Eu sei que é feio e ainda mais ineficiente, mas você já tentou:
RewriteRule ^ / img / z (. +) u (. +) \. (. +) $ / image-servlet / img /? z = $ 1 & url = $ 2 [NE, QSA, PT, T = image / $ 3]
Parece que lembro que o mod_rewrite irá corresponder apenas (. +) ou (. *) a uma variável. Obviamente (do seu exemplo), é a única coisa que está sendo reescrita corretamente.
É claro que a regra mod_rewrite demora uma eternidade para corresponder e requer que o script faça alguma validação de entrada.
Além disso, o apache suporta o comando TRACE http, que é bom para rastrear várias reescritas (acidentais). Basta trocar o GET na solicitação http com TRACE, por exemplo:
TRACE /z1uABC.jpg HTTP / 1.1
Anfitrião: foohost.com
Por fim, se você ainda estiver preso, tente executar as extensões LiveHeader ou Firebug firefox.