下腰痛患者Modic改變的臨床分布及其分型的相關因素

張體棟,李玉民

下腰痛是脊柱外科常見疾病， Modic改變是腰椎MRI中常見的影像學變化，它反映了椎體終板的微觀變化，是終板變性的早期表現，不同類型的Modic改變具有不同的病理改變[1-2]。Modic改變與下腰痛和脊柱退行性改變密切相關[3-4]，它在腰椎間盤退變的患者中的發生率為19% ～ 59%[5]。目前文獻探討Modic改變分型的相關因素較少。2019年6～12月，我科手術治療103例下腰痛患者，本研究根據其影像學結果分析Modic改變的臨床分布及其分型的相關因素，報道如下。

1 材料與方法

1.1 病例資料納入標準：腰椎MRI T1WI和T2WI中典型的Modic改變表現，包括Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ型。排除標準：① 新鮮腰椎壓縮骨折；② 腰椎退行性疾病，如腰椎滑脫、脊柱側彎、嚴重的骨質增生等；③ 脊柱結核、腫瘤等；④ 存在許莫結節；⑤ 有腰椎手術史。本研究共納入103例患者，男36例，女67例，年齡16～79歲，其中年輕患者(≤44歲)20例，中年患者(45～59歲)41例，老年患者(≥60歲)42例。

1.2 影像學評估在腰椎MRI和X線片中評估Modic改變分型、受累節段椎間盤退變和突出、腰椎曲度和終板凹角。由2名有5年以上工作經驗的臨床醫師獨立收集數據，計量資料取兩者平均值，分類資料結果不一致時，則相互交流達成一致意見。

1.3 Modic改變的評估Modic改變分為3種類型[6]：Ⅰ型為T1WI上低信號和T2WI上高信號；Ⅱ型為T1WI上高信號，T2WI上等信號或輕度高信號；Ⅲ型為T1WI和T2WI均為低信號。若同一患者存在多個節段的Modic改變，則將具有最大變化面積比(異常信號區/椎體總面積)的節段視為該患者的受累節段。

1.4 椎間盤退變和突出根據Pfirrmann分級標準將椎間盤退變分為5個等級(Ⅰ～Ⅴ級)[7](見圖1)。椎間盤突出分為3種類型：膨出型、突出型和脫出型。

圖1 Pfirrmann分級[7] A～E依次對應PfirrmannⅠ～Ⅴ級改變 圖2 X線片上腰椎曲度測量方法 A. LL; B. SS; C. L4～5節段前凸角; D. L5～S1節段前凸角 圖3 MRI上終板凹角測量方法 ∠aob為L5上終板凹角

1.5 腰椎曲度和終板凹角的測量在腰椎X線片上測量患者腰椎前凸角(LL)、骶骨傾斜角(SS)、L4～5和L5～S1節段的前凸角(見圖2)；在MRI上測量L4下終板和L5上、下終板的終板凹角(見圖3)。

2 結果

2.1 Modic改變分型的分布Modic改變的患者中Ⅰ型16例(15.5%)，Ⅱ型83例(80.6%)，Ⅲ型4例(3.9%)。共127個節段存在Modic改變：L1～2節段3個，L2～3節段8個，L3～4節段13個，L4～5節段38個，L5～S1節段65個。因Ⅲ型Modic改變的病例過少，各相關因素的分析中僅對Ⅰ型和Ⅱ型進行統計研究。

表1 Modic改變分型與年齡、性別、受累節段的關系(例)

2.3 Modic改變分型與椎間盤退變、突出的關系見表2。椎間盤退變Pfirrmann Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ級間Modic改變分型比較差異有統計學意義(P<0.001)。兩兩比較顯示，Pfirrmann Ⅲ、Ⅳ級間比較差異有統計學意義(χ2=6.839，P=0.009)。椎間盤突出不同分型患者Modic改變分型比較差異無統計學意義(P>0.05)。

表2 Modic改變分型與椎間盤退變、突出的關系(例)

2.4 Modic改變分型與腰椎曲度的關系見表3。LL、SS、L4～5和L5～S1前凸角的范圍分別為4°～54°(36.1°±10.2°)、10°～46°(31.8 °±7.3 °)、-2°～23°(9.0 °±5.2 °)、6°～33°(18.5°±5.9°)。根據平均值將各個指標分為高、低兩個部分，L4～5前凸角高、低兩部分Modic改變分型比較差異有統計學意義(P<0.05)，而LL、SS和L5～S1前凸角高、低兩部分Modic改變分型比較差異均無統計學意義(P>0.05)。

表3 Modic改變分型與腰椎曲度的關系(例)

2.5 Modic改變分型與終板凹角的關系見表4。L4下終板、L5上終板和L5下終板的終板凹角分別為146°～180°(166.6 °±6.5 °)、155°～193°(170.1°±7.4°)、131°～180°(164.0°±8.4°)。根據平均值將各指標分為高、低兩個部分，L4下終板、L5上終板和L5下終板的終板凹角高、低兩部分Modic改變分型比較差異均無統計學意義(P>0.05)。

表4 Modic改變分型與終板凹角的關系(例)

2.6 Logistic回歸分析篩選以上因素中有統計學意義的數據進行單因素回歸分析，結果顯示:年齡與Modic改變分型有關(P=0.001)，OR值為1.103(95%CI1.040～1.170)；Pfirrmann分級和L4～5前凸角與Modic改變分型無關(P>0.05)。

3 討論

Modic改變是指在腰椎MRI中椎體終板退變引起的影像信號的改變，共分為3型。本研究中Modic改變以Ⅰ、Ⅱ型為主，分別占15.5%和80.6%，更易發生在L4～5和L5～S1中，占所有患者的81.1%。

既往的研究[4,8-9]表明 ，隨年齡的增長Modic改變更易發生。Oyinloye et al[8]的一項針對下腰痛患者的研究發現，71.1%的Modic改變患者年齡≥60歲。唐少龍 等[4]對348例下腰痛患者的研究表明，50～59歲的患者中34.31%存在Modic改變。Tarukado et al[9]的一項研究表明，在60歲之前Modic改變發病率隨年齡增加而增加，但60歲之后Modic改變的發病率隨著年齡增加而減少，他們推測，這可能與老年人椎板內脂肪減少、免疫能力和炎癥反應能力的降低有關。本研究結果顯示，年齡是Modic改變分型的影響因素，年齡大者更易發生Ⅱ型Modic改變。綜合以往學者研究[2-6,8-9]結果以及本研究結果，我們認為，當年齡增長時，Modic改變不僅更易發生，而且程度也較重。我們推測這與Modic改變的病理過程相關。隨著年齡的增長，終板及椎間盤改變更加頻繁，髓核中水和膠原的含量降低，吸收沖擊和緩沖應力的能力減弱，這使得終板和椎間盤的退變進一步逐漸加重。可見不同的Modic改變類型可視為同一疾病的不同病理過程，這也是退行性改變的自然進程。

本研究單因素分析發現，當患者椎間盤退變Pfirrmann分級高或L4～5前凸角小時，更易存在Ⅱ型Modic改變。既往研究[10-11]同樣支持這一觀點，Xiao et al[10]一項包含345例患者的影像學研究表明，Modic改變與腰椎間盤退變的程度呈正相關。薛魯 等[11]的研究認為，Modic改變與腰椎間盤退變具有相關性，且與腰椎間盤脫出及許莫結節的相關系數更高。在Modic改變分型與其他因素的相關關系中，Chen et al[12]的影像學研究認為，年齡、性別、腰椎曲度、椎間盤退變和終板凹角均為Modic改變分型的相關因素，其中性別和腰椎曲度是最具相關性的因素。

綜上所述，在下腰痛患者中Modic改變Ⅱ型最為常見，其次是Ⅰ型，Ⅲ型不常見；Modic改變主要發生在L4～5和L5～S1節段；年齡是Modic改變分型的影響因素。但本研究僅連續收集了我科半年內的下腰痛患者信息，研究結果有其局限性，須延長觀察時間和進行多中心研究才能得出更具有普遍意義的結論。