許莫氏結(jié)節(jié)與腰椎間盤退變分型的相關(guān)性研究

李丹丹 張昌政 周澤旺

(1.廣州市第一人民醫(yī)院放射科，廣東 廣州 510000；2.廣州中醫(yī)藥大學(xué)第一附屬醫(yī)院放射科，廣東 廣州510000)

許莫氏結(jié)節(jié)( Schmorl′s nodes，SN)是指當(dāng)椎體軟骨終板存在薄弱區(qū)域時，椎間盤的髓核組織可經(jīng)薄弱處疝入椎體骨松質(zhì)內(nèi)，造成椎體內(nèi)出現(xiàn)半圓形的缺損陰影，其由Georg Schmorl于1927年首次定義，是行脊柱MRI時較為常見的病變之一，為椎間盤突出的一種特殊類型。但其自命名以來所受到的關(guān)注并不多，國內(nèi)外的教課書對其也僅有一些簡單的描述[1-2]。雖然近年來國內(nèi)外學(xué)者對許莫氏結(jié)節(jié)進(jìn)行了較為廣泛地研究，但有關(guān)許莫氏結(jié)節(jié)的病因以及形成機(jī)制，尚未形成較為統(tǒng)一的觀點(diǎn)，其是否與椎間盤相關(guān)，各文獻(xiàn)報道并不一致。且大多文獻(xiàn)集中于分析許莫氏結(jié)節(jié)與椎間盤退變分級的關(guān)系，對于其與椎間盤退變類型的相關(guān)性研究較少。因此有必要對許莫氏結(jié)節(jié)與腰椎間盤退變分型做一研究。

1 資料與方法

1.1 一般資料 收集2016年9月1日～2016年12月1日在廣州中醫(yī)藥大學(xué)第一附屬醫(yī)院接受腰椎MRI檢查的患者781例，選出有許莫氏結(jié)節(jié)的患者93例作為研究對象，其中男性54例，女性39例。所有病例均除外有腰部軟組織的病變、腫瘤、感染、骨折、脊柱側(cè)凸畸形、移行椎、椎體滑脫、既往腰椎手術(shù)史、精神病史、年齡小于25或大于65周歲的病例。

1.2 MRI檢查 用Philips Achieva 1.5.4.9行腰椎矢狀位T1、T2加權(quán)、T2壓脂像以及橫斷面T2加權(quán)像掃描，運(yùn)用脊柱相應(yīng)掃描參數(shù)如下：①腰椎T2WI橫斷面掃描，TR/TE：2890ms/120ms，層厚/層間隔：4mm/0.4mm，矩陣：224/256，NEX：4，F(xiàn)OV：250；②腰椎TlWI矢狀面掃描，TR/TE：497ms/8.3ms，層厚/層間隔：4mm/0.4mm，矩陣：336/512，NEX：4，F(xiàn)OV：370；③腰椎T2WI矢狀面掃描，TR/TE：2766ms/110ms，層厚/層間隔：4mm/0.4mm，矩陣：336/512，NEX：4，F(xiàn)OV：370；④腰椎T2WI壓脂矢狀面掃描，TR/TE：2500ms/150ms，層厚/層間隔：4mm/0.4mm，矩陣：336/512，NEX：3，F(xiàn)OV：370。圖像數(shù)據(jù)采集為AW4.5工作站。

1.3 許莫氏結(jié)節(jié)評定 椎體終板的局部凹陷缺損。記錄每個病例的許莫氏結(jié)節(jié)數(shù)目、所在節(jié)段、所在椎體終板的上下緣。

1.4 年齡分組 依據(jù)WHO提出的新的年齡分段，將研究對象劃分為三組：44歲以下者劃分為青年組，45～59歲者劃分為中年組，60歲以上者劃分為老年組。

1.5 椎間盤退變類型 椎間盤正常：椎間盤形態(tài)和信號均正常，未見退變；椎間盤膨出：纖維環(huán)向四周彌漫性均勻性超出相鄰椎體邊緣，椎間盤未見局限性突出；椎間盤突出：椎間盤局限性非均勻性超出相鄰椎體邊緣，超出部分仍與原椎間盤相連，其基底連接部分的徑線寬于超出的部分椎間盤組織；椎間盤脫出：指局限性移位的椎間盤組織的徑線寬于基底連接部分，且脫出的椎間盤組織塊大于破裂的椎間盤間隙，穿破纖維環(huán)，位于椎管內(nèi)；Modic改變：MRI上椎間盤相鄰的終板及終板下骨質(zhì)的信號異常改變，即終板炎；f HIZ：MRI T2WI椎間盤后方的局限性信號增高影；

1.6 許莫氏結(jié)節(jié)的MRI信號類型 本組病例根據(jù)許莫氏結(jié)節(jié)MRI信號不同，分為3種類型?！盁o異常改變”表現(xiàn)為許莫氏結(jié)節(jié)臨近骨髓無明顯異常改變；“脂肪沉積”表現(xiàn)為許莫氏結(jié)節(jié)T1WI高信號、T2WI高信號，T2WI壓脂序列低信號；“急性炎癥水腫”表現(xiàn)為許莫氏結(jié)節(jié)T1WI高信號、T2WI低信號改變。

1.7 統(tǒng)計學(xué)分析 運(yùn)用SPSS22.0統(tǒng)計軟件對所有的數(shù)據(jù)資料進(jìn)行處理、分析，采用2檢驗(yàn)，P<0.05為差異有統(tǒng)計學(xué)意義。

2 結(jié)果

2.1 許莫氏結(jié)節(jié)的性別、年齡、位置分布特點(diǎn) 781例患者中許莫氏結(jié)節(jié)患者93例，男性54例，女性39例，男性許莫氏結(jié)節(jié)的檢出率高于女性(2=4.162，P<0.05)，見表1；781例患者中許莫氏結(jié)節(jié)病人93例，青年組48例，中年組34例，老年組11例，許莫氏結(jié)節(jié)與年齡無相關(guān)性(2=0.705，P>0.05)，見表2； 781例患者共計7810個終板，發(fā)生許莫氏結(jié)節(jié)改變者225個，上終板130個，下終板95個，上終板許莫氏結(jié)節(jié)的檢出率高于下終板(2=5.606，P<0.05)，見表3。

表1 許莫氏結(jié)節(jié)的性別分布Table 1 The sex distribution of SN

2.2 許莫氏結(jié)節(jié)與腰椎間盤退變的相關(guān)性 93例許莫氏結(jié)節(jié)患者共計465個腰椎間盤節(jié)段，根據(jù)腰椎間盤鄰近終板是否有許莫氏結(jié)節(jié)改變，分為有許莫氏結(jié)節(jié)改變組及無許莫氏結(jié)節(jié)改變組。255個腰椎間盤退變節(jié)段，其中有許莫氏結(jié)節(jié)改變者122例，陽性率為47.8%。剩余節(jié)段許莫氏結(jié)節(jié)改變陽性者55例，陽性率為26.2%(2=22.902，P<0.05)，見表4。

表2 許莫氏結(jié)節(jié)的年齡分布Table 2 The age distribution of SN

表3 許莫氏結(jié)節(jié)的位置分布Table 3 The position distribution of SN

表4許莫氏結(jié)節(jié)合并腰椎間盤退變的分布

Table4ThedistributionofSNcombinedwithlumbardiscsdegeneration

組別有許莫氏結(jié)節(jié)改變組無許莫氏結(jié)節(jié)改變組2P退變組12213322.9020.000正常組55155合計177288

2.3 另465個腰椎間盤節(jié)段中，177個椎間盤節(jié)段鄰近終板發(fā)生許莫氏結(jié)節(jié)改變，根據(jù)許莫氏結(jié)節(jié)MRI信號類型的不同分為無異常改變組、脂肪沉積組及急性炎癥水腫組。無異常改變組122例，其中腰椎間盤退變者69例，陽性率56.6%。脂肪沉積組46例，其中腰椎間盤退變45例，陽性率97.8%。急性炎癥水腫組9例，其中腰椎間盤退變9例，陽性率100%。許莫氏結(jié)節(jié)MRI信號類型與腰椎間盤退變有關(guān)(P<0.05)，見表5。

表5許莫氏結(jié)節(jié)MRI信號不同類型合并腰椎間盤退變的分布

Table5ThedistributionofSN’sMRIsignalscombinedwithlumbardiscsdegeneration

信號椎間盤正常組椎間盤退變組合計陽性率(×10-2)無異常改變組536912256.6脂肪沉積組1454697.8急性炎癥水腫組099100

注：無異常改變組與脂肪沉積組比較，2=24.226，P=0.000<0.05/3，差異有統(tǒng)計學(xué)意義；無異常改變組與急性炎癥水腫組比較，fisher確切檢驗(yàn)P=0.011<0.05/3，差異有統(tǒng)計學(xué)意義；脂肪沉積組與急性炎癥水腫組比較，fisher確切檢驗(yàn)P=1.000>0.05/3，差異無統(tǒng)計學(xué)意義

2.4 許莫氏結(jié)節(jié)與腰椎間盤膨出的相關(guān)性 127個腰椎間盤膨出節(jié)段，其中有許莫氏結(jié)節(jié)改變者61例，陽性率為48.0%。剩余節(jié)段許莫氏結(jié)節(jié)改變陽性者116例，陽性率為34.3%(2=7.362，P<0.05)，見表6。

表6許莫氏結(jié)節(jié)合并腰椎間盤膨出的分布

Table6ThedistributionofSNcombinedwithlumbardiscsbulging

椎間盤膨出有許莫氏結(jié)節(jié)改變組無許莫氏結(jié)節(jié)改變組2P陽性組61667.3620.007陰性組116222合計177288

2.5 根據(jù)腰椎間盤鄰近終板發(fā)生許莫氏結(jié)節(jié)的情況 腰椎間盤膨出節(jié)段中有許莫氏結(jié)節(jié)改變者61個，其中累及單側(cè)終板者47例，雙側(cè)終板者14例，單側(cè)終板許莫氏結(jié)節(jié)改變或雙側(cè)終板許莫氏結(jié)節(jié)改變與其鄰近腰椎間盤膨出的發(fā)生率無相關(guān)性(2=0.300，P>0.05)。

2.6 許莫氏結(jié)節(jié)與腰椎間盤突出的相關(guān)性 87個腰椎間盤突出節(jié)段，其中有許莫氏結(jié)節(jié)改變者35例，剩余節(jié)段許莫氏結(jié)節(jié)改變陽性者142例，許莫氏結(jié)節(jié)與腰椎間盤突出無相關(guān)性(2=0.213，P>0.05)，見表7。

表7 許莫氏結(jié)節(jié)合并腰椎間盤突出的分布Table 7 The distribution of SN combined with lumbar discs protrusion

2.7 許莫氏結(jié)節(jié)與腰椎間盤脫出的相關(guān)性 10個腰椎間盤脫出節(jié)段，其中有許莫氏結(jié)節(jié)改變者6例，剩余節(jié)段許莫氏結(jié)節(jié)改變陽性者171例，許莫氏結(jié)節(jié)與腰椎間盤脫出無相關(guān)性(2=1.243，P>0.05)，見表8。

表8許莫氏結(jié)節(jié)合并腰椎間盤脫出的分布

Table8ThedistributionofSNcombinedwithlumbardiscsherniation

椎間盤脫出有許莫氏結(jié)節(jié)改變組無許莫氏結(jié)節(jié)改變組2P陽性組641.2430.265陰性組171284合計177288

2.8 許莫氏結(jié)節(jié)與HIZ的相關(guān)性 26個HIZ節(jié)段，其中有許莫氏結(jié)節(jié)改變者5例，剩余節(jié)段許莫氏結(jié)節(jié)改變陽性者172例，許莫氏結(jié)節(jié)與HIZ無相關(guān)性(2=3.856，P>0.05)，見表9。

表9 許莫氏結(jié)節(jié)合并HIZ的分布Table 9 The distribution of SN combined with HIZ

2.9 許莫氏結(jié)節(jié)與modic改變的相關(guān)性 64個腰椎modic改變，其中有許莫氏結(jié)節(jié)改變者47例，陽性率為73.4%。剩余節(jié)段許莫氏結(jié)節(jié)改變陽性者130例，陽性率為32.4%(2=39.389，P<0.05)，見表10。

表10 許莫氏結(jié)節(jié)合并modic改變的分布Table 10 The distribution of SN combined with modic changes

3 討論

關(guān)于許莫氏結(jié)節(jié)的發(fā)生率，文獻(xiàn)報道差異較大，究其原因，可能與納入研究人群的病史、種族、年齡、性別等不同，與對許莫氏結(jié)節(jié)的評估手段和判定標(biāo)準(zhǔn)不同，以及與研究節(jié)段范圍的不同等因素相關(guān)。Schmorl等[3]于1971年在尸檢中發(fā)現(xiàn)Schmorl的發(fā)生率為38%，隨后的解剖學(xué)研究中許莫氏結(jié)節(jié)的發(fā)生率明顯升高，達(dá)56%～76%[4-5]。MRI技術(shù)的發(fā)展對大規(guī)模人口普查創(chuàng)造了有利條件，目前很多學(xué)者認(rèn)為MRI是一種較為理想的在體評估手段，其敏感又可靠。國外MRI研究報道的普通人群中許莫氏結(jié)節(jié)發(fā)生率約為17%～38%[6-7]，郭炯炯等[8]以中國南方普通人群為對象的研究所獲得的發(fā)生率為16.4%。祖?zhèn)サ萚9]報道其發(fā)生率為37.61%，本研究結(jié)果示許莫氏結(jié)節(jié)的發(fā)生率為11.9%，相對較低?？赡芘c所選研究對象的年齡范圍不同有關(guān)，本組病例排除了年齡小于25或大于65周歲的人群，這樣就相對減少了部分因先天因素及嚴(yán)重退變所致的許莫氏結(jié)節(jié)患者的人數(shù)，造成許莫氏結(jié)節(jié)的發(fā)生率相對降低。本組病例資料顯示，上終板的許莫氏結(jié)節(jié)發(fā)生率較下終板高，這可能是因?yàn)樵S莫氏結(jié)節(jié)的發(fā)生與生物力學(xué)因素相關(guān)所引起。

許莫氏結(jié)節(jié)的男女發(fā)病率不同，男性大于女性，本組資料結(jié)果顯示許莫氏結(jié)節(jié)在男性中的發(fā)病率(14.4%)高于女性(9.6%)。原因可能為男性在身高、體重、工作強(qiáng)度上通常比女性要高、重，因此男性承受的壓力負(fù)荷相對較重，隨之會影響到終板結(jié)構(gòu)的完整性與強(qiáng)度。Adams等[10]研究表明已經(jīng)受損的椎間盤終板在受到反復(fù)壓力負(fù)荷下會導(dǎo)致機(jī)械應(yīng)力的改變。此外，可能也是由于不同性別之間椎體與椎間盤的高度存在差異，從而男性終板在較高的壓力下更易遭受破壞[11]。

對于許莫氏結(jié)節(jié)的發(fā)生與年齡的相關(guān)性，文獻(xiàn)報道不一。有文獻(xiàn)表明許莫氏結(jié)節(jié)的發(fā)病率與年齡呈顯著正相關(guān)，即年齡越大，許莫氏結(jié)節(jié)的發(fā)病率越高[12]。但Takatalo等[13]學(xué)者認(rèn)為除了老年時期，青少年時期亦是許莫氏結(jié)節(jié)的高發(fā)時期。本研究發(fā)現(xiàn)許莫氏結(jié)節(jié)的發(fā)生率在不同年齡分組的差異無顯著性意義，此結(jié)果與文獻(xiàn)研究不同，其原因可能是本研究納入對象為25～65周歲的人群，未將青少年及65歲以上的老年人納入研究。另一原因可能與本研究是針對許莫氏結(jié)節(jié)患者的不同年齡段(青年、中年、老年)的發(fā)生率所致。

經(jīng)典許莫氏結(jié)節(jié)的形成過程：當(dāng)椎體終板退變時會破壞椎間盤的營養(yǎng)通路，引起椎間盤退變,退變的椎間盤對鄰近終板進(jìn)行機(jī)械壓迫變薄,椎體終板的薄弱區(qū)域會導(dǎo)致終板面生物力學(xué)發(fā)生改變,當(dāng)應(yīng)力達(dá)到臨界值時,終板開始向下塌陷進(jìn)入松質(zhì)骨內(nèi)。隨著應(yīng)力的進(jìn)一步發(fā)展,薄弱的椎體終板將無法承受突入的髓核的壓迫而發(fā)生斷裂,應(yīng)力學(xué)改變致使終板進(jìn)一步損傷,椎間盤向應(yīng)力學(xué)方向突出,即椎間盤髓核組織經(jīng)破裂的軟骨終板突入相鄰的椎體松質(zhì)骨內(nèi)。許莫氏結(jié)節(jié)的形成過程表明了其與腰椎間盤退行性變的關(guān)系密切。大多文獻(xiàn)研究報道也證實(shí)了這一點(diǎn)，Pir-rmann等[4]對胸、腰椎脊柱標(biāo)本進(jìn)行解剖觀察和X線檢查，發(fā)現(xiàn)許莫氏結(jié)節(jié)與中等程度的脊柱退變相關(guān)。Mok等[14]通過對2449例腰椎退行性變的橫向研究中發(fā)現(xiàn)許莫氏結(jié)節(jié)與椎間盤退變明顯相關(guān)。曹勝等[15]對頸椎許莫氏結(jié)節(jié)與椎間盤退變的關(guān)系研究中，表明鄰近終板發(fā)生許莫氏結(jié)節(jié)的椎間盤退變分級較鄰近終板未發(fā)生許莫氏結(jié)節(jié)的椎間盤退變分級高，而且雙側(cè)鄰近終板均發(fā)生許莫氏結(jié)節(jié)的椎間盤退變分級較僅單側(cè)鄰近終板發(fā)生許莫氏結(jié)節(jié)的椎間盤高。

根據(jù)Modic等[16]以及Peng等[17]的描述，將腰椎間盤退變分為正常、膨出、突出、脫出、Modic改變(Modic changes，MC)、高信號區(qū)(high intensityzone，HIZ)。本研究結(jié)果顯示許莫氏結(jié)節(jié)的發(fā)生與腰椎間盤退變相關(guān)，許莫氏結(jié)節(jié)在腰椎間盤退變中的發(fā)生率(47.8%)高于許莫氏結(jié)節(jié)在腰椎間盤正常中的發(fā)生率(26.2%)，且許莫氏結(jié)節(jié)的MRI信號類型不同，相鄰腰椎間盤退變的發(fā)生率也不同，許莫氏結(jié)節(jié)MRI信號無異常改變組的相應(yīng)椎間盤退變發(fā)生率低于脂肪沉積組及急性炎癥水腫組，該研究結(jié)果提示當(dāng)許莫氏結(jié)節(jié)臨近骨髓信號無異常改變時，可能處于許莫氏結(jié)節(jié)的初級階段，鄰近腰椎間盤尚未發(fā)生退變，隨著病情進(jìn)一步進(jìn)展，臨近骨髓水腫、脂肪沉積，便可能引起腰椎間盤退變的發(fā)生。研究還發(fā)現(xiàn)許莫氏結(jié)節(jié)與腰椎間盤膨出相關(guān)，許莫氏結(jié)節(jié)在腰椎間盤膨出中的發(fā)病率(48.0%)高于許莫氏結(jié)節(jié)在無腰椎間盤膨出中的發(fā)病率(34.3%)，提示其和輕中度的椎間盤退變關(guān)系密切。但是雙側(cè)或單側(cè)終板發(fā)生許莫氏結(jié)節(jié)在腰椎間盤膨出中的發(fā)病率差異無統(tǒng)計學(xué)意義。

文獻(xiàn)報道許莫氏結(jié)節(jié)在腰椎間盤突出、脫出、HIZ中的發(fā)生率較低，這可能因?yàn)樵S莫氏結(jié)節(jié)為椎間盤突出的一種特殊形式，表現(xiàn)為向終板松質(zhì)骨內(nèi)突出，相應(yīng)的就降低了椎間盤內(nèi)的壓力，在許莫氏結(jié)節(jié)患者中椎間盤壓力相對不高，從而減少了發(fā)生椎間盤突出、脫出或HIZ的可能性。HIZ患者表現(xiàn)為外層纖維環(huán)撕裂，相應(yīng)椎間盤內(nèi)壓力減小[17]。Modic改變與終板受到的異常應(yīng)力和局部生化免疫反應(yīng)密切相關(guān)[18-19]，而這些因素同樣可能在許莫氏結(jié)節(jié)的發(fā)生、發(fā)展過程中起重要作用[1，20]，從而解釋了許莫氏結(jié)節(jié)在Modic改變中的多發(fā)現(xiàn)象。本研究結(jié)果示許莫氏結(jié)節(jié)與腰椎modic改變關(guān)系密切，與文獻(xiàn)報道基本一致。另外，本研究結(jié)果還表明許莫氏結(jié)節(jié)的發(fā)生與腰椎間盤突出、脫出、HIZ相關(guān)性，與文獻(xiàn)報道不盡一致，考慮可能與納入研究的對象、研究方法等不同有關(guān)。但本研究為橫斷面研究，尚不能確定許莫氏結(jié)節(jié)與腰椎間盤退變類型兩者之間的關(guān)系，要想更深入地了解、確定兩者之間的聯(lián)系，必須進(jìn)行長期、有效的病例隨訪研究。

4 結(jié)論

本研究結(jié)果顯示腰椎許莫氏結(jié)節(jié)的發(fā)生率男性大于女性，上終板大于下終板；許莫氏結(jié)節(jié)的發(fā)生與腰椎間盤退變、膨出有明顯關(guān)系，并與modic改變密切相關(guān)；許莫氏結(jié)節(jié)的MRI信號類型不同，相鄰腰椎間盤退變的發(fā)生率也不同。