引用本文: 黃志豪, 謝志陽, 吳小濤. 神經根沉降征在腰椎管狹窄癥中的研究進展. 中國修復重建外科雜志, 2019, 33(7): 795-800. doi: 10.7507/1002-1892.201904034 復制
腰椎管狹窄癥由 Verbiest[1] 首次提出,是脊柱手術中常見病因之一 [2-3]。它是一種因腰椎中央管、側隱窩或椎間孔狹窄引起的腰骶神經受壓疾病[4],主要臨床表現為下腰痛、雙下肢放射痛、間歇性跛行及受累神經支配區域的感覺和肌力的減退[5]。隨著人口老齡化加劇,該病發病率逐年增長[6]。腰椎管狹窄癥可通過臨床表現以及影像學檢查確診[7],但是目前缺乏公認的診斷“金標準”[8],治療方面也沒有形成統一的手術指征和治療方案[9]。2010 年,Barz 等[10]首次提出了“神經根沉降征”的概念,并用于輔助診斷腰椎管狹窄癥,因該征象簡單、直觀,國內外學者對其進行了大量基礎和臨床研究,旨在明確該征象在腰椎管狹窄癥診療中的意義。現對神經根沉降征在腰椎管狹窄癥中的研究進展作一綜述,以期為臨床應用提供參考。
1 神經根沉降征定義與分型
1.1 神經根沉降征定義與二分法分型
脊神經在腰椎管位置,也稱為馬尾神經,位于充滿腦脊液的硬膜囊中。Barz 等[10]在取仰臥位行 MRI 掃描時,發現正常椎管內的馬尾神經會因為重力作用沉降在硬膜囊背側,稱之為“神經根沉降征”。他們根據馬尾神經是否沉降于硬膜囊背側,提出了二分法分型標準。正常椎管的 MRI 橫斷面圖像顯示,除離開硬膜囊的 2 條神經根,其余馬尾神經會因為重力作用沉降在硬膜囊背側,定義為“神經根沉降征”陰性(圖 1a)。嚴重腰椎管狹窄癥患者中,部分患者椎管 MRI 橫斷面圖像顯示,除離開硬膜囊的 2 條神經根,其余馬尾神經不完全沉降在硬膜囊背側,部分馬尾神經反而懸浮、分散在硬膜囊腹側,定義為“神經根沉降征”陽性(圖 1b)。需要注意的是,二分法要求在狹窄段近側或者遠側椎體水平評估神經根沉降征,而非在狹窄段椎間盤水平評估,主要是因為狹窄段的馬尾神經往往被壓縮成束狀,無法準確判斷神經根沉降征。

a. 陰性;b. 陽性
Figure1. The schematic diagram of positive-negative classification for nerve root sedimentation signa. Negative; b. Positive
1.2 神經根沉降征四分法分型
Schizas 等[11]根據椎管最狹窄層面的 MRI 橫斷面圖像,將馬尾神經束的形態分為七型。陳佳等[12]綜合 Barz 等[10]的二分法和 Schizas 等[11]的馬尾形態學分型方法,提出了四分法。首先,根據馬尾神經束所占面積是否超過硬膜囊面積的 1/2,將神經根沉降征分為陰性及陽性。其中,陰性,馬尾神經束主要分布于硬膜囊背側,部分神經束可以分布于腹側,但神經束分布面積小于硬膜囊面積的 1/2;陽性,除了離開硬膜囊的神經根,馬尾神經束超過硬膜囊中線分布于腹側,且所占面積超過硬膜囊面積的 1/2。陽性進一步分為 3 個亞型:a 型,馬尾神經束所占面積大于硬膜囊面積的 1/2;b 型,馬尾神經束所占面積幾乎與硬膜囊面積相等,但仍可見神經的束狀結構;c 型,硬膜囊內為均一的灰色信號,無法分辨腦脊液和神經束。見圖 2。

a. 陰性;b. a 型;c. b 型;d. c 型
Figure2. The schematic diagram of quartering classification for nerve root sedimentation signa. Negative; b. Type a; c. Type b; d. Type c
與二分法和馬尾形態學分型方法比較,四分法可以更準確地反映 MRI 腰椎管狹窄程度,并在一定程度上反映臨床癥狀嚴重程度。但是近年國內外研究中主要采用二分法,無基于四分法的研究報道,分析原因可能有以下三方面:① 四分法分型方法較為復雜,對于馬尾神經束的面積判斷難度較大,不利于研究。而二分法分型方法較為簡單,陽性與陰性的判斷難度較小,便于研究。② 四分法分析結果受所取橫斷面位置和圖像清晰度的影響,容錯率低。③ 四分法僅適用于中央型腰椎管狹窄癥患者,對椎間孔狹窄程度難以分辨。
2 神經根沉降征的陽性率
因為研究對象及研究方法差異,不同研究報道的神經根沉降征陽性率也不一致。Laudato 等[13]報道手術治療的重度腰椎管狹窄癥患者中,神經根沉降征陽性率為 67%;臨床癥狀較輕、保守治療的腰椎管狹窄癥患者中,陽性率為 35%;非特異性下腰痛患者中,陽性率僅為 8%。Piechota 等[14]根據最小矢狀徑(anteroposterior,AP),將臨床上疑似腰椎管狹窄癥的 101 例患者分成 3 組:重度組(AP≤10 mm)、中度組(10 mm<AP≤12 mm)和非狹窄組(AP>12 mm),重度組神經根沉降征陽性率為 81%,中度組為 14%,非狹窄組均為陰性。Macedo 等[15]觀察了 115 例腰椎疾病患者的 MRI 圖像,顯示腰椎間盤突出癥、側方型腰椎管狹窄癥及中央型或者混合型腰椎管狹窄癥患者中,神經根沉降征陽性率分別為 2%、23%、54%;當規定中央型或者混合型腰椎管狹窄癥患者的 MRI 圖像上,最小椎管橫截面積(cross-sectional area,CSA)<80 mm2、步行距離<200 m 時,神經根沉降征陽性率從 54%提高到 82%。有學者通過對 32 例腰椎管狹窄癥患者臨床資料進行研究,發現步行負荷試驗陽性患者的神經根沉降征陽性率較高[16]。柳揚等[17]對 98 例腰椎管狹窄癥患者臨床資料分析發現,CSA 越小、步行負荷試驗距離越小,神經根沉降征陽性率也越高。
神經根沉降征陽性率的影響因素較多,例如 CSA、腰椎管狹窄癥的診斷標準、腰椎管狹窄癥臨床類型、手術減壓節段、評估者和評價方法等[18]。近年來相關研究指出以下因素也會影響神經根沉降征陽性率:① 是否需要接受手術治療,需要接受手術治療患者其陽性率高于不需要接受手術患者[13]。② MRI 形態學分級越高,患者陽性率越高[13, 19]。③ AP 越小,陽性率越高[14, 19-21]。④ 有間歇性跛行患者陽性率高于無跛行患者[14, 16]。⑤ 步行負荷試驗距離越小,陽性率越高[17, 22]。
3 神經根沉降征發生機制
Barz 等[23]通過應用顱內壓力傳感器測量中央型腰椎管狹窄癥患者手術減壓前狹窄段硬膜外壓力,發現神經根沉降征陽性患者狹窄段硬膜外壓力較陰性者顯著升高,而在非狹窄段硬膜外壓力正常。據此,他們認為神經根沉降征陽性可能是由硬膜外壓力增高所引起。這是最早關于神經根沉降征發生機制的研究,但該研究僅觀察了 10 例患者,因此上述結論的科學性有待進一步驗證。Barz 等[24]進行了前瞻性研究,發現減壓手術后相應節段的神經根沉降征也會發生逆轉,該結論間接支持了之前的研究結論[23]。張楠等[21]的回顧性研究發現,與陰性患者相比,神經根沉降征陽性患者最大硬膜囊面積差較大,即狹窄節段的硬膜囊受壓變化程度較大。而最大硬膜囊橫截面積差可以間接反映硬膜囊外壓力差,因此該結論也間接支持 Barz 等[23]的研究結論。
除了 Barz 等的結論外,關于神經根沉降征的發生機制還有其他觀點。例如在退變性腰椎滑脫癥的緩慢進程中,神經根受壓缺血導致損傷,神經損傷修復過程中逐漸出現炎性反應,引起神經根粘連,從而影響了神經根的沉降[25]。有學者認為,在腰椎間盤突出癥患者中,神經根沉降征陽性可能是突出的髓核組織壓迫硬膜囊并釋放一些炎性因子,使得馬尾神經發生了不同程度變性所致[26]。另外,腰椎生理性前凸消失或后凸畸形牽拉硬膜囊后移,單純中央型腰椎間盤脫出、導致硬膜囊受到來自前方壓迫的中央型腰椎管狹窄癥,側隱窩狹窄導致的腰椎管狹窄癥,都可出現神經根沉降征陽性[21]。
4 神經根沉降征診斷腰椎管狹窄癥的敏感性及特異性研究
Barz 等[10]研究發現,神經根沉降征在鑒別診斷嚴重腰椎管狹窄癥患者(跛行距離<200 m、CSA<80 mm2)和輕微非特異性下腰痛患者(步行距離>1 000 m、CSA>120 mm2)時,具有高敏感性與特異性。為了驗證 Barz 等[10]的結論,Yusof 等[27]觀察了 82 例患者 MRI 資料,其中 43 例診斷為腰椎管狹窄癥且接受手術治療(A 組),39 例僅有非特異性下腰痛(B 組)。A 組患者均為神經根沉降征陽性,B 組僅有 7 例為陽性。Yusof 等[27]認為神經根沉降征診斷重度腰椎管狹窄癥敏感性達 100%,特異性達 82%。
Tomkins-Lane 等[28]研究顯示,在腰痛、血管性跛行、無癥狀參與者及腰椎管狹窄癥患者中,神經根沉降征陽性率分別為 41%、75%、19% 和 60%;當腰椎管狹窄癥患者 MRI 圖像上最小 CSA<80 mm2時,神經根沉降征陽性率從 60% 提高至 96%。Tomkins-Lane 等認為,神經根沉降征能鑒別診斷腰椎管狹窄癥患者和無癥狀參與者(P=0.004),但不能區分腰椎管狹窄癥患者和腰痛、血管性跛行患者。神經根沉降征在重度腰椎管狹窄癥患者中具有很高的敏感度,但在腰椎管狹窄癥患者和腰痛、血管性跛行患者的鑒別診斷中未顯示較高的特異性。
為了定量驗證 Tomkins-Lane 等[28]的結論,Zhang 等[29]根據 CSA 大小對 105 例腰椎管狹窄癥患者和 215 例非特異性下腰痛患者進行分組(CSA<80 mm2為重度,80~100 mm2為中度,100~120 mm2為輕度,>120 mm2為正常),分別計算敏感性與特異性。結果顯示,神經根沉降征無法鑒別診斷有癥狀的腰椎管狹窄癥和非特異性下腰痛,但是對于鑒別診斷 CSA 較小的腰椎管狹窄癥患者和 CSA 較大的非特異性下腰痛患者具有較高的敏感性與特異性。
以上研究因納入標準、樣本量、分組方法存在差異,得出的結論不盡相同。總而言之,神經根沉降征在鑒別診斷重度腰椎管狹窄癥患者和輕度非特異性下腰痛患者時,具有良好的敏感性和特異性。但是其無法區分臨床表現相似的腰椎管狹窄癥患者和血管性跛行患者,也無法區分 MRI 上形態學表現(最小 CSA 大小)無明顯差異的腰椎管狹窄癥患者和非特異性下腰痛患者。因此,單純以神經根沉降征來診斷腰椎管狹窄癥存在較大的假陽性與假陰性,結合神經根沉降征和典型臨床表現(間歇性跛行、牽涉痛、放射痛、肌力減退等)及其他影像學表現(最小 CSA、最小 AP 等)共同診斷腰椎管狹窄癥的意義較大。
5 神經根沉降征與手術節段的相關性研究
Fazal 等[19]回顧性研究了 71 例手術減壓的腰椎管狹窄癥患者術前 MRI 圖像,對 134 個減壓節段神經根沉降征進行分型。結果顯示,120 個手術節段(89.5%)神經根沉降征陽性,其余 14 個手術節段(10.5%)為陰性。他們認為,陽性神經根沉降征常出現在需要手術減壓的腰椎管狹窄癥患者中,但是不需要手術減壓節段中的陽性率也較高,71 例患者中共 40 例出現該現象。因此,神經根沉降征陽性并不表示相應節段需要接受手術,相比而言,神經根沉降征陰性的外科指導意義更大,在擬減壓節段的神經根沉降征為陰性時,宜進一步聯合步行負荷試驗或測量 CSA 等方法明確手術必要性。
為了進一步探索神經根沉降征和手術節段的相關性,Laudato 等[13]進行了一項前瞻性研究。研究共納入 110 例有癥狀的腰椎管狹窄癥患者,其中 73 例接受手術(有間歇性跛行、疼痛或感覺癥狀),37 例未接受手術(僅有間歇性跛行)。通過觀察術前 MRI 圖像發現,手術組神經根沉降征陽性率為 67%,保守組為 35%;手術組 Schizas 形態學分級為 C、D 級者達 91%,保守組為 35%。該研究結果提示神經根沉降征無法預測所在節段是否需要接受手術,相比于形態學分級,其臨床指導意義有限。
綜上述,神經根沉降征和手術節段具有一定相關性,但無法單獨預測是否需要接受手術,結合臨床癥狀、體格檢查、步行負荷試驗及其他影像學指標等預測效果更好。
6 神經根沉降征與手術療效的相關性
目前,神經根沉降征與手術療效的相關性還存在較大爭議。Moses 等[30]回顧性分析了 115 例腰椎管狹窄癥患者的 MRI 圖像,在控制其他變量影響的情況下,神經根沉降征陽性的患者術后 Oswestry 功能障礙指數(ODI)的改善幅度為 16,而神經根沉降征陰性的患者 ODI 改善幅度為 7,兩者有統計學意義(P=0.02)。他們認為,為了提高 ODI,相對于神經根沉降征陰性的患者,神經根沉降征陽性患者選擇手術治療可能更有意義。呂永威等[31]對 106 例手術治療腰椎管狹窄癥患者進行回顧性分析,發現腰椎管狹窄癥伴神經根沉降征陽性患者術后療效更好,這與 Moses 等[30]的結論相似。
但也有學者持相反意見,Barz 等[32]對手術治療和保守治療的患者進行了 2 年隨訪,比較兩組神經根沉降征陽性和陰性患者的 ODI。結果顯示,手術治療患者中,術后 2 年陽性組和陰性組的 ODI 分別提高了 29% 和 28.4%,差異無統計學意義。保守治療患者中,術后 2 年陽性組和陰性組的 ODI 分別提高了 0.6% 和 17.7%,差異有統計學意義。他們認為神經根沉降征陽性不能預測腰椎管狹窄癥患者減壓手術療效,這一結果和 Moses 等[30]的結果相悖;而對于采取保守治療的腰椎管狹窄癥患者,神經根沉降征陽性提示保守治療效果有限,手術治療可能效果更佳。許鵬等[33]的回顧性研究證實了 Barz 等[32]的結論,神經根沉降征陽性廣泛存在于腰椎管狹窄癥患者中,陽性與陰性患者的術后療效無明顯差異,神經根沉降征陽性不能作為手術效果的預判指標。
7 神經根沉降征在術后隨訪中的意義
Barz 等[24]進行了一項前瞻性研究,共納入 30 例神經根沉降征陽性的腰椎管狹窄癥患者,均行減壓手術(伴或不伴融合)治療,并于術后 3 個月觀察神經根沉降征的變化。結果顯示,27 例患者神經根沉降征轉為陰性。他們認為,神經根沉降征陽性的腰椎管狹窄癥患者減壓術后相應節段的神經根沉降征會發生逆轉,在已經接受充分減壓手術患者中,新出現的神經根沉降征可能意味著該患者出現了新的狹窄。
Dawood 等[34]在 70 例疑似腰椎管狹窄癥患者中選取了 MRI 滿足神經根沉降征陽性以及 CSA<80 mm2 2 個條件的 48 例患者(敏感性 68.6%),并對其中 25 例實施減壓手術。術后 1 年再次觀察 25 例患者 MRI 圖像,發現其中 22 例(88%)神經根沉降征轉為陰性,并且 CSA>80 mm2。Dawood 等認為,以神經根沉降征陽性診斷腰椎管狹窄癥具有高度的敏感度和特異度,神經根沉降征可用于減壓術后療效的評價。這和 Melloh 等[35]的回顧性研究結果一致,神經根沉降征陽性的患者在良好的減壓手術后大部分能轉為陰性,且這種轉變是持續性的。
另一項前瞻性研究[36]隨訪了 37 例接受減壓手術的腰椎管狹窄癥患者,35 例術前神經根沉降征陽性、2 例陰性,術后復查 MRI 提示 37 例神經根沉降征均為陰性。作者認為,術前神經根沉降征陽性的腰椎管狹窄節段經手術治療后,神經根沉降征轉為陰性且患者癥狀明顯好轉。
以上研究表明,陽性神經根沉降征在減壓術后發生了逆轉,這種逆轉可以是短期內發生的[24],亦可以是持續性的[34-35]。神經根沉降征在術后隨訪及療效評價方面具有較大的臨床參考意義。神經根沉降征陽性的患者,術后若為陰性,提示手術效果良好;若仍為陽性,可能是減壓不完全、手術并發癥或者出現了新的狹窄。
8 問題與展望
目前,關于神經根沉降征的研究仍存在的問題:① 神經根沉降征的發生機制尚未明確,目前公認的理論為硬膜外壓力增長。為進一步證實這一機制,需要更多直接測量硬膜外壓力的大樣本前瞻性研究。未來也可關注于腦脊液的流速和神經根的數量等因素,探討它們在神經根沉降征發生機制中的作用。另外,腰椎滑脫癥和腰椎間盤突出癥中神經根沉降征發生的機制,和腰椎管狹窄引起的神經根沉降征發生機制是否相同,是否具有相同的臨床意義,還需要進一步探討。② 目前研究主要以中央型腰椎管狹窄癥為主,對其他類型的腰椎管狹窄癥研究較少。③ 神經根沉降征對于手術療效的預測能力尚無定論。目前研究表明神經根沉降征可用于術后隨訪,但是需定期復查腰椎 MRI,臨床應用成本大。④ 目前國內外研究采取的研究方法及評價標準不統一,研究結果也存在較大差異,需逐漸形成關于研究方法和評價標準的統一意見。⑤ 大部分研究的樣本量不足,且存在選擇偏倚、信息偏倚、混雜偏倚等,研究的科學性有待驗證。
近年,關于神經根沉降征研究不斷深入,神經根沉降征及其在腰椎管狹窄癥中的診療意義不斷取得新的進展。神經根沉降征有望作為一個輔助指標,用于腰椎管狹窄癥的診斷與鑒別診斷,指導治療方案的選擇,預測手術療效,并且用于術后隨訪。為了明確神經根沉降征在腰椎管狹窄癥診療方面的科學依據,仍需進一步探討該現象的具體機制、相關調控因素及特性。因此,未來需要開展更多前瞻性、大樣本的隨機對照試驗臨床研究。
作者貢獻:黃志豪負責文獻查閱及文章撰寫,謝志陽負責課題設計,吳小濤負責修改校正。
利益沖突:所有作者聲明,在課題研究和文章撰寫過程中不存在利益沖突。
腰椎管狹窄癥由 Verbiest[1] 首次提出,是脊柱手術中常見病因之一 [2-3]。它是一種因腰椎中央管、側隱窩或椎間孔狹窄引起的腰骶神經受壓疾病[4],主要臨床表現為下腰痛、雙下肢放射痛、間歇性跛行及受累神經支配區域的感覺和肌力的減退[5]。隨著人口老齡化加劇,該病發病率逐年增長[6]。腰椎管狹窄癥可通過臨床表現以及影像學檢查確診[7],但是目前缺乏公認的診斷“金標準”[8],治療方面也沒有形成統一的手術指征和治療方案[9]。2010 年,Barz 等[10]首次提出了“神經根沉降征”的概念,并用于輔助診斷腰椎管狹窄癥,因該征象簡單、直觀,國內外學者對其進行了大量基礎和臨床研究,旨在明確該征象在腰椎管狹窄癥診療中的意義。現對神經根沉降征在腰椎管狹窄癥中的研究進展作一綜述,以期為臨床應用提供參考。
1 神經根沉降征定義與分型
1.1 神經根沉降征定義與二分法分型
脊神經在腰椎管位置,也稱為馬尾神經,位于充滿腦脊液的硬膜囊中。Barz 等[10]在取仰臥位行 MRI 掃描時,發現正常椎管內的馬尾神經會因為重力作用沉降在硬膜囊背側,稱之為“神經根沉降征”。他們根據馬尾神經是否沉降于硬膜囊背側,提出了二分法分型標準。正常椎管的 MRI 橫斷面圖像顯示,除離開硬膜囊的 2 條神經根,其余馬尾神經會因為重力作用沉降在硬膜囊背側,定義為“神經根沉降征”陰性(圖 1a)。嚴重腰椎管狹窄癥患者中,部分患者椎管 MRI 橫斷面圖像顯示,除離開硬膜囊的 2 條神經根,其余馬尾神經不完全沉降在硬膜囊背側,部分馬尾神經反而懸浮、分散在硬膜囊腹側,定義為“神經根沉降征”陽性(圖 1b)。需要注意的是,二分法要求在狹窄段近側或者遠側椎體水平評估神經根沉降征,而非在狹窄段椎間盤水平評估,主要是因為狹窄段的馬尾神經往往被壓縮成束狀,無法準確判斷神經根沉降征。

a. 陰性;b. 陽性
Figure1. The schematic diagram of positive-negative classification for nerve root sedimentation signa. Negative; b. Positive
1.2 神經根沉降征四分法分型
Schizas 等[11]根據椎管最狹窄層面的 MRI 橫斷面圖像,將馬尾神經束的形態分為七型。陳佳等[12]綜合 Barz 等[10]的二分法和 Schizas 等[11]的馬尾形態學分型方法,提出了四分法。首先,根據馬尾神經束所占面積是否超過硬膜囊面積的 1/2,將神經根沉降征分為陰性及陽性。其中,陰性,馬尾神經束主要分布于硬膜囊背側,部分神經束可以分布于腹側,但神經束分布面積小于硬膜囊面積的 1/2;陽性,除了離開硬膜囊的神經根,馬尾神經束超過硬膜囊中線分布于腹側,且所占面積超過硬膜囊面積的 1/2。陽性進一步分為 3 個亞型:a 型,馬尾神經束所占面積大于硬膜囊面積的 1/2;b 型,馬尾神經束所占面積幾乎與硬膜囊面積相等,但仍可見神經的束狀結構;c 型,硬膜囊內為均一的灰色信號,無法分辨腦脊液和神經束。見圖 2。

a. 陰性;b. a 型;c. b 型;d. c 型
Figure2. The schematic diagram of quartering classification for nerve root sedimentation signa. Negative; b. Type a; c. Type b; d. Type c
與二分法和馬尾形態學分型方法比較,四分法可以更準確地反映 MRI 腰椎管狹窄程度,并在一定程度上反映臨床癥狀嚴重程度。但是近年國內外研究中主要采用二分法,無基于四分法的研究報道,分析原因可能有以下三方面:① 四分法分型方法較為復雜,對于馬尾神經束的面積判斷難度較大,不利于研究。而二分法分型方法較為簡單,陽性與陰性的判斷難度較小,便于研究。② 四分法分析結果受所取橫斷面位置和圖像清晰度的影響,容錯率低。③ 四分法僅適用于中央型腰椎管狹窄癥患者,對椎間孔狹窄程度難以分辨。
2 神經根沉降征的陽性率
因為研究對象及研究方法差異,不同研究報道的神經根沉降征陽性率也不一致。Laudato 等[13]報道手術治療的重度腰椎管狹窄癥患者中,神經根沉降征陽性率為 67%;臨床癥狀較輕、保守治療的腰椎管狹窄癥患者中,陽性率為 35%;非特異性下腰痛患者中,陽性率僅為 8%。Piechota 等[14]根據最小矢狀徑(anteroposterior,AP),將臨床上疑似腰椎管狹窄癥的 101 例患者分成 3 組:重度組(AP≤10 mm)、中度組(10 mm<AP≤12 mm)和非狹窄組(AP>12 mm),重度組神經根沉降征陽性率為 81%,中度組為 14%,非狹窄組均為陰性。Macedo 等[15]觀察了 115 例腰椎疾病患者的 MRI 圖像,顯示腰椎間盤突出癥、側方型腰椎管狹窄癥及中央型或者混合型腰椎管狹窄癥患者中,神經根沉降征陽性率分別為 2%、23%、54%;當規定中央型或者混合型腰椎管狹窄癥患者的 MRI 圖像上,最小椎管橫截面積(cross-sectional area,CSA)<80 mm2、步行距離<200 m 時,神經根沉降征陽性率從 54%提高到 82%。有學者通過對 32 例腰椎管狹窄癥患者臨床資料進行研究,發現步行負荷試驗陽性患者的神經根沉降征陽性率較高[16]。柳揚等[17]對 98 例腰椎管狹窄癥患者臨床資料分析發現,CSA 越小、步行負荷試驗距離越小,神經根沉降征陽性率也越高。
神經根沉降征陽性率的影響因素較多,例如 CSA、腰椎管狹窄癥的診斷標準、腰椎管狹窄癥臨床類型、手術減壓節段、評估者和評價方法等[18]。近年來相關研究指出以下因素也會影響神經根沉降征陽性率:① 是否需要接受手術治療,需要接受手術治療患者其陽性率高于不需要接受手術患者[13]。② MRI 形態學分級越高,患者陽性率越高[13, 19]。③ AP 越小,陽性率越高[14, 19-21]。④ 有間歇性跛行患者陽性率高于無跛行患者[14, 16]。⑤ 步行負荷試驗距離越小,陽性率越高[17, 22]。
3 神經根沉降征發生機制
Barz 等[23]通過應用顱內壓力傳感器測量中央型腰椎管狹窄癥患者手術減壓前狹窄段硬膜外壓力,發現神經根沉降征陽性患者狹窄段硬膜外壓力較陰性者顯著升高,而在非狹窄段硬膜外壓力正常。據此,他們認為神經根沉降征陽性可能是由硬膜外壓力增高所引起。這是最早關于神經根沉降征發生機制的研究,但該研究僅觀察了 10 例患者,因此上述結論的科學性有待進一步驗證。Barz 等[24]進行了前瞻性研究,發現減壓手術后相應節段的神經根沉降征也會發生逆轉,該結論間接支持了之前的研究結論[23]。張楠等[21]的回顧性研究發現,與陰性患者相比,神經根沉降征陽性患者最大硬膜囊面積差較大,即狹窄節段的硬膜囊受壓變化程度較大。而最大硬膜囊橫截面積差可以間接反映硬膜囊外壓力差,因此該結論也間接支持 Barz 等[23]的研究結論。
除了 Barz 等的結論外,關于神經根沉降征的發生機制還有其他觀點。例如在退變性腰椎滑脫癥的緩慢進程中,神經根受壓缺血導致損傷,神經損傷修復過程中逐漸出現炎性反應,引起神經根粘連,從而影響了神經根的沉降[25]。有學者認為,在腰椎間盤突出癥患者中,神經根沉降征陽性可能是突出的髓核組織壓迫硬膜囊并釋放一些炎性因子,使得馬尾神經發生了不同程度變性所致[26]。另外,腰椎生理性前凸消失或后凸畸形牽拉硬膜囊后移,單純中央型腰椎間盤脫出、導致硬膜囊受到來自前方壓迫的中央型腰椎管狹窄癥,側隱窩狹窄導致的腰椎管狹窄癥,都可出現神經根沉降征陽性[21]。
4 神經根沉降征診斷腰椎管狹窄癥的敏感性及特異性研究
Barz 等[10]研究發現,神經根沉降征在鑒別診斷嚴重腰椎管狹窄癥患者(跛行距離<200 m、CSA<80 mm2)和輕微非特異性下腰痛患者(步行距離>1 000 m、CSA>120 mm2)時,具有高敏感性與特異性。為了驗證 Barz 等[10]的結論,Yusof 等[27]觀察了 82 例患者 MRI 資料,其中 43 例診斷為腰椎管狹窄癥且接受手術治療(A 組),39 例僅有非特異性下腰痛(B 組)。A 組患者均為神經根沉降征陽性,B 組僅有 7 例為陽性。Yusof 等[27]認為神經根沉降征診斷重度腰椎管狹窄癥敏感性達 100%,特異性達 82%。
Tomkins-Lane 等[28]研究顯示,在腰痛、血管性跛行、無癥狀參與者及腰椎管狹窄癥患者中,神經根沉降征陽性率分別為 41%、75%、19% 和 60%;當腰椎管狹窄癥患者 MRI 圖像上最小 CSA<80 mm2時,神經根沉降征陽性率從 60% 提高至 96%。Tomkins-Lane 等認為,神經根沉降征能鑒別診斷腰椎管狹窄癥患者和無癥狀參與者(P=0.004),但不能區分腰椎管狹窄癥患者和腰痛、血管性跛行患者。神經根沉降征在重度腰椎管狹窄癥患者中具有很高的敏感度,但在腰椎管狹窄癥患者和腰痛、血管性跛行患者的鑒別診斷中未顯示較高的特異性。
為了定量驗證 Tomkins-Lane 等[28]的結論,Zhang 等[29]根據 CSA 大小對 105 例腰椎管狹窄癥患者和 215 例非特異性下腰痛患者進行分組(CSA<80 mm2為重度,80~100 mm2為中度,100~120 mm2為輕度,>120 mm2為正常),分別計算敏感性與特異性。結果顯示,神經根沉降征無法鑒別診斷有癥狀的腰椎管狹窄癥和非特異性下腰痛,但是對于鑒別診斷 CSA 較小的腰椎管狹窄癥患者和 CSA 較大的非特異性下腰痛患者具有較高的敏感性與特異性。
以上研究因納入標準、樣本量、分組方法存在差異,得出的結論不盡相同。總而言之,神經根沉降征在鑒別診斷重度腰椎管狹窄癥患者和輕度非特異性下腰痛患者時,具有良好的敏感性和特異性。但是其無法區分臨床表現相似的腰椎管狹窄癥患者和血管性跛行患者,也無法區分 MRI 上形態學表現(最小 CSA 大小)無明顯差異的腰椎管狹窄癥患者和非特異性下腰痛患者。因此,單純以神經根沉降征來診斷腰椎管狹窄癥存在較大的假陽性與假陰性,結合神經根沉降征和典型臨床表現(間歇性跛行、牽涉痛、放射痛、肌力減退等)及其他影像學表現(最小 CSA、最小 AP 等)共同診斷腰椎管狹窄癥的意義較大。
5 神經根沉降征與手術節段的相關性研究
Fazal 等[19]回顧性研究了 71 例手術減壓的腰椎管狹窄癥患者術前 MRI 圖像,對 134 個減壓節段神經根沉降征進行分型。結果顯示,120 個手術節段(89.5%)神經根沉降征陽性,其余 14 個手術節段(10.5%)為陰性。他們認為,陽性神經根沉降征常出現在需要手術減壓的腰椎管狹窄癥患者中,但是不需要手術減壓節段中的陽性率也較高,71 例患者中共 40 例出現該現象。因此,神經根沉降征陽性并不表示相應節段需要接受手術,相比而言,神經根沉降征陰性的外科指導意義更大,在擬減壓節段的神經根沉降征為陰性時,宜進一步聯合步行負荷試驗或測量 CSA 等方法明確手術必要性。
為了進一步探索神經根沉降征和手術節段的相關性,Laudato 等[13]進行了一項前瞻性研究。研究共納入 110 例有癥狀的腰椎管狹窄癥患者,其中 73 例接受手術(有間歇性跛行、疼痛或感覺癥狀),37 例未接受手術(僅有間歇性跛行)。通過觀察術前 MRI 圖像發現,手術組神經根沉降征陽性率為 67%,保守組為 35%;手術組 Schizas 形態學分級為 C、D 級者達 91%,保守組為 35%。該研究結果提示神經根沉降征無法預測所在節段是否需要接受手術,相比于形態學分級,其臨床指導意義有限。
綜上述,神經根沉降征和手術節段具有一定相關性,但無法單獨預測是否需要接受手術,結合臨床癥狀、體格檢查、步行負荷試驗及其他影像學指標等預測效果更好。
6 神經根沉降征與手術療效的相關性
目前,神經根沉降征與手術療效的相關性還存在較大爭議。Moses 等[30]回顧性分析了 115 例腰椎管狹窄癥患者的 MRI 圖像,在控制其他變量影響的情況下,神經根沉降征陽性的患者術后 Oswestry 功能障礙指數(ODI)的改善幅度為 16,而神經根沉降征陰性的患者 ODI 改善幅度為 7,兩者有統計學意義(P=0.02)。他們認為,為了提高 ODI,相對于神經根沉降征陰性的患者,神經根沉降征陽性患者選擇手術治療可能更有意義。呂永威等[31]對 106 例手術治療腰椎管狹窄癥患者進行回顧性分析,發現腰椎管狹窄癥伴神經根沉降征陽性患者術后療效更好,這與 Moses 等[30]的結論相似。
但也有學者持相反意見,Barz 等[32]對手術治療和保守治療的患者進行了 2 年隨訪,比較兩組神經根沉降征陽性和陰性患者的 ODI。結果顯示,手術治療患者中,術后 2 年陽性組和陰性組的 ODI 分別提高了 29% 和 28.4%,差異無統計學意義。保守治療患者中,術后 2 年陽性組和陰性組的 ODI 分別提高了 0.6% 和 17.7%,差異有統計學意義。他們認為神經根沉降征陽性不能預測腰椎管狹窄癥患者減壓手術療效,這一結果和 Moses 等[30]的結果相悖;而對于采取保守治療的腰椎管狹窄癥患者,神經根沉降征陽性提示保守治療效果有限,手術治療可能效果更佳。許鵬等[33]的回顧性研究證實了 Barz 等[32]的結論,神經根沉降征陽性廣泛存在于腰椎管狹窄癥患者中,陽性與陰性患者的術后療效無明顯差異,神經根沉降征陽性不能作為手術效果的預判指標。
7 神經根沉降征在術后隨訪中的意義
Barz 等[24]進行了一項前瞻性研究,共納入 30 例神經根沉降征陽性的腰椎管狹窄癥患者,均行減壓手術(伴或不伴融合)治療,并于術后 3 個月觀察神經根沉降征的變化。結果顯示,27 例患者神經根沉降征轉為陰性。他們認為,神經根沉降征陽性的腰椎管狹窄癥患者減壓術后相應節段的神經根沉降征會發生逆轉,在已經接受充分減壓手術患者中,新出現的神經根沉降征可能意味著該患者出現了新的狹窄。
Dawood 等[34]在 70 例疑似腰椎管狹窄癥患者中選取了 MRI 滿足神經根沉降征陽性以及 CSA<80 mm2 2 個條件的 48 例患者(敏感性 68.6%),并對其中 25 例實施減壓手術。術后 1 年再次觀察 25 例患者 MRI 圖像,發現其中 22 例(88%)神經根沉降征轉為陰性,并且 CSA>80 mm2。Dawood 等認為,以神經根沉降征陽性診斷腰椎管狹窄癥具有高度的敏感度和特異度,神經根沉降征可用于減壓術后療效的評價。這和 Melloh 等[35]的回顧性研究結果一致,神經根沉降征陽性的患者在良好的減壓手術后大部分能轉為陰性,且這種轉變是持續性的。
另一項前瞻性研究[36]隨訪了 37 例接受減壓手術的腰椎管狹窄癥患者,35 例術前神經根沉降征陽性、2 例陰性,術后復查 MRI 提示 37 例神經根沉降征均為陰性。作者認為,術前神經根沉降征陽性的腰椎管狹窄節段經手術治療后,神經根沉降征轉為陰性且患者癥狀明顯好轉。
以上研究表明,陽性神經根沉降征在減壓術后發生了逆轉,這種逆轉可以是短期內發生的[24],亦可以是持續性的[34-35]。神經根沉降征在術后隨訪及療效評價方面具有較大的臨床參考意義。神經根沉降征陽性的患者,術后若為陰性,提示手術效果良好;若仍為陽性,可能是減壓不完全、手術并發癥或者出現了新的狹窄。
8 問題與展望
目前,關于神經根沉降征的研究仍存在的問題:① 神經根沉降征的發生機制尚未明確,目前公認的理論為硬膜外壓力增長。為進一步證實這一機制,需要更多直接測量硬膜外壓力的大樣本前瞻性研究。未來也可關注于腦脊液的流速和神經根的數量等因素,探討它們在神經根沉降征發生機制中的作用。另外,腰椎滑脫癥和腰椎間盤突出癥中神經根沉降征發生的機制,和腰椎管狹窄引起的神經根沉降征發生機制是否相同,是否具有相同的臨床意義,還需要進一步探討。② 目前研究主要以中央型腰椎管狹窄癥為主,對其他類型的腰椎管狹窄癥研究較少。③ 神經根沉降征對于手術療效的預測能力尚無定論。目前研究表明神經根沉降征可用于術后隨訪,但是需定期復查腰椎 MRI,臨床應用成本大。④ 目前國內外研究采取的研究方法及評價標準不統一,研究結果也存在較大差異,需逐漸形成關于研究方法和評價標準的統一意見。⑤ 大部分研究的樣本量不足,且存在選擇偏倚、信息偏倚、混雜偏倚等,研究的科學性有待驗證。
近年,關于神經根沉降征研究不斷深入,神經根沉降征及其在腰椎管狹窄癥中的診療意義不斷取得新的進展。神經根沉降征有望作為一個輔助指標,用于腰椎管狹窄癥的診斷與鑒別診斷,指導治療方案的選擇,預測手術療效,并且用于術后隨訪。為了明確神經根沉降征在腰椎管狹窄癥診療方面的科學依據,仍需進一步探討該現象的具體機制、相關調控因素及特性。因此,未來需要開展更多前瞻性、大樣本的隨機對照試驗臨床研究。
作者貢獻:黃志豪負責文獻查閱及文章撰寫,謝志陽負責課題設計,吳小濤負責修改校正。
利益沖突:所有作者聲明,在課題研究和文章撰寫過程中不存在利益沖突。