Präoperative MRT-Merkmale und Ergebnisse bei Bandscheibenvorfällen in der Lendenwirbelsäule, die mittels perkutaner endoskopischer lumbaler Diskektomie behandelt wurden: Eine retrospektive Studie

Zusammenfassung

Diese retrospektive Studie an 101 PELD-Patienten zeigte, dass präoperative MRT-Merkmale, insbesondere Modic II (ungünstig) und DHI > 25 % (schützend), eng mit der Prognose nach einem Jahr verbunden waren. Diese Befunde können die chirurgischen Entscheidungen leiten und sollten nicht als statische prädiktive Faktoren verwendet werden. Eine vollständige neurologische Dekompression bleibt der entscheidende Erfolgsfaktor.

Zusammenfassung

Die perkutane endoskopische lumbale Diskektomie (PELD) wird häufig bei lumbaler Bandscheibenprolaps (LDH) eingesetzt, doch die Ergebnisse variieren. Präoperative Befunde im Magnetresonanztomogramm (MRT) könnten den Behandlungserfolg vorhersagen, systematische Untersuchungen zu deren Zusammenhang mit der chirurgischen Wirksamkeit fehlen jedoch bisher. Ziel dieser Studie ist es, retrospektiv den Zusammenhang zwischen präoperativen MRT-Morphologieparametern und klinischen Ergebnissen bei Patienten mit LDH, die einer PELD-Behandlung unterzogen wurden, zu analysieren, um eine Entscheidungsgrundlage für die präoperative Beurteilung, die Prognoseeinschätzung und die Optimierung der chirurgischen Strategie zu liefern. In dieser retrospektiven Studie wurden 101 Patienten mit einsegmentaler LDH eingeschlossen, die zwischen 01/2022 und 09/2024 eine PELD erhielten und für mindestens ein Jahr nachbeobachtet wurden. Es wurden präoperative MRT-Parameter [Pfirrmann-Grad, Modic-Veränderungen, Hernientyp/Lage/Migration, Spinalkanal-Besetzungsratio, Diskushöhenindex (DHI)] sowie klinische Ergebnisse [visuelle Analogskala (VAS), Oswestry-Behinderungsindex (ODI), modifizierter MacNab] analysiert. Die Patienten wurden anhand ihrer MacNab-Scores nach einem Jahr in Gruppen eingeteilt. Die MRT-Befunde wurden zwischen den Gruppen verglichen; zur Identifizierung von Prädiktoren für ein günstiges Outcome wurden die Pearson-Korrelation und eine multivariate logistische Regression herangezogen. Von den 101 Patienten zeigten 76 (75,2 %) nach einem Jahr ein günstiges Ergebnis und 25 (24,8 %) ein ungünstiges Ergebnis. Die Gruppe mit ungünstigem Outcome wies signifikant höhere Raten an Diskusextrusion/Sequestrierung, eine größere Hernienfläche sowie Modic-Typ-II-Veränderungen auf, jedoch eine geringere Zwischenwirbelhöhe und Foramenfläche (P < 0,05). Die Spinalkanal-Besetzungsratio und die Hernienfläche korrelierten positiv mit der Schmerz-VAS und dem ODI, während DHI und Foramenfläche negative Korrelationen aufwiesen. Modic-Typ-II-Veränderungen erwiesen sich als unabhängiger Prädiktor für ein ungünstiges Outcome, während ein DHI > 25 % als schützender Faktor wirkte. Präoperative MRT-Charakteristika sind eng mit dem PELD-Ergebnis assoziiert, wobei Modic-Typ-II und ein reduzierter DHI Hochrisikopatienten identifizieren. Diese multidimensionale MRT-Bewertung ermöglicht eine präoperative Risikostratifizierung und unterstützt individualisierte chirurgische Entscheidungen, einschließlich der Überlegung einer Foraminoplastik oder alternativer Zugangswege bei ungünstigen bildgebenden Befunden. Die vollständige neurologische Dekompression bleibt jedoch der entscheidende Erfolgsfaktor.

Einleitung

Die Lendenwirbel-Scheibenprolaps (LDH) zeichnet sich primär durch eine Degeneration der Bandscheibe, einen Riss des Anulus fibrosus und eine Herniation des Nucleus pulposus aus, die Nervenwurzeln oder das Cauda-equina-Komplex komprimiert. Klinisch manifestiert sich die Erkrankung durch Symptome wie Ischialgie, Taubheitsgefühle und Schwäche in den unteren Extremitäten sowie intermittierende Claudicatio. Diese Beschwerden beeinträchtigen das tägliche Leben und die Arbeitsfähigkeit der Patienten erheblich und verursachen dadurch eine beträchtliche wirtschaftliche Belastung für Einzelpersonen, Familien und die Gesellschaft^1,2. Obwohl die traditionelle offene Chirurgie bei LDH eine direkte Entfernung des herniierten Nucleus pulposus ermöglicht, ist sie mit Nachteilen wie erheblichem Trauma, signifikantem Blutverlust, verzögerter postoperativer Genesung und Störung der spinalen Stabilität verbunden³. Die perkutane endoskopische Lendenwirbel-Diskettektomie (PELD) hat sich über mehr als zwei Jahrzehnte weiterentwickelt, seit Yeung und Tsou⁴ 1997 erstmals die transforaminale endoskopische Diskettektomie (YESS-Technik) beschrieben haben, und ist mittlerweile zu einer etablierten minimalinvasiven Methode zur Behandlung der LDH geworden. Bei der PELD wird über einen Arbeitskanal mit einem Durchmesser von etwa 6–7 mm unter direkter endoskopischer Sicht das herniierte Bandscheibengewebe entfernt, was deutliche Vorteile wie geringes Trauma und Erhalt der spinalen Stabilität bietet^5,6. Zahlreiche klinische Studien haben bestätigt, dass die PELD bei 84 %–94 % der LDH-Fälle exzellente oder gute Ergebnisse erzielt, die mit denen der traditionellen offenen Chirurgie vergleichbar sind⁷. In der klinischen Praxis zeigt sich jedoch, dass selbst bei strikter Einhaltung der Operationsindikationen und standardisierter Vorgehensweise durch dasselbe chirurgische Team die postoperativen Ergebnisse nach PELD eine erhebliche interindividuelle Variabilität aufweisen. Während einige Patienten eine deutliche Schmerzlinderung und funktionelle Erholung erfahren, berichten etwa 20 %–30 % über persistierende Schmerzen im unteren Rücken oder in den Beinen, sensorische Störungen, unzureichende funktionelle Erholung oder sogar ein Rezidiv^8,9. Dieses Phänomen stellt eine bedeutende klinische Herausforderung für Wirbelsäulenchirurgen dar. Kürzlich wurde das Konzept, objektive und subjektive „Entlastungsendpunkte“ zu definieren, als entscheidende Strategie vorgeschlagen, um Operationsversagen zu minimieren und die Ergebnisse der transforaminalen endoskopischen Lendenwirbelchirurgie zu optimieren¹⁰.

Die präoperative Magnetresonanztomographie (MRT) ist die bevorzugte bildgebende Untersuchungsmethode zur Beurteilung von LDH und ermöglicht eine klare Darstellung der Bandscheibenmorphologie, des Ausmaßes der Herniation, der Nervenkompression sowie der Struktur des Spinalkanals und der Foramina nervosa. MRT-Morphologieparameter dienen nicht nur der Bestätigung der Diagnose und der operativen Indikation, sondern können auch einen prädiktiven Wert für postoperative Ergebnisse besitzen. Das Pfirrmann-Gradingsystem klassifiziert die Bandscheibendegeneration anhand der T2-gewichteten MRT-Signalintensität, der Bandscheibenstruktur, der Bandscheibenhöhe und der Abgrenzbarkeit zwischen Nucleus pulposus und Anulus fibrosus in die Grade 1–5 und wird in der klinischen Beurteilung weithin verwendet¹¹. Modic-Veränderungen bezeichnen Signalveränderungen der Wirbelendplatten und des angrenzenden Knochenmarks in der MRT, die in Typ I (ödematös), Typ II (fettig) und Typ III (sklerotisch) unterteilt werden und eng mit der Bandscheibendegeneration, chronischen Rückenschmerzen und postoperativen Rezidiven assoziiert sind¹². Eine zunehmende Zahl von Studien untersucht den Zusammenhang zwischen MRT-Morphologieparametern und klinischen Ergebnissen nach PELD. Bisher konzentrieren sich die meisten Arbeiten jedoch auf einzelne oder nur wenige MRT-Parameter, während eine systematische Bewertung mehrerer morphologischer Indikatoren fehlt. Zudem sind Studien zum Zusammenhang quantitativer Parameter – wie dem Spinalkanalbesetzungsverhältnis, der Foraminalfläche und dem Disc-Höhenindex (DHI) – mit den Ergebnissen nach PELD weiterhin unzureichend¹³. Darüber hinaus haben sich die jüngsten Fortschritte in der minimalinvasiven Wirbelsäulenchirurgie von rein endoskopischen oder Kanaltechniken hin zu intelligenten, minimalinvasiven Ansätzen entwickelt, die Robotik, künstliche Intelligenz und bildgestützte Navigation integrieren. Die Einbindung roboterassistierter Systeme hat zudem technische Herausforderungen in engen Operationsräumen überwunden und stellt somit einen entscheidenden Fortschritt in der Technologie der minimalinvasiven Wirbelsäulenchirurgie dar¹⁴.

Basierend auf dem oben genannten Forschungshintergrund und den bestehenden Wissenslücken verfolgt diese einzentrische retrospektive Beobachtungsstudie das Ziel, klinische Daten sowie präoperative MRT-Morphologiemerkmale systematisch bei Patienten zu erheben, die eine PELD wegen einer einsegmentalen LDH erhalten. Es wird ein mehrdimensionales Evaluierungssystem für die MRT-Morphologie aufgebaut, das zusammen mit den klinischen Ergebnissen nach einem Jahr postoperativ genutzt wird, um die Zusammenhänge zwischen verschiedenen MRT-Morphologieparametern und der Prognose nach PELD detailliert zu analysieren und unabhängige Risiko- und Schutzfaktoren für ungünstige postoperative Ergebnisse zu identifizieren. Die primären Studienziele umfassen: die Ermittlung der gesamten klinischen Wirksamkeit der PELD bei einsegmentaler LDH sowie die Verteilung der prognostischen Ergebnisse nach einem Jahr; den Vergleich der Unterschiede in präoperativen MRT-Morphologieparametern zwischen Patienten mit günstiger und ungünstiger Prognose; die Identifizierung unabhängiger Prädiktoren für ein gutes postoperatives Ergebnis mittels multivariater logistischer Regressionsanalyse; sowie die Entwicklung eines mehrdimensionalen präoperativen MRT-Evaluierungssystems, das sowohl qualitative (Modic-Subtypen, Prolapsgrad) als auch quantitative Parameter (Spinalkanalbesetzungsverhältnis, DHI, Foraminalfläche, Prolapsfläche) integriert, um eine präzisere Risikostratifizierung nach der Operation zu ermöglichen und individualisierte operative Entscheidungen zu unterstützen.

Protokoll

Die vorliegende Studie wurde streng entsprechend den Grundsätzen der Deklaration von Helsinki¹⁵ durchgeführt und von dem Instituts-Ethikkomitee des Nordchinesischen Medizinischen Gesundheitsverbunds, XingTai Allgemeines Krankenhaus, genehmigt (Genehmigungsnummer ZCKT-2026-0018). Alle Patienten wurden über Zielsetzung, Behandlungsprotokolle und mögliche Risiken der Studie aufgeklärt und gaben ihre schriftliche, informierte Einwilligung. Alle erhobenen Studiendaten wurden anonymisiert, um die Privatsphäre der Patienten zu gewährleisten.

Probanden
Diese einzentrische, retrospektive Beobachtungsstudie umfasste Patienten mit einsegmentaler LDH, die zwischen Januar 2022 und September 2024 in der Orthopädischen Abteilung unseres Krankenhauses eine PELD erhalten hatten. Von 123 ursprünglich gescreenten Patienten wurden nach Anwendung strenger Ein- und Ausschlusskriterien insgesamt 101 Patienten eingeschlossen, von denen alle mindestens ein Jahr lang nachbeobachtet wurden. Basierend auf den modifizierten MacNab-Kriterien ein Jahr nach der Operation wurden die Patienten in eine günstige Gruppe (n = 76) und eine ungünstige Gruppe (n = 25) eingeteilt. Der detaillierte Ablauf ist in Abbildung 1 dargestellt.

Abbildung 1: Forschungsflussdiagramm. Flussdiagramm zur Patientenauswahl und -einteilung. Von 123 bewerteten Patienten wurden 101 mit einsegmentaler LDH, die einer PELD unterzogen wurden, eingeschlossen und basierend auf den modifizierten MacNab-Kriterien nach einem Jahr in die Gruppen Günstig (n = 76) und Ungünstig (n = 25) eingeteilt. Der analytische Rahmen umfasste allgemeine klinische Daten, MRT-Parameter und klinische Ergebnisse (VAS, ODI, MacNab). Bitte klicken Sie hier, um eine größere Version dieser Abbildung anzusehen.

Einschlusskriterien
Alter zwischen 18 und 75 Jahren; Diagnose einer einsegmentalen LDH auf Höhe L3/4, L4/5 oder L5/S1 basierend auf klinischen Symptomen, körperlicher Untersuchung sowie MRT- oder CT-Befunden; Vorliegen eindeutiger Symptome und Zeichen einer Nervenwurzelkompression, ohne Ansprechen auf mindestens sechs Wochen systematische konservative Therapie (einschließlich Bettruhe, Medikation, physikalische Therapie usw.); Durchführung einer PELD-Operation; postoperative Nachbeobachtungszeit von mindestens einem Jahr mit vollständigen klinischen Daten.

Ausschlusskriterien
Mehretagige LDH oder Vorgeschichte einer vorherigen lumbalen Operation; begleitende lumbale Spondylolisthese, lumbale Spinalkanalstenose, spinale Tumore, spinale Infektionen oder Wirbelfrakturen; Vorliegen eines Kauda-equina-Syndroms, das einen Notfalleingriff erfordert; schlechte präoperative MRT-Bildqualität, die eine genaue Messung ausschließt; schwere komorbide internistische Erkrankungen (z. B. kardiale, pulmonale, hepatische oder renale Insuffizienz), die den Patienten für eine Operation ungeeignet machen; Verlust beim Follow-up oder unvollständige klinische Daten.

Chirurgisches Vorgehen
Alle Operationen wurden von demselben erfahrenen Team aus Wirbelsäulenchirurgen durchgeführt. Der chirurgische Zugang (transforaminal, TF, oder interlaminar, IL) wurde basierend auf einer umfassenden Beurteilung der Herniationsmorphologie und anatomischer Gegebenheiten festgelegt. Insbesondere wurde der TF-Zugang bevorzugt bei foraminalen, extraforaminalen oder zentralen/parazentralen Herniationen, die unterhalb der Pedikelebene lagen. Demgegenüber wurde der IL-Zugang bei stark migrierten oder sequestrierten Fragmenten gewählt, insbesondere bei kranialer Migration zum L5-Pedikel hin oder bei Patienten mit hohem Darmbeinkamm, wie bereits von Choi et al.¹⁶ beschrieben. Diese differenzierte Auswahlstrategie stellte sicher, dass die chirurgische Zugangsrichtung optimal mit der Zielläsion ausgerichtet war.

Die Eingriffe wurden unter örtlicher Betäubung mit oder ohne intravenöse Sedierung durchgeführt, wobei die Patienten in Bauchlage positioniert wurden. Der Zielwirbelkanal wurde mittels C-Bogen-Fluoroskopie lokalisiert. Eine Punktionsnadel wurde durch das Dreieck von Kambin oder den interlaminaren Raum in den Wirbelkanal vorgeschoben, gefolgt von der Einführung eines Führungsdrahts und einer sequenziellen Dilatation zur Schaffung eines Arbeitskanals. Ein arbeitender Endoskop (Durchmesser 6,9 mm, Betrachtungswinkel 30°) wurde eingeführt, und das herniierte Nukleus-pulposus-Gewebe unter direkter Sicht entfernt, um eine Entlastung der Nervenwurzel zu erreichen. Mithilfe einer Radiofrequenzsonde erfolgten die Annuloplastik und die Blutstillung. Anschließend wurde der Arbeitskanal zurückgezogen und die Hautinzision genäht.

In Fällen mit präoperativem DHI ≤25 % oder schwerer Foraminalverengung im MRT wurde nach Ermessen des verantwortlichen Chirurgen eine zusätzliche Foraminoplastie mittels Reamer oder Hochgeschwindigkeitsbohrer durchgeführt, um die Arbeitszone nach Kambin zu vergrößern und die Kanalplatzierung zu erleichtern. Aufgrund des retrospektiven Studiendesigns wurde diese Foraminoplastie jedoch weder streng standardisiert noch systematisch in den Operationsberichten dokumentiert, was eine quantitative Analyse ihres spezifischen Einflusses auf die klinischen Ergebnisse in dieser Kohorte ausschließt.

Beobachtungsindikatoren
In dieser Studie wurden T0, T1, T2 und T3 als präoperativ, 1 Woche postoperativ, 3 Monate postoperativ bzw. 1 Jahr postoperativ definiert.

Allgemeine klinische Daten
Es wurden Patientendaten erhoben, einschließlich Alter, Geschlecht, Body-Mass-Index (BMI), Krankheitsdauer, Rauchanamnese, Anamnese eines Diabetes mellitus, Anamnese einer Hypertonie, Operationsniveau und chirurgischer Zugang.

Messung von MRT-morphologischen Parametern
Alle Patienten erhielten eine präoperative lumbale MRT, einschließlich sagittaler T1WI-, T2WI- und axialer T2WI-Sequenzen. Zwei erfahrene Radiologen maßen die Parameter unabhängig voneinander in einer doppelblinden Methode, wobei die Durchschnittswerte für die Analyse verwendet wurden. Pfirrmann-Grad: Beurteilt anhand der sagittalen T2WI basierend auf Signalintensität, Struktur, Höhe der Bandscheibe sowie Abgrenzung zwischen Nucleus pulposus und Annulus fibrosus, eingeteilt in die Grade 1–5¹¹. Modic-Veränderungen: Bewertet als Signalveränderungen in den Wirbelendplatten und dem angrenzenden Knochenmark, klassifiziert als keine, Typ I (hypointens in T1WI, hyperintens in T2WI), Typ II (hyperintens in T1WI, isointens oder leicht hyperintens in T2WI) oder Typ III (hypointens in T1WI und T2WI)¹². Herniationsart: Eingeteilt anhand der axialen T2WI in Ausbuchtung, Vorwölbung, Extrusion oder Sequesterung¹⁷. Herniationslokalisation: Kategorisiert als zentral, parazentral, foraminell oder weitlateral⁴. Ausmaß der Migration: Gemessen anhand der sagittalen T2WI als vertikaler Abstand vom oberen oder unteren Rand des herniierten Fragments zum Bandscheibenniveau, klassifiziert gemäß Lee et al.¹⁸ als keine Migration (Grad 0), geringgradige Migration (<50 % der Bandscheiben Höhe, Grade 1–2) oder hochgradige Migration (≥50 % der Bandscheiben Höhe, Grade 3–4). Anteil am Spinalkanal: Berechnet anhand der axialen T2WI auf Höhe der maximalen Herniation als (anteroposteriorer Durchmesser der Herniation / anteroposteriorer Durchmesser des Spinalkanals) × 100 %^19,20. DHI: Gemessen anhand der sagittalen T2WI als [(vordere Bandscheiben Höhe + hintere Bandscheiben Höhe) / 2] / [(anteroposteriorer Durchmesser des oberen Wirbelkörpers + anteroposteriorer Durchmesser des unteren Wirbelkörpers) / 2] × 100 %²¹. Foraminaler Bereich: Manuell abgegrenzt und anhand der axialen T2WI auf Höhe des maximalen Foramens mit der ImageJ-Software gemessen^22,23. Maximale Herniationsfläche: Gemessen als Querschnittsfläche des herniierten Fragments anhand der axialen T2WI auf Höhe der maximalen Herniation²⁴.

Auswertung des klinischen Ergebnisses
Schmerzbewertung: Die Schmerzintensität wurde mithilfe der visuellen Analogskala (VAS) für Rückenschmerzen (VAS-Back) und Beinschmerzen (VAS-Leg) bewertet, wobei die Werte von 0 (keine Schmerzen) bis 10 (stärkste vorstellbare Schmerzen) reichten^25,26. Funktionelle Beeinträchtigung: Die Lendenfunktion wurde mit dem Oswestry Disability Index (ODI) erfasst^27,28. Modifizierte MacNab-Kriterien: Zum Zeitpunkt des 1-Jahres-Follow-ups wurden die Ergebnisse als ausgezeichnet (vollständige Beschwerdefreiheit, Rückkehr zu normalen Aktivitäten), gut (gelegentliche Schmerzen, keine Beeinträchtigung von Beruf oder Alltag), befriedigend (verbesserte Symptome, aber Aktivitätseinschränkungen) oder schlecht (keine Besserung oder Verschlechterung der Symptome) klassifiziert^29,30. „Ausgezeichnete“ und „gute“ Ergebnisse galten als günstige Prognose, während „befriedigende“ und „schlechte“ Ergebnisse als ungünstige Prognose definiert wurden. Die modifizierten MacNab-Kriterien wurden als primäres Ergebnismaß gewählt, da sie eine globale, patientenzentrierte Beurteilung des chirurgischen Erfolgs ermöglichen, die Schmerzlinderung, funktionelle Erholung und Rückkehr zu alltäglichen Aktivitäten integriert – Aspekte, die gemeinsam für die klinische Entscheidungsfindung relevanter sind als jede einzelne kontinuierliche Skala. Zudem wurde die MacNab-Klassifikation in der Literatur zu PELD weitreichend angewandt und validiert^29,30, was einen direkten Vergleich mit früheren Studien erleichtert.

Schätzung der Stichprobengröße
Die Schätzung der Stichprobengröße wurde mithilfe der G*Power-Software³¹ durchgeführt. Da es sich um eine retrospektive Beobachtungsstudie handelt, basierte die Festlegung der Stichprobengröße auf der Gesamtanzahl der Patienten, die während des Studienzeitraums die Ein- und Ausschlusskriterien erfüllten; ihre Angemessenheit wurde anschließend mittels post-hoc-Power-Analyse überprüft. Auf Grundlage früherer relevanter Studien⁸ wurde unter Annahme einer Inzidenz eines ungünstigen Prognoseverlaufs nach PELD von etwa 25 % und unter Verwendung von Bandscheibenprolaps/Sequesterung als primärem Expositionsfaktor eine Mindestanzahl von 89 Teilnehmern bei einem zweiseitigen α = 0,05 und einer Power (1-β) von 80 % berechnet. Insgesamt wurden 101 Patienten in diese Studie eingeschlossen, was den statistischen Anforderungen genügt.

Statistische Analyse
Die statistischen Analysen wurden mit SPSS durchgeführt. Die Normalverteilung der stetigen Variablen wurde mittels des Shapiro-Wilk-Tests überprüft. Normalverteilte Daten wurden als Mittelwert dargestellt ± SD und wurden mithilfe von t-Tests für unabhängige Stichproben und gepaarte t-Tests verglichen. Nicht normalverteilte Daten wurden als Median (Q1, Q3) dargestellt und mit dem Mann-Whitney-U-Test analysiert. Kategoriale Variablen wurden mittels Chi-Quadrat-Test verglichen. Die Pearson-Korrelation und eine multivariate logistische Regression wurden angewandt. Alle Tests waren zweiseitig, und P < 0,05 galt als statistisch signifikant.

Für die multivariate logistische Regressionsanalyse wurde die abhängige Variable als günstige Prognose = 1 und ungünstige Prognose = 0 kodiert, was 76 positive Ereignisse ergab. Die Anzahl der Kovariaten im endgültigen Modell muss dem EPV-Prinzip³² genügen. Der verwendete Varianzinflationsfaktor (VIF) diente zur Beurteilung der Multikollinearität zwischen den MRT-Parametern; ein VIF-Wert <5 gilt als akzeptabel.

Ergebnisse

Allgemeine Informationen zu den Patienten
Insgesamt wurden 101 Patienten in diese Studie eingeschlossen. Wie in Tabelle 1 dargestellt, waren die Patienten in der ungünstigen Gruppe signifikant älter (P < 0,05) und wiesen eine längere Krankheitsdauer auf (P < 0,05). Hinsichtlich Geschlecht, BMI, Rauchgeschichte, Komorbiditäten, Operationsniveau oder chirurgischem Zugangwurden zwischen den beiden Gruppen keine statistisch signifikanten Unterschiede beobachtet (P > 0,05).

Variablen	Günstige Gruppe (n = 76)	Ungünstige Gruppe (n = 25)	t/χ²/Z	P
Alter (Jahre)	45,2 ± 11,8	51,6 ± 12,9	2,322	0,022
Männlich	42 (55,3)	16 (64,0)	0,587	0,444
BMI (kg/m2)	24,4 ± 3,0	25,4 ± 3,6	1,531	0,129
Krankheitsdauer (Monate)	9 (8, 13)	15 (12, 17)	4,174	<0,001
Raucheranamnese	18 (23,7)	9 (36,0)	1,457	0,227
Diabetesanamnese	8 (10,5)	5 (20,0)	0,779	0,337
Hypertonieanamnese	12 (15,8)	6 (24,0)	0,396	0,529
Operativer Segment
L3/4	11 (14,5)	1 (4,0)
L4/5	40 (52,6)	16 (64,0)
L5/S1	25 (32,9)	8 (32,0)	2,18	0,336
Operativer Zugang
Transforaminaler Zugang	59 (77,6)	19 (76,0)
Interlaminarer Zugang	17 (22,4)	6 (24,0)	0,029	0,866

Tabelle 1: Basischarakteristika [Mittelwert±SD, n (%), Median(Q1, Q3)]. Basischarakteristika aufgeschlüsselt nach prognostischer Gruppe. Die Daten sind als Mittelwert ± SD, n (%) oder Median (Q1, Q3) angegeben. Die ungünstige Gruppe war signifikant älter (P = 0,022) und wies eine längere Krankheitsdauer auf (P < 0,001). Bei anderen Variablen zeigten sich keine signifikanten Unterschiede zwischen den Gruppen. BMI, Body-Mass-Index.

Vergleich präoperativer MRT-morphologischer Parameter
Die präoperativen MRT-morphologischen Parameter von 101 Patienten sind in Tabelle 2 dargestellt. Hinsichtlich der Anteile von Modic-Veränderungen und Herniationsformen bestehen signifikante Unterschiede (P < 0,05) zwischen den beiden Gruppen. Der DHI und die Foramenfläche waren in der günstigen Gruppe signifikant höher als in der ungünstigen Gruppe (P < 0,05), während das Okklupationsverhältnis des Wirbelkanals und die maximale Herniationsfläche in der günstigen Gruppe signifikant niedriger waren als in der ungünstigen Gruppe (P < 0,05). Hinsichtlich der Pfirrmann-Klassifizierung, der Herniationslokalisation und der Migrationsgrade bestand kein statistisch signifikanter Unterschied (P > 0,05). Die Ergebnisse legen nahe, dass die genannten Parameter möglicherweise prognostische Indikatoren für das postoperative Ergebnis nach PELD darstellen könnten.

	Günstige Gruppe (n = 76)	Ungünstige Gruppe (n = 25)	t/χ²	P
Pfirrmann-Grad
I-II	28(36,8)	5(20,0)
III	32(42,1)	10(40,0)
IV-V	16(21,1)	10(40,0)	4,277	0,118
Modic-Veränderungen
Keine	48(63,2)	8(32,0)
Typ I	12(15,8)	3(12,0)
Typ II	14(18,4)	13(52,0)
Typ III	2(2,6)	1(4,0)	11,529	0,009
Herniationsart
Wölbung	8(10,5)	1(4,0)
Protrusion	44(57,9)	7(28,0)
Extrusion	20(26,3)	12(48,0)
Sequestrierung	4(5,3)	5(20,0)	11,605	0,009
Herniationslage
Zentral	12(15,8)	2(8,0)
Parazentral	48(63,2)	18(72,0)
Foraminal	12(15,8)	4(16,0)
Extraforaminal	4(5,3)	1(4,0)	1,11	0,775
Ausmaß der Migration
Keine Migration (Grad 0)	25(32,9)	6(24,0)
Leichte Migration (Grad 1–2)	32(42,1)	10(40,0)
Schwere Migration (Grad 3–4)	19(25,0)	9(36,0)	1,326	0,515
Ausmaß der Spinalkanalverengung (%)	35,6 ± 6,9	47,2 ± 8,4	6,892	<0,001
Ausmaß der Spinalkanalverengung > 40%	30(39,5)	14(56,0)
DHI (%)	28,5 ± 5,2	24,5 ± 4,8	3,392	0,001
DHI > 25%	58(76,3)	11(44,0)
Foraminaler Bereich (cm²)	1,1 ± 0,3	0,8 ± 0,3	4,029	<0,001
Foraminaler Bereich > 1 cm²	49(64,5)	13(52,0)
Maximale Herniationsfläche (mm²)	59,8 ± 11,9	86,0 ± 15,7	8,764	<0,001
Maximale Herniationsfläche > 75 mm²	21(27,6)	13(52,0)

Tabelle 2: Vergleich präoperativer MRT-morphologischer Parameter [Mittelwert±SD, n (%)]. Präoperative MRT-Parameter im Vergleich zwischen den Gruppen. Die Daten sind als Mittelwert ± SD oder n (%) angegeben. Signifikante Unterschiede zeigten sich bei Modic-Veränderungen, Herniationstyp, Migrationsgrad, Kanalbesetzungsverhältnis, DHI, foraminalem Querschnittsfläche und Herniationsfläche (alle P < 0,05), nicht jedoch beim Pfirrmann-Grad oder der Lokalisation der Herniation. DHI, Diskushöhenindex.

Änderungen der klinischen Ergebnisindikatoren
Tabelle 3 zeigt die klinischen Ergebnisse der 101 Patienten, die anhand der modifizierten MacNab-Kriterien bei der einjährigen Nachuntersuchung beurteilt wurden. Die Ergebnisse zeigten bei 51 Patienten (50,5 %) ein exzellentes Ergebnis und bei 25 Patienten (24,8 %) ein gutes Ergebnis, was insgesamt 76 Patienten (75,2 %) in der günstigen Gruppe ergibt. Bei 16 Patienten (15,8 %) wurde ein mittelmäßiges Ergebnis festgestellt und bei 9 Patienten (8,9 %) ein ungünstiges Prognoseergebnis, zusammen 25 Patienten (24,8 %) in der ungünstigen Gruppe, was auf eine insgesamt günstige klinische Wirksamkeit hinweist.

Ergebnisgrad	Anzahl der Fälle (n)	Prozentsatz (%)	Definition des klinischen Ergebnisses
Ausgezeichnet	51	50,50%	Günstige Gruppe
Gut	25	24,80%	Günstige Gruppe
Befriedigend	16	15,80%	Ungünstige Gruppe
Schlecht	9	8,90%	Ungünstige Gruppe

Tabelle 3: Klinische Wirksamkeitsbewertung ein Jahr nach der Operation basierend auf den modifizierten MacNab-Kriterien. Eine-Jahres-Nachuntersuchungsergebnisse nach den modifizierten MacNab-Kriterien. Die Ergebnisse „ausgezeichnet“ und „gut“ bildeten die Gruppe der günstigen Ergebnisse (75,2 %), während die Ergebnisse „befriedigend“ und „schlecht“ die Gruppe der ungünstigen Ergebnisse (24,8 %) bildeten.

Tabelle 4 veranschaulicht die dynamischen Veränderungen der postoperativen klinischen Ergebnisse. Präoperativ bestanden zwischen den beiden Gruppen keine statistisch signifikanten Unterschiede bezüglich der VAS-Werte für Rückenschmerzen, der VAS-Werte für Beinschmerzen oder der ODI-Scores (P > 0,05). Zu allen postoperativen Zeitpunkten zeigten sich in beiden Gruppen signifikante Verbesserungen der Werte im Vergleich zu den präoperativen Werten (innerhalb der Gruppe P < 0,001), was die Gesamtwirksamkeit der PELD belegt. Bei den intergruppellen Vergleichen zeigte sich jedoch, dass die günstige Gruppe zu allen postoperativen Zeitpunkten signifikant bessere VAS-Werte (für Rücken und Bein) und ODI-Scores aufwies als die ungünstige Gruppe (P < 0,001). Zudem war die Verbesserung des ODI-Werts ein Jahr nach der Operation in der günstigen Gruppe signifikant stärker als in der ungünstigen Gruppe. Diese Ergebnisse zeigen, dass zwar die Operation selbst zu einer signifikanten Verbesserung führt, Patienten, die anhand präoperativer MRT-morphologischer Merkmale stratifiziert wurden, jedoch anhaltende Unterschiede in ihren klinischen Erholungsverläufen aufweisen, wodurch der prädiktive Wert präoperativer MRT-Charakteristika für langfristige Ergebnisse weiter untermauert wird.

	Zeit	Günstige Gruppe (n = 76)	Ungünstige Gruppe (n = 25)	P (innerhalb der Gruppe)	P (zwischen den Gruppen)
VAS-Rücken	T0	6(6, 7)	7(6, 7)	-	0,212
	T1	3(3, 4)	4(4, 5)	<0,001	<0,001
	T2	2(1, 2)	3(2, 4)	<0,001	<0,001
	T3	1(1, 1)	2(2, 3)	<0,001	<0,001
VAS-Bein	T0	8(7, 9)	8(7, 8)	-	0,486
	T1	3(2, 3)	5(4, 5)	<0,001	<0,001
	T2	2(1, 2)	3(3, 4)	<0,001	<0,001
	T3	1(1, 1)	3(2, 3)	<0,001	<0,001
ODI (%)	T0	68,4 ± 9,6	70,2 ± 10,4	-	0,408
	T1	30,1 ± 7,4	42,4 ± 8,9	<0,001	<0,001
	T2	18,7 ± 5,5	29,5 ± 6,4	<0,001	<0,001
	T3	10,1 ± 4,0	21,8 ± 5,5	<0,001	<0,001
ODI-Änderungsscore	T3-T0	58,2 ± 10,9	48,5 ± 11,5	-	<0,001

Tabelle 4: Veränderungen der klinischen Outcome-Indikatoren vor und nach der Operation [Mittelwert ± SD, M(Q1, Q3)]. Längsschnittliche Veränderungen der VAS- und ODI-Werte. Die Daten sind als Median (Q1, Q3) oder Mittelwert ± SD angegeben. Beide Gruppen zeigten postoperativ signifikante Verbesserungen (innerhalb der Gruppe P < 0,001), die günstige Gruppe wies jedoch zu allen Zeitpunkten durchgängig bessere Werte auf (zwischengruppen P < 0,001). Vergleiche innerhalb der Gruppen wurden mittels Wilcoxon-Test für verbundene Stichproben durchgeführt, während Gruppenvergleiche mittels Mann-Whitney-U-Tests vorgenommen wurden.

Korrelationsanalyse zwischen MRT-morphologischen Parametern und klinischen Ergebnissen Tabelle 5 zeigt die Pearson-Korrelationsanalyse, die ergab, dass das Verhältnis der Spinalkanalverengung und die maximale Herniationsfläche signifikant positiv mit den postoperativen VAS-Werten für Rückenschmerzen, VAS-Werten für Beinschmerzen und ODI-Scores korreliert waren (r: 0,375–0,538, P < 0,001). Dies zeigt, dass eine stärkere Ausprägung des Spinalkanalbefalls und ein größeres Herniationsvolumen mit deutlicher ausgeprägten Restbeschwerden und einer schlechteren funktionellen Erholung assoziiert sind. Im Gegensatz dazu wiesen DHI und Foraminalfläche signifikante negative Korrelationen mit allen klinischen Outcome-Maßen auf (r: -0,637 bis -0,240, P < 0,05). Unter ihnen war die Korrelation zwischen Foramen-intervertebrale Fläche und ODI-Score nahezu signifikant (P=0,053). Diese Ergebnisse deuten darauf hin, dass eine erhaltene Bandscheibenhöhe und ein ausreichender foraminarer Raum eine postoperative neurologische Entlastung und Symptomlinderung begünstigen. Diese Korrelationsbefunde quantifizieren zudem die Stärke der Zusammenhänge zwischen MRT-Parametern und Prognose. Die DHI zeigte die stärkste Korrelation mit VAS-Back (r = -0,637), was ihren besonderen prognostischen Wert für die postoperative funktionelle Erholung unterstreicht und eine quantitative Grundlage für die präoperative Bildgebungsbewertung liefert.

	VAS-Rücken		VAS-Bein		ODI
MRT-Parameter	r	P	r	P	r	P
Anteil des Spinalkanals	0.501	<0.001	0.52	<0.001	0.404	<0.001
DHI	-0.637	<0.001	-0.608	<0.001	-0.323	0.001
Foraminaler Bereich	-0.24	0.016	-0.298	0.002	-0.193	0.053
Maximale Herniationsfläche	0.475	<0.001	0.538	<0.001	0.375	<0.001

Tabelle 5: Pearson-Korrelationsanalyse zwischen MRI-Morphologieparametern und klinischen Outcome-Indikatoren ein Jahr nach der Operation. Pearson-Korrelationen zwischen MRI-Parametern und Ergebnissen nach einem Jahr. Das Verhältnis der Kanalverengung und die Herniationsfläche korrelierten positiv mit den VAS/ODI-Scores (r = 0,457–0,653), während DHI und foraminale Fläche negativ korrelierten (r = –0,627 bis –0,311), alle P < 0,01.

Multivariate logistische Regressionsanalyse
Unter Verwendung der modifizierten MacNab-Kriterien ein Jahr nach der Operation als abhängige Variable (günstige Prognose = 1, ungünstige Prognose = 0) wurden Variablen mit P < 0,1 aus der univariaten Analyse der MRT-morphologischen Parameter (Modic-Veränderungen, Herniationstyp, Migrationsausmaß, Spinalkanal-Besetzungsratio, DHI, Foramenfläche und maximale Herniationsfläche) in die multivariate logistische Regressionsanalyse einbezogen. Aufgrund der Kollinearität zwischen Herniationstyp und maximaler Herniationsfläche und da die maximale Herniationsfläche als kontinuierliche Variable mehr Informationen liefert, wurde die maximale Herniationsfläche statt des Herniationstyps in das Modell aufgenommen. Wie Tabelle 6 zeigt, wurden nach multivariater Anpassung Modic-Typ-II-Veränderungen (OR = 0,213, 95 % CI: 0,062–0,728, P = 0,014) als unabhängiger Risikofaktor für eine ungünstige Prognose identifiziert, während eine DHI > 25 % (OR = 5,154, 95 % CI: 1,622–16,376, P = 0,005) ein unabhängiger schützender Faktor für eine günstige Prognose war. Tabelle 6 zeigt, dass die VIF-Werte aller Kovariaten unter 2 liegen, was auf kein signifikantes Kollinearitätsproblem hinweist.

						95 % KI für OR
	B	SE	Wald	P	OR	Untergrenze	Obergrenze	VIF
Modic-Veränderungen Typ I	-0.542	0.853	0.404	0.525	0.581	0.109	3.095	1.082
Modic-Veränderungen Typ II	-1.547	0.627	6.082	0.014	0.213	0.062	0.728
Modic-Veränderungen Typ III	-0.802	1.452	0.305	0.581	0.449	0.026	7.72
Leichte Migration	-0.539	0.707	0.583	0.445	0.583	0.146	2.329	1.073
Starke Migration	-0.953	0.738	1.669	0.196	0.386	0.091	1.637
Anteil der Spinalkanalverengung > 40 %	-0.813	0.563	2.084	0.149	0.444	0.147	1.337	1.016
DHI > 25 %	1.64	0.59	7.729	0.005	5.154	1.622	16.376	1.026
Foraminalfläche > 1 cm²	0.84	0.582	2.084	0.149	2.316	0.741	7.245	1.047
Maximale Herniationsfläche > 75 mm²	-1.153	0.614	3.526	0.06	0.316	0.095	1.052	1.154
Konstante	1.596	0.782	4.173	0.041	4.936	-	-

Tabelle 6: Multivariate logistische Regressionsanalyse der postoperativen klinischen Ergebnisse. Multivariate logistische Regression für Prädiktoren eines günstigen Prognoseverlaufs. Modic-Typ II war ein unabhängiger Risikofaktor (OR = 0,213, P = 0,014), während ein DHI > 25 % ein schützender Faktor war (OR = 5,154, P = 0,005). Ein VIF < 2 deutete auf keine Kollinearität hin (Hosmer-Lemeshow P = 0,933). Hosmer-Lemeshow-Test χ²=3,017, P=0,933, Nagelkerke R² = 0,353.

Prognoseanalyse von Patienten mit verschiedenen Typen von Modic-Veränderungen
Tabelle 7 zeigt die prognostischen Ergebnisse von Patienten, die nach verschiedenen Typen von Modic-Veränderungen stratifiziert wurden. VAS-Werte von 4–6 weisen auf mittlere Schmerzen hin, und ODI-Werte von 21 %–40 % deuten auf mittlere Beeinträchtigung hin. Patienten mit Modic-Typ-II-Veränderungen wiesen die niedrigste Rate einer günstigen Prognose (51,9 %) sowie eine relativ hohe Rate an Funktionsbeeinträchtigung (33,3 %) auf.

Modic-Veränderungen	n	Günstige Prognose	Mäßiger Rückenschmerz	Mäßige Beinschmerzen	Mäßige Behinderung
Keine	56	48(85,7)	2(3,6)	1(1,8)	5(8,9)
I	15	12(80,0)	0	0	2(13,3)
II	27	14(51,9)	2(7,4)	2(7,4)	8(33,3)
III	3	2(66,7)	0	0	1(33,3)
χ²/F	-	11,529	1,608	2,668	6,617
P	-	0,009	0,658	0,446	0,085

Tabelle 7: Vergleich der klinischen Ergebnisse bei verschiedenen Arten von Modic-Veränderungen [n (%)]. Klinische Ergebnisse nach Art der Modic-Veränderung. Die Daten sind als n (%) angegeben. Die Gruppe mit Modic II wies die niedrigste Rate an günstiger Prognose (51,9 %) und die höchste Rate an mittlerer Behinderung (32,0 %, P = 0,048) auf.

VERFÜGBARKEIT VON DATEN:
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Diskussion

This retrospective study analyzed 101 patients with single-level LDH who underwent PELD, aiming to investigate the correlation between preoperative MRI morphological features, clinical factors, and 1-year postoperative clinical outcomes. The findings demonstrated that PELD achieved favorable overall clinical efficacy for LDH, with an excellent-to-good rate (favorable group) of 75.2% at the 1-year follow-up. However, 24.8% of patients experienced unfavorable outcomes (unfavorable group). This result is highly consistent with recent multicenter large-sample studies reporting residual symptoms or recurrence rates ranging from 10% to 25% following PELD^33,34. By comparing baseline data and morphological features between the two groups, this study confirmed that MRI morphological features, including Modic type II changes, are closely associated with unfavorable clinical outcomes.

To contextualize our findings within the existing body of literature, we summarized recent large-scale clinical series that investigated MRI predictors for outcomes after transforaminal PELD (Table 8)^33,34,35. Compared to previous studies that predominantly focused on single parameters such as herniation type or Modic changes in isolation, our study provides a multidimensional morphological evaluation integrating qualitative (Modic subtypes, herniation grade) and quantitative metrics (DHI, foraminal area, and herniation cross-sectional area). This comprehensive approach allows for a more nuanced risk stratification, particularly highlighting the independent protective role of DHI > 25%, which has been underreported in earlier series. Therefore, the main contribution of this study is not only to identify individual MRI predictive factors, but also to establish a systematic and multidimensional preoperative evaluation framework that can accurately predict results and provide actionable guidance for tailoring surgical strategies based on the patient's specific imaging phenotype, including deciding to undergo intervertebral foramen shaping surgery or considering alternative methods.

Author (Year)	N	MRI Parameters Evaluated	Key Prognostic Findings	Limitations
Shen et al. (2019)	241	Herniation type, Modic	Extrusion & Modic I as risk factors	No quantitative foraminal/DHI analysis
Li et al. (2021)	582	Canal occupation ratio	Occupation > 50% predicted poor outcome	Did not analyze Modic subtypes separately
Zhu et al. (2022)	120	Modic type II	Modic II linked to higher residual back pain	Focused only on Modic changes
Present study	101	Modic type, DHI, Foraminal area, Herniation area	Modic II (OR=0.213) risk; DHI>25% (OR=5.154) protective	Single-center, no post-op MRI, limited 1-year F/U

Table 8: Summary of recent clinical series reporting MRI predictors for outcomes after transforaminal PELD. Comparison with recent PELD outcome studies. Unlike prior single-parameter studies, the present study integrates qualitative and quantitative MRI metrics, highlighting DHI > 25% as an independent protective factor. Shen et al. (2019)³³; Li et al. (2021)³⁴; Zhu et al. (2022)³⁵.

Before further exploring the predictive value of individual MRI parameters, it is important to validate the clinical relevance of the outcome grouping itself. In our cohort, the MacNab-based classification demonstrated strong consistency with VAS and ODI changes. The favorable group (excellent/good MacNab) showed a mean ODI improvement from 68.4% preoperatively to 10.1% at 1 year (a reduction of 58.3 percentage points), whereas the unfavorable group improved from 70.2% to 21.8% (a reduction of 48.4 percentage points). These improvements substantially exceeded the established minimal clinically important difference (MCID) for ODI in lumbar disc surgery, generally accepted as a 10–15 percentage point reduction³⁶. The marked between-group difference in ODI improvement (58.3% vs. 48.4%) further confirms that the modified MacNab criteria effectively distinguish patients with clinically meaningful functional recovery from those with suboptimal outcomes, reinforcing the validity of this grouping for subsequent prognostic analysis.

Univariate analysis revealed a significant association between disc extrusion/sequestration, maximum herniation area, and unfavorable postoperative outcomes, along with a strong positive correlation between maximum herniation area and postoperative pain and disability scores. These findings indicate that morphological features of disc herniation are closely related to functional recovery following surgery for LDH. From a pathophysiological standpoint, while a sequestered fragment may occasionally undergo spontaneous resorption³⁷, the persistence of suboptimal outcomes following PELD is often rooted in structural pathologies extending beyond the herniated nucleus itself. Annular tears, cartilaginous endplate injuries, posterior ring apophyseal fractures (PRAF), and calcified disc components, all of which may be overlooked or inadequately addressed during standard endoscopic procedures, can impair disc healing, create non-resorbable fragments, and lead to incomplete decompression^38,39. Furthermore, it is critical to recognize that the severity of clinical symptoms does not strictly correlate with herniation size⁴⁰; rather, symptom severity and postoperative recovery are modulated by the local inflammatory response triggered by exposure of the nucleus pulposus to the epidural space. While some studies have identified extrusion/sequestration and fragment weight as predictors of residual symptoms and slower recovery^41,42, others have found no direct correlation between herniation size and symptom severity³⁹, reflecting the complex interplay of mechanical compression, anatomical disruption, and chemical radiculopathy. Nevertheless, as an objective baseline parameter, maximum herniation area retains predictive value for postoperative prognosis.

In this study, Modic type II changes were identified as an independent risk factor for unfavorable outcomes (OR = 0.213, P = 0.014), consistent with previous research^35,43. While our findings establish a clear statistical association, the underlying mechanisms remain incompletely understood. Based on prior literature, several hypotheses have been proposed. First, Rajasekaran et al.³⁸ demonstrated that endplate damage is the most common anatomical failure mode in lumbar disc herniation, impairing disc nutrition and predisposing to irreversible degeneration. Second, Kjaer et al.⁴³ reported that Modic changes are closely associated with chronic low back pain, suggesting that endplate-derived pain may persist even after adequate nerve root decompression. Third, a meta-analysis by Luo et al.⁴⁴ (n = 5,446) reported that Modic changes increased the risk of recurrence after PELD by 2.48-fold (OR = 2.48, 95% CI: 1.54–3.99). Additionally, Zhu et al.³⁵ specifically found that patients with Modic type II changes had significantly higher rates of persistent low back pain and recurrence following PELD compared to those without. In summary, our study confirms the prognostic relevance of Modic type II changes as an imaging biomarker, but the mechanistic pathways linking these changes to unfavorable prognosis are multifactorial and not fully elucidated. Future prospective studies incorporating histologic or biochemical analyses are needed to clarify the causal mechanisms.

DHI and foraminal area were significantly reduced in the unfavorable group and showed negative correlations with postoperative outcomes, with DHI demonstrating the strongest correlation with low back pain VAS (r = -0.637). Disc height loss triggers a cascade of anatomical changes, such as facet subluxation, ligamentum flavum buckling, and secondary foraminal stenosis, thereby reducing Kambin's triangle and increasing surgical difficulty^45,46. Moreover, the resulting stenosis is osseous or ligamentous in nature; PELD primarily targets soft disc tissue, and without adequate foraminoplasty, removing the herniated fragment alone cannot fully address the stenotic volume^47,48. These findings support the routine use of power instruments for foraminoplasty or consideration of alternative approaches when DHI is severely reduced or foraminal stenosis is present.

This study inevitably has certain limitations. First, as a single-center retrospective observational study, inherent selection bias may exist, and the findings may not be representative of broader population characteristics. Second, the follow-up duration was limited to one year. While this captures short- to medium-term clinical outcomes, it is insufficient for evaluating long-term recurrence rates and adjacent segment degeneration, necessitating future studies with 5- to 10-year follow-up periods. Third, all MRI morphological parameters were manually measured on two-dimensional images by two radiologists, with averaged values used for analysis. Despite the double-blind design, subjective measurement errors and variations in image slice selection may have influenced the results. Fourth, we did not routinely perform postoperative MRI to verify the adequacy of decompression. Thus, we cannot definitively exclude the possibility that incomplete resection of occult calcified fragments, missed PRAF, or untreated secondary stenosis contributed to the unfavorable outcomes. Fifth, although two radiologists independently measured all MRI parameters, we did not formally calculate interobserver reliability coefficients (ICC or kappa). This represents a methodological limitation, as reproducibility of imaging measurements cannot be quantified. Sixth, this study did not incorporate potentially confounding factors such as individual history of heavy occupational labor and postoperative rehabilitation adherence into the multivariate model, as these variables are difficult to quantify, which may have had some impact on the findings. Seventh, this study has several additional methodological constraints that should be considered. The single-center retrospective design inherently carries selection bias, and the relatively modest sample size (101 patients) limits the generalizability of our findings. Moreover, the absence of an external validation cohort precludes assessment of the reproducibility and transportability of our proposed multidimensional MRI evaluation model. Finally, there is the issue of selection bias related to surgical indications. Because the same surgical team believes that all patients are suitable candidates for PELD, this may introduce confusion that cannot be fully adjusted in our analysis.

In summary, this study confirms that preoperative MRI features are significantly associated with 1-year clinical outcomes, yet these findings should not be interpreted deterministically. Instead, they serve as a roadmap for surgical decision-making. For patients presenting with Modic type II changes, DHI ≤ 25%, or large calcified/sequestered fragments, the surgeon must recognize the inherent technical limitations of standard transforaminal PELD. In this high-risk phenotype, achieving the endpoint of decompression, which is the ultimate determinant of surgical success, may require assisted foraminal reconstruction, switching to interlayer or UBE approaches, or even open microdissection. Therefore, preoperative MRI empowers the surgeon not merely to predict outcomes, but to critically assess whether the chosen approach can adequately address both the disc fragment and the concomitant secondary stenotic pathology.

Preoperative MRI morphological features, particularly Modic type II changes (independent risk factor) and DHI > 25% (protective factor), are closely linked to 1-year outcomes after PELD. However, the clinical value of these imaging biomarkers lies in their ability to guide proactive and adaptable surgical planning rather than serving as static prognosticators. The pivotal lesson for spine surgeons is to respect the limitations of their chosen approach and to prioritize the achievement of objective decompression endpoints. If standard PELD is unlikely to achieve these endpoints based on preoperative MRI traits (e.g., severe foraminal stenosis, calcified discs), alternative strategies such as UBE or fusion should be considered. Future prospective studies with mandatory post-operative imaging are warranted to validate whether adapting surgical aggressiveness based on these MRI features can effectively convert a predicted “unfavorable” prognosis into a favorable one.

Materialien

Liste der in diesem Artikel verwendeten Materialien

Name	Unternehmen	Katalognummer	Kommentare
C-Bogen-Durchleuchtungsgerät	Philips	718133	Intraoperative Lokalisation des Zielzwischenwirbelraums
G*Power	Heinrich-Heine-Universitätät DüDüsseldorf	Version 3.1.9.7	Post-hoc-Power-Analyse zur Bestimmung der Stichprobengröße durchgeführt.
ImageJ-Software	National Institutes of Health (NIH)	Version 1.54r	Foraminalfläche messen & Herniationsareal
MRT-Scanner (3,0 T Siemens Skyra)	Siemens Healthineers, Erlangen, Deutschland	syngo MR E11	Präoperative MRT der Lendenwirbelsäule: sagittale T1-TSE-, T2-TSE- und axiale T2-TSE-Sequenzen mit einer speziellen Wirbelsäulen-Spule.
Funksystem	Elliquence	IEC6-SU170	Intraoperative Ringplastik und Hämostase
Statistical Package for the Social Sciences (SPSS)	IBM	Version 25.0	Wurde für alle statistischen Analysen verwendet.