摘 要：目的：基于腰椎MRI检查，分析椎体终板中Modic改变的累及范围与椎间盘退变的严重程度的相关性。方法：回顾性分析2019年1月-2021年1月莒南县人民医院收治的具有腰椎Modic改变的慢性病持续性下腰痛患者的腰椎MRI检查资料，选取具有腰椎Modic改变的患者192例，将纳入患者根据Modic改变累及范围分为A型(累及终板≤1/3)、B型(累及终板>1/3，≤2/3)、C型(累及终板>2/3)，比较三组椎间盘退变Pfirrmann分级，分析椎体Modic改变的累及范围与椎间盘退变Pfirrmann分级的关系。结果：192例患者中，Modic改变共278处椎间盘邻近终板Modic改变，Modic改变更常见于L4～5、L5～S1椎间盘邻近终板70%(n=194),Modic改变在不同椎间盘退变等级间发生情况比较，差异有统计学意义(P<0.05),Modic改变累及范围类型与椎间盘退变等级呈正相关，差异有统计学意义(P<0.05)。结论：腰椎Modic改变累及范围类型与椎间盘退变严重程度具有相关性。
关键词：椎体终板;椎间盘;磁共振成像; Modic改变;腰痛;
下腰痛(LBP)具有较高的患病率，相关病因主要包括椎间盘退变(IVDD)和Modic改变，除以上两种病因外还有椎体旁肌肉脂肪浸润、韧带松弛及关节突关节骨关节炎[1]。随着影像设备的更新及临床医生对于腰椎MRI检查认可度的增加，腰椎MRI检查已作为下腰痛最常用的影像学检查。本研究对慢性病下腰痛患者腰椎MRI检查中Modic改变累及范围进行分型，评价累及范围分型与椎间盘退变之间的相关性。
资料与方法
回顾性分析2019年1月-2021年1月莒南县人民医院收治的具有腰椎Modic改变的慢性病持续性下腰痛患者的腰椎MRI检查资料，选取具有腰椎Modic改变的患者192例，年龄22～50岁，平均(35.21±5.30)岁。
纳入标准：(1)年龄<50岁；(2)所有患者均行MRI检查，存在Modic改变；(3)持续下腰痛≥12周；(4)无下肢神经根性疼痛，无腰背部皮下筋膜炎，无腰椎小关节退行性改变。
排除标准：(1)存在既往脊柱手术史、外伤或脊柱感染及慢性病炎症；(2)存在脊柱侧凸、脊柱后凸、椎管狭窄、腰椎滑脱、脊柱峡部裂、腰椎骶化及骶椎腰化；(3)合并神经或精神疾病、风湿或内分泌疾病、恶性肿瘤；(4)妊娠期妇女。
方法：纳入研究的患者均在我院进行过腰椎MRI检查(西门子Magnetom Avanto 1.5T扫描仪)。扫描层面从T10椎至尾椎水平，包括L1-骶椎体及附件。所有腰椎MRI检查均包括一个定位序列、矢状位T1、矢状位T2、矢状位T2(脂肪抑脂)及横断位T2序列。矢状位T2WI序列采用以下参数：5 mm层厚，1 mm层间距，视野(FOV)18 cm×25 cm。脂肪抑制图像在T2序列上进行。T1WI序列横轴位扫描参数：层厚0.4 mm，层间距0.4 mm,FOV为21 cm×21 cm，重复时间(TR)为547 ms，回波时间(TE)为7.8 ms。
观察指标：图像分析由2名放射科MRI诊断医师独立分析并记录患者腰椎MRI影像资料。腰椎椎间盘退变从L1～L2到L5～S1椎间盘采用Pfirrmann分级系统在T2加权矢状位MRI图像上进行评估。Pfirrmann分级标准：Ⅰ级，椎间盘为均匀高信号；Ⅱ级，椎间盘信号非均质伴或不伴水平低信号带；Ⅲ级，椎间盘呈不均匀灰信号，髓核和纤维环分界不清，高度正常或轻度降低；Ⅳ级，椎间盘为不均匀灰信号或黑信号，髓核和纤维环分界消失，高度正常或轻度降低；Ⅴ级，椎间盘为不均匀黑信号，髓核和纤维环分界消失，椎间盘塌陷。将PfirrmannⅠ、Ⅱ和Ⅲ级定义为轻度至中度椎间盘退变，PfirrmannⅣ和Ⅴ级定义为重度椎间盘退变。
腰椎终板从L1～L2到L5～S1椎间盘水平采用T1和T2加权矢状位腰椎MRI的Modic分类进行评估。椎体Modic改变分为3型：Ⅰ型(T1加权图像呈低信号，T2加权图像上呈高信号)、Ⅱ型(T1和T2加权图像上信号呈高信号)、Ⅲ型(T1和T2加权图像上为低信号)。所有患者的Modic改变根据累及范围分为A型(累及终板≤1/3)、B型(累及终板>1/3，≤2/3)、C型(累及终板>2/3)[2]。
统计学方法：采用SPSS 19.0统计学分析系统，展开数据处理；计量资料用(x±s)表示，采用t检验；计数资料用[n(%)]表示，采用χ2检验；比较腰椎Modic改变与相邻椎间盘Pfirrmann评分相关性采用KruskalWallis H检验；以P<0.05为差异有统计学意义。
结果
Modic改变分布模式与椎间盘退变发生相关性：本研究192例患者中共有960个椎间盘，278个椎间盘邻近终板出现Modic改变，20%(n=56)为ModicⅠ型，77%(n=214)为ModicⅡ型，3%(n=8)为ModicⅢ型，其中ModicⅡ型相邻椎间盘为重度退变的占77%(n=216)。腰椎Modic改变更常见于L4～5、L5～S1椎间盘邻近终板70%(n=194)。椎间盘退变根据Pfirrmann评分后划分为轻中度椎间盘退变的100例，重度椎间盘退变的178例。Modic改变在不同椎间盘退变等级间发生情况比较，差异有统计学意义(P<0.05)。腰椎Modic改变根据累及范围分类：A型33%(n=92)，轻中度椎间盘退变61例，重度椎间盘退变31例；B型19%(n=54)，轻中度椎间盘退变12例，重度椎间盘退变42例；C型48%(n=132)，轻中度椎间盘退变25例，重度椎间盘退变107例，Modic改变累及范围类型与椎间盘退变等级呈正相关(P<0.05)。
讨论
下腰痛具有较高的患病率，多数人的腰痛发作都呈自限性。腰痛时间>4周，由急性期发展为亚急性腰痛(持续4～12周)，并可能会继续发展为慢性病腰痛(持续≥12周)。下腰痛的主要病因包括非特异性腰痛、严重全身疾病(脊髓或马尾压迫、转移癌、硬膜外脓肿及脊柱骨髓炎等)、不太严重的特定病因(椎体压缩性骨折、神经根病、椎管狭窄等)、其他病因(强制性脊柱炎、骨关节炎及心理痛苦等)。腰椎退变相关的下腰痛病因主要包括椎间盘退变和Modic改变，其他可能的病因还有椎体旁肌肉脂肪浸润、纤维环裂、Schmorl结节、韧带松弛及关节突关节骨关节炎等[3]。
腰痛的临床评估包括病史采集和体格检查，根据体征或症状来判断是否需要立即行影像学检查和其他评估。大多数急性腰痛(<4周)患者的初始评估都无须实验室检查和影像学检查，这是由于在初级医疗机构就诊的患者大多存在非特异性疼痛，而无其他症状，并且会迅速改善。评估下腰痛的主要成像方式为脊柱MRI、CT和X线平片，对于大部分需要高级影像学检查的腰痛患者，腰椎MRI平扫通常是最佳的初始检查，其能提供横断面和矢状面图像，显示椎体、椎间盘、韧带、神经根、硬膜外脂肪组织、背部肌肉软组织以及椎管的形状和大小等信息。MRI检测脊柱感染和恶性肿瘤的敏感性和特异性都优于X线平片。疑似癌症、感染或免疫抑制的患者应接受平扫和静脉对比增强MRI，以评估潜在的感染或肿块。钆增强还能区分出既往腰背部手术的瘢痕与椎间盘。如果患者需要高级成像但无法接受MRI，通常会行腰椎CT平扫。Tc-99 m骨扫描和脊髓造影均不适用于腰痛患者的初始评估。需要X线平片检查时，通常拍摄腰椎前后位和侧位片即可。斜位片和点片会显著增加辐射剂量，但基本无法提供额外的诊断信息。屈伸位可能有助于判断脊柱不稳。本研究对椎间盘退变和脊椎Modic改变的评价均基于腰椎MRI检查。关于Modic改变，国内外学者主要研究Modic改变分型与椎间盘退变的关系[4]。本文对Modic改变累及范围与椎间盘退变相关性进行研究。
椎体终板是椎间盘和椎体交界处的一种薄而多孔的透明软骨结构，与腰痛、椎间盘退变和椎体骨折两种常见原因的病因有关。椎体终板介导椎间盘和椎体椎体之间的液体运输和载荷转移，从而在脊柱中发挥重要的结构和生化作用。Modic改变也称为终板退行性改变，Modic改变见于6%～10%的无症状成人，也常见于腰痛患者，后者的各类Modic改变总体发生率为20%～40%。其发生率随年龄而增加，可能与椎间盘退行性变有关。早在1988年，Modic M等[5]将Modic改变定义为脊椎终板和邻近骨髓在脊柱MRI上特定的信号变化，并根据MRI上的信号特点将其分为3种类型。Modic改变的每种类型都有相应的组织病理学：Ⅰ型Modic表示脊椎终板破坏及终板下骨髓肉芽长入、血管增生，T1WI序列呈低信号，T2WI呈高信号；Ⅱ型对应于脊椎终板和邻近骨髓中的脂肪变性，T1WI及T2WI序列均呈高信号；Ⅲ型描述了软骨下硬化，T1WI及T2WI序列均呈低信号。他们认为ModicⅠ的改变与腰椎间盘退行性疾病的炎症阶段相对应，且退行性疾病的退行性过程是持续的，ModicⅡ代表腰椎间盘退行性疾病的脂肪变性过程，ModicⅢ代表腰椎间盘退行性疾病的硬化过程。在本研究中椎体终板Modic改变最常见的类型是Ⅱ型(n=216,77%)，其次是Ⅰ型(n=55,20%)，Ⅲ型(n=7,3%)最少见，并且Ⅱ型更常见于L4～5、L5～S1椎间盘邻近终板70%(n=194)，这与以往学者报告存在一致性[6]。Modic改变更常见于较低的腰椎水平邻近终板的原因是，较低的腰椎水平比上腰椎承受更高的机械负荷，并且在这些水平下脊柱退变的发现更为常见。
下腰痛的治疗主要包括非药物治疗和药物治疗。非药物治疗包括一般治疗方法、活动与理疗、心理干预、教育和联合干预。对于下腰痛患者一般建议首先进行非药物治疗，并优选主动干预。治疗措施包括运动、认知行为治疗、打太极拳、瑜伽、其他放松技巧以及多学科康复。腰痛患者常使用药物治疗，推荐对大多数需要药物治疗的亚急性或慢性病腰痛患者使用非甾体抗炎药。对于亚急性或慢性病腰痛的急性恶化，建议短疗程使用非甾体抗炎药。对于对初始药物治疗无效的亚急性腰痛，建议加用短疗程非苯二氮类肌肉松弛药。
由于本研究是一项回顾性研究，因此纳入患者没有关于体重指数、职业、吸烟状况和日常活动的数据。本研究样本来自单中心2年的数据，需要扩大样本量以解决研究结果存在局限性问题。另外，本研究尚未对病例进行随访研究，无法评价Modic改变与椎间盘退变演变之间的相关性。尽管在下腰痛患者中脊柱MRI成像能发现一些异常征象，但无腰痛成人的影像学检查也常会发现异常，因此很难确定哪些影像学表现具有临床意义。此外，影像学结果即使与临床表现一致，也不一定与临床严重程度和结局吻合，临床改善可能与影像学异常消退无关。
综上所述，就目前的研究结果表明，Modic改变累及范围类型与椎间盘退行性变密切相关。在日常影像诊断工作中，对于下腰痛患者的腰椎MRI检查要重视终板和椎间盘改变的观察，给予下腰痛患者腰椎MRI检查全面、细致的评价。
参考文献
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[2] Modic M,Masaryk T,Ross J,et al.lmaging of degenerative disk disease[J].Radiology, 1988, 168():177-186.
[3]唐少龙,叶招明，黄庆华等.腰椎终板Modic改变与腰椎退变的相关性研究[J].临床骨科杂志2015,18(4):394-397.
[4] Ozcan-Eksi E,Yayla A,OrhunO,et al.Is the Distribution Pattern of Modic Changes in Vertebral End-plates Associated With the Severity of Intervertebral Disc Degeneration:A Cross-sectional Analysis of 527 Caucasians[J].World Neurosurg,2021,6(150):298 -304.
[5] Modic M,Steinberg P,RosS J,et al.Degenerative disk disease:assessment of changes in vertebral body marrow with MR imaging[J].Radiology,1988, 166:193-199.
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