腰痛为影响全球人类健康的疾病，影响生活质量和工作能力，对社会经济及医疗支出亦有负面影响。探寻腰痛的致病因素，对于制定预防和治疗策略至关重要。椎间盘退变为腰痛最重要的因素之一。然而，是否椎间盘退变就等同于腰痛，存在争议。对于腰痛与椎间盘退变的关系，究竟如何呢？
香港大学的 Samartzis 教授，联合美国宾夕法尼亚大学医院放射科、匹兹堡大学麻醉科、加州大学骨科、斯坦福大学骨科（Spine J 主编 Eugene Carragee 教授）、芬兰奥卢大学和第四军医大学西京骨科医院（丁香园骨科频道学术主编王海强副教授）的学者，联合发表 Perspective 的学术文章，于近期发表在 Spine J 上，为我们带来了最新知见。
首先介绍腰痛的病理基础：组织及器官的疼痛缘于神经的长入，当外层纤维环破裂时，纤维环表面的神经长入髓核从而引起腰痛。大样本研究显示小关节突的退变、形态学改变、载荷过重也是引起腰痛的重要因素。
椎间盘病变是引起非特异性腰痛的最主要原因，盘源性腰痛可以通过椎间盘造影确认纤维环破裂，并同时诱发疼痛。盘源性腰痛以年轻人多见，而老年受试群体中小关节退变引起的疼痛更为常见。这一临床研究发现也证实椎间盘退变先于小关节突退变的观点，有报道称在 11-16 岁年轻人群中椎间盘造影即可出现纤维环破损引起的造影剂外漏。
虽然椎间盘造影是诊断盘源性腰痛的金标准，但是椎间盘造影是一种有创检查，同时会加速椎间盘退变，然而暂时还没有其他标准的临床检查手段区分盘源性腰痛和非盘源性腰痛。
在过去的 20 年里，MRI 是评估椎间盘退变严重程度的金标准（图 1）。大样本临床研究得出的结论证实椎间盘退变与腰痛相关。
图 1. 腰椎 MRI T2 相。左侧：无腰痛者正常含水量丰富、髓核高信号的椎间盘；右侧：腰痛患者，可见椎间盘信号丧失、多节段椎间隙变窄、Modic 变、终板异常、椎间盘移位、腰椎前凸丧失
Samartzis 等开展一项为期 4 年的大样本前瞻性研究，受试者为中国南方无症状成年人，结论得出椎间盘退变程度可以预测未来腰痛首次发作的程度，这表明椎间盘退变与腰痛确实存在关联。尽管 MRI 不能准确显示疼痛，但 HIZ（高信号区）、I 型 Modic 变等影像学改变与腰痛确实有一定相关性。
影像学可用于判断神经根病变及椎管狭窄程度，然而更多的腰痛患者属于第第三种情况—非特异性腰痛。先进的影像学检查对诊断非特异性腰痛不但没有价值，反而会增加患者经济负担甚至带来风险。
动态 CT 检查由于椎体间不确定的运动而受到限制。MRI 检查具有良好的椎间盘成像效果，Pfirrmann 等根据 MRI 影像上椎间盘退变将其分Ⅰ-Ⅴ级，然而其结果容易出现观察偏倚，同时无法观察髓核及纤维环的早期改变，这使得传统 MRI 的应用受到限制。
更为先进者有 T1ρ MRI、化学交换饱和转移核磁共振（Chemical exchange saturation transfer ，CEST）MRI、超短时回声 MRI（Ultra short time-to-echo MRI）、钠离子 MRI（Sodium MRI）等椎间盘退变检测技术，同时介绍了多种疼痛基因及其作用，从而从多角度找出腰椎退变与腰痛的内在关联。
T1ρMRI（图 2）为传统 T1 相 MRI 的替代技术，在横截面施加「自旋锁」脉冲，以减弱信号衰减，通过维持脉冲以获取组织（如椎间盘）的「T1ρ 图」。T1ρ 值低，可作为椎间盘退变的标志，对应于椎间盘造影所示的疼痛。
图 2. 腰椎间盘 T2 相和对应的 T1ρ相。左侧 52 岁女性，中央 35 岁男性，诊断为腰痛；右侧 38 岁无症状男性。每个椎间盘髓核平均 T1ρ 值在图中展示，右侧 MRI 为毫秒，左侧和中央患者经椎间盘造影确定是否有疼痛（P 代表疼痛，N 代表无疼痛）
CEST MRI 通过持续照射和化学磁性转换，可直接测定组织中溶质质子（图 3）。近来，CEST MRI 能可靠的在体显示膝关节软骨中的糖胺聚糖（细胞外基质成分），亦可通过「水饱和转换参照」显示椎间盘。
图 3. 糖胺聚糖化学转换（gagCEST）MRI 确定椎间盘的糖胺聚糖图像。上图：25 岁女性腰 5 骶 1 椎间盘；下图：54 岁男性腰 5 骶 1 椎间盘。在最右侧 1.5ppm 图像中，虚线绘出纤维环与髓核的界限。gagCEST 图像以对水（0ppm）为基准，不同的频率偏移量表示，0.75 和 1ppm 时，gagCEST 效应最明显
钠离子 MRI 基于髓核固定负荷密度（FCD），与蛋白多糖含量相关，FCD 降低引起 MRI T2 相黑椎间盘，钠离子平衡 FCD。可区分无症状和腰痛患者的椎间盘（图 4），但由于需要改进 MRI 仪器硬件，尚不能临床常规检查。
图 4. T2 相和钠离子 MRI 图像。上图：22 岁男性，腰部外伤导致慢性腰痛；下图：26 岁无症状男性
目前上述各种方法对于评判腰椎退变与腰痛仍有各自的不足，未来通过影像技术创新，建立新的椎间盘退变影像学分类方法及对疼痛遗传基因学深入研究，或许对椎间盘退变与腰痛两者间的关系会有新的认识。
