腰椎間盤纖維環(huán)病理變化與腰腿痛的相關(guān)研究

1、腰椎間盤纖維環(huán)病理變化與腰腿痛的相關(guān)研究         摘要:目的  探討腰椎退行性變患者椎間盤后外側(cè)纖維環(huán)病理變化與腰腿疼痛之間的關(guān)系。 方法  對經(jīng)手術(shù)治療的126例伴有腰腿疼痛癥狀的患者進行研究，其中椎間盤突出癥患者92例（93個椎間盤），盤源性腰痛癥11例（11個椎間盤），腰椎滑移癥16例（16個椎間盤），腰椎畸形7例（12個椎間盤）。腰痛為主要癥狀者45例（51個椎間盤），腿痛為主要癥狀者81例（81個椎間盤）。對取得的132個椎間后外側(cè)纖維環(huán)，HE染色后進行病理形態(tài)學(xué)觀察，并與正常

2、對照組進行比較。 結(jié)果  病理形態(tài)學(xué)檢查結(jié)果顯示病變組纖維環(huán)層明顯變薄，膠原纖維細胞少，排列不規(guī)則，分布不均勻;將其病理特點歸納分成為四種類型:a）纖維環(huán)中出現(xiàn)自內(nèi)向外的血管腔隙樣變化（血管腔內(nèi)有或無紅細胞），伴炎性細胞主要是淋巴細胞的浸潤，并且有膠原纖維細胞的大量增生。b）纖維環(huán)中增生的膠原纖維排列紊亂，腫脹明顯，形成結(jié)節(jié)樣團狀結(jié)構(gòu)。c）纖維環(huán)中出現(xiàn)退變和增生并存的軟骨樣細胞，周圍水腫，無淋巴細胞浸潤。d）無以上三種特征性病理變化。經(jīng)計數(shù)資料的 2 檢驗，腰痛組和腿痛組之間各病理類型構(gòu)成存在差異。 結(jié)論  病變椎間盤纖維環(huán)的病理變化與腰腿疼痛關(guān)系密切，其中，炎癥反應(yīng)可能是

3、引起腰腿疼痛的重要原因之一。  關(guān)鍵詞: 纖維環(huán);病理變化;腰腿疼痛  Correlation between Pathological Findings of Lumbar Disc Annuius Fibrosus and Low Back Pain     Abstract:Objective To explore the relationship between pathomorphologic variation in lumbar intervertebral disc posterior annulus fib

4、rosus and low back pain of lumbar disc degeneration diseases.Methods 132discs posterior annulus fibrosus were obtained in the surgery and stained with HE for pathomorphologic examination，then compared with the normal discs obtained from fresh young cadavers（two hours after death）.Results Pathomorpho

5、logic exami-nation indicated that the number of collagenous fibrocytes in the patients with low back pain was less，the arrange-ment much more irregular and the thickness of annulus fibrosus thinner than the normal ones.Furthermore，patho-logical findings in patients with low back pain revelaed three

6、characteristics in fibrosus annulus:a）capillary vessels with or without red cells appeared through annulus fibrosus，which were surrounded by lymphocytes，and the col-lagenous fibrocytes hyperplased measurably;b）collagenous fibrocytes arranged irregularlly，and clustered into a lumping structure;c）dege

7、nerative and proliferative chondrocyte-like cells existed side by side inserted in fibrosus an-nulus;d）without such three charcteristics.There was statistically significant difference between the back pain and the leg pain groups with 2 test.Conclusion Inflammation reaction in discs posterior annulu

8、s fibrosus is one of the most important pathological findings for lumbar disc degeneration diseases.It maybe the important reason of low back and leg pain.  Key words:annulus fibrosus;pathomorphologic change;low back and leg pain  腰腿疼痛是腰椎退行性疾病的主要癥狀。在椎間盤退變病理變化過程中，后外側(cè)纖維環(huán)起著重要作用，它不但較

9、早地發(fā)生了病理變化，還與相應(yīng)節(jié)段的神經(jīng)根相鄰，而對其病理形態(tài)學(xué)方面的研究罕見報道。我們對經(jīng)手術(shù)治療的126例（132個）腰椎間盤疾病患者后外側(cè)纖維環(huán)進行了研究，觀察發(fā)現(xiàn)纖維環(huán)呈現(xiàn)四種主要的病理變化，本文對此進行了分析，探討可能引起腰腿疼痛的因素。 1 資料與方法  1.1 臨床資料 選取我科自2001年3月至2003年2月手術(shù)治療且資料完整的126例（132個椎間盤）伴有腰腿疼痛癥狀的腰椎退行性疾病患者為研究對象。椎間盤突出癥患者92例（93個椎間盤），盤源性腰痛癥11例（11個椎間盤），腰椎滑移癥16例（16個椎間盤），腰椎畸形7例（12個椎間盤）。腰痛為主要癥狀者45例

10、（51個椎間盤），腿痛為主要癥狀者81例（81個椎間盤）。其中男性69例，女性57例;年齡2178歲，平均44.95歲。病程1周23年，平均3.66年。罹病椎間盤節(jié)段L 5 S 1 54個，L 45 61個，L 34 9個，L 23 5個，L 12 3個。  1.2 病理形態(tài)學(xué)檢查 術(shù)中用尖刀切取病變椎間盤后外側(cè)約6mm×8mm大小纖維環(huán)，10%甲醛固定，常規(guī)石蠟包埋，切片片厚4m，常規(guī)HE對組織切片染色，Olympus BX51鏡下觀察。正常對照組椎間盤標(biāo)本取自年輕新鮮尸體（死亡2h之內(nèi)）。1.3 統(tǒng)計學(xué)處理 將腰椎間盤后纖維環(huán)病理分型計數(shù)數(shù)據(jù)輸入計算機分析系統(tǒng)

11、（SPSS10.0），組間進行 2 檢驗，P0.05為差別有顯著性意義。 2 結(jié)果  病理形態(tài)學(xué)觀察結(jié)果  正常對照組（見圖1）:纖維環(huán)膠原纖維細胞和軟骨樣細胞呈比較均一分布，排列規(guī)則，細胞致密，核像清晰;纖維環(huán)纖維層厚，有明顯髓核移行區(qū);無其他結(jié)構(gòu)性變化。 圖1 正常對照組椎間盤后纖維環(huán)的鏡下觀察（HE，×20）（略）    腰腿痛組（見圖2）:纖維環(huán)膠原纖維細胞和軟骨樣細胞較不均一，細胞疏松，排列不規(guī)則，纖維環(huán)纖維層薄且不均勻，無明顯的髓核移行區(qū);并出現(xiàn)如下一些病理形態(tài)學(xué)特征。 圖2 腰腿痛

12、組椎間盤后纖維環(huán)的鏡下觀察（HE，×20）（略） 腰腿痛組發(fā)現(xiàn)的病理變化包括:a）纖維環(huán)中出現(xiàn)自內(nèi)向外的血管腔隙樣變化（血管腔內(nèi)有或無紅細胞），伴炎性細胞主要是淋巴細胞浸潤，并且伴有膠原纖維細胞大量增生，筆者稱此類為炎癥反應(yīng)型（見圖3），73個。腰痛組43個，腿痛組30個。b）纖維環(huán)中增生的膠原纖維排列紊亂，腫脹明顯并呈結(jié)節(jié)樣團狀結(jié)構(gòu)，筆者稱此類為異常增生型（見圖4），9個。腰痛組8個，腿痛組1個。c）纖維環(huán)中出現(xiàn)群簇退變的軟骨樣細胞，周圍無淋巴細胞浸潤，筆者稱此類為重度退變型（見圖5），31個。腰痛組16個，腿痛組15個。d）無以上三種變化，纖維環(huán)中僅呈散在退變的軟骨樣細胞，細胞疏

13、松，排列不規(guī)則，無明顯淋巴細胞浸潤，筆者稱之為退變型（見圖2），19個。腰痛組12個，腿痛組7個。其中，在a）中有39個標(biāo)本同時有c）兩種表現(xiàn)，未發(fā)現(xiàn)b）與a）c）同時并存。          圖3 腰腿痛組后纖維環(huán)鏡下示血管腔隙樣結(jié)構(gòu)，周圍淋巴細胞浸潤，膠原纖維細胞增生（HE，×40）（略）圖4 腰腿痛組后纖維環(huán)鏡下示增生的膠原纖維水腫，排列失去規(guī)則，呈結(jié)節(jié)樣團樣增生（HE，×40）（略）  圖5 腰腿痛組后纖維環(huán)鏡下示嵌入纖維環(huán)膠原纖維層中退變的軟骨樣細胞，胞漿

14、豐富（HE，×40）（略）  統(tǒng)計學(xué)結(jié)果顯示，這四種病理在正常對照組中沒有發(fā)現(xiàn);腰痛組和腿痛組之間各病理類型構(gòu)成存在差異（ 2 =52.54，P0.05），腰痛組中炎癥反應(yīng)型、不規(guī)則增生型要多于腿痛組。 3 討論  腰椎退變性疾?。ㄈ缪甸g盤突出癥）在骨科臨床診治中較為常見。一般認為椎間盤突出癥患者的腰腿疼痛癥狀主要為突出髓核機構(gòu)性壓迫神經(jīng)根所致，還有一些動物實驗表明，游離髓核的局部刺激可釋放一些炎性介質(zhì)從而激發(fā)神經(jīng)根性疼痛，但僅此難以解釋突出型、膨出型等后纖維環(huán)完整患者以及腰椎滑移、腰椎畸形等其他退行性變患者的腰腿疼痛癥狀。這意味著可能存在其

15、他引發(fā)腰腿疼痛的機制。文獻對椎間盤病理形態(tài)學(xué)方面的研究幾乎都是對其大體標(biāo)本進行的，臨床病理取材也往往只針對髓核部分，對于椎間盤后纖維環(huán)這一重要組織結(jié)構(gòu)，其細微解剖層次上的病理形態(tài)學(xué)方面研究國內(nèi)外鮮見報道。  本研究結(jié)果揭示引發(fā)腰腿疼痛的椎間盤纖維環(huán)呈現(xiàn)下 列四種病理變化類型。第一種類型，表現(xiàn)為纖維環(huán)膠原纖維層與髓核的移行區(qū)出現(xiàn)自內(nèi)向外的血管腔隙樣變化，伴有淋巴細胞浸潤及膠原纖維細胞增生，筆者稱之為炎癥反應(yīng)型;第二種類型，表現(xiàn)為纖維環(huán)中膠原纖維細胞活躍增生，細胞腫脹，排列失去規(guī)則而呈結(jié)節(jié)樣團狀結(jié)構(gòu)，筆者稱之為不規(guī)則增生型;第三種類型，表現(xiàn)為纖維環(huán)中出現(xiàn)群簇退變的軟骨樣細胞，可

16、呈一個或多個，細胞腫脹，核形多變，周圍無淋巴細胞浸潤，筆者稱之為重度退變型;第四種類型，沒有上述三種變化，僅表現(xiàn)為纖維環(huán)中出現(xiàn)散在或單個的退變軟骨樣細胞，細胞疏松，無淋巴細胞浸潤，膠原纖維減少，排列失去規(guī)則，筆者稱之為退變型。這四種病理變化在正常對照組中均沒有發(fā)現(xiàn)，說明這四種病理類型可能都是引起腰腿疼痛的病理特點，尤其是炎癥反應(yīng)型病理變化發(fā)現(xiàn)最多，可能是引起腰腿疼痛的重要原因之一。經(jīng)計數(shù)資料的統(tǒng)計學(xué)檢驗，結(jié)果顯示炎癥反應(yīng)型、重度退變型、不規(guī)則增生型與退變型各組間存在顯著性差異。結(jié)合本資料，腰痛組中炎癥反應(yīng)型和不規(guī)則增生型要多于腿痛組，說明炎癥反應(yīng)和不規(guī)則增生在引起腰部疼痛的發(fā)病機制中可能起著更

17、為重要的作用。  本研究發(fā)現(xiàn)罹患椎間盤后纖維環(huán)中炎癥反應(yīng)型最為常見（占55.3%），在組間比較的差異性也最顯著。說明炎癥反應(yīng)是罹患椎間盤后纖維環(huán)最顯著的病理變化，這與既往的推測結(jié)果1 相一致。依據(jù)Humzah等2對椎間盤結(jié)構(gòu)和功能的研究以及國內(nèi)學(xué)者3 對椎間盤解剖結(jié)構(gòu)的認識，幼稚椎間盤在發(fā)育初期可有血管支配，成熟椎間盤應(yīng)是一個無血管的組織結(jié)構(gòu)。而本研究發(fā)現(xiàn)，在腰腿疼痛的椎間盤退行性變疾病患者中73個（占55.3%）椎間盤纖維環(huán)后部中有小血管樣結(jié)構(gòu)伴炎癥細胞浸潤及膠原纖維細胞增生，其部位多位于髓核和纖維環(huán)移行區(qū)。筆者認為，出現(xiàn)此種病理變化有兩種可能，一是纖維環(huán)膠原纖維受損后，

18、在增生修復(fù)過程中出現(xiàn)返祖現(xiàn)象，即出現(xiàn)幼稚不成熟發(fā)育;二是由軟骨終板向膠原纖維的增生修復(fù)區(qū)長入了毛細血管。Crock等4 的研究發(fā)現(xiàn)在軟骨終板的骨間盤界面分布有毛細血管床，對應(yīng)于髓核位置的血管床最為豐富。在椎間盤退變的發(fā)展過程中，終板軟骨面損傷引起血管床的暴露，伴隨著膠原纖維的增生修復(fù)而向移行區(qū)長入毛細血管。這樣，在慢性損傷的反復(fù)作用下，可引起炎癥細胞的群集，釋放出多種炎癥介質(zhì)和各種致疼因子刺激外層纖維環(huán)中的末梢神經(jīng)，引起下腰背的疼痛。隨著損傷的累計，各類因子大量釋放可滲漏到周圍間隙刺激該節(jié)段的神經(jīng)根從而引發(fā)根性疼痛癥狀。  除炎癥反應(yīng)的病理變化外，本研究還發(fā)現(xiàn)纖維環(huán)中因成纖

19、維細胞不規(guī)則增生而形成的團樣結(jié)構(gòu)，這在既往文獻中未見有報道。因此，筆者認為，不規(guī)則增生的成纖維細胞排列成的結(jié)節(jié)樣團狀結(jié)構(gòu)是一種很特殊的病理結(jié)構(gòu)。有學(xué)者認為5 椎間盤纖維環(huán)在損傷后，其外層纖維環(huán)有瘢痕組織長入修復(fù)，內(nèi)層纖維環(huán)不能自行修復(fù)，本研究結(jié)果中出現(xiàn)的這種不規(guī)則增生型的病理表現(xiàn)可能就是內(nèi)層纖維環(huán)失去了膠原纖維層環(huán)狀結(jié)構(gòu)重組排列的功能，出現(xiàn)紊亂排列所致的結(jié)節(jié)樣團狀結(jié)構(gòu)。可見，這種不規(guī)則增生型的病理變化為椎間盤損傷后內(nèi)部結(jié)構(gòu)紊亂的表現(xiàn)。有文獻資料顯示，在退變纖維環(huán)層中伴有神經(jīng)纖維長入，那么增生紊亂的團樣結(jié)構(gòu)是否可能伴有微型神經(jīng)纖維瘤的形成，由此所導(dǎo)致的腰痛也是完全可能的。  在病變椎間盤纖維環(huán)中還發(fā)現(xiàn)了呈群簇退變的軟骨樣細胞，此類細胞不同于正常對照組中的同類細胞，細胞胞體增大，胞漿豐富，核不規(guī)則，呈細胞變性退化狀態(tài)，這種退變的細胞分解破裂釋放的化學(xué)因子是否同樣可能引起炎癥反應(yīng)并導(dǎo)致腰腿疼痛尚缺乏直接的證據(jù)和文獻報道。  綜上所述，腰椎退行性變過程中椎間盤纖維環(huán)的病理變化與腰腿疼痛的發(fā)生發(fā)展有著比較密切的聯(lián)系，其中炎癥反應(yīng)可能是引起腰腿疼痛的重要原因，這也可以解釋部分患者手術(shù)摘除髓核后腰腿疼痛不能完全緩解的原因。因此，對因腰椎退行性變疾病進行手術(shù)治療時應(yīng)盡可能地去除罹病組織，而不再僅