者会出现相邻椎体终板信号增高。而这些许莫氏结节在大小上有进展,终板信号发生显著改变的患者,由于椎体完整性的破坏,其骨折的风险更高(增加10%)。

许莫氏结节的治疗

大部分许莫氏结节并不会引起症状,存在腰痛、下肢疼等症状的许莫氏结节患者,也应该排除其他病因引起相应症状。而对于明确存在症状性许莫氏结节的病人来说,保守治疗如药物、理疗、卧床休息、冰敷等可能是有效的治疗方法,但应避免应用无效的营养神经(比如甲钴胺)和脱水药物(比如甘露醇)治疗。

对于一些渐进发展的疼痛的病人,通过各种非手术方法治疗无效,可以考虑微创手术【椎间盘内亚甲蓝注射、射频、神经根阻滞、椎间盘封闭】或传统的开放性手术【融合、非融合技术、内镜技术】。

1.治疗方案的选择

基于以往的研究,对于保守治疗无效的症状性许莫氏结节的可以患者通过椎间盘阻滞、经皮椎体成形术、脊柱融合、肿瘤坏死因子(TNF-a)抑制等多种手术方法(22-30)。如何选择手术方法是基于背痛的病因和来源,需明确患者的症状是由于许莫氏结节周围终板骨折引起的,还是退变性椎间盘疾病导致一种特殊类型的椎间盘源性背痛。

2.许莫氏结节周围终板骨折

一些研究已经报道了用椎体成形术治疗许莫氏结节周围骨折患者背部疼痛的成功率(高达80%)。

值得注意的是适应症选择,许莫氏结节有症状,MRI在脂肪抑制象上必须显示典型的终板骨折、水肿的信号改变。也有研究建议水泥注射应特别针对许莫氏结节周围水肿边缘(如MRI所示),因为这些水肿的终板组织是疼痛的主要来源。注射的PMMA倾向于按照许莫氏结节的界限分布,覆盖T2和STIR序列中观察到的高强度区域,而不超过椎体边缘。而且意外的是,PMMA向椎间盘的渗出率非常低,这可能和许莫氏结节周边已成骨硬化有关系。

3.许莫氏结节合并椎间盘退行性疾病

对于许莫氏结节合并Modic I 型改变(TIWI低信号、T2WI高信号),提示骨髓中存在炎症和水肿引起慢性腰痛的患者,治疗方式的选择仍存在很多争议。

(1)脊柱融合手术

对存在慢性腰痛患者,尤其是在年轻人群,应先行相应阶段的的磁共振检查,在椎间盘退变明显的阶段,进行椎间盘造影。对于间盘造影阳性的阶段可选择传统的开放脊柱融合术。

一篇回顾性研究回顾性评价了21例合并许莫氏结节、顽固性慢性背痛、椎间盘造影阳性的患者经前路或后路行腰椎融合术,平均随访3.5个月,发现VAS和Oswestry 残疾指数评分(ODI)评分有统计学意义的改善。事实上,21例患者中有20例在手术后完全消失或腰痛明显减轻,ODI功能明显改善。然而,重要的是:术前椎间盘造影非常重要!只有椎间盘造影阳性的患者才考虑进行脊柱融合手术。

(2)椎间盘封闭术

近期,赵凤东教授发表了关于保守治疗无效的疼痛性许莫氏结节的治疗方式文章。赵凤东教授团队对46例疑似来自于疼痛性许莫氏结节的慢性腰痛患者进行椎间盘造影和椎间盘内封闭治疗(注射1ml倍他米松与罗哌卡因1:1的混合液),结果发现89.2%患者的ODI和腰痛VAS评分明显提高,无加重的患者,随访1年,仍保持良好的效果。他们也发现疼痛性许莫氏结节周围的椎体骨髓在MRI上特征性的信号是:低T1和高T2信号。而在治疗后随访12个月,其信号转变为高T1和T2信号或低T1和T2信号。但许莫氏结节的大小不随时间变化。

(3)椎间盘骨水泥成形术

近期一篇文献报道了经皮穿刺椎间盘骨水泥成形术(percutaneous cementoplasty, PCP)的手术方式,用于腰椎间盘突出症且伴I型终板炎患者治疗的可行性。作者观察了术前、术后1周、6个月和1年这几个时点的ODI和VAS评分,以及手术时间、住院时间、并发症等指标。结果显示在纳入观察的7名患者中,手术用时为55.71±6.07分钟,注入的骨水泥剂量为3.14±0.69ml,平均住院日为7.57±1.27天。VAS、ODI显著缓解,经皮穿刺椎间盘骨水泥成形术增强脊柱稳定性的同时发挥骨水泥的抗炎作用,因而能起到更为理想的治疗效果。

总结

许莫氏结节周围终板骨折是临床常见病,大部分许莫氏结节不引起症状,而存在腰痛、下肢疼等症状的许莫氏结节患者,也应该排除其他病因引起相应症状。特殊类型的许莫氏结节比如:合并ModicI型终板改变或合并许莫氏结节周围的患者可能出现那难治性腰痛。

对于明确存在症状性许莫氏结节的病人来说,保守治疗如药物、理疗、卧床休息、冰敷等可能是有效的方法。

疼痛许莫氏结节的手术策略需要取决于患者疼痛的来源,手术方式也不同于普通骨质疏松性椎体压缩性骨折及椎间盘源性腰痛。因此,应注意脊柱CT和MRI中特殊类型许莫氏结节的特征性改变。

作者简介

张耀申

首都医科大学附属北京朝阳医院

住院医师

师从著名脊柱外科医师海涌教授

研究方向:脊柱畸形疾病、脊柱微创手术技术

杨晋才

首都医科大学附属朝阳医院骨科,主任医师、硕士生导师。

现任中国康复医学会脊柱脊髓专业委员会微创脊柱外科组委员、中国医师协会骨科医师分会脊柱微创工作组委员、中国医师协会骨科医师分会脊柱内镜专家委员会委员、中华医学会骨科分会微创外科学组委员、北京医学会脊柱微创学组副组长、北京中西医结合学会微创学组常委、SICOT中国部微创外科学会第一届委员会委员、首都医科大学骨外科学系脊柱微创研究学组组长、中国医药教育协会骨科专业委员会脊柱分会微创脊柱外科教育工作组副主任委员等职务。

海涌

主任医师、教授

博士及硕士研究生导师

享受国务院政府津贴专家

首都医科大学骨外科学系主任

首都医科大学附属北京朝阳医院骨科主任

从事骨科脊柱外科近30余年,擅长各种脊柱疾患的诊治,主刀成功完成手术超5000余例。

主持承担国家及省部级科研情况10余项,基金800余万元,获得多项省部级科研奖励,第一/责任作者发表各类专业学术文章150余篇(SCI文章40余篇),主编/译学术专著8部,获得国家发明及实用新型专利7项。

现担任多项国际国内学术任职:

中华医学会骨科学分会委员、脊柱学组和创新转化学组委员;中华预防医学会骨科委员会常委;中国康复医学会脊柱脊髓专业委员会副主委、腰椎研究学组主任委员、脊柱畸形研究学组副组长;中国医师协会骨科医师分会委员;中国医疗保健国际交流促进会骨科分会常委、脊柱学组副组长;中国老年学会脊柱关节分会常委;北京医学会骨科分会副主任委员、北京医师协会骨科分会理事、北京康复医学会副会长;国际腰椎研究学会ISSLS常委亚洲首席代表、国际脊柱侧凸研究学会SRS理事、北美脊柱外科学会NASS理事、AOSpine亚太区理事;中国骨与关节杂志副主编、中华医学杂志、中华外科杂志、中华骨科杂志、中国脊柱脊髓杂志编委、SCI杂志Orthopedic Surgery、The Spine Journal编委等。

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