椎间盘真空现象,气体以氮气为主,那么是如何形成的呢

学术   2024-11-11 19:00   山西  


椎间盘真空现象(intervertebral vacuum phenomena, IVP)最早由 Magnusson 于 1937 年描述,是指一个或多个脊柱水平的椎间隙中出现气体聚集的放射学表现,通常发生在腰椎区域。椎间盘真空现象可在1% ~ 3% 的脊柱 X 线片中观察到,在椎间盘退变的老年患者中发生率高达 20%。横断面研究表明,椎间盘真空现象最常出现在退变过程中,尤其是在椎间盘退变的终末期(按 Pfirrmann 标准分级)。学者们发现,椎间盘真空现象也是创伤性椎体骨折后的常见表现,尤其是在腰椎。一些学者将创伤性胸腰椎骨折后与骨折椎体相邻的真空现象称为骨折相关真空现象 (fracture associated vacuum phenomena,FAVP) 6-9然而,这种现象的发生原因及其对预后的影响尚未明确。笔者团队通过临床研究发现终板骨折和椎间盘损伤与 FAVP 相关,且 FAVP 与恢复期间的下腰痛相关。

图 6-9 胸腰椎骨折相关真空现象骨折椎体近端及远端椎间盘出现真空现象

一、影像学检查

在伸展(卧床休息)体位行放射影像学检查,椎间盘真空现象会表现得更明显,而在屈曲体位中,椎间盘真空现象会表现得相对模糊。因为在患者仰卧位时,脊柱的伸展会扩大椎间隙并导致含气裂隙区域扩张,最终导致影像学中的真空区域增加。CT 具有比其他成像方法更高的敏感度。尽管 MRI 是大多数脊柱病变的诊断金标准,但由于其质子稀缺, 气体在 T1  T2 加权像上的信号强度都很低,使在区分椎间盘真空现象和钙化时存在一些困难,导致 MRI 对椎间盘真空现象检测的敏感度较低。

二、病理基础及危险因素

椎间盘真空现象常伴随着与年龄相关的椎间盘退变过程,所以髓核脱水或干燥被认为是椎间盘真空现象出现和扩大的病理原因。随着年龄的增长,椎间盘逐渐经历不断退化的过程,其生化、力学和形态特征等因素的不断改变导致了其营养供应下降。低氧和酸性环境导致局部氧化应激的增加和椎间盘细胞活力的降低,从而导致蛋白质和蛋白聚糖合成下降。随着退变的进展,髓核中的胶原蛋白及蛋白聚糖分子不断被降解,椎间盘逐渐脱水干燥并产生裂隙,周围组织产生的气体(氮气为主,以及少量的 CO2 和 O2)弥散到裂隙中, 导致椎间盘出现真空现象。

除了年龄相关的椎间盘退变,椎间盘真空现象还常发生在胸腰椎骨折患者的伤椎邻近椎间盘中。胸腰椎骨折后,虽然伤椎的骨质部分通常会愈合并恢复到正常强度,但相对无血供的椎间盘的恢复程度是不可预测的。当伤椎终板断裂时,椎间盘和椎体之间的生物屏障被破坏,机械负荷、营养供应、基质成分和代谢改变引发级联反应,最终导致椎间盘组织脱水。此外,在高能量损伤导致终板骨折的过程中,髓核通常会突入椎体,导致髓核内基质成分(如水和蛋白聚糖)的直接损失,而髓核脱水或干燥是椎间盘真空现象出现和扩大的特征性病理原因。迄今为止,仅见一项研究报道了胸腰椎骨折后真空现象的危险因素。Friederike 等的队列研究结果显示,FAVP A3 型骨折显著相关,且初始的 FAVP 与年龄及低能量创伤机制显著相关。

三、转归

椎间盘损伤已被证实会导致椎间盘迅速退变和创伤后椎间隙改变,有可能带来椎间盘的慢性不稳定和背痛。同时,椎间盘损伤继发的退变也对骨折术后的矫正丢失和后凸畸形等方面存在切实的影响,且在拆除内固定之后加重。

胸腰椎骨折伴有 FAVP 的病例,在植入物取出后可能导致局部脊柱矫正丢失。Masahiro 等将 59 例胸腰椎爆裂骨折患者纳入研究,这些患者在后路椎弓根螺钉固定术后未融合的情况下进行了植入物取出,植入物取出并随访6 个月后,将患者分为后凸畸形组(后凸角> 25°)和正常组,将年龄、性别、初始严重楔形改变、初始严重后凸和椎间盘真空现象作为最终后凸畸形的候选因素。最终研究发现椎间盘真空现象是预测植入物取出后继发后凸畸形与术后矫正丢失的独立危险因素。

FAVP 的转归还与椎间盘损伤的严重程度相关,临床上我们发现一些胸腰椎骨折病例的椎间盘真空现象不严重,在随访过程中其真空现象自发消失了(图 6-10)。

四、症状

对于椎间盘真空现象是否会引起临床症状一直存在争议。一些学者认为椎间盘真空现象通常是无症状的,但是也有一些学者认为椎间盘真空现象与站立、翻身和天气变化引起的腰背痛相关。我们的病例随访发现大多数 FAVP 患者易发生腰背痛。

五、治疗

椎间盘真空现象的治疗方法主要取决于是否存在临床症状,如果患者只是影像学上的表现,并没有出现腰背痛及相应的神经刺激症状,则不需要治疗;如果患者出现了腰背痛或神经症状,建议先采用药物治疗,首先选择非甾体抗炎镇痛药,如塞来昔布、依托考昔等, 也可加用按摩、物理治疗、推拿和肌肉强化训练。若上述治疗效果欠佳,可应用局部类固醇注射。对于椎间盘真空现象内的气体聚集,许多作者持观望态度,因为它们可能会自发吸收,其机制尚待阐明。如果影像学改变或神经根症状持续存在,对于轻度椎间盘退变且没有椎管狭窄患者可以考虑 CT 引导下的经皮气体抽吸。对于症状频繁复发,疼痛严重影响日常生活的患者,需进行手术干预。

文章用于传递医学知识,《胸腰椎骨折影像》


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