腰椎MRI檢查中ModicⅠ型改變的鑒別診斷

韓志巍，康曉偉，衛(wèi)一賓，趙海濤，魏夢綺，魏光全

（空軍軍醫(yī)大學(xué)第一附屬醫(yī)院放射科，西安 710032）

0 引言

ModicⅠ型改變是腰椎MRI圖像上終板下片狀的T1WI低信號、T2WI高信號影，是一種炎性改變，最早由de Roos于1987在AJR.American Journal ofRoentgenology上發(fā)表文章對其描述報道，ModicⅠ等于1988年在Radiology上發(fā)表文章對其進行臨床及病理學(xué)研究，并且定義了這種改變，將其命名為“ModicⅠ型改變”[1-3]。Modic改變共有三型，其中ModicⅠ型改變與椎間盤源性下腰痛呈高度相關(guān)性。雖然下腰痛涉及許多不同的脊柱病變，但是因為下腰痛是全世界范圍內(nèi)致殘率最高的疾病，所以對其進行準(zhǔn)確、較早的診斷對患者的保健、治療具有重要的意義[4]。筆者收集了2018年10月至2019年3月在我科行腰椎MRI檢查并確診為ModicⅠ型改變的患者34例，選取易誤診為ModicⅠ型改變的患者40例，回顧2組患者的臨床及影像學(xué)資料，以期提高對本病的診斷及鑒別診斷水平。

1 資料與方法

1.1 一般資料

選取2018年10月至2019年3月在我院行腰椎MRI檢查的患者。MRI確診為ModicⅠ型改變的患者34例，其中男性19例、女性15例；年齡20~76歲，平均（48.18±12.69）歲；病程 2d~20a，平均約27 個月。選取易誤診為ModicⅠ型改變的患者40例，所有病例均經(jīng)臨床或病理證實，具體分以下幾類：（1）化膿性炎癥7例。其中，男性4例、女性3例；年齡14~62歲，平均（47.86±17.93）歲；病程 10 d~6 個月，平均約 2.36個月。（2）椎體結(jié)核7例。其中，男性4例、女性3例；年齡 23~66歲，平均（44.43±16.48）歲；病程 1~12個月，平均約5.43個月。（3）結(jié)締組織病累及腰椎11例。其中，男性8例、女性3例；年齡26~60歲；平均（36.27±10.85）歲；病程 1~40 a，平均約 9.55 a。（4）椎體骨折 7例。其中，男性3例、女性4例；年齡24~84歲，平均（58.86±22.35）歲；病程 1~90 d，平均約 20.57 d。（5）椎體轉(zhuǎn)移瘤8例。其中，男性5例、女性3例；年齡25~64歲，平均（51.62±12.01）歲；病程 7 d~16 個月，平均約4.16個月。本研究經(jīng)院倫理委員會批準(zhǔn)。

1.2 檢查方法

使用美國GE Signa HDxt 3.0T MRI掃描儀，采用專用8通道全脊柱相控陣線圈。掃描序列及參數(shù)：（1）FSE T1WI序列矢狀位：重復(fù)時間（repetition time，TR）440ms、回波時間（echo time，TE）9 ms，層厚 4 mm，層間距 1 mm；（2）T2WI-IDEAL序列矢狀位：TR 2 360 ms、TE 87 ms，層厚 4 mm，層間距 1 mm；（3）FSE T2WI序列軸位：TR 2 780 ms、TE 123 ms，層厚 3 mm，層間距0.5 mm。

1.3 圖像處理及分析

所有圖像均在我院影像歸檔和通信系統(tǒng)（picture archiving and communication system，PACS）中存儲、調(diào)閱，選取終板下骨髓內(nèi)病變呈T1WI低信號、T2WI高信號的MRI圖像。由我科2名高年資主治醫(yī)師共同閱片，如意見不一致時則由一位骨關(guān)節(jié)方面經(jīng)驗豐富的放射科主任醫(yī)師統(tǒng)一意見。主要觀察指標(biāo)為：椎間盤的信號、高度，終板的形態(tài)、信號，終板下病變骨髓信號高低，以及椎體形態(tài)、信號和椎旁軟組織的情況等。

2 結(jié)果

2.1 ModicⅠ型改變MRI表現(xiàn)

ModicⅠ型患者共34例，其中單發(fā)3例，多發(fā)31例；以腰4、5椎體上下緣分布為主，臨近椎間盤退變3級以下5例，3級及以上29例；終板毛糙28處，變薄12處，波浪狀改變30處；終板下骨髓T1WI呈低信號34例（其中不均勻者3例），終板下骨髓T2WI呈高信號34例（其中不均勻者27例）；T1WI圖像病灶有低信號帶者20例[如圖1（a）所示]，周圍軟組織無腫脹、腫塊形成。腰4椎體下緣ModicⅠ型改變MRI圖像如圖1所示。

圖1 腰4椎體下緣ModicⅠ型改變MRI圖像

2.2 非ModicⅠ型改變MRI表現(xiàn)

（1）化膿性炎癥（7例）。均為單發(fā)；椎間盤存在、尚完整者5例，消失、明顯不完整者2例；終板局部破壞、不完整，信號增高者6例；終板下骨髓T1WI呈均勻低信號7例，終板下骨髓T2WI呈不均勻高信號7例；終板下骨質(zhì)破壞者1例；病變邊界不清楚7例；周圍軟組織腫脹7例，膿腫形成4例。腰2椎體下緣化膿性炎癥MRI圖像如圖2所示。

（2）椎體結(jié)核（7例）。單發(fā)5例，多發(fā)2例；椎間盤存在、尚完整者6例，消失、不完整者1例；終板破壞、顯示不全者7例；終板下骨髓T1WI呈均勻低信號7例，終板下骨髓T2WI呈不均勻高信號7例（如圖3所示）；骨質(zhì)破壞6例；周圍軟組織腫脹4例，膿腫形成4例；2例行增強掃描檢查，破壞區(qū)、膿腫環(huán)狀強化，骨髓水腫明顯強化。

圖2 腰2椎體下緣化膿性炎癥MRI圖像

圖3 腰4椎體下緣結(jié)核MRI圖像

（3）結(jié)締組織病累及腰椎（11例）。單發(fā)3例，多發(fā)8例；脊柱變直4例；病變均位于椎體邊緣；椎間盤存在、尚完整者10例，消失、不完整者1例；終板有破壞、顯示不全者3例；終板下骨髓T1WI呈均勻低信號11例，終板下骨髓T2WI呈不均勻高信號12例（如圖4所示）；小關(guān)節(jié)水腫4例，肌肉、韌帶水腫8例，無骨質(zhì)破壞、膿腫形成。

圖4 強直性脊柱炎腰椎MRI表現(xiàn)

（4）椎體骨折（7例）。單發(fā)6例，多發(fā)1例；腰3以上者5例，脊柱曲度異常3例，椎體上緣塌陷7例，骨折線顯示清晰5例；椎間盤存在、尚完整者6例，不完整者1例；終板斷裂、錯位7例；其終板下骨髓T1WI呈不均勻低信號7例，終板下骨髓T2WI呈不均勻高信號7例；周圍軟組織水腫3例，肌肉、韌帶水腫4例。腰4椎體骨質(zhì)疏松、壓縮骨折MRI圖像如圖5所示。

圖5 腰4椎體骨質(zhì)疏松、壓縮骨折MRI圖像

（5）椎體轉(zhuǎn)移瘤（8例）。單發(fā)4例，多發(fā)4例；腰椎側(cè)彎1例；椎間盤存在、尚完整者8例，信號、結(jié)構(gòu)改變者6例；終板破壞3例；病變T1WI呈不均勻低信號8例，T2WI呈不均勻高信號8例（如圖6所示）；周圍腫塊形成4例，肌肉、韌帶水腫6例。

ModicⅠ型改變等疾病臨床及影像表現(xiàn)見表1。

圖6 宮頸癌腰2椎體轉(zhuǎn)移灶MRI圖（矢狀位T1WI）

3 討論

ModicⅠ型改變病因復(fù)雜，與本病有關(guān)的因素有遺傳、性別、年齡、椎間盤損傷、無菌性炎癥、長期服用激素等，也有報道與PTPRD基因有關(guān)[4]。目前多數(shù)學(xué)者研究認為ModicⅠ型改變多由椎間盤隱匿性感染或髓核越過損傷的終板造成，病變的關(guān)鍵是終板損傷、破壞[5]。本病中老年患者多見，下腰椎（腰4、5及骶1椎體）為其好發(fā)部位，這與本組病例結(jié)果一致，臨床癥狀多為反復(fù)發(fā)作的下腰痛，彎腰、提重物時癥狀加重。

表1 Modic I型改變等疾病臨床及影像表現(xiàn)

ModicⅠ型改變病理上表現(xiàn)為終板損壞，且在骨髓與椎間盤交界處分布著含有豐富血管的肉芽組織及少許纖維組織，此組織取代骨小梁間正常骨髓組織，伴有骨小梁增生，是一種炎癥表現(xiàn)，其中終板損傷在ModicⅠ型改變病因?qū)W中有著重要的作用[6]。本研究也顯示ModicⅠ型改變的終板損傷明顯，而病變則呈T1WI低信號、T2WI高信號，是組織炎癥水腫的表現(xiàn)。

典型的ModicⅠ型改變表現(xiàn)為終板下方骨髓呈斑片狀、丘狀長T1WI低信號，信號均勻，邊界欠清或有窄的低信號帶圍繞；在T2WI掃描圖像上以T2WI高信號為主，信號均勻或不均勻，局部呈馬賽克改變，邊界清楚或模糊，部分有窄的低信號帶環(huán)繞；單發(fā)少見，多發(fā)常見；病變可位于椎體前中后部，以前中部多見，病變一般不超過椎體容積的1/3，常以椎間盤為中心對稱性分布；相鄰椎間盤退變、損傷嚴重，T1WI呈等低信號、T2WI呈不均勻低信號，中心低信號移位變形，纖維環(huán)模糊，嚴重者椎間隙狹窄；軟骨終板變薄，形態(tài)不規(guī)則呈波浪狀，局部不連續(xù)，增強掃描有小的條帶狀強化，且終板下骨髓（本病變）亦有輕度強化；彌散加權(quán)成像（diffusion weighted imaging，DWI）掃描表現(xiàn)為高信號，部分可見“爪征”[7]，而表觀擴散系數(shù)（apparent diffusion coefficient，ADC）值較低，且在500 mm2/s時效果最佳[8]。

化膿性炎癥病因不明、起病隱匿，常無明確誘因，多產(chǎn)生嚴重的臨床后果?；颊叨酂o明顯的發(fā)熱病史，腰疼癥狀進行性加重，嚴重者會喪失勞動能力，非甾體類抗炎藥無效，實驗室檢查白細胞增高、C-反應(yīng)蛋白升高、血沉加快，病程短，發(fā)病年齡跨度較大。本病多累及腰骶段椎間隙，部分破壞終板軟骨累及椎體骨髓；其T1WI均表現(xiàn)為以椎間盤為中心對稱分布的彌漫性低信號，沒有明確邊界，T2WI及壓脂像則表現(xiàn)為不均勻高信號；T2WI椎間盤呈不均勻高信號，局部甚至可見到斑點狀更高信號，椎間隙不規(guī)則狹窄；椎體終板軟骨破壞、分離，終板下骨質(zhì)少有破壞，終板下骨髓信號呈不均勻的高信號；受累椎間隙平面椎旁軟組織明顯腫脹、T2WI信號增高，邊緣模糊，部分局部可見膿腫形成，增強掃描病變明顯強化，與文獻報道相符[9-10]?；撔匝装Y與ModicⅠ型改變的臨床及影像學(xué)區(qū)別為：化膿性炎癥病程短，臨床癥狀更重且有進行性加重趨勢，實驗室檢查常能明確，椎間隙T2WI信號更高、更加不均勻，常有終板及終板下骨質(zhì)破壞，骨髓水腫更加廣泛、病變組織有強化，以及病變周圍軟組織腫脹及膿腫形成。

椎體結(jié)核發(fā)病年齡跨度大，年輕人及老年人較常見，病程短，臨床常以漸進性加重腰疼就診，無高熱或僅有低熱、盜汗表現(xiàn)，實驗室檢查有貧血、血沉加快、白細胞正常，以及PPD試驗（結(jié)核菌素試驗）、血清抗結(jié)核抗體、T-SPOT.TB（結(jié)核感染T細胞檢測）陽性。本病多見腰椎、胸椎連續(xù)多節(jié)段受累，椎間隙、終板及終板下骨破壞嚴重；病變椎間盤下骨質(zhì)T1WI表現(xiàn)為低信號，T2WI及壓脂像表現(xiàn)為混雜高信號；終板破壞、連續(xù)性中斷，信號模糊不完整；椎間盤在T1WI表現(xiàn)為均勻低信號，T2WI表現(xiàn)為混雜信號，內(nèi)可見斑點狀更高信號，椎間隙有狹窄；增強掃描病變椎體呈斑片狀輕中度強化，部分椎體破壞，有大小不等的膿腔形成，且膿腔壁邊緣環(huán)狀強化；周圍軟組織腫脹，并可見膿腫形成，膿腫壁厚、光滑，環(huán)狀強化，部分病灶可向后累積椎弓根，與文獻報道相符[11-12]。椎體結(jié)核與ModicⅠ型改變的臨床及影像學(xué)區(qū)別：椎體結(jié)核病程短，腰疼癥狀更加嚴重且進行性加重，常有低熱、盜汗癥狀，實驗室檢查多能明確，T2WI示椎間隙破壞明顯、信號更加不均勻增高，終板及終板下骨質(zhì)破壞、膿腔形成，骨髓水腫范圍廣泛，病變周圍軟組織腫脹，部分可有膿腫形成。

結(jié)締組織病如強直性脊柱炎等，患者年齡較小、病程長，男性患者多，反復(fù)發(fā)作腰痛及臀部疼痛，向大腿放射，全身癥狀輕微，實驗室檢查C-反應(yīng)蛋白、HLA-B27等值增高、血沉加快等異常。椎間盤纖維環(huán)附著處呈小的三角形的T1WI低信號、T2WI高信號，增強掃描病變呈斑片狀強化，病灶邊界清楚，無低信號帶限制，常多節(jié)段受累，且靠近前縱韌帶處多見；終板信號完整、連續(xù)；椎間盤信號變化不明顯，部分T1WI呈低信號、T2WI信號稍增高；病變周圍韌帶、關(guān)節(jié)突以及關(guān)節(jié)周圍軟組織于T2WI壓脂像呈高信號，邊界欠清，相應(yīng)水平椎小關(guān)節(jié)腔內(nèi)積液，與文獻報道相符[13-14]。本類病變與ModicⅠ型改變的臨床及影像學(xué)區(qū)別為：本類疾病患者年齡較小、男性居多，病程較長，HLA-B27增高，椎體病變較小，呈三角形，多位于前縱韌帶附著處，終板信號完整、連續(xù)，椎間盤信號改變不明顯，常有椎小關(guān)節(jié)炎及多處韌帶附著點炎癥。

腰椎椎體骨折多有明確的外傷病史，依據(jù)骨折時能量的高低、作用方式及椎體的質(zhì)量，椎體可有輕度或明顯的變形，多呈楔形改變或雙凹改變；在T1WI上呈不均勻低信號，邊界不清，部分可見線樣更低信號影，T2WI及壓脂像呈不均勻高信號影，邊界不清，骨折線呈線樣低信號或高信號兩邊有低信號伴隨，高信號常累及雙側(cè)椎弓根；DWI圖呈高信號，ADC圖呈低信號，增強掃描有強化；部分椎體骨折端移位、骨碎片形成；椎間盤信號、高度變化不明顯，少部分椎間盤有信號結(jié)構(gòu)異常，椎間隙狹窄，終板軟骨損傷斷裂；椎體周圍軟組織腫脹、出血，壓迫硬膜囊，相應(yīng)水平棘突及周圍軟組織、肌肉水腫，與文獻報道相符[8，15]。腰椎輕微壓縮性骨折與ModicⅠ型改變的臨床及影像學(xué)區(qū)別為：壓縮骨折患者年齡較大，有外傷病史，病程短，腰3以上椎體多見；椎體前上緣終板斷裂、錯位、塌陷，骨折線清晰，椎體楔形改變，T2WI椎間盤信號增高，常有椎前血腫，急性期T2WI脂肪抑制序列上信號一般較ModicⅠ型改變高。

腰椎轉(zhuǎn)移瘤患者多有腫瘤病史，發(fā)病年齡較大，多為中老年，腰部疼痛明顯，漸進性加重。椎體輪廓大致完整，病灶多發(fā)，呈大小不等類圓形，部分病灶融合，椎體及附件均可受累，椎體受累多見，如合并病理性骨折、椎體形態(tài)發(fā)生改變，常累及雙側(cè)椎弓根；病灶T1WI呈不均勻低信號，T2WI呈不均勻高信號，部分椎體膨大變形、輪廓完整；椎體邊緣病灶常突破椎體輪廓形成軟組織腫塊，腫塊影T2WI信號不均勻，腫塊累及椎管壓迫硬膜囊，呈“ω”樣改變，增強掃描病灶明顯強化；病灶處終板結(jié)構(gòu)破壞、消失；椎間盤高度尚可，T2WI信號不均勻增高，中心水平低信號帶中斷，凸向病變椎體，與文獻報道相符[16-17]。椎體轉(zhuǎn)移灶與ModicⅠ型改變的臨床及影像學(xué)區(qū)別為：本病患者年齡大，常有明確的腫瘤病史，多處、多灶發(fā)病，部分破壞骨質(zhì)形成軟組織腫塊。

綜上所述，目前MRI T2WI-IDEAL及T2WI壓脂掃描是診斷ModicⅠ型改變最敏感、最有效的影像學(xué)檢查方法。盡管ModicⅠ型改變具有其典型的影像學(xué)特征，但仍需與上述疾病相鑒別：一是ModicⅠ型改變常需要T2WI壓脂等特殊序列掃描發(fā)現(xiàn)，臨床比較少見，且與以上幾種病變發(fā)病率相近；二是上述病變在臨床、影像表現(xiàn)方面與ModicⅠ型改變有一定重疊；三是上述疾病均需要早期診斷、積極治療，否則會延誤病情、加重癥狀，所以ModicⅠ型改變與以上疾病鑒別有重要意義。MRI椎體掃描發(fā)現(xiàn)終板下骨髓信號改變與ModicⅠ型改變相似時，應(yīng)詳細詢問病史、結(jié)合臨床表現(xiàn)及實驗室檢查，必要時還需進行增強掃描以及功能成像（如DWI掃描）等檢查，以做出正確診斷。