下腰痛患者終板Modic改變?cè)谘瞪系姆植继攸c(diǎn)

倪 婷，徐 磊，高 暢，鄒月芬

（南京醫(yī)科大學(xué)第一附屬醫(yī)院放射科，江蘇 南京 210029）

腰椎終板改變即Modic改變，是指MRI上可見的鄰近椎體終板退變引起的骨髓信號(hào)改變。Modic等［1］于 1988年將其分為Ⅰ型、Ⅱ型及Ⅲ型 3種類型，之后根據(jù)同一終板受累的不同類型及不同比例，又增加了 7 種混合型，如Ⅰ-Ⅱ型、Ⅱ-Ⅲ型等［2］。 下腰痛是臨床常見癥狀，與許多因素相關(guān)，包括Modic改變及腰椎間盤退變，尤其是Modic改變Ⅰ型，但仍有爭議。許多研究［3-8］側(cè)重于分析下腰痛與Modic改變類型或椎間盤退變的關(guān)系，對(duì)下腰痛直接的生物學(xué)機(jī)制，包括力學(xué)作用及進(jìn)一步發(fā)生的終板血供改變研究相對(duì)較少。

終板作為椎體與移植物的交界面，在壓力性負(fù)荷分布方面起重要作用。薄弱的終板可增加椎間融合器沉陷的風(fēng)險(xiǎn)。了解終板完整性的改變可減少移植物沉陷的風(fēng)險(xiǎn)，改善椎間融合效果［9］。本研究探討腰痛患者腰椎終板Modic改變的分布形式，并根據(jù)Modic改變?cè)诮K板的分布特點(diǎn)闡述力學(xué)作用。

1 資料與方法

1.1 一般資料 選擇2016年10—12月間在我院接受腰椎MRI檢查且合并Modic改變的118例（1 180個(gè)終板）下腰痛患者作為研究對(duì)象，男56例，女62例；年齡20～85歲，平均52.69歲。納入標(biāo)準(zhǔn)：①年齡20～90歲，合并下腰痛；②已接受腰椎MRI檢查；③腰椎終板存在Modic改變。排除標(biāo)準(zhǔn)：①年齡＜20歲或＞90歲；②既往有腰椎手術(shù)史；③合并腰椎骨折、腫瘤、感染；④合并腰椎嚴(yán)重的先天性異常、完全或不完全的移行椎、嚴(yán)重的脊柱側(cè)彎等。

1.2 儀器與方法 使用GE Signa HDxt 1.5 T MRI掃描儀。患者取仰臥位，腰椎檢查采用全脊柱陣列線圈（HD 8Ch CTL）。掃描序列及參數(shù)：FSE T1WI TR/TE 450 ms/9.4 ms；FSE T2WI TR/TE 2 560 ms/120 ms；T2壓脂序列 FSFSE T2WI TR/TE 3 000 ms/102 ms；層厚 4mm，層距 0.5mm，矩陣 320×192（T1WI及 T2WI）、384×192（T2壓脂序列），F(xiàn)OV 320 mm×320 mm。

1.3 圖像分析

1.3.1 Modic改變分型 采用Modic等制訂的原始標(biāo)準(zhǔn)，即依據(jù)MRI上終板及終板下骨質(zhì)的信號(hào)改變對(duì)Modic改變分型：Ⅰ型，T1WI呈低信號(hào)，T2WI呈高信號(hào)；Ⅱ型，T1WI、T2WI 均呈高信號(hào)；Ⅲ型，T1WI、T2WI均呈低信號(hào)?；旌闲蚆odic改變也列入記錄范圍內(nèi)。

1.3.2 終板位置 包括腰椎間盤上下的10個(gè)終板，即從L1椎體下終板至S1椎體上終板。記錄合并Modic改變終板所在的腰椎水平、相對(duì)于鄰近椎間盤的位置，以及Modic改變的類型、部位和程度。

1.3.3 終板分部 不同椎間盤的大小、纖維環(huán)與髓核比例不盡相同，而硬膜囊左右側(cè)緣對(duì)應(yīng)終板的位置相似。本研究每例患者取13幅圖像，幾乎能代表椎體全部橫徑。硬膜囊左右兩側(cè)距正中3～4個(gè)層面。終板分為硬膜囊左右兩側(cè)及正中矢狀位3個(gè)層面；將椎體終板前后緣3等分，即前部、中部和后部。觀察內(nèi)容：①終板3個(gè)矢狀位層面是否合并Modic改變及其類型；②Modic改變?cè)诿總€(gè)層面中的發(fā)生部位；③Modic改變的程度，無、局限（＜25%椎體高度）、廣泛（≥25%椎體高度），以層面最大程度為標(biāo)準(zhǔn)（圖 1，2）。

1.4 統(tǒng)計(jì)學(xué)分析 采用SPSS 24.0統(tǒng)計(jì)學(xué)軟件進(jìn)行處理。Modic改變?cè)谘到K板的分布行χ2檢驗(yàn)。以P＜0.05為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

2 結(jié)果

118例1 180個(gè)終板中，514個(gè)發(fā)生Modic改變，發(fā)生率43.56%。

2.1 Modic 改變?cè)谘档姆植?從 L1～2、L2～3、L3～4、L4～5、L5～S1，Modic 改變個(gè)數(shù)分別為 35 個(gè)（6.81%）、47個(gè)（9.14%）、88 個(gè)（17.12%）、145 個(gè)（28.21%）和 199個(gè)（38.72%）。各節(jié)段間Modic改變的發(fā)生率差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（均P＜0.01）。合并Modic改變的終板中，344 個(gè)（66.93%）終板位于下腰段（L4～5和 L5～S1），明顯高于上腰段（33.07%，170/514）。

2.2 Modic改變類型 Modic改變Ⅱ型110例（93.22%），Ⅰ型 39例（33.45%），Ⅲ型 4例（3.39%）。 7種混合型Modic改變作為一個(gè)整體統(tǒng)計(jì)，共48例（40.68%）可見。514個(gè)終板中Ⅰ型73個(gè)（14.20%），Ⅱ型 341 個(gè)（66.34%），Ⅲ型 4 個(gè)（0.78%），混合型 96個(gè)（18.68%）。

2.3 Modic改變?cè)谕唤K板的分布

2.3.1 同一終板矢狀位層面分布（表1） 514個(gè)終板中454個(gè)（88.33%）終板正中受累，與硬膜囊左、右側(cè)Modic改變的分布差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（均P＜0.05），而硬膜囊左、右側(cè)Modic改變數(shù)量差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＞0.05）。局限與廣泛Modic改變的數(shù)量差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＞0.05）。

表1 矢狀位層面不同程度Modic改變的數(shù)量 個(gè)

2.3.2 同一終板前、中、后部分布 514個(gè)終板中464個(gè)（90.27%）前部受累，175個(gè)（34.05%）中部受累，282個(gè)（54.86%）后部受累，三者差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（均P＜0.05），且兩兩之間差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（均P＜0.05）。終板前部Modic改變數(shù)量最多，其次為后部，中部受累較少。

2.4 Modic改變?cè)谕蛔甸g盤上下終板的分布（表2） 514個(gè)終板中發(fā)生在椎間盤上終板217個(gè)，下終板297個(gè)。同一椎間盤上下終板同時(shí)發(fā)生Modic改變376個(gè)，遠(yuǎn)高于僅累及單一上下終板數(shù)（138個(gè)）。Modic改變?cè)贚5～S1水平下終板顯著多于上終板（P＜0.05）。

表2 Modic改變?cè)谕蛔甸g盤上下終板的分布 個(gè)

3 討論

Modic改變?yōu)樽刁w終板在MRI上信號(hào)的改變，Ⅱ型被認(rèn)為是骨髓的脂肪取代，Ⅰ型則為炎癥反應(yīng)階段［10-11］，兩者均與臨床下腰痛有關(guān)。Ⅰ型是引起下腰痛的主要原因，但仍有爭議［10］。3種Modic改變可相互轉(zhuǎn)換，尤其是Ⅰ型與Ⅱ型的關(guān)系更為密切［2，7］。Modic 改變與機(jī)械負(fù)荷［10，12］和椎間盤退變［1，5-6］相關(guān)，終板營養(yǎng)通路破壞及髓核壓力降低被認(rèn)為是椎間盤退變的2個(gè)關(guān)鍵機(jī)制［12］。正常終板的中央椎體小梁間隙較寬，其內(nèi)血管伸入骨質(zhì)內(nèi)，終板也相對(duì)較薄［13-15］。中央薄弱的終板易受損，血供及營養(yǎng)受阻，進(jìn)而導(dǎo)致椎間盤退變。Dolan等［16］發(fā)現(xiàn)受損的終板突入椎體使得髓核內(nèi)水分減少，壓力降低，負(fù)荷逐漸轉(zhuǎn)移至纖維環(huán)，使其所受壓力增大。增大的終板和軟骨下骨小梁壓力進(jìn)一步加重微骨折，導(dǎo)致更嚴(yán)重的終板損傷。推測(cè)這種惡性循環(huán)更易先起于薄弱的中央終板，而髓核內(nèi)的壓力對(duì)細(xì)微的容量變化很敏感，損傷越重，髓核壓力越低，后期纖維環(huán)承受壓力越大［16］。Liu等［9］發(fā)現(xiàn)，終板的彈性和承受力由中央向外周增加，作用于鄰近椎間盤的壓力也在中央髓核處最小，在外周纖維環(huán)最大，而當(dāng)終板和椎間盤退變時(shí)，彈性和承受力均下降，外周甚于中央。原先外周纖維環(huán)可承受較大負(fù)荷的能力較中央髓核更明顯下降，此時(shí)壓力性負(fù)荷重新分配，終板整體損傷加重，尤其是中央終板。不同矢狀位層面對(duì)Modic改變的程度并無影響，推測(cè)力學(xué)的改變可能并非唯一的影響因素，有待進(jìn)一步研究。本研究發(fā)現(xiàn)，Modic改變更多發(fā)生在終板前部，其次為后部，中部累及較少。Hulme等［13］發(fā)現(xiàn)，前方和中央?yún)^(qū)域的終板最薄，后方最厚，且前方及中央?yún)^(qū)的小梁密度較低。終板前后部由于長期、反復(fù)的伸展和屈曲動(dòng)作，承受負(fù)荷的機(jī)會(huì)更多，相較于中央更易受累。腰椎的伸展及骨折可使負(fù)荷轉(zhuǎn)移至前部椎體皮質(zhì)［16］，這也是老年人壓縮性骨折更常見的部位。可以推斷，退變發(fā)生后，終板中央?yún)^(qū)域由于髓核內(nèi)壓力降低致?lián)p傷加重更易受累，而其前后部，尤其是前部，因長期、反復(fù)的伸展和屈曲運(yùn)動(dòng)使承受的負(fù)荷較其他部位增長更顯著。

椎體上終板較下終板更薄，且下終板隨腰椎水平的降低而增厚［14］。鄰近椎間盤上方終板的骨小梁密度比下方高，當(dāng)鄰近椎間盤壓迫椎體時(shí)，下終板常較上終板先受損。終板在下腰段彈性和承受力增加，在椎間盤下終板亦如此［9，15］。 本研究發(fā)現(xiàn)，Modic 改變好發(fā)L5～S1水平，受累下終板數(shù)明顯較上終板數(shù)多，而同時(shí)累及上下終板數(shù)較單一終板多。腰椎水平可能通過纖維環(huán)高度及髓核容量的降低產(chǎn)生影響［16］，在退行性椎間盤疾病中下腰段承受負(fù)荷最大［15，17］，這可能是Modic改變好發(fā)于下腰段的原因。

總之，Modic改變好發(fā)于下腰段，常同時(shí)累及鄰近椎間盤上下終板。Modic改變以Ⅱ型為主。同一終板的不同區(qū)域?qū)odic改變程度無明顯影響，力學(xué)的改變可能并非唯一的影響因素。