腰椎Modic改變的發(fā)生機(jī)制及對(duì)腰椎間盤(pán)突出癥手術(shù)療效的影響

張晶博，王想福，李晨旭，石瑞芳，陳偉國(guó)，張萬(wàn)乾，桑廷瑞，楊煥瑩，丁艷芳，王薛濤

(1.甘肅中醫(yī)藥大學(xué)，甘肅 蘭州 730000；2.甘肅省中醫(yī)院，甘肅 蘭州 730050)

腰椎Modic改變指腰椎椎體終板及終板下骨質(zhì)在MRI上的異常成像，臨床常用于評(píng)估腰椎間盤(pán)的退變程度[1]。腰椎Modic改變可影響腰椎間盤(pán)的應(yīng)力分布、加速腰椎間盤(pán)退變，因此可能與腰椎間盤(pán)突出癥(lumbar disc herniation，LDH)密切相關(guān)[2]。有腰椎Modic改變的LDH患者，其術(shù)后腰腿疼痛的癥狀可得到顯著改善，但遠(yuǎn)期療效差于無(wú)腰椎Modic改變者[3]。目前腰椎Modic改變的發(fā)生機(jī)制尚未完全明確，可能與炎癥反應(yīng)及生物力學(xué)異常等有關(guān)。本文就腰椎Modic改變的發(fā)生機(jī)制及對(duì)LDH手術(shù)療效的影響綜述如下。

1 腰椎Modic改變的分型及其分布特征

腰椎Modic改變可大致分為4種類型。Ⅰ型：T1加權(quán)像上椎體終板及終板下骨質(zhì)呈低信號(hào)，T2加權(quán)像上椎體終板及終板下骨質(zhì)呈高信號(hào)，提示炎性改變。Ⅱ型：T1加權(quán)像上椎體終板及終板下骨質(zhì)呈高信號(hào)，T2加權(quán)像上椎體終板及終板下骨質(zhì)呈等信號(hào)或略高信號(hào)，提示紅骨髓被黃骨髓替代。Ⅲ型：T1加權(quán)像和T2加權(quán)像上椎體終板及終板下骨質(zhì)均呈低信號(hào)，提示椎體終板及終板下骨質(zhì)硬化[4]?；旌闲停喊ɑ旌息?Ⅱ型和混合Ⅱ-Ⅰ型，均提示水腫兼脂肪變性，但混合Ⅰ-Ⅱ型以水腫為主、混合Ⅱ-Ⅰ型以脂肪變性為主，且兩者在一定條件下可以相互轉(zhuǎn)化[5]。

不同類型腰椎Modic改變?cè)谘慈巳褐械姆植记闆r也不同，其中以Ⅱ型最為多見(jiàn)，其次是Ⅰ型，而Ⅲ型則最為少見(jiàn)[6-7]。腰椎Modic改變Ⅲ型多為椎體終板鈣化期，MRI檢查可能對(duì)其不敏感。Chen等[8]對(duì)153例腰痛伴腰椎Modic改變的患者進(jìn)行了相關(guān)研究，發(fā)現(xiàn)腰椎Modic改變多發(fā)生在L4～L5和L5S1節(jié)段，其中腰椎Modic改變Ⅱ型占71.9%、Ⅰ型占22.9%、Ⅲ型占5.2%。張?bào)w棟等[9]對(duì)103例伴腰椎Modic改變的腰痛患者進(jìn)行了相關(guān)研究，發(fā)現(xiàn)其中腰椎Modic改變Ⅱ型占80.6%、Ⅰ型占15.5%、Ⅲ型占3.9%。黃兆波等[10]研究發(fā)現(xiàn)，50歲以上人群更容易出現(xiàn)腰椎Modic改變，且女性較為多見(jiàn)。女性絕經(jīng)后容易出現(xiàn)骨質(zhì)疏松，加之腰椎退變，椎體易發(fā)生微小骨折，而椎間盤(pán)內(nèi)的炎癥因子可通過(guò)骨折裂隙進(jìn)入椎體終板，引起炎癥反應(yīng)，從而導(dǎo)致腰椎Modic改變[11]。

2 腰椎Modic改變的發(fā)生機(jī)制

2.1 炎癥反應(yīng)Crockett等[12]研究發(fā)現(xiàn)，在腰椎Modic改變Ⅰ型者的腰椎間盤(pán)組織中，腫瘤壞死因子(tumor necrosis factor，TNF)表達(dá)增高。Ohtori等[13]對(duì)椎間盤(pán)源性腰痛患者進(jìn)行了相關(guān)研究，發(fā)現(xiàn)伴腰椎Modic改變Ⅰ型和Ⅱ型者的TNF表達(dá)高于無(wú)腰椎Modic改變者，認(rèn)為腰椎Modic改變可能與TNF誘導(dǎo)的炎癥反應(yīng)有關(guān)。Burke等[14]研究發(fā)現(xiàn)，腰椎Modic改變Ⅰ型者的椎間盤(pán)組織中白細(xì)胞介素6和前列腺素E2含量均高于腰椎Modic改變Ⅱ型者，認(rèn)為腰椎Modic改變Ⅰ型為炎癥反應(yīng)的急性期、Ⅱ型為炎癥反應(yīng)的相對(duì)穩(wěn)定期。

2.2 生物力學(xué)異常腰椎間盤(pán)退變和椎體終板鈣化會(huì)引起椎體生物力學(xué)異常，使椎間盤(pán)的應(yīng)力分布不均，可造成椎體終板微骨折，從而導(dǎo)致腰椎Modic改變[15-16]。Han等[17]研究發(fā)現(xiàn)，腰椎Modic改變與腰痛患者的體重和體力勞動(dòng)強(qiáng)度有關(guān)，認(rèn)為肥胖和重體力勞動(dòng)是引起腰椎Modic改變的重要因素。

2.3 細(xì)菌感染痤瘡丙酸桿菌是革蘭氏陽(yáng)性桿菌中的一種，多見(jiàn)于患者的皮膚和軟組織內(nèi)，可通過(guò)血液循環(huán)進(jìn)入椎間盤(pán)，引起腰椎Modic改變[18]。Shan等[19]研究發(fā)現(xiàn)，向兔子的腰椎間盤(pán)內(nèi)注入痤瘡丙酸桿菌可引起腰椎Modic改變。Georgy等[20]研究發(fā)現(xiàn)，痤瘡丙酸桿菌與椎體Modic改變Ⅰ型關(guān)系密切，認(rèn)為這可能與椎間盤(pán)內(nèi)相對(duì)無(wú)氧的環(huán)境適宜痤瘡丙酸桿菌的生長(zhǎng)有關(guān)。Najafi等[21]研究發(fā)現(xiàn)，痤瘡丙酸桿菌是引起腰椎Modic改變Ⅰ型的重要因素。Senker等[22]研究發(fā)現(xiàn)，在腰椎Modic改變Ⅱ型者的椎間盤(pán)內(nèi)凝固酶陰性葡萄球菌和痤瘡丙酸桿菌最為多見(jiàn)，認(rèn)為兩者是引起腰椎Modic改變Ⅱ型的重要因素。對(duì)于痤瘡丙酸桿菌引起腰椎Modic改變這一觀點(diǎn)，F(xiàn)ritzell等[23]持相反意見(jiàn)，其認(rèn)為在退變椎間盤(pán)組織中發(fā)現(xiàn)的痤瘡丙酸桿菌可能由手術(shù)污染所致，不能僅通過(guò)一項(xiàng)研究就判定痤瘡丙酸桿菌與腰椎Modic改變有關(guān)。

3 腰椎Modic改變與LDH的關(guān)系

椎體終板可為椎間盤(pán)提供營(yíng)養(yǎng)，并平衡分散其應(yīng)力，腰椎Modic改變可影響椎間盤(pán)的營(yíng)養(yǎng)供應(yīng)及應(yīng)力分布，進(jìn)而引起或加重椎間盤(pán)退行性改變。李朝暉[24]研究發(fā)現(xiàn)，同一節(jié)段椎間盤(pán)突出伴腰椎Modic改變時(shí)，若椎間盤(pán)呈不對(duì)稱突出，則腰椎Modic改變呈不對(duì)稱分布；若椎間盤(pán)呈對(duì)稱突出，則腰椎Modic改變呈對(duì)稱分布。Saukkonen等[25]研究發(fā)現(xiàn)，腰椎Modic改變與腰痛密切相關(guān)，認(rèn)為這可能與腰椎Modic改變加速了腰椎間盤(pán)退變，并引起LDH等有關(guān)。

4 腰椎Modic改變對(duì)LDH手術(shù)療效的影響

4.1 開(kāi)放式手術(shù)

4.1.1椎板開(kāi)窗術(shù) 椎板開(kāi)窗術(shù)是治療LDH的常用術(shù)式，主要通過(guò)摘除突出的髓核達(dá)到減壓目的；但是術(shù)中需要切除部分椎板，且需要長(zhǎng)時(shí)間牽拉椎旁肌肉和韌帶組織，術(shù)后可因椎旁軟組織損傷而出現(xiàn)椎體不穩(wěn)定[26]。腰椎Modic改變是否影響椎板開(kāi)窗術(shù)治療LDH的效果，目前尚無(wú)定論。萬(wàn)安營(yíng)等[27]采用椎板開(kāi)窗術(shù)治療114例伴或不伴腰椎Modic改變的LDH患者，術(shù)后隨訪發(fā)現(xiàn)伴腰椎Modic改變患者的LDH復(fù)發(fā)率高于不伴腰椎Modic改變的患者，且LDH病情隨時(shí)間推移不斷加重，認(rèn)為腰椎Modic改變可影響手術(shù)效果。Lurie等[28]回顧性分析了187例采用椎板開(kāi)窗術(shù)治療的LDH患者的臨床療效，發(fā)現(xiàn)伴腰椎Modic改變患者的術(shù)后恢復(fù)情況較無(wú)腰椎Modic改變的患者差，且以腰椎Modic改變Ⅰ型患者的效果最差。Bostelmann等[29]通過(guò)一項(xiàng)前瞻性研究發(fā)現(xiàn)，腰椎Modic改變對(duì)椎板開(kāi)窗術(shù)治療LDH的療效影響較小，認(rèn)為L(zhǎng)DH術(shù)后再次出現(xiàn)腰腿痛可能與術(shù)中突出的髓核摘除不徹底、術(shù)后患者未正確進(jìn)行康復(fù)鍛煉等有關(guān)。

4.1.2經(jīng)椎間孔腰椎椎間融合術(shù) 腰椎Modic改變對(duì)經(jīng)椎間孔腰椎椎間融合術(shù)治療LDH療效的影響，目前有小部分學(xué)者進(jìn)行了相關(guān)研究。王牧一等[30]研究發(fā)現(xiàn)，采用經(jīng)椎間孔腰椎椎間融合術(shù)治療的LDH患者，其術(shù)后融合器沉降的發(fā)生率由高到低為伴腰椎Modic改變Ⅰ型者、伴腰椎Modic改變Ⅱ型者、無(wú)腰椎Modic改變者，認(rèn)為腰椎Modic改變可能增加術(shù)后融合器沉降的發(fā)生率。李欣等[31]研究發(fā)現(xiàn)，腰椎Modic改變Ⅱ型對(duì)經(jīng)椎間孔腰椎椎間融合術(shù)治療LDH的療效無(wú)顯著影響。

4.1.3后路腰椎間融合術(shù) 有關(guān)腰椎Modic改變對(duì)后路腰椎間融合術(shù)治療LDH療效影響的研究較為少見(jiàn)。Li等[32]研究發(fā)現(xiàn)，采用后路腰椎間融合術(shù)治療的LDH患者中，伴腰椎Modic改變Ⅱ型者的融合率低于無(wú)腰椎Modic改變者，認(rèn)為腰椎Modic改變Ⅱ型者的局部血液供應(yīng)不良，不利于早期融合。

4.2 微創(chuàng)手術(shù)

4.2.1椎間孔鏡下手術(shù) 隨著內(nèi)窺鏡技術(shù)的不斷發(fā)展，采用椎間孔鏡下手術(shù)治療的LDH患者逐漸增多[33]。葛靈等[34]對(duì)采用椎間孔鏡下手術(shù)治療的LDH患者進(jìn)行了相關(guān)研究，發(fā)現(xiàn)術(shù)后3個(gè)月時(shí)伴腰椎Modic改變者的腰部疼痛視覺(jué)模擬量表(visual analogue scale，VAS)評(píng)分高于無(wú)腰椎Modic改變者，認(rèn)為腰椎Modic改變可能是引起術(shù)后腰部疼痛的原因之一。賀憲等[35]研究發(fā)現(xiàn)，采用椎間孔鏡下手術(shù)治療的LDH患者中，伴腰椎Modic改變Ⅰ型、Ⅱ型者的LDH復(fù)發(fā)率高于無(wú)腰椎Modic改變者，而且伴腰椎Modic改變Ⅰ型、Ⅱ型者的腰部疼痛VAS評(píng)分均高于無(wú)腰椎Modic改變者，認(rèn)為腰椎Modic改變可能會(huì)影響LDH患者術(shù)后遠(yuǎn)期腰痛的恢復(fù)程度。許標(biāo)[36]采用椎間孔鏡下手術(shù)治療LDH患者127例，其中無(wú)腰椎Modic改變組82例、腰椎Modic改變Ⅰ型組20例、腰椎Modic改變Ⅱ型組25例，術(shù)后3個(gè)月時(shí)，3組患者的腰腿疼痛VAS評(píng)分和腰椎功能障礙指數(shù)均較術(shù)前降低；但術(shù)后12個(gè)月和末次隨訪時(shí)，腰椎Modic改變Ⅰ型組和Ⅱ型組患者的腰腿疼痛VAS評(píng)分和腰椎功能障礙指數(shù)均較術(shù)后3個(gè)月時(shí)增高，且腰椎Modic改變Ⅰ型組的上述指標(biāo)高于腰椎Modic改變Ⅱ型組，認(rèn)為腰椎Modic改變Ⅰ型可能會(huì)影響椎間孔鏡下手術(shù)治療LDH的遠(yuǎn)期療效。

4.2.2顯微鏡下手術(shù) 顯微鏡下椎間盤(pán)切除術(shù)是治療LDH的微創(chuàng)術(shù)式之一，具有手術(shù)出血量少、術(shù)后康復(fù)時(shí)間短等優(yōu)點(diǎn)。Kumarasamy等[37]研究發(fā)現(xiàn)，采用顯微鏡下椎間盤(pán)切除術(shù)治療的LDH患者中，伴腰椎Modic改變者的術(shù)后腰部疼痛VAS評(píng)分、腰椎功能障礙指數(shù)和椎間盤(pán)炎發(fā)生率均高于無(wú)腰椎Modic改變者，認(rèn)為腰椎Modic改變可能是顯微鏡下椎間盤(pán)切除術(shù)后腰痛或椎間盤(pán)炎的重要影響因素。Barth等[38]對(duì)接受顯微鏡下椎間盤(pán)切除術(shù)治療的LDH患者進(jìn)行了相關(guān)研究，發(fā)現(xiàn)術(shù)后2年時(shí)伴腰椎Modic改變者的腰痛殘余癥狀明顯，且其總體恢復(fù)情況較無(wú)腰椎Modic改變者差，認(rèn)為腰椎Modic改變可能是椎間盤(pán)切除術(shù)后腰痛原因之一。

5 小 結(jié)

腰椎Modic改變與LDH和腰痛的關(guān)系密切，但腰椎Modic改變的發(fā)生機(jī)制目前尚未完全明確，術(shù)中污染是否可引起腰椎Modic改變?nèi)源嬖跔?zhēng)議。對(duì)伴腰椎Modic改變的LDH患者，在選擇合適手術(shù)方式的基礎(chǔ)上，應(yīng)注意術(shù)后腰腿疼痛的治療和康復(fù)，以期提高總體治療效果。未來(lái)我們可將術(shù)中污染作為研究方向之一，探討腰椎Modic改變的發(fā)生機(jī)制，從而為臨床實(shí)踐提供理論基礎(chǔ)。