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研究文章

经皮内镜下腰椎间盘切除术治疗腰椎间盘突出症的术前MRI特征与疗效结果：一项回顾性研究

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2026年9月11日

 , 
1Department of Orthopedics, North China Medical Health Group XingTai General Hospital, 2Department of Radiology, North China Medical Health Group XingTai General Hospital

本文内容

摘要

这项针对101名经皮内镜腰椎间盘切除术（PELD）患者的回顾性研究显示，术前MRI特征，特别是Modic II型（不利因素）和椎间盘高度指数（DHI）> 25%（保护性因素），与术后1年预后密切相关。这些发现可用于指导手术决策，但不应作为静态的预测因素。完全的神经减压仍是决定手术成功与否的最终关键因素。

摘要

经皮内镜下腰椎间盘切除术（PELD）广泛用于治疗腰椎间盘突出症（LDH），但临床疗效存在差异。术前磁共振成像（MRI）特征可能预测预后，但目前尚缺乏关于其与手术疗效相关性的系统性研究。本研究旨在回顾性分析接受PELD治疗的腰椎间盘突出症患者术前MRI形态学特征与临床结局之间的关系，以期为术前评估、疗效预测及手术策略优化提供参考依据。本回顾性研究纳入101例于2022年1月至2024年9月期间接受PELD治疗的单节段LDH患者，均获得≥1年的随访。分析术前MRI参数[Pfirrmann分级、Modic改变、突出类型/位置/移位情况、椎管占位比、椎间盘高度指数（DHI）]及临床结局指标[视觉模拟评分（VAS）、Oswestry功能障碍指数（ODI）、改良MacNab评分]。根据术后1年MacNab评分将患者分组，比较各组间MRI特征，并采用Pearson相关性分析和多因素logistic回归分析识别良好预后的预测因素。101例患者中，76例（75.2%）获得良好疗效，25例（24.8%）疗效不佳。疗效不佳组中，椎间盘游离或脱出、突出面积更大、Modic II型改变的比例显著更高，而椎间隙高度及椎间孔面积更低（P ＜ 0.05）。椎管占位比和突出面积与疼痛VAS评分及ODI呈正相关，而DHI和椎间孔面积则呈负相关。Modic II型改变是预测不良预后的独立危险因素，而DHI ＞ 25%则为保护性因素。术前MRI特征与PELD术后疗效密切相关，Modic II型改变和DHI降低可识别高风险患者。这种多维度的MRI评估有助于术前风险分层，并指导个体化手术决策，例如在存在不利影像学特征时考虑行椎间孔成形术或其他替代术式。然而，充分的神经减压仍是决定手术成功的关键因素。

引言

腰椎间盘突出症（LDH）主要表现为椎间盘退变、纤维环破裂以及髓核突出压迫神经根或马尾神经。临床上，该病以坐骨神经痛、下肢麻木无力和间歇性跛行为主要特征。这些症状严重影响患者日常生活和工作能力，给个人、家庭及社会带来沉重的经济负担1,2。尽管传统的开放手术可直接切除突出的髓核组织，但仍存在创伤大、术中出血多、术后恢复慢以及破坏脊柱稳定性等缺点3。经皮内镜腰椎间盘切除术（PELD）自1997年Yeung和Tsou4首次报道经椎间孔入路内镜下椎间盘切除术（YESS技术）以来，已发展二十余年，现已成为治疗LDH的主流微创术式。PELD通过直径约6–7 mm的工作通道，在内镜直视下切除突出的椎间盘组织，具有创伤小、保留脊柱稳定性等显著优势5,6。大量临床研究证实，PELD在84%–94%的LDH病例中可获得优良疗效，与传统开放手术相当7。然而临床实践发现，即使严格掌握手术适应证，并由同一手术团队规范操作，PELD术后的疗效仍存在明显的个体差异。部分患者疼痛明显缓解、功能良好恢复，但仍有约20%–30%的患者出现残留的腰痛或腿痛、感觉异常、功能恢复不理想甚至复发等情况8,9。这一现象已成为脊柱外科医生面临的重要临床挑战。近年来，提出以客观和主观的“减压终点”定义作为关键策略，以减少手术失败、优化经椎间孔内镜腰椎手术的治疗效果10。

术前磁共振成像（MRI）是评估腰椎间盘突出症（LDH）的首选影像学方法，可清晰显示椎间盘形态、突出程度、神经受压情况以及椎管和神经孔的结构。MRI形态学参数不仅有助于明确诊断和手术指征，还可能对术后疗效具有预测价值。Pfirrmann分级系统基于T2加权MRI的信号强度、椎间盘结构、椎间盘高度以及髓核与纤维环之间的界限，将椎间盘退变分为1–5级，已广泛应用于临床评估11。Modic改变是指MRI上椎体终板及邻近骨髓的信号改变，分为Ⅰ型（水肿型）、Ⅱ型（脂肪型）和Ⅲ型（硬化型），与椎间盘退变、腰痛及术后复发密切相关12。越来越多的研究探讨了MRI形态学特征与经皮内镜腰椎间盘切除术（PELD）临床疗效之间的关联。然而，目前的研究主要集中在单一或少数几个MRI参数，缺乏对多种形态学指标的系统性评估。此外，关于定量参数（如椎管占位比、神经孔面积和椎间盘高度指数（DHI））与PELD疗效之间关系的研究仍显不足13。同时，近年来脊柱微创外科技术已从单纯的内镜或通道技术，逐步发展为融合机器人、人工智能和影像引导的智能化微创技术。机器人辅助系统的引入进一步解决了狭小手术空间内的器械操作难题，代表了脊柱微创外科技术的重要进展14。

基于上述研究背景和现有知识空白，本单中心回顾性观察性研究旨在系统收集接受单节段腰椎间盘突出症（LDH）经皮内镜腰椎间盘切除术（PELD）患者的临床资料及术前磁共振成像（MRI）形态学特征。研究将构建一个多维度的MRI形态学评估体系，并结合术后一年的临床结局，全面分析各种MRI形态学参数与PELD预后之间的关联，以识别影响不良术后结局的独立危险因素和保护因素。本研究的主要目标包括：确定PELD治疗单节段LDH的整体临床疗效及术后一年预后结局的分布情况；比较预后良好与预后不良患者之间术前MRI形态学参数的差异；通过多因素逻辑回归分析识别术后良好预后的独立预测因子；建立一个整合定性（Modic亚型、突出程度分级）和定量参数（椎管占位比、椎间盘高度指数[DHI]、椎间孔面积、突出面积）的多维度术前MRI评估体系，以实现更精确的术后风险分层，并指导个体化的手术决策。

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方案

本研究严格遵循《赫尔辛基宣言》的原则15，并经华北医疗健康集团邢台总医院机构伦理委员会批准（批件号：ZCKT-2026-0018）。所有患者均被告知研究目的、治疗方案及潜在风险，并签署书面知情同意书。所有研究数据均进行匿名化处理，以确保患者隐私。

研究对象
本单中心回顾性观察性研究纳入了2022年1月至2024年9月期间在我院骨科接受经皮内镜下腰椎间盘切除术（PELD）治疗的单节段腰椎间盘突出症（LDH）患者。在最初筛选的123例患者中，经严格设定的纳入与排除标准筛选后，最终纳入101例患者，所有患者均完成了至少一年的随访。根据术后一年改良MacNab疗效评价标准，将患者分为疗效良好组（n = 76）和疗效不佳组（n = 25）。详细筛选流程见图1。

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图1：研究流程图。 患者筛选与分组的流程图。在评估的123例患者中，纳入101例接受经皮内镜下腰椎间盘切除术（PELD）的单节段腰椎间盘突出症（LDH）患者，并根据1年改良MacNab标准分为预后良好组（n = 76）和预后不良组（n = 25）。分析框架涵盖一般临床资料、MRI参数及临床结局指标（VAS、ODI、MacNab）。请点击此处查看该图的放大版本。

纳入标准
年龄在18至75岁之间；根据临床症状、体格检查及MRI/CT检查结果，诊断为L3/4、L4/5或L5/S1单节段腰椎间盘突出症；存在明确的神经根受压症状和体征，且经过至少6周的系统性保守治疗（包括卧床休息、药物治疗、物理治疗等）无效；接受经皮内镜下腰椎间盘切除术（PELD）手术治疗；术后随访时间至少1年，且临床资料完整。

排除标准
多节段腰椎间盘突出症或既往有腰椎手术史；合并腰椎滑脱、腰椎管狭窄、脊柱肿瘤、脊柱感染或脊柱骨折；存在需急诊手术的马尾综合征；术前磁共振成像质量差，无法进行准确测量；严重合并症（如心、肺、肝或肾功能不全），导致患者不适合手术；失访或临床资料不完整。

手术步骤
所有手术均由同一组经验丰富的脊柱外科医生团队完成。手术入路（经椎间孔入路，TF，或经椎板间入路，IL）的选择基于对椎间盘突出形态和解剖限制的综合评估。具体而言，对于位于椎弓根水平以下的椎间孔内、椎间孔外或中央/旁中央型椎间盘突出，优先采用TF入路。相反，对于高度移位或游离型髓核碎片，尤其是向上迁移至L5椎弓根水平以上，或在髂嵴较高的患者中，如Choi等人先前所述16，则选择IL入路。这种差异化的选择策略可确保手术入路与目标病灶实现最佳匹配。

手术在局部麻醉下进行，可选择性辅以静脉镇静，患者取俯卧位。使用C型臂X线透视仪定位目标椎间盘间隙。将穿刺针经Kambin三角或椎板间间隙置入椎管，随后插入导丝并逐步扩张，建立工作通道。引入工作内镜（直径6.9 mm，观察角度30°），在直视下切除突出的髓核组织，实现神经根减压。使用射频探头行纤维环成形术并止血。随后撤出工作通道，缝合皮肤切口。

对于术前DHI ≤25%或MRI显示椎间孔严重狭窄的病例，主治外科医生可根据具体情况决定是否使用扩孔器或高速磨钻进行额外的椎间孔成形术，以扩大Kambin工作区并便于通道置入。然而，由于本研究为回顾性设计，该椎间孔成形术的操作并未被严格标准化，且手术记录中未系统记录其实施情况，因此无法对该操作在此队列中对临床结果的具体影响进行定量分析。

观察指标
本研究中，T0、T1、T2 和 T3 分别定义为术前、术后1周、术后3个月和术后1年。

一般临床资料
收集了患者资料，包括年龄、性别、体重指数（BMI）、病程、吸烟史、糖尿病史、高血压史、手术节段和手术入路。

MRI形态学参数的测量
所有患者均接受术前腰椎 MRI 检查，包括矢状位 T1WI、T2WI 及轴位 T2WI 序列。由两名经验丰富的放射科医师以双盲方式独立测量参数，并取平均值用于分析。Pfirrmann 分级：根据矢状位 T2WI 上椎间盘信号强度、结构、高度以及髓核与纤维环之间的界限进行评估，分为 1–5 级11Modic改变：评估椎体终板及邻近骨髓的信号变化，分为无、Ⅰ型（T1WI呈低信号，T2WI呈高信号）、Ⅱ型（T1WI呈高信号，T2WI呈等信号或轻度高信号）或Ⅲ型（T1WI和T2WI均呈低信号）12疝出类型：根据轴位T2加权像分为膨出型、突出型、脱出型或游离型17疝出位置：分为中央型、旁中央型、椎间孔型和远外侧型4移行范围：在矢状位T2加权像上测量突出节段上下缘至椎间盘水平的垂直距离，根据Lee等人的分类方法进行分类。18 无迁移（0级）、低级别迁移（<椎间盘高度的50%，分为1–2级）或重度移位（≥椎间盘高度的50%，分为3–4级）。椎管占位比率：在椎间盘突出最明显层面的轴位T2加权像上，按（突出物前后径 / 椎管前后径）计算 × 100%19,20DHI：在矢状位T2加权像上测量，计算公式为［（前部椎间盘高度 + 后部椎间盘高度）/ 2］/［（上位椎体前后径 + 下位椎体前后径）/ 2］ × 100%21椎间孔区域：在椎间孔最大层面的轴位T2加权像上，使用ImageJ软件手动勾画并测量22,23最大突出区域面积：在轴位T2加权像上，于椎间盘突出最显著层面测量突出组织的横截面积24.

临床结局评估
疼痛评估：采用视觉模拟评分法（VAS）评估腰痛（VAS-Back）和腿痛（VAS-Leg）的疼痛强度，评分范围为0（无疼痛）至10（可想象的最严重疼痛）25,26。功能障碍评估：采用Oswestry功能障碍指数（ODI）评估腰椎功能27,28。改良MacNab疗效标准：在术后1年随访时进行评估，将治疗效果分为优（症状完全缓解，恢复正常活动）、良（偶有疼痛，不影响工作或日常生活）、可（症状改善但存在活动受限）或差（无改善或症状加重）29,30。其中，“优”和“良”定义为预后良好，而“可”和“差”定义为预后不良。选择改良MacNab标准作为主要结局指标，因其提供了一种整体性、以患者为中心的手术疗效评估方法，综合了疼痛缓解、功能恢复及回归日常活动等多个方面，相较于单一的连续评分量表，这些维度共同对临床决策具有更高的相关性。此外，MacNab分类法已在经皮内镜腰椎间盘切除术（PELD）相关文献中被广泛使用并得到验证29,30，便于与既往研究进行直接比较。

样本量估算
使用 G*Power 软件进行样本量估算31。作为一项回顾性观察性研究，样本量根据研究期间符合纳入和排除标准的患者总数确定，并通过事后功效分析验证其充分性。根据既往相关研究8，假设经皮内镜下腰椎间盘切除术（PELD）后不良预后的发生率约为 25%，并以椎间盘突出/游离作为主要暴露因素，在双侧 α = 0.05、检验效能（1-β）为 80% 的条件下，至少需要 89 例受试者。本研究最终纳入 101 例患者，满足统计学要求。

统计学分析
采用 SPSS 软件进行统计学分析。连续变量的正态性通过 Shapiro-Wilk 检验进行评估。符合正态分布的数据以均值 ± 标准差（mean ± SD）表示，并采用独立样本 t 检验和配对 t 检验进行比较。不符合正态分布的数据以中位数（第1四分位数，第3四分位数）[median (Q1, Q3)] 表示，并通过 Mann-Whitney U 检验进行分析。分类变量采用卡方检验进行比较。采用 Pearson 相关性分析和多因素 logistic 回归分析。所有检验均为双侧检验，以 P < 0.05 为差异具有统计学意义。

在多变量逻辑回归分析中，因变量编码为：预后良好 = 1，预后不良 = 0，共获得76个阳性事件。最终模型中包含的协变量数量必须符合EPV原则32。采用方差膨胀因子（VIF）评估MRI参数间的多重共线性；VIF值＜5被视为可接受。

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结果

患者的一般信息
本研究共纳入101例患者。如表1所示，预后不良组患者的年龄显著更大（P < 0.05），病程更长（P < 0.05）。在性别、体重指数（BMI）、吸烟史、合并症、手术节段或手术入路方面，两组之间未观察到具有统计学意义的差异（P > 0.05）。

变量有利组
(n = 76)		不利组
(n = 25)		t/χ²/ZP
年龄（岁）45.2 ± 11.851.6 ± 12.92...

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讨论

本回顾性研究分析了101例接受经皮内镜下腰椎间盘切除术（PELD）的单节段腰椎间盘突出症（LDH）患者，旨在探讨术前MRI形态学特征、临床因素与术后1年临床结局之间的相关性。研究结果表明，PELD治疗LDH总体临床疗效良好，在1年随访时优良率（良好组）达到75.2%。然而，有24.8%的患者结局不良（不良组）。这一结果与近期多中心大样本研究报告的PELD术后残留症状或复发率在10%至25%之间高度一致。33,34通过比较两组间的基线数据与形态学特征，本研究证实MRI形态学特征（包括Modic II型改变）与不良临床结局密切相关。

为将本研究结果置于现有文献背景下，我们对近期探讨经椎间孔入路经皮内镜下腰椎间盘切除术（PELD）术后结局MRI预测因子的大规模临床系列研究进行了综述。表 8)33,34,

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披露

作者声明他们没有任何经济利益冲突。

材料

本文使用的材料清单
姓名公司目录编号评论
C型臂X光机飞利浦<字体颜色="#333333">718133术中目标椎间盘间隙的定位
G*Power海因里希-海涅大学ät Dü杜塞尔多夫版本 3.1.9.7对样本量进行事后功效分析。
ImageJ 软件美国国立卫生研究院（NIH）版本 1.54r测量椎间孔面积 & 疝出区域
MRI 扫描仪（3.0T Siemens Skyra）西门子医疗，德国埃尔朗根syngo MR E11术前腰椎 MRI：使用专用脊柱线圈进行矢状面 T1WI、T2WI 及轴向 T2WI 序列扫描。
射频系统ElliquenceIEC6-SU170术中瓣环成形术与止血
社会科学统计软件包（SPSS）IBM版本 25.0用于所有统计分析。

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