腰椎间盘突出症(protrusion of the lumbar intervertebral disc )是指腰椎间盘发生退行性改变以后,在外力作用下,纤维环部分或全部破裂,单独或者连同髓核、软骨终板向外突出,刺激或压迫窦椎神经和神经根引起的以腰腿痛为主要症状的一种病变。 腰椎间盘突出症是骨科的常见病和多发病,是引起腰腿痛的最常见原因。腰椎间盘突出的解剖学基础主要包含以下几方面。 脊柱依靠椎间盘、关节突关节、前后纵韧带、黄韧带、棘上、棘间韧带、横突间韧带等将各脊椎连接而成。脊柱的功能单位是运动节,运动节由上下两个椎骨及其间的软组织构成。 一个运动节可分成前后两部分。运动节前部包括相邻椎骨的椎体、椎间盘和前、后纵韧带;运动节后部包括相应的椎弓、椎间关节、横突、椎板、棘突和后部韧带。 脊柱的椎骨有32块,因寰枢椎之间和骶椎、尾椎间无椎间盘,故椎间盘只有23个。椎间盘的厚度以腰部椎间盘为最厚,约为9mm。 椎间盘的总厚度占脊柱全长的1/4-1/5,其形状与脊柱的生理性弯度相适应,对脊柱具有连接、稳定、增加活动及缓冲震荡的弹性垫作用。 脊柱腰段呈生理性前凸,而骶段则后凸。脊柱是身体的支柱,在矢状位上呈S形,当直立活动时,各种负荷应力均集中在腰骶段,故该处容易发生急、慢性损伤及退行性变化。 椎间盘是由上、下软骨终板,中心的髓核及四周的纤维环构成。 由透明软骨构成,覆盖于椎体上、下面骺环中间的骨面,平均厚度约为1mm,有许多微孔,是髓核水分和代谢产物的通路。成人的软骨终板为无血管无神经的组织,损伤时不产生疼痛,也不能自行修复。 软骨板与纤维环一起将胶状髓核密封,如软骨板有破裂或缺损,髓核可突入椎体,在X线片上显示椎体有压迹,称Schmorl结节。 小延伸:schmorl结节多发生于腰椎及下部胸椎,上部胸椎少见,颈椎未见schmorl结节的报道。schmorl结节约86%位于终板中后1/3交界处。 其好发部位与脊柱的承重、应力区及椎板的薄弱区(脊索退化部及血管闭塞部)有关呈单发或多发,表现为类圆形或不规则形的低密度灶,周围是宽窄不一的硬化带。 纤维环由含胶原纤维束的纤维软骨构成,位于髓核的四周,其周边部纤维附着于上下椎体的边缘,中层纤维附着在上下椎体的骺环,内层纤维附着于软骨板。在横切面上可见多层纤维软骨呈同心圆排列,各层之间有黏合物质,牢固结合。 纤维环的纤维束相互呈30°-60°斜行交叉重叠,这种纤维束的特殊排列,使椎间盘能承受较大的弯曲和扭转负荷。纤维环为较坚实的组织,其前侧及两侧较厚,后侧较薄,各层之间黏合物质较少,不如前部及两侧部坚实。 纤维环的前部有强大的前纵韧带加强,后侧有后纵韧带,但后纵韧带较窄,且薄,在暴力较大时,髓核易向后方,特别是向后外方突出。 髓核是一种弹性胶状物质,为纤维环和软骨板所包绕,成人期髓核位于腰椎间盘偏后,脊柱的运动轴通过此部,其弹性作用,如弹簧,可减少脊髓与头部的震荡。 髓核中含有黏多糖蛋白复合体、硫酸软骨素和大量的水分。依据不同的年龄,水分的含量可占髓核总量的70%~90%。出生时含水量高达90%,18岁时约为80%,70岁时下降到70%左右。髓核中的含水量一日之中随着承受压力的改变亦有变化。 椎间盘受到压力时,髓核中的水通过软骨板外渗,含水量减少;压力解除后,水分再进入,髓核体积又增大,弹性和张力升高。随着年龄的增长,椎间盘逐渐退变,含水量随之减少,其弹性和张力减退,降低了抗负荷的能力,易受损伤。
不同姿势下腰椎间盘受力不同。以站立位脊柱负荷为100%计算,在坐位增加到150%,而站立前屈位为210%,坐位前屈达270%。
劳损与脊柱的生物力学密切相关。Denis和Ferguson提出了脊柱三柱理论,认为脊柱的稳定性有赖于中柱的完整,并非取决于后方韧带复合结构。他们将脊柱分为前、中、后三柱。 前柱:前纵韧带、椎体和椎间盘的前2/3; 中柱:后纵韧带、椎体和椎间盘的后1/3; 后柱:椎弓、黄韧带、棘间韧带。 前柱为压力侧,后柱为张力侧。腰部肌肉及其附着点的筋膜、韧带及骨膜的慢性损伤皆因腰部在活动时其位置较低,所承受应力较大,三柱理论有利于对脊柱生物力学的理解。 椎间盘的血管和神经供给: 在胎儿时期血供来自周围组织和椎体,椎体的微血管穿过软骨板进入椎间盘内,但不进入髓核。出生后这些血管逐步闭锁,至12岁左右则完全闭锁。在幼年时期纤维环各部都有血管分布,这些血管来自椎体周围的小血管,但随着年龄的增长,纤维环深部的血管逐步闭锁,无血管穿人纤维环的深部。至成年时期,除了纤维环的周边部分外,椎间盘的其他部分均无血管存在,髓核和纤维环的营养靠周围渗透供应。 一般认为与血管的分布相似,即在纤维环的周边部有丰富的神经末梢,在纤维环的深部、软骨板和髓核内均无神经纤维。椎间盘的前部和两侧主要为来自脊神经和交感神经的纤维,后部则来自窦椎神经纤维。一条窦椎神经可分布于一个以上的椎间盘。由于纤维环周边部有丰富的神经纤维,故在纤维环损伤时可产生腰痛,在手术中切除纤维环时病人也有疼痛感觉。 腰骶神经根从硬脊膜囊的前外侧穿出,在椎管内斜向外下走行,后经椎间孔出椎管。各神经根自硬膜囊发出的部位和在椎管内走行的途径与椎间盘的关系如下。
L3及L4神经根皆自相应的椎体上1/3或中1/3水平出硬膜囊,紧贴椎弓根入椎间孔,在椎管内走行过程中不与同序数椎间盘相接触。 L5神经根自L4、5 椎间盘水平或其上缘出硬膜囊,向外下走行越过L5椎体后上部绕椎弓根入L5S1椎间孔。 S1神经根发自L5S1椎间盘的上缘或L5椎体下1/3水平,向下外走行越过L5S1椎间盘的外1/3,绕S1椎弓根入椎孔。 腰椎间盘突出以L4-5和L5-S1平面的椎间盘突出发病率最高(其中L4-5节段约占58%-62%,L5-S1节段约占38%-44%),且突出部位多在椎间盘的后部后纵韧带外侧,椎间盘的突出物主要压迫在此处或即将穿出硬膜囊的下一节段的神经根。 如突出物较大或突出偏内时,也可压迫硬膜囊内的再下一条神经根,使两条神经根同时受压。 小延伸:腰椎间盘突出发病节段的上述分布集中的原因主要有以下两个方面。 一方面,因L4-5、L5-S1这两个间隙位于腰椎的最下端,且处于腰部生理弯曲处,承受的压力大且应力集中,劳损重,该部位椎间盘退行性变最为严重,退变的纤维环容易在外力的作用下破裂,髓核易变性突出。 另一方面,L5及S1神经在椎管内分别跨越下位两个椎间盘,当椎间盘纤维环其中L4-5节段约占58%-62%,L5-S1节段约占38%-44%。 上述腰椎间盘与神经根的关系,及腰椎间盘突出物压迫神经根的机制,可以阐明不同平面的椎间盘突出压迫相应的神经根。 一般情况下,L3、4椎间盘突出压迫L4神经根;L4、5椎间盘突出压迫L5神经根;L5S1椎间盘突出压迫S1神经根。 但如腰椎间盘突出部位在后侧中央(即中央型突出),或椎间盘纤维环完全破裂,髓核碎片脱入椎管(即破裂型或游离型突出),可使神经根和马尾神经广泛受压,出现马尾综合征(腰4-5椎间盘中央型突出一般不影响腰4神经根,但可能因对L5和S1-4神经根的压迫而引起马尾综合征)。会出现会阴部麻木,排便、排尿无力,常表现为急性尿潴留和排便不能控制。 排版:海藻 插图:作者提供 参考文献: 1.Zhaojun Song;Maobo Ran;Juan Luo;Kai Zhang;Yongjie Ye;Jiazhuang Zheng;Zhi Zhang; (2021). Follow-up results of microendoscopic discectomy compared to day surgery using percutaneous endoscopic lumbar discectomy for the treatment of lumbar disc herniation . BMC Musculoskeletal Disorders, (), –. doi:10.1186/s12891-021-04038-6 2.Jinlong Liu;Junlong Wu;Honglei Zhang;Rui Zuo;Jiabin Liu;Chao Zhang; (2021). Application of a targeted and quantificational foraminoplasty device in percutaneous transforaminal endoscopic discectomy for L5–S1 disc herniation: preliminary clinical outcomes . Journal of Orthopaedic Surgery and Research, (), –. doi:10.1186/s13018-021-02533-z 3.Zhi Zhou;Hai‐jian Ni;Wei Zhao;Guang‐fei Gu;Jia Chen;Yan‐jie Zhu;Chao‐bo Feng;Hao‐yu Gong;Yun‐shan Fan;Shi‐sheng He; (2021). Percutaneous Endoscopic Lumbar Discectomy <i>via</i> Transforaminal Approach Combined with Interlaminar Approach for <scp>L4</scp> /5 and <scp>L5</scp> / <scp>S1</scp> Two‐Level Disc Herniation . Orthopaedic Surgery, (), –. doi:10.1111/os.12862 4.Xi Chen, Jian-An Gao, Qian Du, Yang Qiao , Wei-Jun Kong , Wen-Bo Liao (2021).Percutaneous Full-Endoscopic Anterior Transcorporeal Cervical Discectomy for the Treatment of Cervical Disc Herniation: Surgical Design and Results.Pain Physician. 2021 Sep;24(6):E811-E819. 5.Tian‐long Wu;Jing‐hong Yuan;Jing‐yu Jia;Ding‐wen He;Xin‐xin Miao;Jian‐jian Deng;Xi‐gao Cheng; (2021). Percutaneous Endoscopic Interlaminar Discectomy <i>via</i> Laminoplasty Technique for <scp> L <sub>5</sub> –S <sub>1</sub> </scp> Lumbar Disc Herniation with a Narrow Interlaminar Window . Orthopaedic Surgery, (), –. doi:10.1111/os.12978 6.Yongzhao Zhao , Yunshan Fan , Liuzhi Yang, Haijian Ni , Chuanfeng Wang, Shisheng He, Guangfei Gu(2020).Percutaneous Endoscopic Lumbar Discectomy (PELD) via a Transforaminal and Interlaminar Combined Approach for Very Highly Migrated Lumbar Disc Herniation (LDH) Between L4/5 and L5/S1 Level.Med Sci Monit. 2020 Jun 7;26:e922777. doi: 10.12659/MSM.922777. 7.Yamaguchi, Jonathan T.; Hsu, Wellington K. (2018). Intervertebral disc herniation in elite athletes. International Orthopaedics, (), –. doi:10.1007/s00264-018-4261-8 8.Cunha, Carla; Silva, Ana J.; Pereira, Paulo; Vaz, Rui; Gonçalves, Raquel M.; Barbosa, Mário A. (2018). The inflammatory response in the regression of lumbar disc herniation. Arthritis Research & Therapy, 20(1), 251–. doi:10.1186/s13075-018-1743-4 9.外科学第九版 10.Liu, Xinyu; Yuan, Suomao; Tian, Yonghao; Wang, Lianlei; Gong, Liangtai; Zheng, Yanping; Li, Jianmin (2018). Comparison of percutaneous endoscopic transforaminal discectomy, microendoscopic discectomy, and microdiscectomy for symptomatic lumbar disc herniation: minimum 2-year follow-up results. Journal of Neurosurgery: Spine, (), 1–9. doi:10.3171/2017.6.SPINE172 11.Song, Hong-Pu; Sheng, Hong-Feng; Xu, Wei-Xing (2017). A case-control study on the treatment of protrusion of lumbar intervertebral disc through PELD and MED. Experimental and Therapeutic Medicine, (), –. doi:10.3892/etm.2017.4929 12.Demirel, Aynur; Yorubulut, Mehmet; Ergun, Nevin (2017). Regression of lumbar disc herniation by physiotherapy. Does non-surgical spinal decompression therapy make difference? Double-blind randomized controlled trial. Journal of Back and Musculoskeletal Rehabilitation, (), 1–8. doi:10.3233/BMR-169581 13.实用骨科学 14.Fardon, David F.; Williams, Alan L.; Dohring, Edward J.; Murtagh, F. Reed; Gabriel Rothman, Stephen L.; Sze, Gordon K. (2014). Lumbar disc nomenclature: version 2.0. The Spine Journal, 14(11), 2525–2545. doi:10.1016/j.spinee.2014.04.022 15.奈特骨科疾病彩色图谱 16.奈特简明骨科学彩色图 17.洛克伍德-格林成人骨折 18.外科学第二版 19.脊柱外科手术图谱 20脊柱外科学第三版 21腰椎间盘突出症 |
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