MRI定量聯(lián)合臨床因素與老年患者下腰椎Modic Ⅰ型改變腰痛的相關性

張益蘭 史訊 許鳳 張慧麗 董叢松

(1 江蘇醫(yī)藥職業(yè)學院醫(yī)學影像學院，江蘇 鹽城 224005；2鹽城市第一人民醫(yī)院影像科；3鹽城市第三人民醫(yī)院影像科)

下腰痛是一種常見的致殘性疾病，全世界范圍內(nèi)成年人患病率高達80%〔1〕。腰椎間盤退行性病變是下腰痛的重要病因〔2〕。隨著磁共振成像(MRI)技術的興起和發(fā)展，數(shù)字影像可以清晰展示椎間盤、椎體、終板和小關節(jié)等結構，這些結構在下腰痛發(fā)病機制中的作用也被凸顯出來并引起了廣泛關注〔2〕。椎間盤無血管，神經(jīng)分布稀疏，缺乏作為主要疼痛源的生理基礎。終板富含神經(jīng)成分，因此被認為是疼痛發(fā)生器。終板Modic改變與下腰痛密切相關〔3,4〕。Modic改變分為Ⅰ型、Ⅱ型、Ⅲ型及混合型，其中以Ⅰ型與下腰痛關系最為密切〔5〕。Modic Ⅰ型改變組織學對應病理改變是終板破壞，纖維組織在增厚的小梁中替代骨髓，椎間盤-骨界面充滿血管化肉芽組織等〔6,7〕。目前MRI定量與下腰痛的相關性的研究較少，臨床上無法準確預測下腰痛轉(zhuǎn)歸，及時予以臨床干預。本研究旨在探索Modic Ⅰ型改變率和相關臨床因素與下腰痛的相關性。

1 資料與方法

1.1一般資料 選取2019年2月至2021年4月鹽城市第一人民醫(yī)院就診的下腰痛Modic Ⅰ型改變患者進行回顧性分析。入組標準：(1)年齡65～75歲；(2)下腰痛病程超過1個月；(3)患者行腰椎MRI檢查，經(jīng)鹽城市第一人民醫(yī)院兩名放射科副主任醫(yī)師獨立診斷，均判定為Modic Ⅰ型改變；(4)臨床資料完整；(5)患者同意參與本研究并簽署知情同意書。排除標準：(1)患者合并有腰椎占位性病變、結核及其他感染、外傷等；(2)患者既往行腰椎部位手術；(3)患者近3個月參與臨床試驗；(4)患者合并精神類疾病，無法正常交流。本研究共納入符合標準的病例78例，其中男46例，女32例，平均年齡(67.18±4.18)歲，平均病程(26.13±9.76)個月。本研究經(jīng)醫(yī)院倫理委員會審核批準。

1.2檢查方法 患者進行MRI檢查(德國西門子，Siemens Verio 3.0T)，T1WI采用TR/TE=420/13.6 ms掃描，T2WI采用TR/TE=3 000/100 ms掃描，層厚/層間隔為5 mm/6.25 mm。采集2次，矢狀位椎間盤T1與T2加權均掃描9個層面，應用自旋回波脈沖序列成像法。

1.3Modic Ⅰ型改變率測定 圖像有兩名副主任醫(yī)師獨立診斷，均為Modic Ⅰ型改變。使用Mediaview軟件測量Modic Ⅰ型改變率。測算在正中矢狀層面T2加權像進行，分別測得終板Modic改變面積和椎體面積。Modic Ⅰ型改變率=Modic Ⅰ型改變面積/最大椎體面積。若累計多個椎體，分別測算單個椎體Modic Ⅰ型改變率并進行相加。測算由兩名副主任醫(yī)師分別測量3次，取平均值。

1.4其他觀察指標 記錄患者一般臨床資料，包括患者年齡、性別、體重指數(shù)(BMI)、體力勞動程度、病程、糖尿病史、高血壓史、Pfirrman分級等。本研究采用視覺模擬評分法(VAS)對患者下腰痛程度進行量化。VAS評分由患者在醫(yī)生指導下完成，VAS評分<7分判定為輕中度疼痛，VAS≥7分判定為重度疼痛。體力勞動程度分級參照我國GB 3869-1997標準。參照常見職業(yè)體力勞動強度分級表，Ⅰ級、Ⅱ級為輕中度勞動，Ⅲ級、Ⅳ級為重度勞動。

1.5統(tǒng)計學分析 使用R(V3.5.1)和相關R包進行t檢驗、χ2檢驗、Pearson檢驗及Logistic回歸分析。

2 結 果

2.1Modic Ⅰ型改變統(tǒng)計學描述 78例患者Modic Ⅰ型改變共累及120個終板，其中單個椎體終板受累54例(69.23%)，兩個椎體終板聯(lián)合受累12例(15.38%)；3個椎體終板聯(lián)合受累6例(7.69%)，四個椎體終板聯(lián)合受累6例(7.69%)。

2.2Modic Ⅰ改變率與VAS評分相關性 78例患者Modic Ⅰ型改變率平均值為(18.88±7.07)%，VAS評分(5.03±2.99)分。Modic Ⅰ型改變率與VAS評分呈正相關(r=0.433，P<0.001)，見圖1。

2.3輕中度下腰痛與重度下腰痛對比 78例患者中，下腰輕中度疼痛53例(67.95%)，重度疼痛25例(32.05%)。重度疼痛患者平均年齡顯著高于輕中度疼痛患者(P=0.001)，重度下腰痛組BMI平均值顯著高于輕中度下腰痛組(P<0.001)，Pfirrman分級Ⅲ、Ⅳ級比例顯著高于輕中度下腰痛組(P=0.030)，Modic Ⅰ型改變率均值顯著高于輕度下腰痛組(P<0.001)，重體力勞動患者比例顯著高于輕中度下腰痛組(P=0.002)，平均病程顯著長于輕中度下腰痛組(P=0.011)，見表1。

圖1 Modic Ⅰ型改變率與VAS評分相關性

表1 輕中度下腰痛與重度下腰痛臨床要素對比

2.4重度下腰痛獨立危險因素篩選 以下腰痛疼痛程度作為因變量(輕中度疼痛=0，重度疼痛=1)，以年齡、BMI、Pfirrman分級(Ⅰ、Ⅱ級=0，Ⅲ、Ⅳ級=1)、體力勞動程度(輕中度體力勞動=0，重度體力勞動=1)及疾病病程作為自變量，進行Logistic回歸分析。結果表明，年齡、BMI、Pfirrman分級、Modic Ⅰ型改變率、體力勞動程度以及疾病病程是下腰重度疼痛的獨立危險因素(OR>1,P<0.05)，見表2。下腰重度疼痛風險值=-0.48+0.31×年齡+0.26×BMI+0.17×Pfirrmann 分級+0.33×Modic Ⅰ型改變率+0.23×體力勞動程度+0.56×病程。

表2 重度下腰痛獨立危險因素篩選

2.5Modic Ⅰ型改變率聯(lián)合臨床變量模型評價 本研究進一步通過受試者工作特征(ROC)曲線對下腰重度疼痛風險值計算公式評估，結果表明曲線下面積(AUC)為0.748，大于0.6，下腰重度疼痛風險值計算公式預測效能較好。見圖2。

圖2 下腰重度疼痛風險ROC曲線

3 討 論

Modic改變與下腰痛之間的相關性一直存在一定爭議。Herlin等〔8〕薈萃分析顯示，所有類型的Modic改變與腰痛或活動受限的患病率或嚴重程度無統(tǒng)計學差異。也有研究強調(diào)，不僅Modic改變和下腰痛之間無統(tǒng)計學差異，且在所有MRI參數(shù)中，僅終板缺失顯示出與下腰痛顯著相關，并導致了疼痛強度增加，該研究認為終板缺失，而不是Modic改變，是下腰痛的獨立危險因素，并且該因素容易被忽略，也是其他MRI表現(xiàn)的主要混雜因素〔9〕。但同樣存在大量研究持有反對觀點：Jensen等〔10〕、Zhang等〔11〕和Brijikji等〔12〕的系統(tǒng)評價表明Modic改變與非特異性下腰痛之間存在顯著關聯(lián)。與無Modic改變的下腰痛患者相比，伴有Modic改變的下腰痛患者表現(xiàn)出更嚴、更難緩解的臨床癥狀。一般來說，Modic改變陽性的患者下腰痛的頻率更高，持續(xù)時間更長〔13〕。這些研究結果截然相反，可能與忽略了Modic 改變率相關，研究中缺乏定量指標〔14〕。本研究同時納入MRI定量指標和臨床因素，探索Modic Ⅰ型改變率及臨床因素與下腰痛的相關性。

本研究發(fā)現(xiàn)，Modic Ⅰ型改變率與VAS評分呈正相關，與張曉冬等〔14〕研究結果相符。本研究結果，我們進一步進行了Logistic回歸分析。分析結果表明，Modic Ⅰ型改變率是重度下腰痛的獨立危險因素。既往研究支持這一結果，F(xiàn)eng等〔15〕研究表明Modic改變是嚴重下腰痛的危險因素。本研究關于Modic Ⅰ型改變率的結果具有較好的一致性，一些研究也持有相同觀點，并認為Modic Ⅰ型改變對腰椎間盤退行性變導致的下腰痛具有一定的診斷價值〔16,17〕。一般認為Modic改變導致下腰痛發(fā)生的機制，一是應力改變，椎間盤退行性變過程其緩沖作用逐漸喪失，軸向與水平向壓力明顯增加，導致終板微骨折；二是退行性變的椎間盤釋放大量炎性介質(zhì)，刺激終板裂隙的神經(jīng)末梢，產(chǎn)生疼痛。有研究指出，Modic Ⅰ型改變與其他Modic改變相比，與下腰痛的相關性更加顯著，是由于Modic Ⅱ型和Modic Ⅲ型改變處于靜止期，而Modic Ⅰ型改變處于炎癥活動期，釋放出更多的炎癥介質(zhì)〔18,19〕。

除Modic Ⅰ型改變率之外，年齡、BMI、Pfirrman分級、體力勞動程度、疾病病程均是下腰重度疼痛的獨立危險因素。ROC曲線分析結果表明，綜合Modic Ⅰ型改變率聯(lián)合臨床因素，可以更加準確預測下腰痛程度，對腰椎間盤退行性變導致的下腰痛具有潛在診斷價值。

綜上，Modic Ⅰ型改變率聯(lián)合臨床因素與下腰痛嚴重程度存在顯著相關性。