頸椎Modic 改變影響因素及其臨床意義的研究進(jìn)展

馬昱堃 俞興 王逢賢

1 頸椎Modic 改變的流行病特征

由于不同研究納入人群的年齡和標(biāo)準(zhǔn)不同，已有文獻(xiàn)報(bào)道的頸椎Modic 改變的發(fā)生率跨度較大，為3%～40.4%不等。Matsumoto 等[5]對(duì)揮鞭傷患者進(jìn)行11 年隨訪研究，觀察初期僅有3%的患者觀察到頸椎的Modic 改變，末次隨訪比例升至12.8%；而Mann 等[6]對(duì)50 歲以上人群的研究發(fā)現(xiàn)，頸椎Modic 改變的發(fā)生率高達(dá)40.4%。納入病例的年齡差異是以上研究結(jié)果發(fā)生差異的主要原因，隨著年齡的增長(zhǎng)，頸椎Modic 改變發(fā)生率可隨之增加。現(xiàn)有大部分研究結(jié)果顯示，頸椎Modic 改變的發(fā)生率為10%～20%[7-9]，如Tsuji 等[10]的20 年無癥狀志愿者隨訪研究，Modic 改變發(fā)生率為16.1%；Peterson 等[11]的118例頸痛患者中Modic 改變發(fā)病率為16%；而Li 等[12]研究1 023例國(guó)人頸痛患者中Modic 改變發(fā)病率為8.8%，較國(guó)外文獻(xiàn)報(bào)道偏低，Modic 改變發(fā)生率是否存在地域和人種的差異目前尚未有研究涉及。

在頸椎Modic 改變的分型、分布方面，盡管Peterson 等[11]最早報(bào)道最常見的類型為Ⅰ型，其次為Ⅲ型，Ⅱ型最少，而后大多數(shù)學(xué)者觀察到的結(jié)果有所變化，最多為Ⅱ型，Ⅰ型次之，而Ⅲ型最少[6,8-9,12]。與腰椎相似，頸椎Modic 改變各型之間也被發(fā)現(xiàn)存在一定的轉(zhuǎn)歸變化規(guī)律，是一種動(dòng)態(tài)變化的過程，Mann 等[13]認(rèn)為Ⅰ型Modic 改變隨時(shí)間的推移可向Ⅱ型轉(zhuǎn)化，未發(fā)現(xiàn)逆向轉(zhuǎn)變或自然消失的病例。Tsuji 等[10]隨訪過程中發(fā)現(xiàn)，正常頸椎多向Modic-Ⅱ型轉(zhuǎn)化，少數(shù)向Modic-Ⅰ型轉(zhuǎn)化，但未發(fā)現(xiàn)各類型間相互轉(zhuǎn)化。就頸椎Modic 改變的組織學(xué)轉(zhuǎn)變而言，其發(fā)展過程應(yīng)當(dāng)是不可逆的，但目前尚無有說服力的證據(jù)，未來對(duì)頸椎Modic 改變發(fā)生機(jī)制的深入研究，或許能從分子生物學(xué)層面解釋各型間轉(zhuǎn)化規(guī)律。頸椎Modic 改變好發(fā)節(jié)段研究結(jié)果較為統(tǒng)一，C5/6常見[6,8-11,14]，這與頸椎間盤退變的好發(fā)節(jié)段相一致。

2 頸椎Modic 改變的影響因素

影響因素是目前頸椎Modic 改變研究最多的方面，盡管Modic 改變的發(fā)生機(jī)制尚不清楚，相信通過對(duì)影響因素的深入研究，其內(nèi)在機(jī)制將逐漸明了。

2.1 頸椎間盤退變

頸椎間盤退變與頸椎Modic 改變之間存在密切的相關(guān)性，兩者內(nèi)在的關(guān)聯(lián)機(jī)制是目前臨床研究的熱點(diǎn)。Tsuji 等[10]20 年的前瞻性研究發(fā)現(xiàn)，頸椎Modic 改變與頸椎間盤既存的退變相關(guān)，退變所導(dǎo)致的頸椎間盤的機(jī)械或結(jié)構(gòu)的惡化在Modic改變的發(fā)生和發(fā)展過程中起到了重要作用。Matsumoto等[15]也認(rèn)為頸椎間盤結(jié)構(gòu)的惡化是Modic 改變產(chǎn)生的重要因素，頸椎Modic 改變患者M(jìn)RI 影像上信號(hào)強(qiáng)度的變化雖然與Modic 改變的發(fā)展沒有顯著的相關(guān)性，但對(duì)頸椎Modic改變而言，間盤結(jié)構(gòu)惡化所帶來的影響大于任何生化降解成分改變所致的后果。Hayashi 等[16]對(duì)C4-5和C5-6兩個(gè)節(jié)段的活動(dòng)度測(cè)量結(jié)果發(fā)現(xiàn)，有Modic 改變的節(jié)段較正常節(jié)段活動(dòng)度明顯減少，認(rèn)為存在Modic 改變的節(jié)段可能更易出現(xiàn)強(qiáng)直和退變。李文選等[9]對(duì)頸肩痛患者的回顧性研究發(fā)現(xiàn)，Pfirrmann 間盤退變Ⅲ級(jí)及以上人群中頸椎Modic 改變發(fā)生率明顯增高。頸椎間盤的退變可導(dǎo)致椎間的正常生物力學(xué)環(huán)境受損、相鄰椎體間應(yīng)力增加，導(dǎo)致椎體終板及終板下骨質(zhì)損傷，而損傷和修復(fù)的不同時(shí)期的MRI 表現(xiàn)可能為Modic改變的不同類型。但由于目前頸椎Modic 改變產(chǎn)生的機(jī)制仍不清楚，臨床上頸椎間盤退變與Modic 改變發(fā)生的相關(guān)研究報(bào)道多集中在臨床觀察水平，缺乏疾病發(fā)生機(jī)制與組織學(xué)方面的深入研究，現(xiàn)有研究只能說明頸椎Modic 改變與頸椎間盤退變之間關(guān)系密切，兩者的因果關(guān)系如何仍需要進(jìn)一步研究。

2.2 年齡、性別

高齡是多種終板病變發(fā)生的危險(xiǎn)因素。Wang 等[17]對(duì)136 名男性尸體脊柱終板解剖的研究顯示，年齡在終板病變的發(fā)病機(jī)制中起重要作用，年齡增長(zhǎng)與多種終板病變存在相關(guān)性。Li 等[12]的研究結(jié)果也發(fā)現(xiàn)，頸椎或腰椎Modic 改變的發(fā)生都與年齡相關(guān)。隨著自然年齡的增長(zhǎng)，終板的損傷或鈣化發(fā)生率增加，間盤的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)轉(zhuǎn)運(yùn)能力下降，從而導(dǎo)致終板損傷加重。年齡段方面，Matsumoto 等[15]和李文選等[9]研究認(rèn)為，頸椎Modic 改變好發(fā)于40 歲以上人群；李繼剛等[8]認(rèn)為大于50 歲的患者群頸椎Modic 改變發(fā)病率更高。

頸椎Modic 改變是否與性別相關(guān)存在爭(zhēng)議。僅少數(shù)學(xué)者認(rèn)為頸椎Modic 改變的發(fā)生與性別相關(guān)，Matsumoto 等[15]研究發(fā)現(xiàn)男性頸椎Modic 改變更為多見。而大部分學(xué)者則認(rèn)為性別與頸椎Modic 改變的發(fā)生無關(guān)[8-10,18]。腰椎Modic改變的發(fā)生與性別有一定的相關(guān)性，其原因可能與男性的工作性質(zhì)多導(dǎo)致腰椎負(fù)荷較重有關(guān)，但對(duì)頸椎而言，這種由性別所導(dǎo)致的工作性質(zhì)差異并不顯著。

2.3 頸痛

目前認(rèn)為，腰椎Modic-Ⅰ型改變是導(dǎo)致下腰疼的眾多因素之一，因此頸痛是否與頸椎Modic 改變相關(guān)也成為大家關(guān)注的問題。中國(guó)學(xué)者Li 等[12]認(rèn)為，與腰痛患者類似，頸痛患者中Modic 改變的發(fā)生率也明顯增加。Tsuji 等[10]認(rèn)為，Modic-Ⅱ型改變與頸痛相關(guān)，Modic-Ⅰ型改變與頸痛無關(guān)。而Matsumoto 等[15]則認(rèn)為，Modic-Ⅰ型和Ⅱ型均與頸痛或肩膀僵硬等癥狀無關(guān)。以上研究結(jié)果存在的差異可能由兩方面的因素導(dǎo)致：一方面，這些報(bào)道多為長(zhǎng)時(shí)間的隨訪研究，僅可通過簡(jiǎn)單的定義評(píng)估頸部疼痛，缺乏對(duì)疼痛的性質(zhì)、程度和部位的詳細(xì)描述，受試者對(duì)疼痛的主觀判斷標(biāo)準(zhǔn)也存在差異，其研究結(jié)果的可靠性有待商榷；另一方面，頸椎Modic 改變可能是導(dǎo)致頸痛的因素之一，但由于目前缺乏Modic 改變與頸痛之間關(guān)聯(lián)性的基礎(chǔ)研究，其導(dǎo)致頸痛的機(jī)制仍不明確。

2.4 其他可能因素

其他與頸椎Modic 改變發(fā)生相關(guān)的可能因素包括:感染、職業(yè)因素、頸椎矢狀位序列的變化、關(guān)節(jié)突關(guān)節(jié)增生、頸椎的穩(wěn)定性等。

椎間盤局部低毒力感染是否與Modic 改變相關(guān)也是近年研究的熱點(diǎn)，大多研究集中在腰椎。Stirling 等[19]研究發(fā)現(xiàn)，在嚴(yán)格的無菌條件下，對(duì)腰椎間盤突出癥手術(shù)中摘除的髓核組織進(jìn)行培養(yǎng)，其中53%培養(yǎng)出了低毒力細(xì)菌。有研究認(rèn)為瘡皰丙酸桿菌感染可能與腰椎Modic 改變相關(guān)，因此有學(xué)者對(duì)頸椎Modic改變是否與之相關(guān)進(jìn)行了探究，Georgy等[20]對(duì)48例頸椎手術(shù)患者的80 個(gè)間盤髓核組織行術(shù)前活檢，并對(duì)活檢組織進(jìn)行7 d 的需氧和厭氧菌培養(yǎng)，結(jié)果顯示存在Modic-Ⅰ型改變的椎間髓核組織瘡皰丙酸桿菌陽性率明顯高于對(duì)照組。盡管感染因素是否參與間盤退變的各項(xiàng)研究結(jié)果不一，但椎間盤內(nèi)相對(duì)無氧的環(huán)境和間盤本身的免疫逃逸機(jī)制為低毒力的厭氧菌感染創(chuàng)造了條件。結(jié)合組織學(xué)的表現(xiàn)，未來研究重點(diǎn)應(yīng)集中在Modic-Ⅰ型與低毒力細(xì)菌感染的相關(guān)性上，Modic-Ⅱ型、Ⅲ型改變與感染相關(guān)的可能性不大。

重體力勞動(dòng)者、職業(yè)高爾夫球手的腰痛癥狀與腰椎Modic改變的相關(guān)性已有研究證實(shí)[21]。頸椎Modic 改變是否與體力勞動(dòng)或特定職業(yè)相關(guān)也是研究者們有待回答的問題。Matsumoto 等[5]對(duì)頸部揮鞭傷患者進(jìn)行了11 年的隨訪，未發(fā)現(xiàn)頸椎Modic 改變與揮鞭傷之間存在關(guān)聯(lián)，作者的另一項(xiàng)研究結(jié)果顯示頸椎Modic 改變的出現(xiàn)與重體力勞動(dòng)之間無明顯相關(guān)性[15]，研究者認(rèn)為頸椎Modic 改變的發(fā)生可能是一種生理老化過程，與頸椎的特殊損傷相關(guān)性不大。腰、頸椎不同的生理學(xué)特性和功能是導(dǎo)致以上差異存在的原因。

頸椎生理曲度的變化可導(dǎo)致局部應(yīng)力分布異常，對(duì)椎間盤和小關(guān)節(jié)的退變產(chǎn)生影響，一些學(xué)者對(duì)頸椎曲度和Modic改變之間的關(guān)系進(jìn)行了研究。周浩等[18]認(rèn)為頸椎整體活動(dòng)度與Modic 改變的發(fā)生無關(guān)，而過伸活動(dòng)度增加則可增加Modic 改變發(fā)生率。李繼剛等[8]對(duì)200例頸肩痛患者的研究也提示頸椎Modic 改變的發(fā)生與頸椎曲度之間存在一定關(guān)聯(lián)性。頸椎正常生理前凸下，屈伸活動(dòng)時(shí)應(yīng)力主要集中在椎體及間盤的中后部，在生理曲度消失或反張的情況下，后伸活動(dòng)時(shí)椎間后方承受的應(yīng)力增大，可導(dǎo)致相應(yīng)終板受損，這可能是頸椎Modic 改變好發(fā)于終板后方的原因。

頸椎穩(wěn)定性與Modic 改變間的關(guān)系研究較少，現(xiàn)有研究認(rèn)為Modic 改變節(jié)段頸椎的穩(wěn)定性下降[22]，不穩(wěn)節(jié)段較穩(wěn)定節(jié)段Modic 改變發(fā)生率高[23]。盡管雙側(cè)小關(guān)節(jié)與椎間關(guān)節(jié)構(gòu)成脊柱三關(guān)節(jié)復(fù)合體，脊柱功能單位活動(dòng)時(shí)兩者存在聯(lián)動(dòng)效應(yīng)，但目前大部分研究顯示小關(guān)節(jié)增生退變與相應(yīng)椎間的Modic 改變發(fā)生之間無明顯相關(guān)[9,24]。頸椎Modic 改變與相應(yīng)節(jié)段的小關(guān)節(jié)退變很可能是相互獨(dú)立的病理過程。

3 頸椎Modic 改變的臨床意義

3.1 頸椎Modic 改變與其他原發(fā)疾病間的關(guān)系

頸椎Modic 改變的發(fā)生與其他非脊椎疾病是否存在關(guān)聯(lián)的研究不多。Eksi 等[25]研究糖尿病與頸椎Modic 改變發(fā)生之間的關(guān)系，結(jié)果顯示糖尿病的病程和嚴(yán)重程度均與頸椎Modic 改變的發(fā)生存在密切關(guān)系。糖尿病患者的病程越長(zhǎng)、程度越重，其終末血管受損越明顯，位于終板微血管處的相應(yīng)損傷可對(duì)終板血供及相應(yīng)椎間盤的營(yíng)養(yǎng)供給造成影響。其他能夠影響終末血管的疾病是否也像糖尿病一樣影響頸椎Modic 改變的發(fā)生目前仍缺乏相應(yīng)研究。

3.2 頸椎Modic 改變對(duì)非手術(shù)治療的影響

頸椎Modic 改變對(duì)各種非手術(shù)治療療效影響的研究不多。馬智佳等[26]采用益氣逐瘀方加減治療伴有Modic 改變的頸椎間盤突出癥患者，盡管結(jié)果提示總體有效，但作者認(rèn)為Modic 改變是影響療效的不利因素；作者對(duì)伴有Modic改變的脊髓型頸椎病患者采用益氣逐瘀利水方加減進(jìn)行干預(yù)，結(jié)果顯示伴有Modic 改變的脊髓型頸椎病患者的癥狀改善程度更差、手術(shù)率更高[27]。Modic 改變節(jié)段的終板血管受損、間盤營(yíng)養(yǎng)供給不佳，口服藥物更難以經(jīng)過血液循環(huán)作用于局部可能是導(dǎo)致伴有Modic 改變的頸椎病患者非手術(shù)治療療效不佳的原因之一，而存在頸椎Modic 改變的節(jié)段間盤韌性降低，脆性增加，導(dǎo)致其髓核較正常間盤更容易脫出可能是導(dǎo)致此類患者手術(shù)率更高的原因。

3.3 頸椎Modic 改變對(duì)植骨融合率及術(shù)后軸性癥狀的影響

現(xiàn)有研究認(rèn)為，頸椎Modic 改變的存在對(duì)手術(shù)療效無明顯影響，但對(duì)植骨融合時(shí)間、術(shù)后軸性癥狀及相鄰節(jié)段退變（adjacent segmental degenerative，ASD）等有一定影響。Huang 等[28]發(fā)現(xiàn)，Modic-Ⅱ型改變不影響單節(jié)段頸椎前路減壓融合術(shù)（anterior cervical decompression and fusion，ACDF）的手術(shù)療效。隨訪結(jié)果顯示，存在頸椎Modic-Ⅱ型改變的患者在VAS 評(píng)分和JOA 改善率上與對(duì)照組無明顯差異，但術(shù)后3 個(gè)月、6 個(gè)月的隨訪結(jié)果顯示術(shù)前存在Modic-Ⅱ型改變的手術(shù)節(jié)段植骨融合率明顯降低，作者認(rèn)為植骨床僅刮除軟骨終板，保留了骨性終板，而Modic 改變節(jié)段骨性終板受損的微環(huán)境是植骨融合率低的主要原因。Li 等[29]對(duì)單節(jié)段ACDF 患者根據(jù)術(shù)前是否存在Modic-Ⅱ型改變進(jìn)行分組研究，5 年隨訪結(jié)果顯示：Modic-Ⅱ型組臨床療效、鄰椎活動(dòng)度及椎間高度與對(duì)照組相比無明顯差異，而術(shù)后1年時(shí)的軸性癥狀發(fā)生率及有癥狀的ASD 發(fā)生率較對(duì)照組更高。Zhou 等[30]對(duì)117例患者單節(jié)段ACDF 術(shù)后的隨訪結(jié)果發(fā)現(xiàn)Modic 改變組術(shù)后軸性癥狀的發(fā)生率是無Modic 改變組的3.2 倍。王新偉等[7]的術(shù)后隨訪也有類似的結(jié)果。盡管頸椎術(shù)后軸性癥狀的發(fā)生機(jī)制及原因尚不十分清楚，但Modic 改變節(jié)段終板微結(jié)構(gòu)受損、終板相應(yīng)的神經(jīng)纖維損傷、痛覺傳導(dǎo)物質(zhì)生成以及炎癥因子的釋放可能是Modic 改變患者術(shù)后軸性癥狀發(fā)生率高、緩解慢的原因。雖然術(shù)前Modic 改變的存在并不影響手術(shù)療效[28,31]，但術(shù)后早中期的植骨融合率降低仍應(yīng)引起臨床重視。更精細(xì)的終板植骨床的處理、更可靠固定方式的選擇、增加含成骨因子的植骨材料等措施對(duì)減少手術(shù)節(jié)段術(shù)后假關(guān)節(jié)的形成有積極意義。

總之，頸椎Modic 改變相關(guān)研究起步較晚，其發(fā)病機(jī)制及影響因素尚不完全清楚，隨著頸椎Modic 改變與頸椎間盤退變等因素的相關(guān)基礎(chǔ)研究進(jìn)一步完善，其發(fā)生機(jī)制將逐漸明了。目前研究認(rèn)為，頸椎Modic 改變可降低非手術(shù)治療的療效，延長(zhǎng)相應(yīng)節(jié)段ACDF 術(shù)后植骨融合的時(shí)間，增加術(shù)后軸性癥狀的發(fā)生率。但術(shù)前、術(shù)后軸性癥狀的發(fā)生以及術(shù)后ASD 的發(fā)生與Modic 改變間的關(guān)系尚不明確。對(duì)存在頸椎Modic 改變的患者，更加嚴(yán)格的把握手術(shù)適應(yīng)證和更加細(xì)致的植骨床處理可能是改善其術(shù)后早期植骨融合率低、軸性癥狀發(fā)生率高的措施之一，但仍需進(jìn)一步深入研究證實(shí)。