第二军医大学上海长征医院影像科 董生 肖湘生 王晨光

摘要 目的：评价CT和MRI在经皮激光椎间盘减压术（PLDD）对椎间盘的检测作用。材料和方法：利用半导体激光对8条犬的16个椎间盘进行PLDD，用18G的腰穿针，插入400um的光纤，总能量分别为300J（L34）、350J（L45）分别术后（A组）、，7天（B组），14天（C组），30天（D组）做CT 、MRI扫描及病理检查。结果：在术后至7天，CT显示椎间盘内和硬膜外气体，MRI横断面显示椎间盘内气腔与周围的高信号；矢壮面无信号的汽化部分，残余髓核和其周围在T2上的高信号带；病理标本上与CT、MRI相对应的空腔，其周围是炭化组织，变性的髓核和残余的髓核组织，14天逐渐吸收，一个月纤维组织、软骨细胞增生。结论：MR不仅能了解PLDD术后的解剖结构还能反映其病理变化，是评价PLDD术后的有效手段，CT检查有一定限度。

关键词：经皮；激光；椎间盘减压术；对照研究

The Experimental Study of the Correlation between CT MR Findings and Pathologial Changes After the Percutaneous Laser Disc Decompression

Dong sheng, Xiao xiangsheng ,Wang chengguang

Department of Radiology Changzheng Hospital, Shanghai 200003

椎间盘突出是临床引起坐骨神经的常见原因之一。在椎间盘微创手术方面除了化学溶核术（Chmonnucleolysis）、经皮椎间盘髓核摘除术（Automated Percutaneous Lumbar Diskectomy，APLD）外，最近又出现了一种新方法，即经皮激光椎间盘减压术（Percutaneous Laser Disc Decompressoin）[1-3]，其特点具有损伤小，安全性高，疗效确凿，操作简便等，并且可在门诊进行。目前此方面的报道集中在应用方面[1-6]， 但PLDD后CT MRI 的表现与病理对照方面的研究还甚少。本文利用犬进行PLDD，旨意探讨PLDD后CT、MRI，评价二者在PLDD的检测作用。

材料与方法

1. 动物与器械：草犬，10-13kg（由第二军医大学动物中心提供），共8条，雄雌不拘；激光器：半导体激光810nm一台（以色列产SHAPLAN6020）；18G穿刺针；直径400um的光纤，DSA（Seimens mulistarＴ.O.P）。

2 .实验方法与分组：将动物分成四组，每组两条，每条做两个椎间盘（L34，L45），共16个椎间盘。采用3%戊巴比妥钠腹腔麻醉（30mg/kg），L2-L5范围内背部剃毛消毒，俯卧位固定，透视下在所手术平面，脊柱旁开2-3cm处进针，针与水平面的夹角约45°。侧位针尖的位置在椎体的后1/3处，正位针尖的位置不超过中线（图1-2）。通过针插入400um的光钎，激光的输出功率为：15W，脉冲1秒，间隔1秒，总能量300J（L34）/350J（L45），回抽气体，撤除光纤，拔针消毒包扎。CT MRI检查于术前，术后、7天、14天和30天进行，然后在上述时间分别处死动物，取椎间盘10%福尔马林固定，分别进行大体标本观察和HE染色。

3 .扫描技术：CT检查：机器：Siemens Somatom Pluss。体位：取仰卧位，层厚2mm，L34，L45，L56椎间盘层面无间隔扫描。KV=137，MA=145。软组织窗：W/C 270/60，骨窗：W/C1772/558观察。MRI检查：机器：Siemens Somatom Pluss。体位：取仰卧位固定于专用板上进行矢状面横断面。SE序列，脊柱线圈，扫描参数：矢状面T1：TR/TE600/12，T2 ：4000/120；FOV 140/280，W/C 1174/563。

4．CT、MRI，大体标本，HE染色的组织片分别由两位以上有经验的放射科医生和病理科医生双盲阅片。

结果

1．CT表现：术后CT检查椎间盘平面髓核部分消失，被空腔代替，相应层面可见残留气体；经激光辐射后的椎间盘CT密度减低，其中一例在L45层面硬膜外可见少量气体（图3）；2周后气体吸收，空腔仍保留；两例犬的L45椎间盘的终板局限性凹陷，CT值与相邻层面相比较未见明显变化。一个月后CT检查椎间盘层面密度增高。

2．MRI表现：所有犬术前MRI矢状面横断面的T1、T2分别显示髓核纤维环椎体的皮质脊髓以及硬膜囊等结构。术后一到两周内矢状面T1见激光辐射后的髓核（汽化部分）呈黑色信号，其周围的髓核（受温度效应影响部分）与临近髓核相比信号增高（图4）。终板破坏的两个椎体皮质信号明显升高，其信号与髓核同步，周围绕以由暗灰色信号渐移行于正常信号带状结构（图5）。T2汽化部分的髓核无信号，残余部分髓核信号演变与正常的髓核一致，信号较正常稍升高。两例犬的两个椎间盘受影响的终板，椎体的皮质信号也明显升高。横断面：T1椎间盘近中央处可见无信号区；T2在其周围绕以信号增高带，逐渐消失于正常部分（图6）一个月后无论在矢状面、横断面终板，皮质及周围的信号均恢复正常。

3．病理变化：肉眼观：中央为圆形汽化的洞，周围为黑色的炭化组织，其直径为圆形空洞的两倍。矢状切面上可见软骨，终板破坏，两例犬三个椎间盘影响到内层的纤维环，出现断裂。HE　染色:1）激光辐射后,髓核呈无结构状或见到炭化颗粒,周围组织呈凝固性坏死;再向外围是水肿带；两个椎间盘可见软骨,终板破坏;骨细胞变性,少量坏死．２）一周后的变化与２４小时相同，３）两周后的变化：开始有炎细胞浸润；４）四周后纤维组织，软骨细胞开始增生，终板开始恢复．

讨论

1.　激光治疗的机理和组织变化:各种不同经皮椎间盘减压术的治疗机理还不清楚．因为有关脊髓或神经根的疼痛的机理不清楚．一般认为：由于椎间盘激光辐射后气化一定量的组织，椎间盘内的压力也随之降低，并减轻了对神经根的压迫，达到还解和消除神经症状的目的．Ｎeurbay　用二氧化碳激光治疗１０犬的椎间盘，总能量为３００焦耳（Ｊ），Ｌ23椎间盘的内压下降１０－５５％，Ｌ34的内压下降４０－６９％．以后有些作者对椎间盘的气化量的多少，椎间盘的内压的下降，激光后对纤维环外凸的影响等等作了较为详尽的研究．许多实验证明：椎间盘的内压的降低而不是椎间盘绝对量的减少，可以减轻突出的椎间盘对神经根的压迫．因此，去除一定量的椎间盘和纤维环凸出的关系也是临床上关心的问题，一般认为椎间盘的气化量和疗效不成正比，去除１.５－１.9g的髓核组织就可以取得较好的效果．

本研究的结果与Ｎeurbay (10) 和 Yonzawa(1)的结果相类似．他们分别研究猪，兔，山羊经皮椎间盘激光减压术不同时间的变化：一周髓核被气化形成气腔和局部热变性．３－４周可见软骨细胞和纤维细胞开始增生：８周时几乎被纤维组织所代替或见到骨性增生。激光时的热效应及周围组织的温度也是大家关心的问题。Ｙonzawa研究了活体羊经皮椎间盘激光减压术总能量为640Ｊ在后纵韧带，神经根，椎间盘前沿及椎间孔外缘的温度，结果即使在负压吸引的情况下，上述四外的温度均在３０.Ｃ以下，这表明激光气化椎间盘对周围组织是安全的．

2.ＣＴ　ＭＲI在ＰＬＤＤ中的检测作用:　本研究表明：：ＣＴ可以反映ＰＬＤＤ后留下的气腔，同时其周围的椎间盘的密度降低，代表的是由温度效应所致的水肿带，但不能反映这种病理变化，因此ＣＴ检查有一定的限度。ＭＲI不仅能反映ＰＬＤＤ后留下的气腔，也能由温度效应所致的水肿带以软骨或终板的破坏，还能检测椎间盘的修复过程。因此ＭＲI在ＰＬＤＤ术后有重要检测作用。Ｐhillips等人[11]利用体标本进行实验，２４小时内ＰＬＤＤ后Ｔ2加权横断面信号增加，１.5-2.0Ｊ／每脉冲（能量）气腔周围的凝固坏死，纤维特性的丧失，间质水肿可以显示与ＭＲI上Ｔ２高信号密切相关。同样的发现是Ａnzai(12)利用YAG激光1-4J每个脉冲在兔的肌肉组织进行PLDD后立即做MRI检查,可分为三层结构1)中间无信号的气腔;2)再外围的凝固性坏死;3)最外层的高信号区域是间质性水肿。尽管动物肌肉组织以及尸体标本与人体椎间盘组织不能相比,但上述实验证实T2上的高信号是由激光辐射产生的温度效应所致。Toami[4]在人PLDD后24小时内做MRI检查,发现不能显示无信号的气腔,认为这可能是由于MRI的检查的时间与激光后间隔太长的缘故(平均16.4小时),但可发现T2上的高信号代表间质性水肿。总之,本研究结果表明:利用活体犬进行PLDD,术后CT 、MRT对其进行检测,其结果与人体椎间盘有较好的对应性:CT仅仅反映PLDD后椎间盘密度的改变；气腔的形成,气体的吸收有作用,但不能代表其病理变化。MRI在检测PLDD术后椎间盘以及周围组织的变化方面有着重要作用,不仅可以了解剖结构的变化,还能反映病理演变过程。因此,MR是一种在检测PLDD术后椎间盘方面具有独特作用,对临床有着重要的指导意义;同时具有无创伤,无辐射,可以进行多轴位观察的优点。

参考文献

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11 Phillips JJ,Kopchok GE,Peng SK,et al .MR imaging of Ho:YAG laser diskectomy with histologic correlation.Journal of Magnetic Resonance Imaging.1993;3:515-520.

12 Anzai Y,Lufkin RP,Castro DJ,et al. MR imaging guided interstitial Nd:YAG laser phototheraoy:dosimertry study of acute tisse damage in an in vivo model. Journal of Magetic Resonance Imaging. 1993;3:553-559。