Modic改變在腰腿痛患者中的分布特點及分析

張 銳，陰寶盛，楊 群，楊理元，王壽宇

(大連醫(yī)科大學 附屬第一醫(yī)院 骨科，遼寧 大連 116011)

腰腿痛患者臨床常見，但病因診斷困難，由于磁共振(MR)具有良好的軟組織顯示和多平面成像的特點，有研究用以對腰腿痛患者進行評估和病因診斷[1]。自Modic等對脊柱退變性疾病患者MRI上椎間盤相鄰終板及終板下骨信號改變進行描述并將其命名為Modic改變(Modic changes, MC)以來，國外對Modic改變進行了廣泛的研究[2-3]，但國內的相關研究并不多。因此，本研究對Modic改變在腰腿痛病例中的分布特點進行前期的統(tǒng)計和分析。

1 資料與方法

1.1 病例選擇

2009年3月-2010年3月因腰痛和/或坐骨神經痛在大連醫(yī)科大學附屬第一醫(yī)院行腰椎MR檢查的患者1040例(排除腫瘤、感染、腰椎術后等有明確病理改變者)，男550例，女490例；年齡20～87歲，平均49歲。腰痛主要表現為腰部中線區(qū)域或旁正中區(qū)域的鈍性疼痛伴有/或下肢放散痛。

MR檢查：應用GE Signa CV/I型磁共振掃描儀，行腰椎矢狀面T1WI、T2WI掃描以及橫斷面T2WI掃描。

1.2 評估指標

1.2.1 終板Modic改變的評定：按Modic終板改變標準進行分型[2-3]。正常：椎體終板信號無改變；I型：在Tl加權像上終板及鄰近骨為低信號，在T2加權像上相對正常終板為高信號；Ⅱ型：在Tl加權像呈高信號，T2加權像上表現為相對正常終板等信號或輕度高信號；Ⅲ型：在Tl加權像及T2加權像上均表現為低信號。

1.2.2 肥胖的評定：按照2000年WHO推薦肥胖分型標準參數(體重指數 BMI)進行分型[4]。計算公式：BMI=實際體重(Kg)/身高2(m2)，國人BMI：18.5～22.9為正常；23～24.9為超重；≥25為肥胖。

1.3 統(tǒng)計學方法

所有影像學資料均由一位放射科醫(yī)師與一位骨科醫(yī)師獨立雙盲分析，對兩人的評估結果進行Kappa一致性檢驗。數據采用SPSS13.0分析軟件進行統(tǒng)計學分析，Modic改變在性別、年齡、體重指數中的發(fā)生率的比較采用χ2檢驗，P<0.05為差異具有統(tǒng)計學意義。

2 結 果

放射科醫(yī)師與骨科醫(yī)師對終板Modic改變評估的Kappa檢驗中k=0.85，兩位評判者的判斷結果具有很強的一致性。

2.1 基本分布特點

1040例患者中368例(35.4%)存在腰椎終板Modic改變，其中I型58例(5.6%)，Ⅱ型307例(29.5%)，Ⅲ型3例(0.3%)。

1040例患者共5200個腰椎椎間盤中448個椎間盤(8.6%)鄰近終板發(fā)生Modic改變，其中I型59個椎間盤(1.1%),Ⅱ型386個椎間盤(7.4%),Ⅲ型3個椎間盤(0.06%)。

按椎間盤節(jié)段L5-S1 237個，L4-5 155個，L3-4 40個，L2-3 15個，L1-2 1個，自L5-S1至L1-2，按照椎間盤節(jié)段來統(tǒng)計其發(fā)生率分別為22.8%、14.9%、3.8%、1.4%、0.1%。Modic改變以Ⅱ型改變多見，I型改變其次，Ⅲ型改變最少；多發(fā)于L5-S1、L4-5這兩個節(jié)段。見圖1～3。

圖1 Modic改變I型Fig 1 Modic change (I type)

圖2 Modic改變II型Fig 2 Modic change (II type)

圖3 Modic改變Ⅲ型Fig 3 Modic change (III type)

2.2 性別差異

男性30.5%(168/550)發(fā)生Modic改變，女性為40.8%(200/490)， Modic改變在女性中的發(fā)生率比男性高，兩組間差異有顯著性意義 (χ2=5.89，P<0.05)。

2.3 不同年齡段中的分布特點

20～29歲組Modic改變的發(fā)生率為10.5%，30～39歲組為12.5%，40～49歲組為37.2%，50～59歲組為38.0%，60～69歲組為40.0%，70～79歲組為47.6%，80～89歲組為38.5%。采用完全隨機設計下多組頻數分布的χ2檢驗，結果顯示，39歲以前的兩年齡組間差異無顯著性意義，40歲以后各年齡組間差異無顯著性意義，39歲以前的兩組與40歲以后的各組之間比較差異有顯著性意義(P<0.05)。

2.4 在BMI不同患者中的分布特點

Modic改變在正常組的發(fā)病率為31.3%，在超重組為34.7%，在肥胖組為44.5%。Modic改變在正常組和超重組之間的差異無顯著性意義(χ2=1.08，P>0.05)，正常組與肥胖組之間差異有顯著性意義(χ2=11.67，P<0.05)，超重組與肥胖組之間差異亦有顯著性意義(χ2=5.63，P<0.05)。肥胖組中Modic改變發(fā)生率最高，見表1。

表1 腰椎終板Modic改變在體重指數不同的3組中分布情況Tab 1 Lumbar endplate Modic change in body mass index distribution (n)

1) 與正常組比較，P<0.05；2)與超重組比較，P<0.05

3 討 論

3.1 Modic改變的分型、組織學表現

椎體終板在維持椎間盤的結構與功能的完整性和傳導分散應力中起到很大作用。當終板出現損傷時，會在MRI上有所體現。

1988年Modic等[3]對終板損傷分型標準及組織學變化進行了系統(tǒng)描述。Modic改變分為3型：I型(炎癥期)，在T1加權像上終板及鄰近骨為低信號，在T2加權像上相對正常終板為高信號；II型(脂肪期)，在Tl加權像上終板及鄰近骨呈高信號，T2加權像上表現為等信號或輕度高信號；III型(骨質硬化期)，在Tl加權像及T2加權像上終板及鄰近骨均表現為低信號。相應的組織學表現為：I型改變表現為纖維血管組織替代，即骨性終板斷裂，終板及終板下區(qū)域有豐富的肉芽組織長入，纖維血管組織替代了增厚的骨小梁間的正常骨髓；II型改變表現為黃骨髓替代，在慢性受損的終板及終板下區(qū)域，大量脂肪細胞沉積；III型改變表現為終板及終板下硬化骨替代。

3.2 Modic改變的發(fā)生和引起腰痛的機制

有學者認為反復的力學負荷所導致的終板顯微骨折是導致Modic改變和腰痛的主要原因[5]。如果近期發(fā)生,就可以表現為MRI上的T1低信號和T2高信號，即Modic I型改變。

椎間盤內部的退變迫使椎體終板承受更大的軸向負荷和應力。這種應力的異常進一步影響骨髓局部的血流和微環(huán)境的變化,并可導致其組織學上的改變,從而表現為MRI檢查中的信號改變,即Modic改變[2]。

有研究認為椎間盤的反復創(chuàng)傷、退變導致了髓核內部炎癥介質的產生，當這些毒性化學物質通過椎體終板進一步擴散，就會導致局部的炎癥反應，發(fā)生Modic改變并引起腰痛[6]。

低毒力細菌感染也可能是引起Modic改變的另一個發(fā)病機制[7-8]。

3.3 Modic改變的臨床分布特點

本次研究中Modic改變的發(fā)生率為35.4%，40歲以后多見，其中Ⅱ型居多，好發(fā)于L5-S1、L4-5這兩個節(jié)段。Modic改變的發(fā)生率與以往的研究結果相似，樣本大小和研究人群的差異，可能是導致了結果存在差異性的原因。Modic改變在腰腿痛患者中的發(fā)病率要明顯高于無癥狀人群。從Modic等[3]的研究開始，所有發(fā)現Modic改變的病例均存在不同程度的腰椎間盤退變。針對腰椎間盤突出癥患者進行的隨訪研究發(fā)現，新發(fā)Modic改變主要發(fā)生于椎間盤突出的節(jié)段[9-10]。L5-S1、L4-5節(jié)段是腰椎間盤突出的好發(fā)節(jié)段(95%)，而以上節(jié)段同樣是Modic改變發(fā)生最多的節(jié)段，也說明了Modic改變與腰椎間盤退變有關。

有研究發(fā)現，從中年起開始終板附近出現裂縫和撕裂，并與終板平行。而且隨著體重的增長，椎間盤和終板承受著更大的軸向力和剪應力[11]。這反復的力學負荷必然會加速間盤退變，也可能是本次研究結果中出現的Modic改變40歲以后多見，以及隨著體重指數的增加，Modic改變發(fā)生率也隨之增高的原因。

本次研究中，女性多于男性，且Modic改變多發(fā)生于40歲以上，故考慮女性在此年齡段內體內激素水平改變而出現骨質疏松是產生這種性別差異的原因。

雖然沒有做具體統(tǒng)計數據分析，但在本次研究中發(fā)現，在以腰痛為主的患者中，I型改變多于其他類型，而在以下肢痛為主的患者中，則II型改變占多數。I型相對于II型與腰痛的關系更密切的原因，可能是由于I型提示的是早期以及急性期的炎癥反應，而II型代表的是一個病理過程中比較穩(wěn)定的階段，這也許正是Modic改變中II型更常見的原因，這也符合以往的一些研究結果。Fayad等[12]對存在Modic改變的腰痛患者進行椎間激素注射治療，而對治療后效果進行的隨訪結果顯示，I型患者較II型在短期內疼痛明顯改善，反映了I型代表的可能是早期以及急性期的炎癥反應。

本研究結果提示，腰椎終板Modic改變在腰腿痛患者中的發(fā)生率較高；其中Ⅱ型居多；40歲以后多見；好發(fā)于L5-S1、L4-5這兩個節(jié)段；女性發(fā)生率高于男性；Modic改變在肥胖人群中發(fā)生率高于正常體重和超重人群。

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