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研究記事

経皮的内視鏡下腰椎間板切除術を施行した腰椎間板ヘルニアにおける術前MRI所見と治療成績：後方視的研究

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2026年9月11日

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

この記事について

サマリー

101例のPELD患者を対象としたこの回顧的研究では、術前MRIの特徴、特にModic II（不利な要因）およびDHI > 25%（保護的要因）が1年後の予後と密接に関連していることが示されました。これらの知見は外科的な意思決定の指針となり得ますが、静的な予測因子として使用されるものではありません。完全な神経減圧が、依然として成功を決定づける究極の要因となります。

要約

経皮的内視鏡下腰椎間板摘出術（PELD）は腰椎間板ヘルニア（LDH）に広く用いられていますが、その治療成績にはばらつきがあります。術前の磁気共鳴画像法（MRI）の特徴が予後を予測する可能性がありますが、それらと手術効果との相関に関する体系的な研究は不足しています。本研究の目的は、腰椎椎間板ヘルニアに対してPELD治療を受けた患者における術前MRIの形態学的特性と臨床結果との関係をレトロスペクティブに分析し、術前評価、結果予測、および手術戦略の最適化のための参照指標を提供することです。このレトロスペクティブ研究では、PELD（202.1〜2024.9）を受け、1年以上のフォローアップが行われた単一レベルのLDH患者101名を対象としました。術前MRIパラメータ［Pfirrmann grade、Modic変化、ヘルニアのタイプ/部位/脱出方向、脊柱管占有率、椎間板高指数（DHI）］および臨床結果［視覚的アナログ尺度（VAS）、Oswestry機能障害指数（ODI）、修正MacNab基準］を分析しました。患者を1年後のMacNabスコアによってグループ分けし、グループ間でMRIの特徴を比較するとともに、ピアソン相関分析および多変量ロジスティック回帰分析を用いて良好な予後の予測因子を特定しました。101名のうち、1年後のフォローアップ時点で76名（75.2%）が良好な結果であり、25名（24.8%）が不良な結果でした。不良群では、椎間板の脱出/遊離率が有意に高く、ヘルニア面積が大きく、Modic type II変化が認められましたが、椎間高および椎間孔面積は低い値を示しました（P < 0.05）。脊柱管占有率およびヘルニア面積は疼痛VASおよびODIと正の相関を示し、DHIおよび椎間孔面積は負の相関を示しました。Modic type II変化は独立して不良な予後を予測し、DHI > 25%は保護因子となりました。術前MRIの特徴はPELDの結果と密接に関連しており、Modic type IIおよびDHIの低下によりハイリスク患者を特定することが可能です。この多角的なMRI評価により、術前のリスク層別化が可能となり、不良な画像所見がある場合に椎間孔形成術や代替アプローチを検討するなど、個別化された手術意思決定の指針となります。しかしながら、完全な神経除圧こそが最終的な成功の決定要因であることに変わりはありません。

概要

腰椎間板脱出症（LDH）は、主に椎間板変性、線維輪の破裂、および髄核の脱出による神経根または馬尾神経の圧迫を特徴とします。臨床的には、坐骨神経痛、下肢のしびれや筋力低下、間欠性跛行などの症状が現れます。これらの症状は患者の日常生活や就業能力を著しく損ない、個人、家族、そして社会に多大な経済的負担を強いています1,2。LDHに対する従来の開放手術では、脱出した髄核を直接的に除去することが可能ですが、大きな侵襲、多量の出血、術後の回復遅延、および脊柱の安定性の喪失といった欠点が伴います3。経皮内視鏡下腰椎間板摘出術（PELD）は、197年にYeungとTsou4が椎間孔アプローチによる内視鏡下椎間板摘出術（YESS法）を初めて報告して以来、20年以上にわたって進化し、現在ではLDH治療の主流となる低侵襲アプローチとなっています。PELDでは、直径約6–7 mmのワーキングチャンネルを用いて、内視鏡による直接視認下で脱出した椎間板組織を除去するため、低侵襲であることや脊柱の安定性が維持されることなどの顕著な利点があります5,6。数多くの臨床研究により、PELDはLDH症例の84%–94%において、従来の開放手術に匹敵する優れた、あるいは良好な結果を達成することが確認されています7。しかし、臨床現場では、手術適応を厳格に遵守し、同一の手術チームが標準化された手順で施行した場合であっても、PELD術後の転帰には個人間でかなりのばらつきがあることが明らかになっています。一部の患者は顕著な除痛と機能回復を経験しますが、約20%–30%の患者で、腰痛や下肢痛の残存、感覚異常、不十分な機能回復、あるいは再発が報告されています8,9。この現象は、脊椎外科医にとって重要な臨床的課題となっています。近年、椎間孔アプローチによる内視鏡下腰椎手術において、手術の失敗を最小限に抑え、転帰を最適化するための重要な戦略として、客観的および主観的な「除圧エンドポイント」を定義するという概念が提案されています10。

術前の磁気共鳴画像法（MRI）は、椎間板形態、ヘルニアの範囲、神経圧迫、および脊柱管と椎間孔の構造を明確に可視化できるため、腰椎間板ヘルニア（LDH）の評価に最適な画像診断法です。MRIの形態学的パラメータは、診断や手術適応の確認に役立つだけでなく、術後経過の予測価値を提供する場合もあります。T2強調MRIの信号強度、椎間板構造、椎間板高、および髄核と線維輪の区別に着目したPfirrmann分類システムは、椎間板変性をグレード1〜5に分類し、臨床評価において広く用いられています1。Modic変化とは、MRIにおける椎体終板および隣接する骨髄の信号変化を指し、タイプI（浮腫状）、タイプII（脂肪性）、タイプIII（硬化性）に分類され、椎間板変性、腰痛、および術後再発と密接に関連しています12。PELD施行後のMRI形態学的特徴と臨床結果との関連を調査した研究は増えていますが、現在の研究は主に単一または少数のMRIパラメータに焦点を当てており、複数の形態学的指標を用いた体系的な評価が不足しています。さらに、脊柱管占有率、椎間孔面積、および椎間板高指数（DHI）などの定量的パラメータとPELDの結果との関係に関する研究は依然として不十分です13。また、近年の低侵襲脊椎手術の進歩により、単独の内視鏡的手法やチャネル手法から、ロボティクス、人工知能、および画像ガイダンスを統合したインテリジェントな低侵襲アプローチへと進化しています。ロボット支援システムの導入は、限定的な手術空間における器具操作の課題をさらに解決し、低侵襲脊椎手術技術における重要な進歩となっています14。

上述の研究背景および既存の知識のギャップに基づき、本単施設レトロスペクティブ観察研究では、単準位腰椎椎間板ヘルニア（LDH）に対して経皮的内視鏡下腰椎椎間板摘出術（PELD）を施行した患者から、臨床データおよび術前MRI形態学的特徴を系統的に収集することを目的とする。多次元的なMRI形態評価システムを構築し、術後1年の臨床転帰と併せて、さまざまなMRI形態学的パラメータとPELDの予後との関連性を徹底的に分析することで、術後の不良な結果に影響を与える独立したリスク因子および保護因子を特定する。本研究の主な目的は、単準位LDHに対するPELDの全体的な臨床的有効性と術後1年の予後分布の決定、予後良好群と不良群における術前MRI形態学的パラメータの差の比較、多変量ロジスティック回帰分析による術後良好な転帰の独立した予測因子の特定、そして質的パラメータ（Modicサブタイプ、ヘルニアグレード）と量的パラメータ（脊柱管占有率、DHI、椎間孔面積、ヘルニア面積）の両方を統合した多次元的な術前MRI評価システムを確立し、より精密な術後リスク層別化を可能にし、個別化された手術意思決定を導くことである。

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プロトコル

本研究はヘルシンキ宣言の原則15に厳格に準拠して実施され、北中国医療健康グループ行台総合病院の施設倫理委員会の承認を得た（承認番号：ZCKT-2026-018）。すべての患者に研究目的、治療プロトコル、および潜在的なリスクについて説明し、書面によるインフォームドコンセントを得た。患者のプライバシーを保護するため、すべての研究データは匿名化した。

研究対象
本単施設レトロスペクティブ観察研究では、202年1月 Limitationsから2024年9月までに当院整形外科にてPELDを施行した単一レベルのLDH患者を対象とした。最初にスクリーニングした123名の患者のうち、厳格な組み入れ基準および除外基準を適用した結果、最終的に101名が組み入れられ、全員が少なくとも1年間のフォローアップを完了した。術後1年時点での修正MacNab基準に基づき、患者を良好群（n = 76）と不良群（n = 25）に分類した。詳細なプロセスは図1に示す。

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図1研究フローチャート 患者の選択およびグループ分けのフローチャート。評価対象となった123名の患者のうち、PELDを施行した単一レベルの腰椎間板ヘルニア（LDH）患者101名が組み入れられ、1年後の修正MacNab基準に基づき、良好群（n = 76）と不良群（n = 25）に分けられた。分析枠組みには、一般的な臨床データ、MRIパラメータ、および臨床成績（VAS、ODI、MacNab）が含まれた。 こちらの図の拡大版を表示するには、ここをクリックしてください。

組み入れ基準
年齢が18歳から75歳であること。臨床症状、身体診察、およびMRI/CT所見に基づき、L3/4、L4/5、またはL5/S1の単一レベルのLDHと診断されていること。神経根圧迫の明確な症状および徴候があり、少なくとも6週間の系統的な保存的治療（安静、薬物療法、理学療法などを含む）に反応しなかったこと。PELD手術を受けたこと。術後フォローアップ期間が1年以上であり、臨床データが完備していること。

除外基準
多レベルのLDHまたは腰椎手術の既往歴。腰椎すべり症、腰部脊柱管狭窄症、脊髄腫瘍、脊髄感染症、または脊髄骨折の併発。緊急手術を必要とする馬尾症候群の存在。正確な測定を妨げる術前MRI画像品質の不良。手術不適応となる重篤な併存疾患（例：心不全、肺不全、肝不全、または腎不全）。追跡不能または臨床データの不備。

手術手順
すべての手術は、同一の経験豊富な脊椎外科医チームによって実施されました。手術アプローチ（経椎間孔アプローチ：TF、または椎間板間アプローチ：IL）は、ヘルニアの形態と解剖学的制約の総合的な評価に基づいて決定されました。具体的には、椎間孔内、椎間孔外、または椎弓根レベルより下方に位置する中央型/傍中央型ヘルニアに対しては、TFアプローチを優先的に採用しました。逆に、高度に脱出した断片や分離片、特にL5椎弓根よりも頭側に脱出したもの、あるいは腸骨稜が高い患者に対しては、Choiら16によって以前に記述された方法に従い、ILアプローチを選択しました。この分化させた選択戦略により、手術経路を標的病変に最適に合わせることができました。

処置は局所麻酔下で、静脈内鎮静の有無にかかわらず、患者を腹臥位にして行った。標的となる椎間板腔はCアーム透視下で特定した。カンビンの三角または椎間孔間隙を通じて穿刺針を脊柱管内に進め、続いてガイドワイヤーを挿入し、段階的に拡張してワーキングチャンネルを構築した。ワーキング内視鏡（直径6.9 mm、視野角30°）を挿入し、直接視認下で脱出した髄核組織を除去して神経根の減圧を行った。高周波プローブを用いて環状縫合および止血を行った。その後、ワーキングチャンネルを抜去し、皮膚切開部を縫合した。

術前のDHIが25%以下であるか、またはMRIで重度の椎間孔狭窄を呈する症例では、Kambin's working zoneを拡大してチャンネル挿入を容易にするため、担当外科医の判断によりリーマーまたはハイスピードドリルを用いた追加の椎間孔形成術が実施されました。しかしながら、本研究はレトロスペクティブな設計であるため、この椎間孔形成術の実施は厳格に標準化されておらず、手術記録に体系的に記載もされていなかったため、本コホートにおける臨床成績への具体的な影響を定量的に分析することは不可能です。

観察指標
本研究では、T0を術前、T1を術後1週間、T2を術後3か月、T3を術後1年と定義した。

一般的臨床データ
年齢、性別、ボディマス指数（BMI）、罹患期間、喫煙歴、糖尿病の既往歴、高血圧の既往歴、手術レベル、および手術アプローチを含む患者データを収集した。

MRI形態学的パラメータの測定
すべての患者に対し、矢状断T1強調像、T2強調像、および軸位断T2強調像を含む術前腰椎MRI検査を実施した。2名の経験豊富な放射線科医が二重盲検法を用いて独立してパラメータを測定し、その平均値を解析に使用した。Pfirrmannグレード：椎間板の信号強度、構造、高さ、および髄核と線維輪の区別に基づき、矢状断T2強調像で評価し、1〜5のグレードに分類した。11Modic変化：椎体終板および隣接する骨髄の信号変化として評価し、「なし」、「タイプI（T1強調像で低信号、T2強調像で高信号）」、「タイプII（T1強調像で高信号、T2強調像で等信号または軽度高信号）」、または「タイプIII（T1強調像とT2強調像の両方で低信号）」に分類した。12・ヘルニアのタイプ：軸位断T2強調像に基づき、膨隆（bulging）、突出（protrusion）、脱出（extrusion）、または分離（sequestration）に分類する17・椎間板脱出部位：中心型、傍中心型、椎間孔型、または極外側のいずれかに分類される4脱出範囲：矢状断T2強調画像において、脱出した断片の上端または下端からディスクレベルまでの垂直距離として測定し、Leeらによる分類に従って分類した。18 遊走なし（グレード0）、低グレードの遊走（<椎間板高の50%未満（グレード1～2）、または高度脱出（椎間板高の50%以上、グレード3～4）。脊柱管占有率：最大脱出レベルの軸位像T2強調像（T2WI）にて、（脱出部の前後径 / 脊柱管の前後径）として算出。 × 100%19,20DHI：矢状断T2強調画像（T2WI）を用いて、[(前方椎間板高 ＋ 後方椎間板高) / 2] / [(上位椎体的前後径 ＋ 下位椎体的前後径) / 2] として測定する。 × 100%21椎間孔面積：ImageJソフトウェアを用い、椎間孔が最大となるレベルの軸位断T2強調画像（T2WI）上で手動で描出および測定した。22,23最大ヘルニア面積：最大ヘルニア部位における軸位断T2強調像（T2WI）上のヘルニア脱出片の断面積として測定した。24.

臨床転帰の評価
疼痛評価：疼痛強度は、腰痛（VAS-Back）および下肢痛（VAS-Leg）に対する視覚的アナログスケール（VAS）を用いて評価し、スコアは0（痛みなし）から10（想像しうる最悪の痛み）の範囲とした25,26。機能的障害：腰椎機能は、Oswestry Disability Index（ODI）を用いて評価した27,28。修正MacNab基準：1年後のフォローアップ時に評価を行い、転帰をexcellent（症状の完全消失、通常の活動への復帰）、good（時折痛みがあるが、仕事や日常生活に支障はない）、fair（症状は改善したが活動に制限あり）、またはpoor（改善なし、または症状が悪化）に分類した29,30。「excellent」および「good」の転帰を良好な予後と定義し、「fair」および「poor」の転帰を不良な予後と定義した。修正MacNab基準を主要評価項目として選択した理由は、疼痛緩和、機能回復、および日常生活への復帰を統合した、外科的手術の成功に関する包括的かつ患者中心の評価を提供できるためであり、これらの領域は単一の連続尺度よりも臨床的な意思決定において総体的に重要であるためである。さらに、MacNab分類はPELDの文献において広く利用され検証されており29,30、先行研究との直接的な比較を容易にする。

サンプルサイズの推定
サンプルサイズの推定にはG*Powerソフトウェア31を使用した。本研究は回顧的観察研究であるため、サンプルサイズは研究期間中に選択基準および除外基準を満たした患者の総数に基づいて決定し、その妥当性は事後パワー分析によって検証した。先行する関連研究8に基づき、PELD後の不良予後の発生率を約25%と想定し、椎間板脱出/遊離を主要な曝露因子として、両側α = 0.05、パワー（1-β）80%の場合、最低89名の参加者が必要であった。最終的に、統計的要件を満たす計101名の患者が本研究に含まれた。

統計解析
統計解析にはSPSSを使用した。連続変数の正規性はShapiro-Wilk検定により評価した。正規分布に従うデータは平均値 ± SDとして提示し、独立標本t検定および対応のあるt検定を用いて比較した。非正規分布のデータは中央値（Q1, Q3）として示し、Mann-Whitney U検定により解析した。カテゴリ変数についてはカイ二乗検定を用いて比較した。また、ピアソン相関分析および多変量ロジスティック回帰分析を適用した。すべての検定は両側検定とし、 P < 0.05を統計的に有意とみなした。

多変量ロジスティック回帰分析では、従属変数を良好な予後＝1、不良な予後＝0としてコード化した結果、陽性イベント数は76件であった。最終モデルに組み込む共変量の数は、EPV原則に従わなければならない。32MRIパラメータ間の多重共線性（マルチコリニアリティ）を評価するために分散拡大係数（VIF）を用い、VIF値を <5は許容範囲内であると考えられる。

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結果

患者に関する一般情報
本研究には合計101名の患者が含まれた。表1に示すように、予後不良群の患者は有意に高齢であり（P < 0.05）、罹患期間が長かった（P < 0.05）。性別、BMI、喫煙歴、併存疾患、手術レベル、または手術アプローチに関しては、2群間に統計的な有意差は認められなかった（P > 0.05）。

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変数良好群
(n = 76)		不利群
(n = 25)		翻訳対象のテキストが提供されていません。翻訳する英文をご提示ください。χ²/ZP

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ディスカッション

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 w...

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開示事項

著者らは、金銭的な利益相反がないことを言明します。

材料

この記事で使用された材料の一覧
名前会社カタログ番号コメント
C-arm FluoroscopePhilips718133Intraoperative localization of target disc space
G*PowerHeinrich-Heine-Universität DüsseldorfVersion 3.1.9.7Performed post-hoc power analysis for sample size.
ImageJ SoftwareNational Institutes of Health (NIH)Version 1.54rMeasure foraminal area & herniation area
MRI Scanner (3.0T Siemens Skyra)Siemens Healthineers, Erlangen, Germanysyngo MR E11Preoperative lumbar MRI: sagittal T1WI, T2WI, and axial T2WI sequences using a dedicated spine coil.
Radiofrequency SystemElliquenceIEC6-SU170Intraoperative annuloplasty and hemostasis
Statistical Package for the Social Sciences (SPSS)IBMVersion 25.0Used for all statistical analyses.

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