To retrospektywne badanie objęte 101 pacjentów z PELD wykazało, że przedoperacyjne cechy w MRI, w szczególności zmiany Modic II (niekorzystne) oraz DHI > 25% (ochronne), były ściśle powiązane z rokowaniem w okresie 1 roku. Wyniki te mogą stanowić wsparcie w decyzjach chirurgicznych, jednak nie powinny być stosowane jako statyczne czynniki prognostyczne. Pełna dekompresja nerwów pozostaje kluczowym czynnikiem warunkującym sukces.
Artykuł badawczy
Przedoperacyjne cechy w rezonansie magnetycznym a wyniki leczenia przepukliny krążka międzykręgowego odcinka lędźwiowego kręgosłupa metodą perkutanej endoskopowej diskektomii lędźwiowej: badanie retrospektywne
22 wyświetleń
⸱
11 września 2026
W tym artykule
Podsumowanie
Streszczenie
Perkutane endoskopowe wycięcie dysku lędźwiowego (PELD) jest szeroko stosowane w leczeniu przepukliny krążka międzykręgowego w odcinku lędźwiowym (LDH), jednak wyniki są zróżnicowane. Cechy obrazowania rezonansu magnetycznego (MRI) przed operacją mogą pozwalać na przewidywanie rokowań, lecz brakuje systematycznych badań nad ich korelacją ze skutecznością chirurgiczną. Celem niniejszego badania jest retrospektywna analiza związku między przedoperacyjnymi cechami morfologicznymi w MRI a wynikami klinicznymi u pacjentów poddanych leczeniu PELD z powodu przepukliny krążka międzykręgowego w odcinku lędźwiowym, aby dostarczyć punktu odniesienia dla oceny przedoperacyjnej, prognozowania wyników i optymalizacji strategii chirurgicznej. W tym badaniu retrospektywnym uwzględniono 101 pacjentów z LDH na jednym poziomie, którzy zostali poddani zabiegowi PELD (202.1–2024.9) z okresem obserwacji ≥1 rok. Analizie poddano przedoperacyjne parametry MRI [stopień wg Pfirrmanna, zmiany Modica, typ/lokalizacja/migracja przepukliny, wskaźnik zajętości kanału, indeks wysokości dysku (DHI)] oraz wyniki kliniczne [wizualna skala analogowa (VAS), indeks niepełnosprawności Oswestry (ODI), zmodyfikowana skala MacNaba]. Pacjentów pogrupowano na podstawie wyników w skali MacNaba po roku. Porównano cechy MRI między grupami, a do identyfikacji czynników rokujących korzystny wynik zastosowano korelację Pearsona oraz wieloczynnikową regresję logistyczną. Spośród 101 pacjentów, u 76 (75,2%) odnotowano korzystne wyniki, a u 25 (24,8%) wyniki niekorzystne w rocznej obserwacji. Grupa z niekorzystnym wynikiem wykazała istotnie wyższy odsetek ekstruzji/sekwestracji dysku, większy obszar przepukliny oraz zmiany Modica typu II, ale niższą wysokość międzykręgową i obszar otworu międzykręgowego (P < 0.05). Wskaźnik zajętości kanału i obszar przepukliny korelowały dodatnio z bólem w skalach VAS i ODI, podczas gdy DHI i obszar otworu międzykręgowego wykazały korelację ujemną. Zmiany Modica typu II niezależnie prognozowały niekorzystne rokowania, natomiast DHI > 25% było czynnikiem ochronnym. Przedoperacyjne cechy MRI są ściśle powiązane z wynikami PELD, przy czym zmiany Modica typu II i obniżony DHI pozwalają zidentyfikować pacjentów wysokiego ryzyka. Taka wielowymiarowa ocena MRI umożliwia przedoperacyjną stratyfikację ryzyka i kieruje indywidualnym podejmowaniem decyzji chirurgicznych, w tym rozważeniem foraminoplastyki lub alternatywnych metod w przypadku wystąpienia niekorzystnych cech obrazowych. Niemniej jednak, pełna dekompresja nerwów pozostaje ostatecznym czynnikiem sukcesu.
Wprowadzenie
Przepuklina krążka międzykręgowego w odcinku lędźwiowym (LDH) charakteryzuje się przede wszystkim degeneracją krążka, pęknięciem pierścienia włóknistego oraz wypadnięciem jądra miażdżystego, co prowadzi do ucisku korzeni nerwowych lub ogona końskiego. Klinicznie stan ten objawia się m.in. rwa kulszową, drętwieniem i osłabieniem kończyn dolnych oraz chromaniem przerywanym. Objawy te w znacznym stopniu utrudniają codzienne funkcjonowanie i zdolność do pracy pacjentów, stanowiąc tym samym znaczne obciążenie ekonomiczne dla jednostek, rodzin i społeczeństwa1,2. Chociaż tradycyjna operacja otwarta w przypadku LDH umożliwia bezpośrednie usunięcie wypadniętego jądra miażdżystego, wiąże się ona z pewnymi wadami, takimi jak znaczna trauma, istotna utrata krwi, opóźniona rekonwalescencja pooperacyjna oraz zaburzenie stabilności kręgosłupa3. Przezskórna endoskopowa diskektomia lędźwiowa (PELD) rozwijała się przez ponad dwie dekady, od czasu gdy Yeung i Tsou4 po raz pierwszy opisali transforaminalną diskektomię endoskopową (technika YESS) w 1997 roku, i stała się obecnie główną małoinwazyjną metodą leczenia LDH. W PELD wykorzystuje się kanał roboczy o średnicy około 6–7 mm do usunięcia tkanki przepukliny krążka pod bezpośrednią kontrolą endoskopową, co oferuje istotne zalety, takie jak minimalna trauma i zachowana stabilność kręgosłupa5,6. Liczne badania kliniczne potwierdziły, że PELD pozwala osiągnąć doskonałe lub dobre wyniki w 84%–94% przypadków LDH, co jest porównywalne z efektami tradycyjnej operacji otwartej7. Jednak praktyka kliniczna wykazuje, że nawet przy ścisłym przestrzeganiu wskazań chirurgicznych i standaryzowanych procedur wykonywanych przez ten sam zespół operacyjny, wyniki pooperacyjne po PELD wykazują znaczną zmienność osobniczą. Podczas gdy niektórzy pacjenci doświadczają znacznego ustąpienia bólu i powrotu do sprawności funkcjonalnej, około 20%–30% zgłasza utrzymujący się ból w odcinku lędźwiowym lub w nodze, zaburzenia czucia, nieoptymalną regenerację funkcjonalną, a nawet nawroty8,9. Zjawisko to stało się istotnym wyzwaniem klinicznym dla chirurgów kręgosłupa. Niedawno zaproponowano koncepcję definiowania obiektywnych i subiektywnych „punktów końcowych dekompresji” jako kluczową strategię minimalizacji niepowodzeń chirurgicznych i optymalizacji wyników w transforaminalnej endoskopowej chirurgii lędźwiowej10.
Przedoperacyjne obrazowanie metodą rezonansu magnetycznego (MRI) jest preferowaną metodą obrazowania w ocenie LDH, zapewniając wyraźną wizualizację morfologii krążka międzykręgowego, zakresu przepukliny, ucisku nerwu oraz struktury kanału kręgowego i otworów międzykręgowych. Parametry morfologiczne MRI nie tylko pomagają w potwierdzeniu diagnozy i wskazań chirurgicznych, ale mogą również mieć wartość prognostyczną dla wyników pooperacyjnych. System stopniowania Pfirrmanna, oparty na intensywności sygnału MRI w obrazowaniu T2, strukturze i wysokości krążka oraz rozróżnieniu między jądrem miażdżystym a pierścieniem włóknistym, klasyfikuje degenerację krążka w stopniach 1–5 i jest szeroko stosowany w ocenie klinicznej1. Zmiany Modica odnoszą się do zmian sygnału w płytkach granicznych kręgów i przyległym szpiku kostnym w MRI, podzielone na typ I (obrzękowy), typ II (tłuszczowy) i typ III (stwardniały), które są ściśle powiązane z degeneracją krążka, bólem w odcinku lędźwiowym kręgosłupa oraz nawrotami pooperacyjnymi12. Coraz więcej badań analizuje związek między cechami morfologicznymi w MRI a wynikami klinicznymi po zabiegu PELD. Jednak obecne badania koncentrują się głównie na pojedynczym lub kilku parametrach MRI, brakuje natomiast systematycznej oceny wielu wskaźników morfologicznych. Ponadto badania nad związkiem między parametrami ilościowymi — takimi jak współczynnik zajęcia kanału kręgowego, powierzchnia otworu międzykręgowego i wskaźnik wysokości krążka (DHI) — a wynikami PELD pozostają niewystarczające13. Co więcej, niedawne postępy w małoinwazyjnej chirurgii kręgosłupa ewoluowały od samodzielnych technik endoskopowych lub kanałowych w stronę inteligentnych podejść małoinwazyjnych integrujących robotykę, sztuczną inteligencję i naprowadzanie obrazowe. Integracja systemów wspomaganych robotycznie pozwoliła dodatkowo rozwiązać problemy z instrumentarium w ograniczonej przestrzeni operacyjnej, co stanowi krytyczny postęp w technologii małoinwazyjnej chirurgii kręgosłupa14.
W oparciu o wspomniane tło badawcze oraz istniejące luki w wiedzy, niniejsze retrospektywne badanie obserwacyjne w jednym ośrodku ma na celu systematyczne zebranie danych klinicznych i przedoperacyjnych cech morfologicznych w obrazowaniu MRI u pacjentów poddawanych zabiegowi PELD z powodu jednopoziomowej LDH. Zostanie opracowany wielowymiarowy system oceny morfologicznej MRI, a w połączeniu z rocznymi wynikami klinicznymi po operacji, zostanie przeprowadzona szczegółowa analiza powiązań między różnymi parametrami morfologicznymi MRI a rokowaniem po PELD, aby zidentyfikować niezależne czynniki ryzyka i czynniki ochronne wpływające na niekorzystne wyniki pooperacyjne. Główne cele niniejszego badania obejmują: określenie ogólnej skuteczności klinicznej PELD w przypadku jednopoziomowej LDH oraz rozkład wyników rokowniczych po roku; porównanie różnic w przedoperacyjnych parametrach morfologicznych MRI między pacjentami z rokowaniem korzystnym i niekorzystnym; zidentyfikowanie niezależnych predyktorów korzystnych wyników pooperacyjnych za pomocą wieloczynnikowej analizy regresji logistycznej; oraz stworzenie wielowymiarowego przedoperacyjnego systemu oceny MRI integrującego parametry jakościowe (podtypy Modica, stopień przepukliny) i ilościowe (wskaźnik zajęcia kanału, DHI, powierzchnia otworu międzykręgowego, powierzchnia przepukliny), aby umożliwić bardziej precyzyjną stratyfikację ryzyka pooperacyjnego i wspomóc indywidualny proces podejmowania decyzji chirurgicznych.
Protokół
Badanie to zostało przeprowadzone w ścisłej zgodności z zasadami Deklaracji Helsińskiej15 i zostało zatwierdzone przez Instytucjonalny Komitet Etyki North China Medical Health Group XingTai General Hospital (nr zatwierdzenia ZCKT-2026-018). Wszyscy pacjenci zostali poinformowani o celu badania, protokołach leczenia oraz potencjalnych ryzykach i wyrazili pisemną zgodę na udział. Wszystkie dane z badania zostały zanonimizowane w celu zapewnienia prywatności pacjentów.
Podmioty badawcze
Niniejsze jednorodne retrospektywne badanie obserwacyjne objęło pacjentów z jednopoziomową LDH, u których przeprowadzono PELD na oddziale ortopedii w naszym szpitalu w okresie od stycznia 2022 do września 2024 roku. Spośród 123 wstępnie przesiewowych pacjentów, po zastosowaniu rygorystycznych kryteriów włączenia i wykluczenia, ostatecznie zakwalifikowano 101 osób, z których wszystkie ukończyły co najmniej roczny okres obserwacji. Na podstawie zmodyfikowanych kryteriów MacNaba w pierwszym roku po operacji, pacjentów podzielono na grupę z wynikiem korzystnym (n = 76) oraz grupę z wynikiem niekorzystnym (n = 25). Szczegółowy proces przedstawiono na Ryc. 1.
Rycina 1Schemat badawczy. Schemat blokowy selekcji i grupowania pacjentów. Ze 123 ocenionych pacjentów do badania włączono 101 osób z jednopoziomową przepukliną krążka międzykręgowego (LDH) poddanych zabiegowi PELD, których następnie podzielono na grupę z wynikiem pomyślnym (n = 76) oraz grupę z wynikiem niepomyślnym (n = 25) na podstawie zmodyfikowanych kryteriów MacNaba w obserwacji 1-rocznej. Zakres analiz objął ogólne dane kliniczne, parametry MRI oraz wyniki kliniczne (VAS, ODI, MacNab). Kliknij tutaj, aby wyświetlić powiększoną wersję tej ilustracji.
Kryteria włączenia
Wiek od 18 do 75 lat; rozpoznanie jednopoziomowej LDH na poziomie L3/4, L4/5 lub L5/S1 na podstawie objawów klinicznych, badania fizykalnego oraz wyników MRI/CT; obecność wyraźnych objawów i oznak ucisku korzenia nerwowego, bez odpowiedzi na co najmniej 6 tygodni systematycznego leczenia zachowawczego (w tym odpoczynku w łóżku, farmakologii, fizjoterapii itp.); przejście operacji PELD; czas obserwacji pooperacyjnej wynoszący co najmniej 1 rok z kompletnymi danymi klinicznymi.
Kryteria wykluczenia
Wielopoziomowa przepuklina krążka międzykręgowego (LDH) lub historia wcześniejszych operacji odcinka lędźwiowego kręgosłupa; współistniejąca spondylolisteza lędźwiowa, stenoza kanału kręgowego w odcinku lędźwiowym, guzy kręgosłupa, infekcje kręgosłupa lub złamania kręgosłupa; występowanie zespołu ogona końskiego wymagającego operacji w trybie pilnym; słaba jakość obrazu MRI przedoperacyjnego uniemożliwiająca dokładny pomiar; ciężkie choroby współistniejące (np. niewydolność serca, płuc, wątroby lub nerek) sprawiające, że pacjenci nie kwalifikują się do operacji; utrata kontaktu z pacjentem w trakcie obserwacji lub niekompletne dane kliniczne.
Procedura chirurgiczna
Wszystkie operacje zostały przeprowadzone przez ten sam doświadczony zespół chirurgów kręgosłupa. Dostęp chirurgiczny (transforaminalny, TF, lub interlaminarny, IL) ustalano na podstawie kompleksowej oceny morfologii przepukliny oraz ograniczeń anatomicznych. W szczególności dostęp TF stosowano preferencyjnie w przypadku przepuklin foraminalnych, ekstraforaminalnych lub centralnych/paracentralnych znajdujących się poniżej poziomu korzenia pedikularnego. Z kolei dostęp IL wybierano dla fragmentów silnie przemieszczonych lub sekwestrów, szczególnie tych, które przemieściły się w kierunku głowowym względem korzenia pedikularnego L5, lub u pacjentów z wysokim grzebieniem biodrowym, zgodnie z opisem Choi i wsp.16. Ta zróżnicowana strategia wyboru zapewniała optymalne dopasowanie trajektorii chirurgicznej do docelowej zmiany.
Procedury przeprowadzono w znieczuleniu miejscowym z zastosowaniem lub bez zastosowania sedacji dożylnej, przy pacjentach ułożonych w pozycji brzusznej. Docelową przestrzeń krążka międzykręgowego zlokalizowano za pomocą fluoroskopii ramienia C. Igłę punkcyjną wprowadzono do kanału kręgowego przez trójkąt Kambina lub przestrzeń międzyblaszkową, po czym wprowadzono drut prowadzący i wykonano sekwencyjną dylatację w celu utworzenia kanału roboczego. Wprowadzono endoskop roboczy (średnica 6,9 mm, kąt widzenia 30°), a następnie pod bezpośrednią kontrolą wizyjną usunięto tkankę wypadniętego jądra miażdżystego, aby uzyskać dekompresję korzenia nerwowego. Annuloplastykę i hemostazę wykonano za pomocą sondy radiofrekwencyjnej. Następnie wycofano kanał roboczy, a nacięcie skóry zaszyto.
W przypadkach, w których przedoperacyjny wskaźnik DHI wynosił ≤25% lub w obrazie MRI stwierdzono znaczne zwężenie otworu międzykręgowego, dodatkowo wykonano foraminoplastykę z użyciem rozwieraka lub wiertarki wysokobiegowej, zgodnie z decyzją operatora, w celu poszerzenia strefy roboczej Kambina i ułatwienia wprowadzenia kanału. Jednakże ze względu na retrospektywny charakter badania, wykonanie tej foraminoplastyki nie było ściśle standaryzowane ani systematycznie dokumentowane w opisach operacji, co uniemożliwia ilościową analizę jej specyficznego wpływu na wyniki kliniczne w tej kohorcie.
Wskaźniki obserwacji
W niniejszym badaniu T0, T1, T2 i T3 zdefiniowano odpowiednio jako okres przedoperacyjny, 1 tydzień po operacji, 3 miesiące po operacji oraz 1 rok po operacji.
Ogólne dane kliniczne
Zebrano dane pacjentów, w tym wiek, płeć, wskaźnik masy ciała (BMI), czas trwania choroby, historię palenia tytoniu, historię cukrzycy, historię nadciśnienia tętniczego, poziom operacyjny oraz dostęp chirurgiczny.
Pomiar parametrów morfologicznych w MRI
Wszyscy pacjenci zostali poddani przedoperacyjnemu badaniu MRI odcinka lędźwiowego kręgosłupa, obejmującemu sekwencje T1WI i T2WI w płaszczyźnie strzałkowej oraz T2WI w płaszczyźnie osiowej. Dwóch doświadczonych radiologów niezależnie mierzyło parametry w sposób podwójnie ślepy, a do analizy wykorzystano wartości średnie. Stopień wg Pfirrmanna: oceniany w sekwencji T2WI w płaszczyźnie strzałkowej na podstawie intensywności sygnału tarczy międzykręgowej, jej struktury, wysokości oraz stopnia rozróżnienia między jądrem miażdżystym a pierścieniem włóknistym, w skali od 1 do 51. Zmiany Modica: oceniane jako zmiany sygnału w płytkach granicznych kręgów i sąsiednim szpiku kostnym, klasyfikowane jako brak zmian, typ I (hipointensywne w T1WI, hiperintensywne w T2WI), typ II (hiperintensywne w T1WI, izointensywne lub lekko hiperintensywne w T2WI) lub typ III (hipointensywne zarówno w T1WI, jak i T2WI)12. Typ przepukliny: klasyfikowany w sekwencji T2WI w płaszczyźnie osiowej jako wypuklina, protruzja, ekstruzja lub sekwestracja17. Lokalizacja przepukliny: kategoryzowana jako centralna, paracentralna, otwory międzykręgowe lub daleka boczna4. Stopień migracji: mierzony w sekwencji T2WI w płaszczyźnie strzałkowej jako odległość pionowa od górnej lub dolnej krawędzi fragmentu przepukliny do poziomu tarczy międzykręgowej, klasyfikowany według Lee i wsp.18 jako brak migracji (stopień 0), migracja niskiego stopnia (<50% wysokości tarczy, stopnie 1–2) lub migracja wysokiego stopnia (≥50% wysokości tarczy, stopnie 3–4). Współczynnik zajęcia kanału kręgowego: obliczany w sekwencji T2WI w płaszczyźnie osiowej na poziomie maksymalnej przepukliny jako (średnica przednio-tylna przepukliny / średnica przednio-tylna kanału kręgowego) × 10%19,20. DHI: mierzony w sekwencji T2WI w płaszczyźnie strzałkowej jako [(przednia wysokość tarczy + tylna wysokość tarczy) / 2] / [(średnica przednio-tylna górnego trzonu kręgu + średnica przednio-tylna dolnego trzonu kręgu) / 2] × 10%21. Pole otworu międzykręgowego: obrysowywane ręcznie i mierzone w sekwencji T2WI w płaszczyźnie osiowej na poziomie maksymalnym otworu z wykorzystaniem oprogramowania ImageJ2,23. Maksymalne pole przepukliny: mierzone jako powierzchnia przekroju poprzecznego fragmentu przepukliny w sekwencji T2WI w płaszczyźnie osiowej na poziomie maksymalnej przepukliny24.
Ocena wyników klinicznych
Ocena bólu: Intensywność bólu oceniano za pomocą wizualnej skali analogowej (VAS) dla bólu odcinka lędźwiowego kręgosłupa (VAS-Back) oraz bólu kończyn dolnych (VAS-Leg), z wynikami w zakresie od 0 (brak bólu) do 10 (najsilniejszy możliwy ból)25,26. Niepełnosprawność funkcjonalna: Funkcję odcinka lędźwiowego oceniano za pomocą indeksu niepełnosprawności Oswestry (ODI)27,28. Zmodyfikowane kryteria MacNaba: W badaniu kontrolnym po 1 roku wyniki klasyfikowano jako doskonałe (całkowite ustąpienie objawów, powrót do normalnej aktywności), dobre (sporadyczny ból, brak utrudnień w pracy lub życiu codziennym), dostateczne (poprawa objawów, ale z ograniczeniami aktywności) lub złe (brak poprawy lub nasilenie objawów)29,30. Wyniki „doskonałe” i „dobre” definiowano jako rokowanie korzystne, natomiast wyniki „dostateczne” i „złe” jako rokowanie niekorzystne. Zmodyfikowane kryteria MacNaba wybrano jako główny wskaźnik oceny, ponieważ zapewniają one globalną, zorientowaną na pacjenta ocenę sukcesu chirurgicznego, integrując uśmierzenie bólu, powrót do sprawności funkcjonalnej oraz powrót do codziennych aktywności — dziedziny te są wspólnie bardziej istotne dla podejmowania decyzji klinicznych niż jakakolwiek pojedyncza skala ciągła. Ponadto klasyfikacja MacNaba była szeroko stosowana i walidowana w literaturze dotyczącej PELD29,30, co ułatwia bezpośrednie porównanie z wcześniejszymi badaniami.
Szacowanie wielkości próby
Szacowanie wielkości próby przeprowadzono przy użyciu oprogramowania G*Power31. Jako retrospektywne badanie obserwacyjne, wielkość próby określono na podstawie całkowitej liczby pacjentów spełniających kryteria włączenia i wykluczenia w okresie badania, a jej adekwatność zweryfikowano za pomocą analizy mocy post-hoc. W oparciu o wcześniejsze odpowiednie badania8, przy założeniu częstości występowania niekorzystnego rokowania po zabiegu PELD na poziomie około 25% i przyjmując ekstruzję/sekwestrację krążka jako główny czynnik ekspozycji, wymagana była liczba co najmniej 89 uczestników przy dwustronnym α = 0.05 i mocy (1-β) wynoszącej 80%. Do badania ostatecznie włączono łącznie 101 pacjentów, co spełniło wymogi statystyczne.
Analiza statystyczna
Analizy statystyczne przeprowadzono przy użyciu oprogramowania SPSS. Normalność rozkładu zmiennych ciągłych oceniono za pomocą testu Shapiro-Wilka. Dane o rozkładzie normalnym przedstawiono jako średnia ± SD i porównano przy użyciu niezależnych oraz sparowanych testów t. Dane o rozkładzie nienormalnym przedstawiono jako mediana (Q1, Q3) i analizowano za pomocą testu U Manna-Whitneya. Zmienne kategoryczne porównano przy użyciu testu chi-kwadrat. Zastosowano korelację Pearsona oraz wieloczynnikową regresję logistyczną. Wszystkie testy były dwustronne, a wartość P < 0,05 uznano za statystycznie istotną.
Do wielowymiarowej analizy regresji logistycznej zmienną zależną zakodowano jako rokowanie korzystne = 1 i rokowanie niekorzystne = 0, co dało 76 zdarzeń pozytywnych. Liczba współzmiennych uwzględnionych w końcowym modelu musi być zgodna z zasadą EPV32. Do oceny współliniowości parametrów MRI wykorzystano wskaźnik inflacji wariancji (VIF); za akceptowalną uznano wartość VIF <5.
Wyniki
Ogólne informacje o pacjentach
W badaniu wzięło udział łącznie 101 pacjentów. Jak pokazano w Tabeli 1, pacjenci w grupie z niekorzystnym wynikiem byli istotnie starsi (P < 0,05) i mieli dłuższy czas trwania choroby (P < 0,05). Nie zaobserwowano statystycznie istotnych różnic między obiema grupami pod względem płci, BMI, historii palenia tytoniu, chorób współistniejących, poziomu operowanego ani dostępu chirurgicznego (P > 0,05).
| Zmienne | Grupa pomyślna (n = 76) | Grupa niekorzystna (n = 25) | Proszę o podanie tekstu źródłowego do tłumaczenia.χ²/Z | P |
| Wiek (lata) | 45.2 ± 11.8 | 51.6 ± 12.9 | 2.322 | 0.022 |
| Samiec | 42 (55.3) | 16 (64.0) | 0.587 | 0.444 |
| BMI (kg/m²)2) | 24.4 ± 3.0 | 25.4 ± 3.6 | 1.531 | 0.129 |
| Czas trwania choroby (miesiące) | 9 (8, 13) | 15 (12, 17) | 4.174 | <0.001 |
| Wywiad tytoniowy | 18 (23.7) | 9 (36.0) | 1.457 | 0.227 |
| Historia cukrzycy | 8 (10.5) | 5 (20.0) | 0.779 | 0.337 |
| Historia nadciśnienia tętniczego | 12 (15.8) | 6 (24.0) | 0.396 | 0.529 |
| Segment operacyjny | ||||
| 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 |
| Podejście operacyjne | ||||
| Dostęp transforaminalny | 59 (77.6) | 19 (76.0) | ||
| Metoda interlaminarna | 17 (22.4) | 6 (24.0) | 0.029 | 0.866 |
Tabela 1: Charakterystyka wyjściowa [średnia±SD, n (%), M(Q1, Q3)]. Charakterystyka wyjściowa z podziałem na grupy prognostyczne. Dane przedstawiono jako średnia ± SD, n (%) lub mediana (Q1, Q3). Grupa niepomyślna (Unfavorable) była istotnie starsza (P = 0.022) i charakteryzowała się dłuższym czasem trwania choroby (P < 0.01). Pozostałe zmienne nie wykazały istotnych różnic międzygrupowych. BMI, wskaźnik masy ciała.
Porównanie przedoperacyjnych parametrów morfologicznych MRI
Przedoperacyjne parametry morfologiczne MRI u 101 pacjentów przedstawiono w Tabeli 2. Odnotowano istotne różnice (P < 0,05) między dwiema grupami w zakresie proporcji zmian Modica oraz typów przepukliny; wskaźnik DHI oraz powierzchnia otworu międzykręgowego w grupie korzystnej były istotnie wyższe niż w grupie niekorzystnej (P < 0,05), natomiast współczynnik zajęcia kanału kręgowego oraz maksymalna powierzchnia przepukliny w grupie korzystnej były istotnie niższe niż w grupie niekorzystnej (P < 0,05); nie stwierdzono statystycznie istotnych różnic (P > 0,05) w stopniu wg klasyfikacji Pfirrmanna, lokalizacji przepukliny oraz stopniu migracji. Wyniki sugerują, że powyższe parametry mogą być potencjalnymi wskaźnikami prognostycznymi dla wyników pooperacyjnych zabiegu PELD.
| Grupa korzystna (n = 76) | Grupa niekorzystna (n = 25) | Proszę podać tekst źródłowy do tłumaczenia.χ² | P | |
| skala Pfirrmanna | ||||
| 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 |
| Zmiany Modicia | ||||
| Proszę podać tekst źródłowy do tłumaczenia. | 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 |
| Typ przepukliny | ||||
| Wypuklenie | 8(10.5) | 1(4.0) | ||
| Wypukłość | 44(57.9) | 7(28.0) | ||
| Wytłaczanie | 20(26.3) | 12(48.0) | ||
| Sekwestracja | 4(5.3) | 5(20.0) | 11.605 | 0.009 |
| Lokalizacja przepukliny | ||||
| Centralny | 12(15.8) | 2(8.0) | ||
| Paracentralny | 48(63.2) | 18(72.0) | ||
| Otworowy | 12(15.8) | 4(16.0) | ||
| Pozakanałowy | 4(5.3) | 1(4.0) | 1.11 | 0.775 |
| Stopień migracji | ||||
| Brak migracji (stopień 0) | 25(32.9) | 6(24.0) | ||
| Migracja niskiego stopnia (stopień 1–2) | 32(42.1) | 10(40.0) | ||
| Migracja wysokiego stopnia (stopień 3–4) | 19(25.0) | 9(36.0) | 1.326 | 0.515 |
| Stopień zajęcia kanału kręgowego (%) | 35.6 ± 6.9 | 47.2 ± 8.4 | 6.892 | <0.001 |
| Wskaźnik zajęcia kanału kręgowego > 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) | ||
| Pole otworu (cm²)²) | 1.1 ± 0.3 | 0.8 ± 0.3 | 4.029 | <0.001 |
| Obszar otworu wyjścia nerwu > 1 cm² | 49(64.5) | 13(52.0) | ||
| Maksymalna powierzchnia przepukliny (mm2)²) | 59.8 ± 11.9 | 86.0 ± 15.7 | 8.764 | <0.001 |
| Maksymalna powierzchnia przepukliny > 75 mm² | 21(27.6) | 13(52.0) |
Tabela 2: Porównanie przedoperacyjnych morfologicznych parametrów MRI [średnia±SD, n (%)]. Porównanie parametrów MRI przed operacją pomiędzy grupami. Dane przedstawiono jako średnia ± SD lub n (%). Istotne różnice zaobserwowano w zakresie zmian Modica, typu przepukliny, stopnia migracji, współczynnika zajęcia kanału, DHI, pola otworu międzykręgowego oraz pola przepukliny (wszystkie P < 0,05), natomiast nie stwierdzono istotnych różnic w stopniu wg skali Pfirrmanna ani lokalizacji przepukliny. DHI, wskaźnik wysokości krążka międzykręgowego (Disc Height Index).
Zmiany we wskaźnikach wyników klinicznych
Tabela 3 przedstawia wyniki kliniczne 101 pacjentów ocenianych przy użyciu zmodyfikowanych kryteriów MacNaba podczas wizyty kontrolnej po 1 roku. Wyniki wykazały doskonałe efekty u 51 pacjentów (50,5%) i dobre efekty u 25 pacjentów (24,8%), co łącznie daje 76 pacjentów (75,2%) w grupie z wynikiem korzystnym. Wyniki umiarkowane zaobserwowano u 16 pacjentów (15,8%), a niekorzystne rokowania u 9 pacjentów (8,9%), co stanowi 25 pacjentów (24,8%) w grupie z wynikiem niekorzystnym, co wskazuje na ogólnie korzystną skuteczność kliniczną.
| Stopień rezultatu | Liczba przypadków (n) | Procent (%) | Definicja wyniku klinicznego |
| Doskonały | 51 | 50.50% | Grupa z korzystnym rokowaniem |
| Dobrze | 25 | 24.80% | Grupa korzystna |
| Uczciwy | 16 | 15.80% | Grupa niekorzystna |
| Słabe | 9 | 8.90% | Grupa niekorzystna |
Tabela 3: Roczna ocena skuteczności klinicznej po operacji na podstawie zmodyfikowanych kryteriów MacNaba. Wyniki po roku od operacji według zmodyfikowanych kryteriów MacNaba. Wyniki doskonałe/dobre stanowiły grupę korzystną (75,2%), natomiast wyniki przeciętne/słabe stanowiły grupę niekorzystną (24,8%).
Tabela 4 przedstawia dynamiczne zmiany w pooperacyjnych wynikach klinicznych. Przed operacją nie stwierdzono statystycznie istotnych różnic między dwiema grupami w zakresie wskaźnika VAS dla bólu odcinka lędźwiowego kręgosłupa, VAS dla bólu nogi ani w wynikach wskaźnika ODI (P > 0,05). We wszystkich punktach czasowych po operacji wyniki w obu grupach wykazały znaczną poprawę w porównaniu z wartościami przedoperacyjnymi (wewnątrzgrupowo P < 0,01), co wskazuje na ogólną skuteczność PELD. Jednak porównania międzygrupowe wykazały, że grupa korzystna osiągnęła istotnie lepsze wyniki VAS (plecy i noga) oraz ODI we wszystkich punktach czasowych po operacji w porównaniu z grupą niekorzystną (P < 0,01). Dodatkowo poprawa wskaźnika ODI w roku po zabiegu była istotnie większa w grupie korzystnej niż w grupie niekorzystnej. Wyniki te dowodzą, że choć sama operacja prowadzi do znacznej poprawy, pacjenci podzieleni na grupy na podstawie przedoperacyjnych cech morfologicznych w MRI wykazują trwałe różnice w trajektoriach powrotu do zdrowia, co dodatkowo potwierdza wartość prognostyczną cech MRI przedoperacyjnego dla długoterminowych wyników.
| Czas | Grupa z korzystnym wynikiem (n = 76) | Grupa z niekorzystnym wynikiem (n = 25) | P (wewnątrzgrupowo) | P (międzygrupowo) | |
| VAS-plecy | T0 | 6(6, 7) | 7(6, 7) | - | 0.212 |
| T1 | 3(3, 4) | 4(4, 5) | <0.01 | <0.01 | |
| T2 | 2(1, 2) | 3(2, 4) | <0.01 | <0.01 | |
| T3 | 1(1, 1) | 2(2, 3) | <0.01 | <0.001 | |
| VAS-noga | T0 | 8(7, 9) | 8(7, 8) | - | 0.486 |
| T1 | 3(2, 3) | 5(4, 5) | <0.001 | <0.01 | |
| T2 | 2(1, 2) | 3(3, 4) | <0.01 | <0.01 | |
| T3 | 1(1, 1) | 3(2, 3) | <0.01 | <0.01 | |
| ODI (%) | T0 | 68.4 ± 9.6 | 70.2 ± 10.4 | - | 0.408 |
| T1 | 30.1 ± 7.4 | 42.4 ± 8.9 | <0.01 | <0.01 | |
| T2 | 18.7 ± 5.5 | 29.5 ± 6.4 | <0.01 | <0.01 | |
| T3 | 10.1 ± 4.0 | 21.8 ± 5.5 | <0.001 | <0.01 | |
| Zmiana wyniku ODI | T3-T0 | 58.2 ± 10.9 | 48.5 ± 1.5 | - | <0.01 |
Tabela 4: Zmiany wskaźnikach wyników klinicznych przed i po operacji [średnia ± SD, M(Q1, Q3)]. Podłużne zmiany w punktacji VAS i ODI. Dane przedstawiono jako medianę (Q1, Q3) lub średnią ± SD. W obu grupach odnotowano istotną poprawę po operacji (wewnątrzgrupowo P < 0.01), jednak grupa Favorable wykazywała konsekwentnie lepsze wyniki we wszystkich punktach czasowych (międzygrupowo P < 0.01). Porównania wewnątrz grup przeprowadzono za pomocą testu znaków Wilcoxona, natomiast porównania między grupami za pomocą testu U Manna-Whitneya.
Analiza korelacji między morfologicznymi parametrami MRI a wynikami klinicznymi Tabela 5 przedstawia analizę korelacji Pearsona, która wykazała, że współczynnik zajęcia kanału kręgowego oraz maksymalna powierzchnia przepukliny były istotnie dodatnio skorelowane z pooperacyjnymi wynikami VAS dla bólu pleców, VAS dla bólu nóg oraz wynikami ODI (r: 0,375–0,538, P < 0,01). Wskazuje to, że większy stopień zwężenia kanału kręgowego i większa objętość przepukliny wiążą się z bardziej nasilonymi objawami resztkowymi i gorszą regeneracją funkcjonalną. Z kolei DHI oraz powierzchnia otworu międzykręgowego wykazały istotne ujemne korelacje ze wszystkimi miernikami wyników klinicznych (r: od -0,637 do -0,240, P < 0,05). spośród nich korelacja między powierzchnią otworu międzykręgowego a wynikiem ODI była bliska istotności (P=0,053). Wyniki te sugerują, że zachowana wysokość dysku międzykręgowego i odpowiednia przestrzeń otworu międzykręgowego ułatwiają pooperacyjną dekompresję nerwów i łagodzenie objawów. Powyższe wyniki korelacji dodatkowo określają siłę powiązań między parametrami MRI a rokowaniami. DHI wykazało najsilniejszą korelację z VAS-Back (r = -0,637), co podkreśla jego szczególną wartość prognostyczną dla pooperacyjnej regeneracji funkcjonalnej i stanowi ilościową podstawę do przedoperacyjnej oceny obrazowej.
| VAS-Back | VAS-noga | ODI | ||||
| Parametry MRI | r | P | Proszę podać tekst źródłowy do tłumaczenia. | P | r | P |
| Wskaźnik zajętości kanału kręgowego | 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 |
| Obszar otworu wyjścia nerwu | -0.24 | 0.016 | -0.298 | 0.002 | -0.193 | 0.053 |
| Maksymalna powierzchnia przepukliny | 0.475 | <0.001 | 0.538 | <0.001 | 0.375 | <0.001 |
Tabela 5: Analiza korelacji Pearsona pomiędzy morfologicznymi parametrami MRI a wskaźnikami wyników klinicznych w 1. roku po operacji.Korelacje Pearsona pomiędzy parametrami MRI a wynikami w 1. roku. Współczynnik zajęcia kanału oraz powierzchnia przepukliny korelowały dodatnio z wynikami VAS/ODI (r = 0.457–0.653), natomiast DHI i powierzchnia otworu korelowały ujemnie (r = –0.627 do –0.31), wszystkie P < 0.01.
Wieloczynnikowa analiza regresji logistycznej
Przyjmując zmodyfikowane kryteria MacNaba w 1. roku po operacji jako zmienną zależną (prognoza korzystna = 1, prognoza niekorzystna = 0), do wieloczynnikowej analizy regresji logistycznej włączono zmienne, dla których P < 0,1 w analizie jednoczynnikowej parametrów morfologicznych MRI (zmiany Modica, typ przepukliny, zakres migracji, wskaźnik zajęcia kanału kręgowego, DHI, powierzchnia otworu międzykręgowego oraz maksymalna powierzchnia przepukliny). Ze względu na współliniowość między typem przepukliny a maksymalną powierzchnią przepukliny oraz fakt, że maksymalna powierzchnia przepukliny jako zmienna ciągła dostarcza więcej informacji, do modelu włączono maksymalną powierzchnię przepukliny zamiast typu przepukliny. Jak pokazano w Tabeli 6, po korekcie wieloczynnikowej zmiany Modica typu II (OR = 0,213, 95% CI: 0,062–0,728, P = 0,014) zostały zidentyfikowane jako niezależny czynnik ryzyka niekorzystnej prognozy, podczas gdy DHI > 25% (OR = 5,154, 95% CI: 1,62–16,376, P = 0,05) był niezależnym czynnikiem ochronnym dla korzystnej prognozy. Tabela 6 wskazuje, że wartości VIF dla wszystkich współzmiennych są mniejsze niż 2, co świadczy o braku istotnego problemu współliniowości.
| 95% CI dla OR | ||||||||
| B | SE | Wald | P | LUB | Niższy | Górna | VIF | |
| Zmiany Modica typu I | -0.542 | 0.853 | 0.404 | 0.525 | 0.581 | 0.109 | 3.095 | 1.082 |
| Zmiany Modica typu II | -1.547 | 0.627 | 6.082 | 0.014 | 0.213 | 0.062 | 0.728 | |
| Zmiany Modica typu III | -0.802 | 1.452 | 0.305 | 0.581 | 0.449 | 0.026 | 7.72 | |
| Migracja niskostopniowa | -0.539 | 0.707 | 0.583 | 0.445 | 0.583 | 0.146 | 2.329 | 1.073 |
| Migracja wysokiego stopnia | -0.953 | 0.738 | 1.669 | 0.196 | 0.386 | 0.091 | 1.637 | |
| Współczynnik zajęcia kanału kręgowego > 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 |
| Obszar otworu wyjścia nerwu > 1 cm² | 0.84 | 0.582 | 2.084 | 0.149 | 2.316 | 0.741 | 7.245 | 1.047 |
| Maksymalna powierzchnia przepukliny > 75 mm² | -1.153 | 0.614 | 3.526 | 0.06 | 0.316 | 0.095 | 1.052 | 1.154 |
| Stała | 1.596 | 0.782 | 4.173 | 0.041 | 4.936 | - | - | |
Tabela 6: Wieloczynnikowa analiza regresji logistycznej pooperacyjnych wyników klinicznych. Wieloczynnikowa regresja logistyczna dla predyktorów korzystnej prognozy. Zmiany Modica typu II stanowiły niezależny czynnik ryzyka (OR = 0.213, P = 0.014), podczas gdy DHI > 25% był czynnikiem ochronnym (OR = 5.154, P = 0.05). Wartość VIF < 2 wskazała na brak współliniowości (Hosmer-Lemeshow P = 0.933). Test Hosmera-Lemeshow χ2=3.017, P=0.93, Nagelkerke R2 = 0.353.
Analiza prognostyczna pacjentów z różnymi typami zmian Modica
Tabela 7 przedstawia wyniki prognostyczne pacjentów w podziale na różne typy zmian Modica. Wyniki VAS w zakresie 4–6 wskazują na umiarkowany ból, a wyniki ODI w zakresie 21%–40% wskazują na umiarkowaną niepełnosprawność. Pacjenci ze zmianami Modica typu II wykazali najniższy odsetek korzystnej prognozy (51,9%) oraz stosunkowo wysoki odsetek niepełnosprawności funkcjonalnej (3,3%).
| Zmiany Modica | n | Korzystna prognoza | Umiarkowany ból pleców | Umiarkowany ból nogi | Umiarkowana niepełnosprawność |
| Brak | 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(3.3) |
| III | 3 | 2(6.7) | 0 | 0 | 1(33.3) |
| χ²/F | - | 1.529 | 1.608 | 2.68 | 6.617 |
| P | - | 0.09 | 0.658 | 0.46 | 0.085 |
Tabela 7: Porównanie wyników klinicznych w zależności od różnych typów zmian Modica [n (%)].Wyniki kliniczne w zależności od typu zmian Modica. Dane przedstawiono jako n (%). Grupa Modic II wykazała najniższy odsetek korzystnych rokowań (51,9%) i najwyższy odsetek umiarkowanej niepełnosprawności (32,0%, P = 0,048).
DOSTĘPNOŚĆ DANYCH:
Wszystkie dane potwierdzające wyniki niniejszego badania zostały zawarte w artykule oraz w jego Pliku uzupełniającym 1.
Plik uzupełniający 1: Surowe dane. Kliknij tutaj, aby pobrać ten plik.
Dyskusja
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 PELD33,34. 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 decompression38,39. 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 recovery41,42, 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 research35,43. 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 difficulty45,46. 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 volume47,48. 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.
Oświadczenia
Autorzy oświadczają, że nie mają żadnych finansowych konfliktów interesów.
Materiały
| Nazwa | Firma | Numer katalogowy | Komentarze |
|---|---|---|---|
| Prześwietlarka typu C (ramię C) | Philips | 718133 | Śródoperacyjna lokalizacja docelowej przestrzeni dyskowej |
| G*Power | Uniwersytet im. Heinricha Heinegoät DüDüsseldorf | Wersja 3.1.9.7 | Przeprowadzono analizę mocy post hoc w celu określenia wielkości próby. |
| Oprogramowanie ImageJ | National Institutes of Health (NIH) | Wersja 1.54r | Pomiar powierzchni otworu kręgowego & obszar przepukliny |
| Skaner MRI (3.0T Siemens Skyra) | Siemens Healthineers, Erlangen, Niemcy | syngo MR E1 | Przedoperacyjny rezonans magnetyczny odcinka lędźwiowego kręgosłupa: sekwencje T1WI i T2WI w płaszczyźnie strzałkowej oraz T2WI w płaszczyźnie poprzecznej z użyciem dedykowanej cewki do kręgosłupa. |
| System radioczęstotliwościowy | Elliquence | IEC6-SU170 | Śródoperacyjna anuloplastyka i hemostaza |
| Statistical Package for the Social Sciences (SPSS) | IBM | Wersja 25.0 | Wykorzystano do wszystkich analiz statystycznych. |
Bibliografia
- Hoy D, et al. The global burden of low back pain: estimates from the Global Burden of Disease 2010 study. Ann Rheum Dis. 2014;73(6):968-974.
- Konstantinou K, Dunn KM. Sciatica: review of epidemiological studies and prevalence estimates. Spine (Phila Pa 1976). 2008;33(22):2464-2472.
- Lan W, Cui H, Zhou D, Xiao X, Xiong H. Advances in minimally invasive surgical techniques for lumbar disc herniation: a comprehensive review. Front Surg. 2025;12.
- Yeung AT, Tsou PM. Posterolateral endoscopic excision for lumbar disc herniation: surgical technique, outcome, and complications in 307 consecutive cases. Spine (Phila Pa 1976). 2002;27(7):722-731.
- Ruetten S, Komp M, Merk H, Godolias G. Full-endoscopic interlaminar and transforaminal lumbar discectomy versus conventional microsurgical technique: a prospective, randomized, controlled study. Spine (Phila Pa 1976). 2008;33(9):931-939.
- Pan M, et al. Percutaneous endoscopic lumbar discectomy: indications and complications. Pain Physician. 2020;23(1):49-56.
- Choi KC, Kim JS, Park CK. Percutaneous endoscopic lumbar discectomy as an alternative to open lumbar microdiscectomy for large lumbar disc herniation. Pain Physician. 2016;19(2)-E300.
- Yao Y, et al. Risk factors for recurrent herniation after percutaneous endoscopic lumbar discectomy. World Neurosurg. 2017;100:1-6.
- Yin S, et al. Prevalence of recurrent herniation following percutaneous endoscopic lumbar discectomy: a meta-analysis. Pain Physician. 2018;21(4):337-350.
- Krishnan A, et al. End-points of decompression of in lumbar transforaminal endoscopic spine surgery: a narrative review of objective and subjective criteria to prevent failures. J Minim Invasive Spine Surg Tech. 2022;7(1):68-83.
- Pfirrmann CW, Metzdorf A, Zanetti M, Hodler J, Boos N. Magnetic resonance classification of lumbar intervertebral disc degeneration. Spine (Phila Pa 1976). 2001;26(17):1873-1878.
- Modic MT, Steinberg PM, Ross JS, Masaryk TJ, Carter JR. Degenerative disk disease: assessment of changes in vertebral body marrow with MR imaging. Radiology. 1988;166(1 Pt 1):193-199.
- Choi G, et al. Percutaneous endoscopic lumbar herniectomy for high-grade down-migrated L4-L5 disc through an L5-S1 interlaminar approach: a technical note. Minim Invasive Neurosurg. 2010;53(3):147-152.
- Guo Y, D X, Liu M, Liu D, Wang J. Robotic-assisted systems in minimally invasive neurosurgical techniques: a review. Neurosci Res Clin Pract. 2025;1(1):27-40.
- Wen B, Zhang G, Zhan C, Chen C, Yi H. The 2024 revision of the Declaration of Helsinki: a modern ethical framework for medical research. Postgrad Med J. 2025;101(1194):371-382.
- Choi KC, Kim JS, Lee DC, Park CK. Percutaneous endoscopic lumbar discectomy: minimally invasive technique for multiple episodes of lumbar disc herniation. BMC Musculoskelet Disord. 2017;18.
- Fardon DF, et al. Lumbar disc nomenclature: version 2.0: recommendations of the combined task forces of the North American Spine Society, the American Society of Spine Radiology and the American Society of Neuroradiology. Spine J. 2014;14(11):2525-2545.
- Lee S, et al. Percutaneous endoscopic lumbar discectomy for migrated disc herniation: classification of disc migration and surgical approaches. Eur Spine J. 2007;16(3):431-437.
- Kalidindi KKV, Sath S, Vishwakarma G, Chhabra HS. Magnetic resonance imaging findings in intervertebral disc herniation: comparison of canal compromise and canal size in patients with and without cauda equina syndrome. Surg Neurol Int. 2020;11:171.
- Korse NS, Kruit MC, Peul WC, Vleggeert-Lankamp CLA. Lumbar spinal canal MRI diameter is smaller in herniated disc cauda equina syndrome patients. PLoS One. 2017;12(10).
- Shiwen L, et al. MRI changes and clinical results of low energy semiconductor percutaneous laser disc decompression (LS-PLDD) for lumbar disc herniation in adolescents. Lasers Med Sci. 2025;40(1):481.
- Lee CK, Rauschning W, Glenn W. Lateral lumbar spinal canal stenosis: classification, pathologic anatomy and surgical decompression. Spine (Phila Pa 1976). 1988;13(3):313-320.
- Inufusa A, et al. Anatomic changes of the spinal canal and intervertebral foramen associated with flexion-extension movement. Spine (Phila Pa 1976). 1996;21(21):2412-2420.
- Yuan S, Tang Q, Wang X, Kong K. Significance of spinal canal and dural sac dimensions in predicting treatment of lumbar disc herniation. Acta Orthop Belg. 2014;80(4):575-581.
- Huskisson EC. Measurement of pain. Lancet. 1974;2(7889):1127-1131.
- Aun C, Lam YM, Collett B. Evaluation of the use of visual analogue scale in Chinese patients. Pain. 1986;25(2):215-221.
- Fairbank JC, Pynsent PB. The Oswestry Disability Index. Spine (Phila Pa 1976). 2000;25(22):2940-2952.
- Liu H, Tao H, Luo Z. Validation of the simplified Chinese version of the Oswestry Disability Index. Spine (Phila Pa 1976). 2009;34(11):1211-1216.
- Macnab I. Negative disc exploration: an analysis of the causes of nerve-root involvement in sixty-eight patients. J Bone Joint Surg Am. 1971;53(5):891-903.
- Gugliotta M, et al. Surgical versus conservative treatment for lumbar disc herniation: a prospective cohort study. BMJ Open. 2016;6(12).
- Kim N, Fischer AH, Dyring-Andersen B, Rosner B, Okoye GA. Research techniques made simple: choosing appropriate statistical methods for clinical research. J Invest Dermatol. 2017;137(10)-e178.
- Peduzzi P, Concato J, Kemper E, Holford TR, Feinstein AR. A simulation study of the number of events per variable in logistic regression analysis. J Clin Epidemiol. 1996;49(12):1373-1379.
- Shen Z, et al. Predictors for poor outcomes after percutaneous endoscopic lumbar discectomy: a retrospective study of 241 patients. World Neurosurg. 2019;126-e431.
- Li Y, et al. Adjuvant surgical decision-making system for lumbar intervertebral disc herniation after percutaneous endoscopic lumber discectomy: a retrospective nonlinear multiple logistic regression prediction model based on a large sample. Spine J. 2021;21(12):2035-2048.
- Zhu H, et al. Percutaneous endoscopic lumbar discectomy for lumbar disc herniation with Type II Modic changes. World Neurosurg. 2022;164-e149.
- Copay AG, et al. Minimum clinically important difference: current trends in the orthopaedic literature, Part II lower extremity—a systematic review. JBJS Rev. 2018;6.
- Krishnan P. Spontaneous complete absorption of a large prolapsed lumbar intervertebral disc with extrusion and cranial migration. J Neurosci Rural Pract. 2017;8(2):307-309.
- Rajasekaran S, Bajaj N, Tubaki V, Kanna RM, Shetty AP. ISSLS Prize winner: the anatomy of failure in lumbar disc herniation: an in vivo, multimodal, prospective study of 181 subjects. Spine (Phila Pa 1976). 2013;38(17):1491-1500.
- Dunsmuir RA, Nisar S, Cruickshank JA, Loughenbury PR. No correlation identified between the proportional size of a prolapsed intravertebral disc with disability or leg pain. Bone Joint J. 2022;104-B(6):715-720.
- Sriri H, et al. Postoperative chemical radiculitis mimicking recurrent disc herniation: a case report. Cureus. 2026;18(4).
- Yu Y, et al. Prognostic factors for residual symptoms following percutaneous endoscopic lumbar discectomy. Neurosurg Rev. 2024;47(1).
- Mariajoseph FP, et al. Relationship between herniated intervertebral disc fragment weight and pain in lumbar microdiscectomy patients. J Clin Neurosci. 2022;102:75-79.
- Kjaer P, Korsholm L, Bendix T, Sorensen JS, Leboeuf-Yde C. Modic changes and their associations with clinical findings. Eur Spine J. 2006;15(9):1312-1319.
- Luo M, et al. Risk factors for lumbar disc herniation recurrence after percutaneous endoscopic lumbar discectomy: a meta-analysis of 58 cohort studies. Neurosurg Rev. 2023;46(1):159.
- Yusof MI, Salim AA, Johari J, Rajagopal AR. Determination of the entry point for lower lumbar intradiscal procedure using transforaminal technique: cross-sectional study using magnetic resonance imaging. Spine Surg Relat Res. 2022;6(6):689-695.
- Sinha MB, Rachel John M, Abraham Poonuraparampil J, Prasad Sinha H. Dimensions of bony Kambin’s triangle pertaining to endoscopic procedure. Med J Armed Forces India. 2024;80-S134.
- Choi KC, et al. Advanced Techniques of Endoscopic Lumbar Spine Surgery. Springer Singapore; 2020:103-113.
- Nurmukhametov R, et al. Exploring pathways for pain relief in treatment and management of lumbar foraminal stenosis: a review of the literature. Brain Sci. 2024;14(8):740.