腰椎间盘HIZ高信号区 (High-intensity zone)

腰椎间盘高信号区（High-intensity zone，HIZ)是诊断椎间盘源性腰痛的重要MRI征象之一（虽有争议）。

最早由Aprill等提出并定义，即矢状位MRI T2加权像显示腰椎间盘后缘小而圆的局限性高信号区。可发生于椎间盘的前、后缘。前缘HIZ多见于L2-3和L3-4椎间盘，后缘HIZ好发于L4-5和L5-S1椎间盘，可单发或多节段同时发生，其代表纤维环的炎症、纤维环撕裂和(或)血管肉芽组织长入，且与化学性神经根炎（chemical radiculitis）密切相关。

化学性神经根炎是指由于纤维环破裂、髓核液漏至椎间盘外并沿着神经根扩散引起神经根的一种炎症状态。可能是患者存在腰痛和下肢放射痛症状，但影像学上并无腰椎间盘突出和神经根压迫征象产生的基本病理生理学机制。（点击详见 化学性神经根炎）

图：箭头所指为HIZ高信号区为传统认为的HIZ，是椎间盘源性腰痛特征性的MRI征象。(Peng B (彭宝淦). Eur Spine J 2006;15(5): 383-87)

图：椎间盘造影术中X线及术后CT平扫所显示破裂的纤维环（即为疼痛的椎间盘），且造影剂流经至HIZ高信号区，提示椎间盘源性腰痛的诊断。（Peng B (彭宝淦). Spine 2006;31(5): 560-66)

图：纤维环破裂分级（Grade 3）

然而，几乎所有关于HIZ的研究都是基于MRI T2加权像的表现，而对于T1加权像的表现却鲜有描述。2017年，浙江大学邵逸夫医院赵凤东教授团队针对这个问题开展了一项研究。(Eur Radiol (2017) 27:1267–1276)

他们通过CT、MRI及组织学分析，探讨腰椎间盘后方HIZ高信号区的病理学性质。结果发现：椎间盘后方HIZ，在T2加权像的局限性高信号、T1加权像呈局限性较低或等信号（单HIZ，single-HIZ）意味着通常所指的纤维环破裂伴随肉芽组织长入；而T2、T1加权像均呈高信号（双HIZ，dual-HIZ）可能是来自椎体终板的钙化组织。

图：MRI显示的HIZ高信号区。

单HIZ椎间盘：在矢状T2加权像（a）为高信号和T1加权像（b）为等信号区。

双HIZ椎间盘：矢状面T2（c）和T1加权像（d）均为高信号区。

因此，腰椎MRI阅片看到椎间盘HIZ高信号区时，不要仅关注T2加权像，也应关注T1加权像。因为只有在T2局限性高信号、T1局限性较低或等信号（single-HIZ）才意味着通常所指的纤维环破裂伴随肉芽组织长入，HIZ诊断椎间盘源性腰痛才有指导价值。

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近日，Spine J 在线发表一篇关于腰椎椎间盘HIZ高信号区的以人口为基础的横断面、大规模队列研究（证据水平较高）。此研究第一作者是来自香港大学的Masatoshi Teraguchi，通讯作者是来自日本的Masatoshi Teraguchi和美国的Dino Samartzis，纳入了符合标准的1414名中国南方人(Southern Chinese volunteers)的资料，平均年龄48.1±6.3岁。

图：此文章作者情况

DOI: https:///10.1016/j.spinee.2020.02.015

该研究采用3T MRI，评估矢状位T2加权像上L1-S1中，单节段HIZ、同质、多节段HIZ（即形态和位置均相同的HIZ）和异质、多节段HIZ（即混合型HIZ，各个节段形态和位置不相同）等MRI表现型的存在情况。同时，评估HIZ与腰痛、坐骨神经痛和ODI指数的相关性。

图：HIZ的分类

在T2加权矢状位MRI上，HIZ被定义为被纤维环低强度区（黑色）包围的高强度信号（白色）。根据HIZ形状（圆形、裂隙型、垂直型、边缘型和巨大型）和在椎间盘内的位置（后缘或前缘），HIZ分为6种类型。影像表现为（A）后圆型，（B）前圆型，（C）后裂型，（D）前缘型，（E）后垂直型，（F）前扩大型。

图：各个节段HIZ的形态和分布：（A）正常腰椎无HIZ表现；（B）单节段HIZ，即整个腰椎只有一个HIZ；（C）多节段、同质HIZ，即同一类型的多个HIZ；（D）多节段、异质HIZ，即可变类型的多个HIZ。

结果发现：共有718个个体有HIZ (59.1%)。椎间盘退变/移位在存在HIZ个体中更为普遍。HIZ受试者长期、重度腰痛发生率更高(39.6% vs 32.5%; p<0.05)，ODI评分更高(10.7±13.7 vs 8.9±11.3; p<0.05)。与单纯前缘、前缘/后缘或其他类型的HIZ相比，后缘、多节段HIZ与长期严重腰痛显著相关(OR:2.18)。多节段同质或异质的HIZ与长期、严重的腰痛显著相关(OR:1.53-1.57; p<0.05)。同质HIZ个体其坐骨神经痛发生率更高(OR:1.51, p<0.05)。

作者最后得出结论：腰椎HIZ是潜在的临床相关影像生物学标志（imaging biomarker），且独立、显著地与长期/严重的腰痛和坐骨神经痛有关。因此，对于疼痛患者，应注意影像学检查中HIZ的评估，尤其是同质、多节段的HIZ。