Предоперационные МРТ-признаки и исходы при лечении грыжи межпозвоночного диска поясничного отдела методом чрескожной эндоскопической поясничной дискэктомии: ретроспективное исследование

Краткое содержание

Данное ретроспективное исследование 101 пациента с PELD показало, что предоперационные признаки МРТ, в частности Modic II (неблагоприятный) и DHI > 25% (протективный), тесно связаны с прогнозом через 1 год. Эти результаты могут служить ориентиром при принятии хирургических решений и не используются в качестве статических прогностических факторов. Полная декомпрессия нервных структур остается основным определяющим фактором успеха.

Аннотация

Перкутанная эндоскопическая поясничная дискэктомия (PELD) широко применяется при грыжах межпозвоночных дисков поясничного отдела (LDH), однако результаты ее проведения варьируются. Признаки на предоперационных снимках магнитно-резонансной томографии (МРТ) могут предсказывать прогноз, но систематических исследований их корреляции с эффективностью хирургического вмешательства недостаточно. Целью данного исследования является ретроспективный анализ взаимосвязи между морфологическими характеристиками на предоперационной МРТ и клиническими результатами у пациентов, прошедших лечение PELD по поводу грыжи межпозвоночного диска поясничного отдела, с целью создания базы для предоперационной оценки, прогнозирования исходов и оптимизации хирургической стратегии. В данное ретроспективное исследование были включены 101 пациент с одноуровневой LDH, перенесший PELD (январь 202 г. – сентябрь 2024 г.) с периодом последующего наблюдения ≥1 года. Анализировались предоперационные параметры МРТ [степень по Pfirrmann, изменения по Modic, тип/локализация/миграция грыжи, коэффициент заполнения канала, индекс высоты диска (DHI)] и клинические результаты [визуально-аналоговая шкала (VAS), индекс инвалидности Освестри (ODI), модифицированная шкала MacNab]. Пациенты были разделены на группы по показателям MacNab через 1 год. Проводилось сравнение признаков МРТ между группами, при этом для выявления предикторов благоприятного прогноза использовались корреляция Пирсона и многофакторная логистическая регрессия. Из 101 пациента через 1 год наблюдения у 76 (75,2%) наблюдались благоприятные исходы, а у 25 (24,8%) — неблагоприятные. В группе с неблагоприятным исходом отмечались значимо более высокие показатели экструзии/секвестрации диска, большая площадь грыжи и изменения по Modic типа II, но меньшая высота межпозвоночного диска и площадь фораминального отверстия (P < 0.05). Коэффициент заполнения канала и площадь грыжи положительно коррелировали с интенсивностью боли по VAS и показателем ODI, в то время как DHI и площадь фораминального отверстия демонстрировали отрицательную корреляцию. Изменения по Modic типа II независимо предсказывали неблагоприятный прогноз, тогда как DHI > 25% был защитным фактором. Признаки предоперационной МРТ тесно связаны с результатами PELD, при этом изменения по Modic типа II и снижение DHI позволяют выявить пациентов высокого риска. Такая многомерная оценка по МРТ обеспечивает предоперационную стратификацию рисков и помогает в принятии индивидуальных хирургических решений, включая рассмотрение возможности фораминопластики или альтернативных подходов при наличии неблагоприятных признаков на снимках. Тем не менее, определяющим фактором успеха остается полная декомпрессия нервных структур.

Введение

Грыжа поясничного отдела межпозвоночного диска (ГПОМД) характеризуется прежде всего дегенерацией диска, разрывом фиброзного кольца и выпячиванием пульпозного ядра, которое сдавливает нервные корешки или конский хвост. Клинически данное состояние проявляется такими симптомами, как ишиас, онемение и слабость в нижних конечностях, а также перемежающаяся хромота. Эти симптомы серьезно ухудшают повседневную жизнь и трудоспособность пациентов, создавая тем самым значительное экономическое бремя для людей, их семей и общества в целом^1,2. Хотя традиционная открытая операция при ГПОМД позволяет напрямую удалить грыжевое ядро, она сопряжена с рядом недостатков, включая значительную травматизацию, существенную потерю крови, замедленное послеоперационное восстановление и нарушение стабильности позвоночника³. Перкутанная эндоскопическая поясничная дискэктомия (ПЭПД) развивалась на протяжении более двух десятилетий с тех пор, как Yeung и Tsou⁴ впервые описали трансфораминальную эндоскопическую дискэктомию (метод YESS) в 197 году, и в настоящее время стала основным малоинвазивным методом лечения ГПОМД. При ПЭПД используется рабочий канал диаметром примерно 6–7 mm для удаления тканей грыжевого диска под прямым эндоскопическим контролем, что дает такие заметные преимущества, как минимальная травматизация и сохранение стабильности позвоночника^5,6. Многочисленные клинические исследования подтвердили, что ПЭПД позволяет достичь отличных или хороших результатов в 84%–94% случаев ГПОМД, что сопоставимо с результатами традиционной открытой хирургии⁷. Однако клиническая практика показывает, что даже при строгом соблюдении хирургических показаний и стандартизированных процедур, выполняемых одной и той же операционной бригадой, послеоперационные результаты после ПЭПД демонстрируют значительную индивидуальную вариабельность. В то время как некоторые пациенты испытывают значительное облегчение боли и функциональное восстановление, примерно 20%–30% сообщают об остаточных болях в пояснице или ногах, сенсорных нарушениях, субоптимальном функциональном восстановлении или даже о рецидиве^8,9. Это явление стало серьезной клинической проблемой для хирургов-вертебрологов. В последнее время концепция определения объективных и субъективных «конечных точек декомпрессии» была предложена в качестве важнейшей стратегии для минимизации хирургических неудач и оптимизации результатов трансфораминальных эндоскопических операций на поясничном отделе позвоночника¹⁰.

Предоперационная магнитно-резонансная томография (МРТ) является предпочтительным методом визуализации для оценки грыж межпозвоночных дисков (ГМПД), обеспечивая четкую визуализацию морфологии диска, степени грыжевыпячивания, компрессии нервов, а также структуры спинального канала и межпозвоночных отверстий. Морфологические параметры МРТ не только помогают в подтверждении диагноза и определении показаний к хирургическому вмешательству, но и могут иметь прогностическую ценность для послеоперационных результатов. Система классификации Пфирманна, основанная на интенсивности сигнала Т2-взвешенных МРТ-изображений, структуре и высоте диска, а также на разграничении между пульпозным ядром и фиброзным кольцом, разделяет дегенерацию диска на стадии от 1 до 5 и широко используется в клинической практике¹. Изменения по Modic представляют собой изменения сигнала в замыкательных пластинках позвонков и прилежащем костном мозге на МРТ, которые подразделяются на тип I (отек), тип II (жировая дегенерация) и тип III (склероз) и тесно связаны с дегенерацией диска, болями в пояснице и послеоперационными рецидивами¹². В растущем числе исследований изучается связь между морфологическими признаками на МРТ и клиническими исходами после эндоскопической поясничной дискэктомии (PELD). Однако современные исследования преимущественно сосредоточены на одном или нескольких параметрах МРТ, и в них отсутствует систематическая оценка множественных морфологических показателей. Кроме того, данные о взаимосвязи между количественными параметрами, такими как коэффициент заполнения спинального канала, площадь межпозвоночного отверстия и индекс высоты диска (DHI), и результатами PELD остаются недостаточными¹³. Более того, последние достижения в области малоинвазивной хирургии позвоночника эволюционировали от отдельных эндоскопических или канальных методик к интеллектуальным малоинвазивным подходам, объединяющим робототехнику, искусственный интеллект и навигационную визуализацию. Интеграция робот-ассистированных систем позволила решить проблемы с инструментарием в ограниченном хирургическом пространстве, что стало важным шагом в развитии технологий малоинвазивной хирургии позвоночника¹⁴.

Опираясь на вышеупомянутый исследовательский контекст и существующие пробелы в знаниях, данное одноцентровое ретроспективное обсервационное исследование направлено на систематический сбор клинических данных и предоперационных морфологических характеристик по МРТ у пациентов, перенесших PELD по поводу одноуровневой грыжи межпозвоночного диска (LDH). Будет разработана многомерная система морфологической оценки по МРТ, и в сочетании с клиническими результатами через год после операции будет проведен тщательный анализ связи между различными морфологическими параметрами МРТ и прогнозом PELD для выявления независимых факторов риска и протективных факторов, влияющих на неблагоприятные послеоперационные исходы. Основные цели данного исследования включают: определение общей клинической эффективности PELD при одноуровневой LDH и распределение прогностических исходов через один год; сравнение различий в предоперационных морфологических параметрах МРТ у пациентов с благоприятным и неблагоприятным прогнозами; выявление независимых предикторов благоприятных послеоперационных исходов с помощью многофакторного логистического регрессионного анализа; а также создание многомерной системы предоперационной оценки по МРТ, объединяющей качественные (подтипы Modic, степень грыжевыпячивания) и количественные параметры (коэффициент заполнения канала, DHI, площадь фораминального отверстия, площадь грыжи) для обеспечения более точной послеоперационной стратификации рисков и обоснования индивидуального принятия решения о хирургическом вмешательстве.

Протокол

Данное исследование было проведено в строгом соответствии с принципами Хельсинкской декларации¹⁵ и одобрено Институциональным комитетом по этике больницы общего профиля Синтай медицинской группы North China Medical Health Group (номер одобрения ZCKT-2026-018). Все пациенты были проинформированы о целях исследования, протоколах лечения и потенциальных рисках, после чего предоставили письменное информированное согласие. Все данные исследования были анонимизированы для обеспечения конфиденциальности пациентов.

Объекты исследования
В данное одноцентровое ретроспективное обсервационное исследование были включены пациенты с одноуровневой грыжей межпозвоночного диска (LDH), которым проводилась операция PELD в отделении ортопедии нашей больницы с января 202 г. по сентябрь 2024 г. Из 123 первоначально отобранных пациентов после применения строгих критериев включения и исключения в итоговый анализ были включены 101 человек, каждый из которых прошел наблюдение в течение как минимум одного года. На основании модифицированных критериев MacNab через год после операции пациенты были разделены на группу с благоприятным исходом (n = 76) и группу с неблагоприятным исходом (n = 25). Подробный процесс представлен на Рисунке 1.

Рисунок 1Схема хода исследования. Схема отбора и распределения пациентов по группам. Из 123 обследованных пациентов были включены 101 пациент с одноуровневой грыжей межпозвоночного диска, перенесший перкутанную эндоскопическую поясничную дискэктомию; они были разделены на группы с благоприятным (n = 76) и неблагоприятным (n = 25) исходом на основании модифицированных критериев Макнаба через 1 год. Аналитическая база включала общие клинические данные, параметры МРТ и клинические результаты (ВАШ, ODI, критерии Макнаба). Пожалуйста, нажмите здесь, чтобы просмотреть увеличенную версию этого рисунка.

Критерии включения
Возраст от 18 до 75 лет; диагноз одноуровневой грыжи межпозвоночного диска (LDH) на уровнях L3/4, L4/5 или L5/S1, установленный на основании клинических симптомов, физикального обследования и данных МРТ/КТ; наличие выраженных симптомов и признаков компрессии нервного корешка при отсутствии ответа на систематическое консервативное лечение в течение не менее 6 недель (включая постельный режим, медикаментозную терапию, физиотерапию и т.д.); перенесенная операция PELD; период послеоперационного наблюдения не менее 1 года при наличии полных клинических данных.

Критерии исключения
Многоуровневая грыжа межпозвоночного диска или наличие в анамнезе операций на поясничном отделе позвоночника; сопутствующий спондилолистез поясничного отдела, стеноз спинального канала в поясничном отделе, опухоли позвоночника, инфекции позвоночника или переломы позвоночника; наличие синдрома конского хвоста, требующего экстренного хирургического вмешательства; низкое качество предоперационных МРТ-изображений, препятствующее точному измерению; тяжелые сопутствующие заболевания (например, сердечная, легочная, печеночная или почечная недостаточность), при которых пациенты не подлежат хирургическому лечению; потеря связи с пациентом в ходе последующего наблюдения или неполнота клинических данных.

Хирургическая процедура
Все операции проводились одной и той же опытной бригадой хирургов-спинальных специалистов. Хирургический доступ (трансфораминальный, TF, или интерламинарный, IL) определялся на основе комплексной оценки морфологии грыжи и анатомических ограничений. В частности, доступ TF предпочтительно применялся при фораминальных, экстрафораминальных или центральных/парацентральных грыжах, расположенных ниже уровня ножки дуги позвонка. Напротив, доступ IL выбирался при значительно смещенных или секвестрированных фрагментах, особенно при их смещении краниально относительно ножки L5 или у пациентов с высоким гребнем подвздошной кости, как ранее описано Choi et al.¹⁶. Такая дифференцированная стратегия выбора обеспечивала оптимальное соответствие траектории хирургического доступа целевому поражению.

Процедуры проводились под местной анестезией с применением или без применения внутривенной седации; пациенты находились в положении на животе. Целевое межпозвоночное пространство локализовали с помощью C-дуги (флюороскопии). Пункционную иглу вводили в спинномозговой канал через треугольник Камбина или межламинарное пространство, после чего устанавливали проводник и проводили последовательную дилатацию для формирования рабочего канала. Вводили рабочий эндоскоп (диаметр 6,9 mm, угол обзора 30°), и под прямым визуальным контролем удаляли ткани грыжевого выпячивания пульпозного ядра для декомпрессии нервного корешка. Аннулопластику и гемостаз выполняли с помощью радиочастотного зонда. После этого рабочий канал извлекали, а разрез кожи ушивали.

В случаях с предоперационным DHI ≤25% или выраженным сужением межпозвоночного отверстия по данным МРТ, по усмотрению оперирующего хирурга выполнялась дополнительная фораминопластика с использованием римера или высокоскоростной бормашины для расширения рабочей зоны Камбина и облегчения установки канала. Однако в связи с ретроспективным дизайном исследования проведение данной фораминопластики не было строго стандартизировано и систематически задокументировано в протоколах операций, что исключает возможность количественного анализа ее конкретного влияния на клинические результаты в данной когорте.

Показатели наблюдения
В данном исследовании T0, T1, T2 и T3 были определены как предоперационный период, 1 неделя после операции, 3 месяца после операции и 1 год после операции соответственно.

Общие клинические данные
Были собраны данные пациентов, включая возраст, пол, индекс массы тела (ИМТ), продолжительность заболевания, историю курения, наличие сахарного диабета в анамнезе, наличие гипертензии в анамнезе, уровень хирургического вмешательства и хирургический доступ.

Измерение морфологических параметров МРТ
Всем пациентам была проведена предоперационная МРТ поясничного отдела позвоночника, включая сагиттальные T1WI, T2WI и аксиальные T2WI последовательности. Два опытных рентгенолога независимо измеряли параметры в двойном слепом режиме; для анализа использовались средние значения. Степень по Pfirrmann: оценивалась по сагиттальным T2WI на основании интенсивности сигнала диска, его структуры, высоты и степени разграничения между пульпозным ядром и фиброзным кольцом по шкале от 1 до 5¹. Изменения по Modic: оценивались как изменения сигнала в замыкательных пластинках позвонков и прилежащем костном мозге, классифицировались как отсутствие изменений, тип I (гипоинтенсивный сигнал на T1WI, гиперинтенсивный на T2WI), тип II (гиперинтенсивный сигнал на T1WI, изо- или слегка гиперинтенсивный на T2WI) или тип III (гипоинтенсивный сигнал как на T1WI, так и на T2WI)¹². Тип грыжи: классифицировался по аксиальным T2WI как выбухание, протрузия, экструзия или секвестрация¹⁷. Локализация грыжи: определялась как центральная, парацентральная, фораминальная или крайняя латеральная⁴. Степень миграции: измерялась по сагиттальным T2WI как вертикальное расстояние от верхнего или нижнего края грыжевого фрагмента до уровня диска и классифицировалась согласно Lee et al.¹⁸ как отсутствие миграции (степень 0), миграция низкой степени (<50% высоты диска, степени 1–2) или миграция высокой степени (≥50% высоты диска, степени 3–4). Коэффициент заполнения спинального канала: рассчитывался по аксиальным T2WI на уровне максимального выпячивания как (передне-задний диаметр грыжи / передне-задний диаметр спинального канала) × 10%^19,20. DHI: измерялся по сагиттальным T2WI как [(передняя высота диска + задняя высота диска) / 2] / [(передне-задний диаметр верхнего тела позвонка + передне-задний диаметр нижнего тела позвонка) / 2] × 10%²¹. Площадь фораминального отверстия: определялась вручную и измерялась по аксиальным T2WI на уровне максимального сужения отверстия с помощью программного обеспечения ImageJ^22,23. Максимальная площадь грыжи: измерялась как площадь поперечного сечения грыжевого фрагмента на аксиальных T2WI на уровне максимального выпячивания²⁴.

Оценка клинических исходов
Оценка боли: интенсивность боли оценивали с помощью визуально-аналоговой шкалы (ВАШ) для боли в пояснице (ВАШ-спина) и боли в ноге (ВАШ-нога), где баллы варьировались от 0 (отсутствие боли) до 10 (наихудшая вообразимая боль)^25,26. Функциональная недостаточность: функцию поясничного отдела оценивали с помощью индекса инвалидности Освестри (ODI)^27,28. Модифицированные критерии МакНаба: при контрольном обследовании через 1 год исходы классифицировали как отличные (полное исчезновение симптомов, возвращение к нормальной деятельности), хорошие (эпизодическая боль, не мешающая работе или повседневной жизни), удовлетворительные (улучшение симптомов, но с ограничением активности) или неудовлетворительные (отсутствие улучшения или усиление симптомов)^29,30. «Отличные» и «хорошие» исходы определялись как благоприятный прогноз, в то время как «удовлетворительные» и «неудовлетворительные» исходы определялись как неблагоприятный прогноз. Модифицированные критерии МакНаба были выбраны в качестве основного показателя исходов, так как они обеспечивают глобальную, ориентированную на пациента оценку успеха хирургического вмешательства, которая объединяет облегчение боли, функциональное восстановление и возвращение к повседневной деятельности — области, которые в совокупности более значимы для принятия клинических решений, чем любая отдельная непрерывная шкала. Кроме того, классификация МакНаба широко используется и валидирована в литературе по PELD^29,30, что облегчает прямое сравнение с предыдущими исследованиями.

Расчет размера выборки
Расчет размера выборки проводился с помощью программного обеспечения G*Power³¹. Поскольку данное исследование является ретроспективным обсервационным, размер выборки определялся исходя из общего числа пациентов, соответствующих критериям включения и исключения в течение периода исследования, а его адекватность была подтверждена с помощью апостериорного (post-hoc) анализа мощности. На основании предыдущих соответствующих исследований⁸, при допущении, что частота неблагоприятного прогноза после PELD составляет примерно 25%, и использовании экструзии/секвестрации диска в качестве основного фактора воздействия, требовалось минимум 89 участников при двустороннем α = 0.05 и мощности (1-β) 80%. В итоге в исследование были включены 101 пациент, что соответствует статистическим требованиям.

Статистический анализ
Статистический анализ проводили с помощью программы SPSS. Нормальность распределения непрерывных переменных оценивали с помощью критерия Шапиро-Уилка. Данные с нормальным распределением представляли в виде среднего значения ± SD и сравнивали с использованием t-критерия для независимых и парных выборок. Данные с ненормальным распределением представляли в виде медианы (Q1, Q3) и анализировали с помощью U-критерия Манна-Уитни. Категориальные переменные сравнивали с помощью критерия хи-квадрат. Применяли корреляционный анализ Пирсона и многофакторную логистическую регрессию. Все тесты были двусторонними, и значение P < 0.05 считалось статистически значимым.

Для многофакторного логистического регрессионного анализа зависимая переменная была закодирована следующим образом: благоприятный прогноз = 1 и неблагоприятный прогноз = 0, что в итоге дало 76 положительных событий. Количество ковариат, включенных в окончательную модель, должно соответствовать принципу EPV³². Для оценки мультиколлинеарности между параметрами МРТ использовался коэффициент инфляции дисперсии (VIF); значение VIF <5 считается приемлемым.

Результаты

Общая информация о пациентах
В данное исследование было включено в общей сложности 101 пациент. Как показано в Таблице 1, пациенты в группе с неблагоприятным исходом были значительно старше (P < 0.05) и имели более длительный стаж заболевания (P < 0.05). Между двумя группами не было выявлено статистически значимых различий по полу, ИМТ, анамнезу курения, сопутствующим заболеваниям, уровню хирургического вмешательства или хирургическому доступу (P > 0.05).

Переменные	Благоприятная группа (n = 76)	Неблагоприятная группа (n = 25)	Пожалуйста, предоставьте текст для перевода.χ²/Z	P
Возраст (лет)	45.2 ± 11.8	51.6 ± 12.9	2.322	0.022
Самец	42 (55.3)	16 (64.0)	0.587	0.444
ИМТ (кг/м²2)	24.4 ± 3.0	25.4 ± 3.6	1.531	0.129
Длительность заболевания (месяцы)	9 (8, 13)	15 (12, 17)	4.174	<0.001
Анамнез курения	18 (23.7)	9 (36.0)	1.457	0.227
История диабета	8 (10.5)	5 (20.0)	0.779	0.337
История гипертензии	12 (15.8)	6 (24.0)	0.396	0.529
Операционный сегмент
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
Оперативный доступ
Трансфораминальный доступ	59 (77.6)	19 (76.0)
Межламинарный доступ	17 (22.4)	6 (24.0)	0.029	0.866

Таблица 1: Исходные характеристики [mean±SD, n (%), M(Q1, Q3)]. Исходные характеристики, стратифицированные по прогностической группе. Данные представлены как mean ± SD, n (%) или медиана (Q1, Q3). Пациенты в группе с неблагоприятным прогнозом были значимо старше (P = 0.022) и имели более длительный период заболевания (P < 0.01). По другим переменным значимых межгрупповых различий не выявлено. BMI — индекс массы тела.

Сравнение предоперационных морфологических параметров МРТ
Предоперационные морфологические параметры МРТ 101 пациента представлены в Таблице 2. Между двумя группами наблюдаются значимые различия (P < 0.05) по доле изменений Modic и типам грыж; индекс DHI и площадь фораминального отверстия в группе с благоприятным исходом были значимо выше, чем в группе с неблагоприятным исходом (P < 0.05), в то время как коэффициент заполнения спинального канала и максимальная площадь грыжи в группе с благоприятным исходом были значимо ниже, чем в группе с неблагоприятным исходом (P < 0.05); статистически значимых различий (P > 0.05) по степени дегенерации по Pfirrmann, локализации грыжи и степени миграции выявлено не было. Результаты позволяют предположить, что вышеуказанные параметры могут быть потенциальными прогностическими показателями послеоперационного исхода PELD.

	Благоприятная группа (n = 76)	Неблагоприятная группа (n = 25)	t/χ²	P
Степень по Pfirrmann
I-II	28(36.8)	5(20.0)
III	32(42.1)	10(40.0)
IV-V	16(21.1)	10(40.0)	4.27	0.18
Изменения Modic
Отсутствуют	48(63.2)	8(32.0)
Тип I	12(15.8)	3(12.0)
Тип II	14(18.4)	13(52.0)
Тип III	2(2.6)	1(4.0)	1.529	0.09
Тип грыжи
Выбухание	8(10.5)	1(4.0)
Протрузия	4(57.9)	7(28.0)
Экструзия	20(26.3)	12(48.0)
Секвестрация	4(5.3)	5(20.0)	1.605	0.09
Локализация грыжи
Центральная	12(15.8)	2(8.0)
Парацентральная	48(63.2)	18(72.0)
Фораминальная	12(15.8)	4(16.0)
Экстрафораминальная	4(5.3)	1(4.0)	1.1	0.75
Степень миграции
Без миграции (степень 0)	25(32.9)	6(24.0)
Миграция низкой степени (степень 1–2)	32(42.1)	10(40.0)
Миграция высокой степени (степень 3–4)	19(25.0)	9(36.0)	1.326	0.515
Степень заполнения спинномозгового канала (%)	35.6 ± 6.9	47.2 ± 8.4	6.892	<0.01
Степень заполнения спинномозгового канала > 40%	30(39.5)	14(56.0)
DHI (%)	28.5 ± 5.2	24.5 ± 4.8	3.392	0.01
DHI > 25%	58(76.3)	1(4.0)
Площадь фораминального отверстия (cm²)	1.1 ± 0.3	0.8 ± 0.3	4.029	<0.01
Площадь фораминального отверстия > 1 cm²	49(64.5)	13(52.0)
Максимальная площадь грыжи (mm²)	59.8 ± 1.9	86.0 ± 15.7	8.764	<0.01
Максимальная площадь грыжи > 75 mm²	21(27.6)	13(52.0)

Таблица 2: Сравнение предоперационных морфологических параметров МРТ [среднее±SD, n (%)]. Сравнение параметров предоперационной МРТ между группами. Данные представлены как среднее ± SD или n (%). Значимые различия наблюдались в изменениях по Modic, типе грыжи, степени миграции, коэффициенте заполнения канала, DHI, площади отверстия и площади грыжи (все P < 0.05), но не в степени по Pfirrmann или локализации грыжи. DHI — индекс высоты диска.

Изменения показателей клинического исхода
В таблице 3 представлены клинические исходы 101 пациента, оцениваемые по модифицированным критериям Макнаба (MacNab) через 1 год после наблюдения. Результаты показали отличные исходы у 51 пациента (50,5%) и хорошие исходы у 25 пациентов (24,8%), что в сумме составило 76 пациентов (75,2%) в группе с благоприятным исходом. Удовлетворительные исходы наблюдались у 16 пациентов (15,8%), а неблагоприятный прогноз — у 9 пациентов (8,9%), что составило 25 пациентов (24,8%) в группе с неблагоприятным исходом, что свидетельствует об общей благоприятной клинической эффективности.

Степень исхода	Количество случаев (n)	Процент (%)	Определение клинического исхода
Отличный	51	50.50%	Благоприятная группа
Хороший	25	24.80%	Благоприятная группа
Удовлетворительный	16	15.80%	Неблагоприятная группа
Плохой	9	8.90%	Неблагоприятная группа

Таблица 3: Оценка клинической эффективности через один год после операции на основе модифицированных критериев MacNab. Послеоперационные результаты через один год согласно модифицированным критериям MacNab. В благоприятную группу (75,2%) вошли результаты «отлично»/«хорошо», а в неблагоприятную группу (24,8%) — результаты «удовлетворительно»/«плохо».

Таблица 4 иллюстрирует динамику изменений послеоперационных клинических исходов. В предоперационном периоде между двумя группами не было выявлено статистически значимых различий по показателям VAS для боли в пояснице, VAS для боли в ноге или баллам ODI (P > 0,05). Во всех послеоперационных временных точках показатели в обеих группах продемонстрировали значительное улучшение по сравнению с предоперационными значениями (внутригрупповое P < 0,01), что указывает на общую эффективность PELD. Однако межгрупповые сравнения показали, что в благоприятной группе наблюдались значительно более высокие показатели VAS (спина и нога) и ODI во всех послеоперационных временных точках по сравнению с неблагоприятной группой (P < 0,01). Кроме того, улучшение ODI через один год после операции было значительно более выраженным в благоприятной группе, чем в неблагоприятной. Эти результаты демонстрируют, что, хотя само хирургическое вмешательство приводит к значительному улучшению, у пациентов, стратифицированных по предоперационным морфологическим признакам МРТ, наблюдаются стойкие различия в траекториях клинического восстановления, что дополнительно подтверждает прогностическую ценность характеристик предоперационной МРТ для долгосрочных исходов.

	Время	Благоприятная группа (n = 76)	Неблагоприятная группа (n = 25)	P (внутригрупповое)	P (межгрупповое)
ВАШ-спина	T0	6(6, 7)	7(6, 7)	-	0.212
	T1	3(3, 4)	4(4, 5)	<0.01	<0.001
	T2	2(1, 2)	3(2, 4)	<0.01	<0.01
	T3	1(1, 1)	2(2, 3)	<0.01	<0.01
ВАШ-нога	T0	8(7, 9)	8(7, 8)	-	0.486
	T1	3(2, 3)	5(4, 5)	<0.01	<0.001
	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
Изменение показателя ODI	T3-T0	58.2 ± 10.9	48.5 ± 1.5	-	<0.01

Таблица 4: Изменения показателей клинического исхода до и после операции [среднее ± SD, M(Q1, Q3)]. Продольные изменения показателей VAS и ODI. Данные представлены в виде медианы (Q1, Q3) или среднего ± SD. В обеих группах после операции наблюдалось значительное улучшение (внутригрупповой P < 0.001), однако в группе с благоприятным исходом показатели были стабильно выше во всех временных точках (межгрупповой P < 0.001). Сравнения внутри групп проводились с помощью критерия знаковых рангов Уилкоксона, а сравнения между группами — с помощью U-критерия Манна-Уитни.

Корреляционный анализ между морфологическими параметрами МРТ и клиническими исходами Таблица 5 представлен корреляционный анализ Пирсона, который показал, что коэффициент заполнения спинномозгового канала и максимальная площадь грыжи значимо положительно коррелируют с послеоперационными показателями ВАШ для боли в пояснице, ВАШ для боли в ноге и индекса инвалидности Освестри (ODI) (r: 0,375–0,538, P < 0,01). Это указывает на то, что большая степень стеноза спинномозгового канала и больший объем грыжевого выпячивания связаны с более выраженными остаточными симптомами и худшим функциональным восстановлением. Напротив, индекс инвалидизации из-за головной боли (DHI) и площадь межпозвонкового отверстия продемонстрировали значимые отрицательные корреляции со всеми показателями клинических исходов (r: от -0,637 до -0,240, P < 0,05). Среди них корреляция между площадью межпозвоночного отверстия и баллом по шкале ODI была близка к значимой (P=0,053). Эти результаты позволяют предположить, что сохранение высоты межпозвоночного диска и достаточное пространство отверстия способствуют послеоперационной декомпрессии нервных структур и облегчению симптомов. Данные о корреляции дополнительно количественно определяют силу связи между параметрами МРТ и прогнозом. Высота межпозвоночного диска (DHI) продемонстрировала наиболее сильную корреляцию с показателем VAS-Back (r = -0,637), что подчеркивает ее особую прогностическую ценность для послеоперационного функционального восстановления и обеспечивает количественную основу для предоперационной оценки по данным визуализации.

	VAS-Back		ВАШ-нога		ОДИ
Параметры МРТ	Пожалуйста, предоставьте исходный текст для перевода.	P	Пожалуйста, предоставьте исходный текст для перевода.	P	Пожалуйста, предоставьте исходный текст для перевода.	P
Коэффициент заполнения спинального канала	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
Область отверстия	-0.24	0.016	-0.298	0.002	-0.193	0.053
Максимальная площадь грыжевого выпячивания	0.475	<0.001	0.538	<0.001	0.375	<0.001

Таблица 5: Корреляционный анализ Пирсона между морфологическими параметрами МРТ и показателями клинического исхода через 1 год после операции. Корреляции Пирсона между параметрами МРТ и исходами через 1 год. Коэффициент заполнения канала и площадь грыжи положительно коррелировали с показателями VAS/ODI (r = 0.457–0.653), тогда как DHI и площадь foraminal отрицательно коррелировали (r = –0.627 до –0.31), при этом во всех случаях P < 0.01.

Многофакторный логистический регрессионный анализ
Используя модифицированные критерии MacNab через 1 год после операции в качестве зависимой переменной (благоприятный прогноз = 1, неблагоприятный прогноз = 0), в многофакторный логистический регрессионный анализ были включены переменные с P < 0,1 при одномерном анализе морфологических параметров МРТ (изменения Modic, тип грыжи, степень миграции, коэффициент заполнения спинномозгового канала, DHI, площадь фораминального отверстия и максимальная площадь грыжи). Из-за коллинеарности между типом грыжи и максимальной площадью грыжи, а также по причине того, что максимальная площадь грыжи как непрерывная переменная предоставляет больше информации, в модель вместо типа грыжи была включена максимальная площадь грыжи. Как показано в Таблице 6, после многофакторной корректировки изменения Modic II типа (OR = 0,213, 95% CI: 0,062–0,728, P = 0,014) были определены как независимый фактор риска неблагоприятного прогноза, в то время как DHI > 25% (OR = 5,154, 95% CI: 1,62–16,376, P = 0,05) оказался независимым протективным фактором благоприятного прогноза. Таблица 6 показывает, что VIF всех ковариат меньше 2, что указывает на отсутствие значимой проблемы коллинеарности.

						95% ДИ для ОШ
	B	СЭ	Вальд	P	ИЛИ	Снизить	Верхний	VIF (фактор инфляции дисперсии)
Модификационные изменения I типа	-0.542	0.853	0.404	0.525	0.581	0.109	3.095	1.082
Изменения Modic II типа	-1.547	0.627	6.082	0.014	0.213	0.062	0.728
Изменения Modic III типа	-0.802	1.452	0.305	0.581	0.449	0.026	7.72
Миграция низкой степени	-0.539	0.707	0.583	0.445	0.583	0.146	2.329	1.073
Высокодифференцированная миграция	-0.953	0.738	1.669	0.196	0.386	0.091	1.637
Коэффициент заполнения спинномозгового канала > 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
Область отверстия > 1 см²	0.84	0.582	2.084	0.149	2.316	0.741	7.245	1.047
Максимальная площадь грыжевого выпячивания > 75 мм²	-1.153	0.614	3.526	0.06	0.316	0.095	1.052	1.154
Константа	1.596	0.782	4.173	0.041	4.936	-	-

Таблица 6: Многофакторный логистический регрессионный анализ послеоперационных клинических исходов. Многофакторная логистическая регрессия для определения предикторов благоприятного прогноза. Тип Modic II был независимым фактором риска (OR = 0.213, P = 0.014), в то время как DHI > 25% был протективным фактором (OR = 5.154, P = 0.05). VIF < 2 указывает на отсутствие коллинеарности (тест Хосмера-Лемешоу P = 0.933). Тест Хосмера-Лемешоу χ²=3.017, P=0.93, R² Нагелькерке = 0.353.

Прогностический анализ пациентов с различными типами изменений по Modic
В таблице 7 представлены прогностические исходы у пациентов, стратифицированных по различным типам изменений по Modic. Показатели VAS от 4 до 6 указывают на умеренную боль, а показатели ODI от 21% до 40% — на умеренную инвалидизацию. У пациентов с изменениями по Modic II типа наблюдался самый низкий уровень благоприятного прогноза (51,9%) и относительно высокий уровень функциональной инвалидизации (3,3%).

Изменения Modic	н	Благоприятный прогноз	Умеренная боль в спине	Умеренная боль в ноге	Умеренная степень инвалидности
Пожалуйста, предоставьте текст для перевода.	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

Таблица 7: Сравнение клинических исходов при различных типах изменений Modic [n (%)]. Клинические исходы в зависимости от типа изменений Modic. Данные представлены как n (%). В группе с изменениями Modic II наблюдался самый низкий показатель благоприятного прогноза (51,9%) и самый высокий показатель инвалидности средней степени тяжести (32,0%, P = 0.048).

ДОСТУПНОСТЬ ДАННЫХ:
Все данные, подтверждающие результаты этого исследования, представлены в статье и в ее Дополнительном файле 1.

Дополнительный файл 1: Необработанные данные. Пожалуйста, нажмите здесь, чтобы скачать этот файл.

Обсуждение

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.

Материалы

Список материалов, использованных в этой статье

Имя	Компания	Каталожный номер	Комментарии
С-дуга (рентгенофлюороскоп)	Philips	<цвет шрифта="#333333">718133	Интраоперационная локализация целевого межпозвоночного диска
G*Power	Университет Генриха Гейнеät DüДюссельдорф	Версия 3.1.9.7	Был проведен апостериорный анализ статистической мощности для определения размера выборки.
Программное обеспечение ImageJ	Национальные институты здравоохранения (NIH)	Версия 1.54r	Измерение площади отверстия & область грыжевого выпячивания
МРТ-сканер (3.0T Siemens Skyra)	Siemens Healthineers, Эрланген, Германия	syngo MR E1	Предоперационная МРТ поясничного отдела позвоночника: сагиттальные T1-взвешенные и T2-взвешенные изображения, а также аксиальные T2-взвешенные изображения с использованием специализированной катушки для позвоночника.
Радиочастотная система	Elliquence	IEC6-SU170	Интраоперационная аннулопластика и гемостаз
Статистический пакет для социальных наук (SPSS)	IBM	Версия 25.0	Использовалось для всех видов статистического анализа.