对腰椎schmorl结节形成的探讨

对腰椎Schmorl结节形成的探讨 【摘要】目的：探讨腰椎Schmod结节的形成及其与下腰痛和椎间 盘退变的关系。方法：12个下腰椎Schmorl结 节来自10例严重下腰痛伴或不伴坐骨神经痛患者。均行腰椎X线摄 片和CT 扫描，并将术中完整切除的12 个 Schmorl结节病灶标本作组织学检查。结果：CT扫描发现Schmod 结节形成区软骨终板下有一类圆形、多囊状 骨密度不规则区，边缘通常硬化，呈骨坏死改变。组织学检查发现， 在CT 片上显示的骨密度不规则区实际上是 骨坏死区。骨坏死区表面的软骨终板通常完整，软骨下髓腔内脂肪 细胞消失，大量纤维组织增生和缺血性纤维 软骨形成，小梁骨内骨细胞消失或死亡，形成空骨陷窝。结论：X 线片上显示的经典Schmod结节实际上是椎体 软骨终板下的片状骨坏死灶，软骨终板通常是完整的，有无髓核突 出与Schmod结节形成无关。 【关键词】schmod 结节；发病机制；骨坏死；下腰痛 Schmorl结节是指椎间盘髓核组织经破裂的 软骨终板突入邻近的椎体松质骨内。这一经典的 理论由德国医生schlnorl于1927年首先提出，一 直被绝大多数脊柱外科医生所接受。对它的起源 和形成机制的解释包括：(1)发育因素，如脊索消 退在软骨终板留下的凹痕11；营养血管消失时在 软骨终板留下的“疤痕”周；生长发育过程中软骨 终板留下的骨化间隙(ossification g印)嘲，这些成 为髓核突向椎体内的通路。(2)退变因素，软骨终 板由于老化或退变产生“弱点”，导致Schmorl结 节形成【41。(3)病理因素，椎体感染、肿瘤等【4 】。(4) 创伤因素，急性或慢性创伤使软骨终板破裂，导致 椎间盘个腰椎Schmod结节的影像学和手术标本的组织 学分析发现，经典的Schmorl结节可能仅是椎体 软骨终板下的片状骨坏死灶。现将结果报告如下。 万方数据 1 3R 中国脊柱脊髓杂志 2003年第13卷第3期蕊池se 如“m耐o，印打 m md印打以 吐2003，y讲13，b 3 1材料和方法 12个 Schmorl结节来自 10例严重下腰痛伴 或不伴坐骨神经痛患者，其中男8例，女2 例，年 龄14 61 岁，平均34岁。病程4个月12年，平均 35 年。所有病人无明确的外伤史。Schmod结节位 于L3 椎体上终板前缘2例，后缘1例；L4椎体上 终板前缘2例，下终板近中央2 例；L5 椎体上终 板近中央1例，后缘 1例； Sl椎体上终板后缘 3 例。 所有患者均行腰椎X线摄片和CT扫描，5 例行腰椎MRI检查。3例患者5个Schmod结节 发生的椎间隙行椎问盘造影术，术后再行腰椎X 线摄片和CT扫描(CTD)。行腰椎间盘造影术时， 在推注造影剂时，患者感腰部剧烈疼痛，疼痛性质 与造影术前腰痛性质完全一致。发生于椎体中央 和前缘的Schmorl结节患者，选择经腹膜外前路 腰椎融合术；发生于腰椎椎体后缘的Schmorl结 节，因病灶在后方压迫硬脊膜囊或腰神经根，取腰 椎后路全椎板切除。术中将Schmorl结节病灶完 整切下，椎体间植骨融合，短节段椎弓根螺钉内固 定(1例 14岁男孩未作内固定术)。 将术中切除的Schmod结节标本用10 中性 福尔马林固定、脱钙、石蜡包埋和HE染色，在光 学显微镜下观察。 2结果 腰椎X线片示Schmorl结节形成处椎体终板 凹陷，边缘硬化(图1a)。椎间盘造影术后的X线 片示少部分造影剂渗入终板凹陷方向(图1b)。腰 椎CT 扫描发现Schmorl结节形成区腰椎软骨终 板下有一类圆形、多囊状骨质密度不规则区，呈骨 坏死样改变，四周通常形成硬化带(图1c)。 组织学检查发现在CT、MRI扫描上显示的软 骨终板下类圆形、多囊状骨密度不规则区(即X 线片上的Schmod结节)实际上为骨坏死区，不是 Schmod所描述的髓核组织。骨坏死区内髓腔内脂 肪细胞消失，大量毛细血管、成纤维细胞和纤维组 织增生，部分髓腔完全纤维化。骨小梁内骨细胞死 亡或消失，形成空骨陷窝，侵入性肉芽组织长入到 坏死的骨小梁内(图2 ，前插)。坏死区内形成大 片缺血性纤维软骨(图3，前插)。 微Schmorl结节(microscopic Schmod 7 s node)是软骨终板下骨坏死后，坏死区内形成的纤 维血管组织向透明软骨侵入的结果，不是髓核穿 透软骨终板向松质骨内突出的结果(图4，前插 )。从微 Schmorl结节的形成过程，我们不难推 断Schmorl结节的形成机制。由Schmod描述的髓 核突入椎体内可能是软骨终板下大片骨坏死后在 应力作用下髓核继发性塌陷的结果。骨坏死区表 层的软骨终板由于营养缺乏表现为基质嗜酸性 变，局灶性增生、钙化和坏死。软骨终板平面基本 保持完整。由于软骨下大片的骨坏死，在髓核应力 作用下它可表现为凹陷或部分缺损。 3讨论 自1927年Schmorl 提出 Schmorl结节形成理 论以来从没有被怀疑过。我们现在的研究结果表 明，所谓的经典Schmorl结节实际上是软骨终板 下的片状骨坏死区。软骨终板完整也可形成影像 学上的Schmod结节。SchmorI描述的髓核突入椎 图1 a腰椎侧位片示腰椎广泛退行性变，L3上终板Schmods结节b L3 4、W5、L5，S1椎间盘造影术后的侧位片示 Schmods结节表层有少量造影剂进入软骨终板下( 箭头)c CT平扫示 schmorls结节呈骨坏死改变 万方_组织突体松质骨内可能仅是软骨终板下骨坏死后的继发腰痛 之间的因果关系，与股骨头缺血性坏死的临 性塌陷所致。床症状是一致的。本组病人有3例符合一种称之 组织学研究发现，腰椎间盘突出物样本中为腰椎Scheue珊ann病 n11的诊断标准：X线表现 60含有软骨终板【习，这说明软骨终板从椎体撕裂为腰椎终板不 规则，Schmod结节形成，椎间隙变 或分离是常见的，但髓核并不向椎体内突出，而是窄，但无椎体楔 形变，后期出现严重的腰椎退行性 从破裂的纤维环突出。只要软骨终板下骨质正常， 变。病人主要表 现为严重的下腰痛，影响生活和工 髓核并不容易突向椎体内，除非急性创伤引起终作。3例病人均行腰 椎前路融合术，术后下腰痛症 板骨折。但椎体骨折更容易发生于T8L1椎体。状消失。这也同时 证明了所谓的腰椎Scheuer- 本组病人椎体骨坏死都发生于下腰椎，而且均无mann病可能是腰椎 椎体终板的骨坏死病。 明显外伤史，提示与急性创伤无关。研究结果表明，经典的 Schmorl结节可能是 从解剖上看，骨坏死多发生于关节软骨面下椎体终板下的片状骨坏 死灶，把它命名为“椎体终 方，因软骨面无血管通过，自干骺端通向软骨下方板下骨坏死”有助 于对腰椎Scheue 珊ann病、些 的血管为终末血管，侧枝循环少，易发生缺血性骨严重下腰痛和椎 间盘退变性疾病的正确理解和认 坏死。椎体营养动脉分中央支和周围支。中央支动识。 脉管径较粗，支数少。进入椎体后呈水平方向向中 心分布，然后以放射状向上下发出树枝状分支分 别伸向椎体两端，进而在软骨终板下吻合成毛细 血管网。兔的椎体终板微循环血管灌注模型也显 示椎体终板末端有毛细血管襻啕，血管上有毒草 碱样感受器的存在，表明循环系统参与对终板血 管的调节r7】。动物实验发现各种异常应力可引起 终板下血管明显减少和Schmorl结节形成【8】。 Robert等删的生化研究发现，schmorl结节周围的 软骨终板化学组成与正常结构明显不同，蛋白多 糖含量明显降低呈退变状态。这表明在Schmod 结节形成之前的软骨终板已处于变性状态。 Resnick等【10】认为椎体间关节与滑膜关节是相似 的，关节骨末端由透明软骨覆盖，纤维环类似于关 节囊，明胶样髓核类似于滑液。根据我们的影像学 和组织学研究结果，我们认为软骨终板下骨坏死 与股骨头缺血性坏死应属同一种发生机制。软骨 终板下的骨坏死可形象地描述为椎体的“冠心 病”。 椎体软骨终板下骨坏死与相邻椎问盘退变的 关系是显而易见的。本组有5例患者行腰椎MRI 检查都显示对应椎间盘呈明显的退变。5个 Schmod结节发生的对应椎间盘造影都显示造影 剂在椎间盘内弥散。从椎间盘营养生理来看，椎间 盘营养物质主要通过软骨终板下血管以弥散的方 式被动转运。软骨终板下的骨坏死和血管减少，必 然引起椎间盘的营养供应障碍，从而导致椎间盘 退变。 不难理解腰椎软骨终板下骨坏死与严重的下 4参考文献 1SeyIIlour R，willi蛐s LA，