腰椎間盤突出癥患者突出椎間盤與鄰近椎間盤退變的MRI表現(xiàn)分析

張小剛, 張 軍, 周 濤, 左東紅, 賀小玲, 陳富春, 耿亞庫

(陜西省第四人民醫(yī)院, 1. 影像科; 2. 脊柱外科, 陜西 西安, 710043;3. 陜西省咸陽市武功縣人民醫(yī)院 CT室, 陜西 武功, 712200)

腰椎間盤突出癥(LDH)是以椎間盤退變?yōu)橹饕±砀淖兊呐R床常見病[1]。部分LDH患者鄰近節(jié)段可出現(xiàn)退行性改變[2]。本研究應(yīng)用磁共振成像(MRI)觀察LDH患者突出椎間盤與鄰近椎間盤的影像學(xué)表現(xiàn)，現(xiàn)報(bào)告如下。

1 資料與方法

1.1 一般資料

選取2017年4月—2018年4月本院已行單節(jié)段LDH手術(shù)的患者80例，男48例，女32例; 年齡25～78歲，平均(52.5±4.8)歲; 其中腰4～5節(jié)段椎間盤突出40個(gè)，鄰近椎間盤腰3～4節(jié)段40個(gè)，腰5～骶1節(jié)段40個(gè); 腰5～骶1節(jié)段椎間盤突出40個(gè)，鄰近椎間盤腰4～5節(jié)段40個(gè)。將80例患者按年齡段分為<40歲組20例、40～60歲組30例、>60歲組30例。本組病變情況經(jīng)手術(shù)證實(shí)，且研究?jī)?nèi)容已告知患者知情同意。排除下肢關(guān)節(jié)炎與腰椎腫瘤，以及腰椎側(cè)凸、腰椎滑脫、腰椎壓縮骨折等脊柱畸形者。

1.2 方法

120例患者術(shù)前均行腰椎MRI檢查，選用MRI掃描儀(型號(hào)GE Signa 1.5T), SE自旋回波序列, T2加權(quán)掃描(TR 2 400 ms, TE 103 ms)、T1加權(quán)掃描(TE 10.7 ms, TR 440 ms), 層距1 mm, 層厚4 mm, 矩陣320×256。以上檢查均由2名具有豐富臨床經(jīng)驗(yàn)的醫(yī)師進(jìn)行操作與閱片。

1.3 觀察指標(biāo)

比較不同年齡段突出與鄰近節(jié)段椎間盤的軟骨終板與椎間盤退變情況。軟骨終板與椎間盤評(píng)估方法: ① 采用Pappou分級(jí)[3]作為軟骨終板退變?cè)u(píng)分標(biāo)準(zhǔn)。Pappou標(biāo)準(zhǔn)可分為3級(jí)，根據(jù)MRI的T1圖像將終板形態(tài)分為平坦型、凹陷型、不規(guī)則型，即沿終板正中矢狀位在椎體前后緣畫直線，若終板邊緣與直線重合為平坦型，終板邊緣與直線間存在椎間盤組織為凹陷型，直線外有贅生物為不規(guī)則型。不規(guī)則型為Ⅲ級(jí)，計(jì)3分; 平坦型為Ⅱ級(jí)，計(jì)2分; 凹陷型為Ⅰ級(jí)，計(jì)1分。評(píng)分越高說明退變?cè)絿?yán)重。② 采用James設(shè)計(jì)的改良Pfirrmann分級(jí)法[4]作為腰3～4、腰4～5、腰5～骶1椎間盤退變?cè)u(píng)分標(biāo)準(zhǔn)分為Ⅰ～Ⅴ級(jí)。Ⅰ～Ⅴ級(jí)分別計(jì)1～5分。評(píng)分越高說明退變?cè)絿?yán)重。分析突出椎間盤與鄰近椎間盤的相關(guān)性。

1.4 統(tǒng)計(jì)學(xué)處理

2 結(jié) 果

2.1 不同年齡段腰4～5突出與鄰近節(jié)段椎間盤的軟骨終板、椎間盤退變情況對(duì)比

不同年齡段突出腰4～5椎間盤退變?cè)u(píng)分與軟骨終板退變?cè)u(píng)分差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05); 不同年齡段鄰近的腰3～4椎間盤退變?cè)u(píng)分與軟骨終板退變?cè)u(píng)分差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)。見表1。

2.2 不同年齡段突出腰5～骶1與鄰近節(jié)段椎間盤的軟骨終板、椎間盤退變情況對(duì)比

不同年齡段突出腰5～骶1與鄰近腰4～5椎間盤退變?cè)u(píng)分與軟骨終板退變?cè)u(píng)分差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)。見表1。

表1 不同年齡段腰4～5突出與鄰近節(jié)段椎間盤軟骨終板與椎間盤退變情況對(duì)比 分

與40～60歲組對(duì)比, *P<0.05; 與<40歲組對(duì)比, #P<0.05。

表2 不同年齡段腰5～骶1突出與鄰近節(jié)段椎間盤軟骨終板與椎間盤退變情況對(duì)比 分

與40～60歲組對(duì)比, *P<0.05; 與<40歲組對(duì)比, #P<0.05。

2.3 突出椎間盤與鄰近椎間盤的相關(guān)性分析

通過Pearson相關(guān)性分析發(fā)現(xiàn)，突出腰4～5椎間盤與鄰近腰3～4椎間盤的椎間盤退變?cè)u(píng)分有顯著相關(guān)性(r=0.688,P=0.000), 軟骨終板退變?cè)u(píng)分有顯著相關(guān)性(r=0.652,P=0.000); 腰4～5椎間盤與鄰近腰5～骶1椎間盤的椎間盤退變?cè)u(píng)分無顯著相關(guān)性(r=0.202,P=0.125), 軟骨終板退變?cè)u(píng)分無顯著相關(guān)性(r=0.228,P=0.130)。突出腰5～骶1與鄰近腰4～5椎間盤的椎間盤退變?cè)u(píng)分有顯著相關(guān)性(r=0.505,P=0.000), 軟骨終板退變?cè)u(píng)分有顯著相關(guān)性(r=0.585,P=0.000)。

3 討 論

MRI是一種斷層成像技術(shù)，由于椎間盤成分不同，軟骨終板、髓核與纖維環(huán)在MRI上的信號(hào)顯示也存在明顯差異，所以MRI已成為椎間盤退行性變化的首選診斷技術(shù)[5]。

椎間盤退變屬于細(xì)胞外基質(zhì)降解、細(xì)胞質(zhì)丟失致使生物力學(xué)與形態(tài)學(xué)變化的退行性疾病，其發(fā)生主要與椎間盤營(yíng)養(yǎng)因素、力學(xué)因素、細(xì)胞凋亡因素有關(guān)[6]。研究[7-8]發(fā)現(xiàn), LDH患者突出與鄰近椎間盤的MRI影像均存在不同程度的退行性變化，主要表現(xiàn)為T2加權(quán)像中椎間盤信號(hào)為低信號(hào)、椎間盤輕度膨出、椎間盤高度降低、軟骨終板硬化等。鄰近節(jié)段椎間盤退變與腰椎應(yīng)力分布及運(yùn)動(dòng)負(fù)荷的變化有關(guān)[9]。突出椎間盤的退變顯著增加了鄰近椎間盤的應(yīng)力與內(nèi)壓負(fù)荷，特別是已發(fā)生退變的鄰近節(jié)段，能夠進(jìn)一步加快其退變進(jìn)程; 當(dāng)鄰近椎間盤內(nèi)壓力上升、纖維環(huán)與椎板應(yīng)力增加，可導(dǎo)致責(zé)任節(jié)段關(guān)節(jié)變形作用在鄰近節(jié)段，使其發(fā)生退變[10]。

Pfirrmann 分級(jí)是通過MRI觀察下椎間盤成分差異性，繼而客觀反映椎間盤退變情況的評(píng)價(jià)系統(tǒng)。椎間盤與軟骨終板形態(tài)具有密切相關(guān)性，并可分為不規(guī)則型、平坦型與凹面型3種類型，通過觀察軟骨終板的類型可以反映出腰椎間盤退變情況。本研究結(jié)果顯示，不同年齡段突出腰4～5椎間盤與鄰近的腰3～4椎間盤、突出腰5～骶1與鄰近腰4～5椎間盤退變?cè)u(píng)分與軟骨終板退變?cè)u(píng)分差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05), 且突出腰4～5椎間盤與鄰近腰3～4椎間盤、突出腰5～骶1與鄰近腰4～5椎間盤的椎間盤退變?cè)u(píng)分、軟骨終板退變?cè)u(píng)分有相關(guān)性。由此可見，隨著年齡的增加, LDH突出與鄰近椎間盤退變也隨之加重，考慮原因可能為: ① 隨著年齡增長(zhǎng)，顯著增加了軟骨終板的鈣化情況，反之降低了彌散功能，繼而致使椎間盤代謝產(chǎn)物與營(yíng)養(yǎng)供應(yīng)輸出失調(diào)，造成椎間盤細(xì)胞功能障礙。② 突出椎間盤壓迫了神經(jīng)根，誘發(fā)一系列的腰腿疼痛癥狀。為了緩解上述癥狀，患者往往會(huì)選擇側(cè)凸體位，使脊柱生物力學(xué)改變，增加鄰近節(jié)段椎間盤活動(dòng)度、纖維環(huán)應(yīng)力與椎間盤壓力，進(jìn)一步加快了退變進(jìn)展。有學(xué)者[11]以有限元分析模型證實(shí)退變椎間盤與鄰近椎間盤壓力、活動(dòng)度均有明顯增加。還有學(xué)者[12]發(fā)現(xiàn)，腰4～5椎間盤的前后移位距離大于腰5～骶1。本研究發(fā)現(xiàn)上位節(jié)段的椎間盤退變?cè)u(píng)分與軟骨終板退變?cè)u(píng)分略高于下位節(jié)段，說明上位椎間盤變化程度重于下位，這可能與不同節(jié)段的生物力學(xué)特點(diǎn)有關(guān)。上位椎間盤內(nèi)壓力高于下位，加之體質(zhì)量、年齡等因素的影響，最終導(dǎo)致上位椎間盤退變程度重于下段的影像學(xué)表現(xiàn)。