腰椎盤源痛 (Lumbar Discogenic Pain)

                        腰椎

           椎盤源痛 
      (Lumbar Discogenic Pain)
      瀚群骨科 林君甫
  

  腰痛 (下背痛)是最常見的病人就診原因之一(僅次於感冒)，因素很多: 如不穩定、滑脫、感染，或最常見的閃到等。此篇要探討的是已排除其他常見因素，另一個常見的下背痛因素：椎盤源痛(慢性, 持續, 且起伏的下背痛)。椎盤源痛儘管常見，但是本國網路似乎搜尋不到它的介紹。

 腰椎椎盤源痛，此名詞由來的歷史並不長，約從1970中期後才開始使用於稱呼一群下背痛病人的痛源。在核磁共振核磁共振(MRI)發明後，由於痛源椎盤的影像呈現為黑色 (圖1)，故另一種俗稱叫黑椎盤病 (black disc disease)。我們先來談核磁共振如何產生影像：它使用強磁場激發人體組織內水分中氫原子(H)的震盪，以所產生的訊號強弱來顯示影像。若某些組織的水份少，訊號弱，如韌帶，就呈現黑色，灰色如椎骨(骨內有血液)。正常椎間盤(圖2)的構成有二，外圍的纖維環 (含少量水份，呈現黑色)與內部的核漿(含90%的水，呈現白色)。在退化的椎盤，其核漿水份減少，故會呈現黑色。黑椎盤病的名詞源自於黑色核漿，有別於正常白色而來。其實黑椎盤在中年後(40~50歲)很常見，但並不一定代表有問題或症狀。但在年紀較輕的人(15~40歲)所代表的意義又因人而不同。

 (圖1. 核磁共振所見的黑椎盤(星號; 上下正常的椎盤為白色)

圖2. 椎間盤示意圖, 從後側看

黑椎盤可以在青春期就看到，意即椎盤源痛可以從青春期就發生下背痛的問題

再進一步談椎盤源痛的頻率有多高: 根據一歐洲報告，一群14歲無症狀的年輕人做MRI發現其中30%有異常 ; 再將有腰疼病史的同年紀病人做MRI，結果多出10% (40%) 的人有異常訊號。此項研究顯示：1. 黑椎盤病或椎盤源痛早於青春期便已開始發生; 2. 發生率遠高於一般想像。當然必須先說明的是，這群訊號異常的發育期族群 他們的下背痛大部分都是輕度的。因此在成年後(>20歲)的下背痛，多必須往前追朔到青春期，即使當時並未發生下背痛。

  關於青春期椎間盤發生異常變化(或稱: 變性、退化)的原因，目前醫學研究都著眼在基因方面，而環境(後天)因素，如受傷、負重姿勢等相對地不重要。這要從一項著名的研究說起：於1990年中期一群美國與芬蘭醫生將成年的同卵雙胞胎(80%以上基因相同)做MRI，結果發現同一對雙胞胎的腰椎退化部位與狀態相同。他們的結論是：腰椎盤退化的決定因素是基因，與一些不明因素(同卵双生成年後從事不同工作與運動); 環境因素相對的不重要。自此文獻發表後，研究方向便朝向基因來找其中那一段影響腰椎退化。另一篇由日本人做的研究是發現在二十歲以下的年輕人發生腰椎間盤脫出 (圖3)，他們的一等血親有相同脫出病症的比率，比其他正常家族要高。目前一般認知的後天環境因素如彎腰、震動(如卡車司機)、吸菸、姿勢等完全不能用來解釋腰椎盤退化的原因。但遺憾的是即使找到決定的基因，其治療也還有很漫長的研究要走。

圖3. 腰椎間盤脫出至神經管內.

椎盤源痛症狀

現在我們再把腰椎盤源疼的典型症狀做個描述。通常是斷續起伏的下背痛，在高峰期任何姿勢都會痛，甚至會影響到睡眠，即持續疼痛。其持續期間，從幾小時、幾天、幾星期不等。在低峰期，下背痛減退到微疼或可以忍受的程度，但極少是完全不疼。隨著時間，下背痛的程度逐漸升高，如波浪起伏，影響到病人的生活起居(圖4)，在發病早期患者會說止痛藥有效，隨時間與疼痛程度的升高，藥物會逐漸失效。一部分病人陳述經期或氣候會增加疼痛。多數人會因較勞累而引發，甚至不須任何因素而自發起下背痛。總而言之，椎盤源疼是持續而起伏的痛。一些病人經過一段漫長的起伏下背痛後，變成持續劇痛，或持續高峰痛，又因無有效藥物或治療造成憂鬱症。

圖3. 42歲男性，病史20年; 典型的椎盤源痛圖形, 隨時間逐漸升高的起伏下背痛。

椎盤源痛的族群多在25至50歲，有趣的是在50歲後就少見，60歲後幾乎沒有。目前沒有長過10年以上的追蹤研究，是否病本身消失或以另一種形態表現不得而知。所以長期來看，它是一種可自行改善的疾病。

 病理機轉

在椎盤源痛的病理機轉還沒有定論。從手術取出的腰椎盤發現，原本僅存在於纖維環外圈1/3部分的小神經會延伸至內圈2/3，甚至到核漿內。椎盤上、下方與椎體相接的軟骨與硬骨終板也有神經增生現象。症狀的發生可以從兩方面解釋：化學性與物理性。前著由早期消炎藥的有效得知；另病人持續痛並不因完全靜躺而消失，亦是化學性的可能證據。物理性如過量活動而加重，椎體間微量不可測的微動 (如呼吸)，持續的刺激神經或會激發疼痛。另一有趣現象是，椎盤脫出造成坐骨神經疼的患者(見圖3)，約有70%的人在椎盤脫出前有一段時期的下背痛；但在椎盤脫出後，下背痛反而消失。即使將脫出椎盤經手術取出後，下背痛也沒有再發生。此現象是否意味椎盤源痛是核漿內在壓力增加，後因核漿從纖維環的裂縫脫出，核漿內壓減低，下背痛因此減輕或消失?但事實上並不一定如此。有些椎盤源痛的患者有醫生嘗試經手術取出一部分核漿，但原有下背痛並未減輕。這意味著嘗試減少椎盤內核漿的壓力不盡然有效。易言之，椎盤疼痛不是單純的機械因素可以解釋。

黑椎盤=痛?

兩個人有極相近的MRI影像表現,但是兩人的臨床表現可以有巨大差別:不痛，微痛，或劇痛。這表示影像與臨床症狀有極大差距。關於此點是目前醫學上對椎盤源痛知識的困境與謎團，目前為止還沒有合理的解答。這也意味著單依靠影像來決定手術是缺乏足夠證據支持的，是故在手術前慎選病人的重要性，關係到手術的成敗。

 椎盤造影術來診斷椎盤源痛  

 既然MRI影像不能與症狀畫上等號，在近十年最常用的另一種檢查稱為椎盤造影術(圖5, provocative discography)。這是所謂功能性檢查，方法是在懷疑某個椎間盤是痛源時，用長針刺入椎盤內，並注入顯影劑與生理食鹽水以產生椎盤內核漿的壓力，並在上或下一節正常椎盤內也打入生理食鹽水作為對照組。若此時病人產生與平常近似或相同的下背痛，而對照椎盤沒產生平時的下背痛，而僅在懷疑的椎盤注射時產生，這表示懷疑的椎盤是痛源。

圖5. 椎盤造影術，椎盤內的黑影為顯影劑。

     用椎盤造影術產生原有的下背痛來診斷並依此決定手術與否，此檢查一直被認為是金標準。但是在這幾年此檢查的有效性開始被質疑。一位美國醫生研究發現陽性的椎盤注射(產生平日下背痛)，經手術改善的成功率只有50%到60%。另一研究對一群正常人志願者做椎盤注射，40%也會產生下背痛。這位醫生認為椎盤造影術來診斷椎盤源痛的有效性不高。此外，作為對照組的正常椎盤經注射後，發生退化的比率高於沒經過注射的正常椎盤，因此一項長久以來被認為是標準檢查幾乎被推翻。

    近三年又有另一種新的椎盤注射診斷方示被使用，打入的是局部麻醉劑而非食鹽水。醫生從背後插入一條細管並打入麻醉劑之後讓病人活動，並陳述是否下背痛改善。但此方法似乎近一年無疾而終。生產此細管裝置的公司撤回美國FDA(食品藥物管理局)的試驗申請，這表示此方式似乎無太大診斷價值。看來椎盤源痛的診斷還需要更好的方法。

椎盤源痛的治療

    椎盤源痛的治療幾乎是每年推陳出新，但僅曇花一現。以椎盤內燒灼為例，它是將一條細管插入椎盤內並慢速加熱到攝氏85度，使椎盤內的核漿蛋白質成分因熱而凝縮(如同雞蛋的蛋白加熱一樣)，它希望因此將椎盤內的壓力減低，並燒灼破壞其內的神經。原始的報告約八成的病人有效，但其他人重複同樣治療的效果卻低於4成。因此這項原先被看好的產品在醫療市場逐漸消失。

人工椎間盤  (Lumbar artificial disc replacement)

 另一個原來被認為是新希望與革命的產品是人工椎間盤(圖6)。它是個活動的結構,在清除掉病變的腰椎盤後置入上下兩片金屬板,中間是半球型的塑膠或金屬,希望能回復病人椎間盤本身具有的活動性並減少上、下節正常椎盤的壓力。但是從2004年美國FDA准許上市後使用量逐年減少，因為過多的併發症如鬆脫、移位，極難取出讓醫師卻步。

圖6. 人工椎間盤，目的如人工關節讓椎節正常活動。

椎間融合術 ( lumbar interbody fusion)

椎盤源痛的手術治療又回到五十年或三十年前已發展的前融合或後椎間融合術(圖7)。

圖7. 椎間融合術，此圖顯示兩椎體間的椎盤已被骨頭取代。

方法是將椎盤去除後置入椎籠 (cage，圖8)、植骨、與固定物，讓上下兩椎體結合成一塊。從人體進入椎盤有三條路徑: 前、後、與側路。前路要剝開大血管，後路要剝離神經管，側路是介於兩者之間，被認為是較安全的椎盤入路選擇。椎籠材質目前都偏向使用所謂PEEK(一種化學塑料)，因較接近骨質密度，不像較硬的鈦金屬，可減少沉陷入椎體內的問題。沒有植骨，則兩椎體無法長骨結合在一起。自體骨(從骨盆取出)是最佳選擇，缺點是要另一刀口與術後疼的問題，但融合成功率最高。異體骨是取用他人骨頭，沒有自體骨的缺點，但融合率較低；另有極低風險的感染，如肝炎、愛滋等。最後是骨代替品，基本構成是磷酸鈣，融合率居末位。當然此三者也可混合使用。固定物的目的是減少椎體間的活動，讓植骨生長。一般最常見的是骨釘與骨棒系統(圖9)，其優點是穩定度最強，缺點是體積稍龐大，有時會造成背部不適。另一種新的固定系統是從身體(椎體)側方打入椎籠與一片骨板至椎體內(圖10)，利用骨板來抵銷椎體間活動。此簡單系統亦可達到近似釘棒系統的固定效果與融合率。

圖8： 椎籠，將椎盤去除後從前腹部置入鈦椎籠。

圖9： 骨釘與骨棒系統，從後背放置；椎間有一顆椎籠。

圖10：左方兩圖為術後X-光正與側面 其中有一顆椎籠與一片骨板的簡單固定物；右方兩圖為術後三個月電腦斷層顯示椎間骨頭開始生長。

結論

  椎盤源痛是50歲以下常見的下背痛原因之一，源自於椎盤本身的退變，少數人生活起居受到極大干擾。其主要臨床表現是持續起伏的慢性下背痛，目前診斷方法還是使用核磁共振與臨床症狀。腰椎間融合術似乎仍是目前比較理想，經過時間證明的最終治療方式。手術方式、材料與固定物有幾種選擇，各有其優缺點。有此困擾的患者可以跟醫生諮詢討論各人偏好術式。