薛 魯 武 漢 李宏偉 張子言 李文選

(吉林大學中日聯(lián)誼醫(yī)院，吉林 長春 130033)

Modic改變(MC)是指椎體終板和終板下骨質(zhì)病變，最早由de Roos等〔1〕報道，可導致下腰痛，對非特異性下腰痛的診療、預后評價及椎體融合術(shù)后的療效評價等方面有重要意義。在MC與腰椎間盤退變程度的相關(guān)性研究中，有單純采用腰椎間盤核磁信號強度作為間盤退變評價標準的〔2〕，也有采用Pfirrmann分級來評估的〔3，4〕。Pfirrmann分級〔5〕評價指標包括椎間隙高度、髓核與纖維環(huán)分界是否清楚、纖維環(huán)是否撕裂、髓核的信號強度等。本文探討4種不同病理類型的腰椎退行性病變與MC的相關(guān)性。

1 資料與方法

1.1一般資料 2015年10月至2017年9月因腰腿痛就診于吉林大學中日聯(lián)誼醫(yī)院的502例(共2 510個節(jié)段)60～70歲老年患者，男225例，女277例。排除標準：既往腰椎手術(shù)史，結(jié)核、感染、腫瘤等可以引起終板發(fā)生信號改變的疾病，腰椎外傷，腰椎滑脫。

1.2影像學檢查 患者均行腰椎正側(cè)位及腰椎磁共振成像(MRI)檢查。X 線片檢查采用 GE Advantx 線機，電壓：正位75 kV，側(cè)位85 kV，電流為 500 mA，自動曝光控制系統(tǒng)。MRI檢查采用1.5T MRI 檢查(GE Signa HD)相應掃描參數(shù)如下：(1)腰椎矢狀面和橫斷面T2WI掃描，TR/TE：3 000 ms/100 ms，層厚/層間隔：4 mm/1 mm，矩陣：480/256，NEX：3，可變帶寬：31.2 kHz，矢狀面視野：28×28，橫斷面視野：20×20；(2)腰椎矢狀面T1WI掃描，TR/TE：560 ms/12 ms，層厚/層間隔：4 mm/1 mm，矩陣：320/256，NEX：3，可變帶寬：15.6 kHz，矢狀面視野：28×28。

1.3影像學診斷標準 MC分型：根據(jù)終板病變類型及核磁表現(xiàn)分類。Ⅰ型：T1WI為低信號，T2WI為高信號，壓脂序列為高信號；Ⅱ型：T1WI為高信號，T2WI呈等信號或輕度高信號，壓脂序列為低信號；Ⅲ型：T1WI、T2WI上均為低信號；混合型：T1WI、T2WI均為混雜信號，提示以上某兩型并存。4種腰椎間盤退行性病變：①腰椎間盤膨出，纖維環(huán)膨出在其附著于相鄰椎體髓環(huán)之間，纖維環(huán)呈環(huán)狀凸起，纖維環(huán)完整，均勻膨出。②腰椎間盤突出，纖維環(huán)局限性或整體突出明顯，但仍有外層纖維環(huán)約束，椎間盤呈局限性非對稱性超出相鄰椎體邊緣，超出椎體邊緣部分的最長長度小于基底部的長度；③腰椎間盤脫出，髓核穿過完全破裂的纖維環(huán)，超出椎體邊緣部分的最長長度大于基底部的長度，或與原椎間盤無相連；④許莫氏結(jié)節(jié)，椎間盤髓核通過終板突入椎體內(nèi)部。

1.4資料統(tǒng)計及處理 由兩位骨科醫(yī)師采取獨立雙盲的方法，對終板MC和腰椎間盤退行性病變的影像學資料進行評估記錄。采用Kappa檢驗驗證其一致性，兩位醫(yī)生對MC、腰椎間盤膨出、腰椎間盤突出、腰椎間盤脫出、許莫氏結(jié)節(jié)診斷結(jié)果的Kappa值分別為0.839，0.892，0.691，0.723，0.863，P<0.001(Mcnemar-test)，表明診斷具有可靠的一致性。

1.5統(tǒng)計學方法 采用SPSS22.0軟件進行χ2檢驗、Fisher確切檢驗法、χ2分割P值行Bonferroni校正。

2 結(jié) 果

2.1MC的分布特點 502例患者2 510個椎間盤節(jié)段中有257例(51.20%)388個(15.46%)椎間盤鄰近終板發(fā)生MC。其中男性發(fā)病率53.78%(121/225)與女性〔49.10%(136/277)〕差異無統(tǒng)計學意義(χ2=0.291,P>0.05)。MCⅠ型76個節(jié)段，Ⅱ型232個節(jié)段，Ⅲ型28個節(jié)段；混合型52個節(jié)段(2.72%)，Ⅱ型發(fā)病率最高。發(fā)生于L1～2、L2～3、L3～4、L4～5、L5～S1的MC節(jié)段數(shù)分別為28個、43個、52個、126個、139個，差異具有統(tǒng)計學意義(χ2=158.910，P<0.001)。

2.2MC與不同病理類型腰椎間盤退變的相關(guān)性 不同病理類型腰椎間盤MC陽性率分別為：正常間盤9.06%(102/1 126)、間盤膨出15.40%(97/630)、間盤突出17.28%(85/492)、間盤脫出39.84%(98/246)、許莫氏結(jié)節(jié)37.50%(6/16)，不同病理類型的腰椎間盤退變MC陽性率差異顯著(χ2=154.359，P<0.001)。腰椎間盤膨出、腰椎間盤突出、腰椎間盤脫出及許莫氏結(jié)節(jié)與正常間盤之間MC陽性率差異均有統(tǒng)計學意義(χ2=16.151，P<0.001；χ2=22.621，P<0.001；χ2=153.594，P<0.001；Fisher確切概率法，P=0.001)；腰椎間盤膨出與腰椎間盤突出MC陽性率差異無統(tǒng)計學意義(χ2=0.718，P=0.397)；腰椎間盤脫出與許莫氏結(jié)節(jié)MC陽性率差異無統(tǒng)計學意義(χ2=0.034，P=0.853)；腰椎間盤突出與腰椎間盤脫出MC陽性率差異具有統(tǒng)計學意義(χ2=44.764，P<0.001)。

3 討 論

本研究結(jié)果提示，L5～S1節(jié)段處于腰椎前凸與骶椎后凸交界處，為應力轉(zhuǎn)化的部位，終板及間盤受到剪切力較大，根據(jù)機械應力學說容易出現(xiàn)MC。MC多發(fā)生在椎體的前1/3部位〔6〕，可能與椎體前1/3在腰椎屈伸活動時活動度大有關(guān)，另外椎體前1/3血運缺少側(cè)支循環(huán)，此處終板及終板下骨質(zhì)受到微小創(chuàng)傷后容易出現(xiàn)骨折，其分布特點及機制與Kummell病相似。

MC在不同性別及年齡中的分布依然存在爭議，有研究發(fā)現(xiàn)男性發(fā)生率高于女性，推測是由于排除納入椎體骨折患者造成了選擇偏倚〔7〕。也有研究得出女性發(fā)病率高于男性的結(jié)論，認為與女性激素水平改變引起骨質(zhì)疏松有關(guān)〔8〕。本研究發(fā)現(xiàn)MC不同性別發(fā)病率相同。60歲之前，MC發(fā)病率隨年齡增加而增加，60歲之后隨著年齡增加而減少〔7〕，可能與老年人椎板內(nèi)脂肪減少、免疫能力和炎癥反應能力降低有關(guān)。肥胖、重體力勞動、維生素D缺乏被認為是MC的危險因素〔9，10〕，抽煙且肥胖更易出現(xiàn)MC〔11〕。重體力勞動與Ⅲ型MC具有極高相關(guān)性〔9〕。

本研究表明，MC與腰椎間盤退變具有相關(guān)性，且與腰椎間盤脫出及許莫氏結(jié)節(jié)的相關(guān)系數(shù)更高。腰椎間盤膨出或腰椎間盤突出時可引起鄰近終板機械負荷增加，終板及終板下骨質(zhì)發(fā)生微骨折機會增加；而當發(fā)生腰椎間盤脫出及許莫氏結(jié)節(jié)時，除了終板及終板下骨質(zhì)機械應力增高外，因纖維環(huán)撕裂、終板缺損，可誘發(fā)局部免疫反應及炎癥反應加強。

MC病因主要包括機械應力因素及生物化學因素。機械應力學說認為終板機械負荷增大時，終板及終板下骨質(zhì)出現(xiàn)微骨折，骨折后局部血管及肉芽組織長入替代正常骨組織出現(xiàn)MC。當腰椎間盤退變時，間盤緩沖能力下降，椎間隙高度減低，出現(xiàn)腰椎不穩(wěn)，終板對機械負荷的傳遞受到中斷、終板間發(fā)生碰撞，隨即發(fā)生骨折；終板骨折后，又可導致間盤機械應力集中，影響間盤內(nèi)細胞代謝及物質(zhì)轉(zhuǎn)運。組織病理學研究發(fā)現(xiàn)在發(fā)生MC的終板處可發(fā)現(xiàn)微骨折裂隙，終板下骨髓被纖維血管組織長入替代〔12〕。Ⅰ型MC與膝關(guān)節(jié)特發(fā)性骨壞死(SONK)和髖關(guān)節(jié)速發(fā)骨質(zhì)疏松(TOH)有相似核磁表現(xiàn)，而SONK及TOH均可由慢性創(chuàng)傷造成軟骨下骨質(zhì)不完全骨折所致，推測MC致病機制與其類似〔13〕。自身免疫或炎癥反應學說認為MC主要是由于局部炎癥反應或自身免疫反應加重造成的。髓核自胚胎時期起，便與自身循環(huán)系統(tǒng)隔離，當后天出現(xiàn)纖維環(huán)完全破裂后，髓核便可與自身循環(huán)及免疫系統(tǒng)接觸，發(fā)生免疫排斥反應〔14〕。髓核具有免疫逃逸機制，分泌Fas可使T淋巴細胞凋亡。研究發(fā)現(xiàn)，MC處終板Fas受體表達明顯增高，且出現(xiàn)了Fas介導的終板細胞凋亡〔15〕。鄰近終板發(fā)生MC的脫出型髓核組織中白細胞介素(IL)-17 mRNA表達量明顯高于突出型髓核〔16〕。發(fā)生MC的終板免疫反應性神經(jīng)內(nèi)生纖維及腫瘤壞死因子表達增多，而該處間盤組織內(nèi)細胞活素明顯增多〔13〕。

厭氧菌感染學說認為MC與隱匿性椎間盤炎有關(guān)。髓核處在缺氧環(huán)境下，適合厭氧菌生存，當纖維環(huán)出現(xiàn)撕裂后，血液中厭氧菌感染髓核的機會增大，發(fā)展成隱匿性椎間盤炎后，厭氧菌釋放的內(nèi)毒素及自身分泌的炎癥介質(zhì)會與終板及終板下骨質(zhì)、細胞外基反應，出現(xiàn)MC〔17，18〕。一項證據(jù)等級為二級的系統(tǒng)綜述指出不能排除椎間盤感染與椎間盤退變有關(guān)〔19〕；研究證實取出的脫出髓核組織可以培養(yǎng)出厭氧菌〔20〕；動物實驗也表明丙酸桿菌感染兔子椎間盤后鄰近節(jié)段可出現(xiàn)MC〔21〕；在一項納入120例行腰椎間盤切除術(shù)患者的臨床研究中，對切除組織進行細菌培養(yǎng)后，通過PCR技術(shù)擴增測量代表丙酸桿菌的16SrDna，結(jié)果46個患者標本可測量出含有丙酸桿菌，其中36例伴有MC〔18〕；一項雙盲臨床隨機對照試驗表明，抗生素治療伴有Ⅰ型MC的下腰痛患者有效〔22〕。

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