腰椎Modic改變的機(jī)制及對(duì)腰椎間盤(pán)突出癥療效的影響

[摘要]"腰椎Modic改變是椎體終板及終板下骨質(zhì)的異常影像學(xué)變化，可能與腰椎間盤(pán)突出癥（lumbar"disc"herniation，LDH）的發(fā)生關(guān)系密切，并可影響LDH的治療效果。本文通過(guò)總結(jié)Modic改變的機(jī)制及其與LDH的發(fā)生發(fā)展及治療轉(zhuǎn)歸的相關(guān)性，以期為Modic改變相關(guān)腰椎退行性疾病的診療提供理論依據(jù)。

[關(guān)鍵詞]"腰椎Modic改變；腰椎間盤(pán)突出癥；機(jī)制；療效

[中圖分類(lèi)號(hào)]"R68""""""[文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼]"A""""""[DOI]"10.3969/j.issn.1673-9701.2025.15.020

腰椎Modic改變又稱(chēng)椎體終板信號(hào)改變，可提示腰椎間盤(pán)退變的嚴(yán)重程度，并可能與腰椎間盤(pán)突出癥（lumbar"disc"herniation，LDH）的發(fā)生關(guān)系密切[1]。研究表明Modic改變與下腰痛明顯相關(guān)且嚴(yán)重影響患者的生活質(zhì)量[2-3]。目前Modic改變發(fā)病的病因及機(jī)制尚未完全明確，而合并Modic改變的LDH患者下腰痛癥狀更明顯且手術(shù)療效欠佳[4]。本文對(duì)Modic改變的機(jī)制進(jìn)行綜述，并探討其對(duì)LDH的形成及治療效果的影響，以期為臨床治療合并Modic改變的LDH提供思路。

1""Modic改變的分型及特征

Modic改變是磁共振成像（magnetic"resonance"imaging，MRI）上觀(guān)察到的椎體終板及終板下骨質(zhì)的異常影像學(xué)變化，根據(jù)T1加權(quán)像及T2加權(quán)像下觀(guān)察到的終板信號(hào)不同可分為Ⅰ～Ⅲ型，其中Ⅰ型被認(rèn)為是終板的水腫和炎性變化，Ⅱ型被認(rèn)為是脂質(zhì)骨髓替代期，Ⅲ型被認(rèn)為是終板和軟骨下骨髓鈣化，不同類(lèi)型的Modic改變可獨(dú)立或混合出現(xiàn)[5]。在退行性腰椎疾病患者人群中不同類(lèi)型的腰椎Modic改變的分布情況存在差異，臨床以Ⅱ型最為多見(jiàn)，Ⅰ型次之，Ⅲ型最為少見(jiàn)[6-7]。原因可能是Ⅲ型Modic改變多處于椎體終板鈣化階段，而這一病理特征可能導(dǎo)致MRI對(duì)其顯示敏感度較低，從而影響診斷的準(zhǔn)確性。

2""腰椎Modic改變的機(jī)制

2.1""生物力學(xué)因素

研究發(fā)現(xiàn)重體力勞動(dòng)及肥胖是導(dǎo)致Modic改變的重要原因[8]。Modic改變好發(fā)于下位腰椎，這可能與腰椎生物力學(xué)特征密切相關(guān)。相較于上位椎體，下位腰椎不僅承受更大的垂直軸向載荷，同時(shí)需對(duì)抗顯著增高的前向滑移剪切應(yīng)力負(fù)荷[9]。另有研究認(rèn)為腰椎間盤(pán)退變導(dǎo)致椎間盤(pán)的動(dòng)態(tài)穩(wěn)定性和彈性緩沖功能衰減，使終板應(yīng)力負(fù)荷增高。持續(xù)的生物力學(xué)過(guò)載可誘導(dǎo)終板出現(xiàn)微結(jié)構(gòu)損傷，導(dǎo)致局部炎癥微環(huán)境形成及代謝穩(wěn)態(tài)失衡，在此過(guò)程中椎體骨髓依次經(jīng)歷脂肪浸潤(rùn)、纖維化重塑及骨硬化等退行性病理反應(yīng)，最終促成Modic改變的形成及分型轉(zhuǎn)化[10]。在周期性超閾值應(yīng)力作用下形成的“骨小梁微結(jié)構(gòu)破壞-異常應(yīng)力再分配”的病理循環(huán)，可能是Modic改變發(fā)生的原因[11]。

2.2""低毒力細(xì)菌感染

痤瘡丙酸桿菌是一種常見(jiàn)的厭氧菌；Stirling等[12]于2001年首次提出坐骨神經(jīng)痛可能與痤瘡丙酸桿菌感染相關(guān)。Dudli等[13]通過(guò)實(shí)驗(yàn)動(dòng)物模型證實(shí)椎間盤(pán)內(nèi)接種痤瘡丙酸桿菌可誘導(dǎo)Modic改變形成。痤瘡丙酸桿菌通過(guò)血行播散侵入椎間盤(pán)組織后，其獨(dú)特的厭氧代謝特性使其在椎間盤(pán)無(wú)氧微環(huán)境定殖，特異性誘導(dǎo)Modic改變，尤其是富含炎性細(xì)胞浸潤(rùn)的Ⅰ型改變。Albert等[14]針對(duì)Modic"Ⅰ型相關(guān)慢性腰痛開(kāi)展的試驗(yàn)顯示抗生素干預(yù)組的視覺(jué)模擬評(píng)分（visual"analogue"scale，VAS）、Oswestry功能障礙指數(shù)（Oswestry"disability"index，ODI）等指標(biāo)較安慰劑組顯著改善，進(jìn)一步提示細(xì)菌感染可能與Modic改變關(guān)系密切。另一項(xiàng)Meta分析表明統(tǒng)計(jì)學(xué)上口服抗生素在減少合并Modic改變的慢性腰痛患者相關(guān)殘疾方面優(yōu)于安慰劑，但仍需高質(zhì)量的實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證口服抗生素的有效性[4]。Braten等[15]對(duì)使用抗生素治療慢性下腰痛及Modic改變持相反觀(guān)點(diǎn)，他們對(duì)180例符合Modic"Ⅰ型、Ⅱ型改變伴慢性下腰痛的受試者進(jìn)行3個(gè)月的治療后發(fā)現(xiàn)，阿莫西林組并未有較好獲益。因此，以痤瘡丙酸桿菌為代表的細(xì)菌感染導(dǎo)致Modic改變的觀(guān)點(diǎn)目前尚存在爭(zhēng)論。

2.3""免疫反應(yīng)

髓核因受致密的纖維環(huán)及完整的軟骨終板的保護(hù)，可避免與機(jī)體的免疫系統(tǒng)接觸。終板完整性破壞可導(dǎo)致椎間盤(pán)免疫豁免屏障失效，使髓核組織暴露于骨髓免疫微環(huán)境，啟動(dòng)機(jī)體適應(yīng)性免疫應(yīng)答，誘導(dǎo)淋巴細(xì)胞克隆增殖及T細(xì)胞亞群極化，大量釋放白細(xì)胞介素（interleukin，IL）-6、IL-8、腫瘤壞死因子-α（tumor"necrosis"factor-α，TNF-α）等炎性介質(zhì)，進(jìn)而促進(jìn)Modic改變的病理進(jìn)程[16]。補(bǔ)體是存在于血清和組織液中的一組具有酶活性的蛋白質(zhì)，廣泛參與機(jī)體的免疫調(diào)節(jié)。Heggli等[17]認(rèn)為補(bǔ)體系統(tǒng)與Modic改變過(guò)程的細(xì)胞死亡、自身免疫反應(yīng)等過(guò)程高度關(guān)聯(lián)，并可促進(jìn)Modic改變的形成。雖然髓核暴露于免疫系統(tǒng)引起的一系列炎癥反應(yīng)可能加劇椎間盤(pán)退變，但也有學(xué)者認(rèn)為部分免疫細(xì)胞可幫助產(chǎn)生抗炎因子，進(jìn)而促進(jìn)椎間盤(pán)損傷的修復(fù)[18]。

2.4""基因因素

研究表明Modic改變的發(fā)生與基因遺傳學(xué)密切相關(guān)。Vigeland等[19]通過(guò)分析Modic"Ⅰ型患者的MRI的短時(shí)間反轉(zhuǎn)恢復(fù)序列信號(hào)強(qiáng)度與基因表達(dá)的關(guān)系，表明與干擾素信號(hào)傳導(dǎo)、線(xiàn)粒體代謝和對(duì)病毒的防御反應(yīng)相關(guān)的基因集上調(diào)與Modic"Ⅰ型顯著相關(guān)。另一項(xiàng)研究發(fā)現(xiàn)腰痛合并椎體終板改變患者的8-異前列腺素F2α和Raftlin基因表達(dá)水平越高，氧化應(yīng)激越強(qiáng)烈，椎體內(nèi)炎癥越明顯，腰痛及椎體終板改變?cè)絿?yán)重[20]。

3""Modic改變與LDH的關(guān)系

LDH是由于腰椎間盤(pán)的各部分（髓核、纖維環(huán)及軟骨終板）發(fā)生結(jié)構(gòu)改變，纖維環(huán)完整性喪失，髓核組織經(jīng)破裂口向后、后外側(cè)移位，通過(guò)機(jī)械性壓迫/化學(xué)性刺激神經(jīng)根或馬尾神經(jīng)叢，誘發(fā)以放射性下肢疼痛、節(jié)段性感覺(jué)障礙及括約肌功能障礙為特征的臨床癥候。終板是椎間盤(pán)的重要組成部分，不僅可為椎間盤(pán)提供營(yíng)養(yǎng)，還能維持椎間盤(pán)的完整性和彈性，平衡分散其應(yīng)力。多項(xiàng)研究表明Modic改變可通過(guò)雙重病理機(jī)制加劇椎間盤(pán)退變[21-22]：生物力學(xué)層面，椎體骨內(nèi)壓動(dòng)態(tài)失衡引發(fā)終板-髓核復(fù)合體載荷傳遞模式異常，表現(xiàn)為髓核載荷分散功能減退及纖維環(huán)應(yīng)力失衡，促使纖維環(huán)應(yīng)力集中導(dǎo)致裂隙形成及髓核突出風(fēng)險(xiǎn)增加[23]；營(yíng)養(yǎng)代謝層面，終板軟骨損傷造成毛細(xì)血管網(wǎng)滲透屏障破壞，阻礙椎間盤(pán)基質(zhì)代謝必需的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)轉(zhuǎn)運(yùn)，形成椎間盤(pán)退變與Modic改變的惡性循環(huán)[24]。

4""Modic改變對(duì)LDH療效的影響

4.1""Modic改變對(duì)LDH手術(shù)治療的影響

椎板間開(kāi)窗術(shù)在以往LDH治療體系中長(zhǎng)期占據(jù)金標(biāo)準(zhǔn)地位[25]。腰椎Modic改變對(duì)椎板間開(kāi)窗術(shù)治療LDH的影響目前存在一定爭(zhēng)論。Lurie等[26]對(duì)187例行椎板間開(kāi)窗髓核摘除術(shù)治療的LDH病例構(gòu)建回顧性隊(duì)列研究分析其臨床療效，發(fā)現(xiàn)Modic改變陽(yáng)性組患者的術(shù)后恢復(fù)情況較無(wú)Modic改變的患者差，尤其是Ⅰ型Modic改變組患者，提示Modic改變可能是影響椎間盤(pán)手術(shù)預(yù)后的重要因素之一。Bostelmann等[27]則認(rèn)為相較于Modic改變，LDH術(shù)后殘余神經(jīng)根性癥狀及復(fù)發(fā)風(fēng)險(xiǎn)更可能歸因于術(shù)區(qū)殘留椎間盤(pán)組織的持續(xù)性機(jī)械性刺激及患者術(shù)后功能鍛煉失當(dāng)。

腰椎椎間融合術(shù)現(xiàn)已成為腰椎退行性疾病階梯治療體系中的重要干預(yù)手段[28]。Modic改變尤其伴有終板硬化的Modic改變可影響融合區(qū)的血供及營(yíng)養(yǎng)，進(jìn)而影響融合及成骨[29]。終板硬化可出現(xiàn)在任意類(lèi)型的Modic改變中，其中以Ⅲ型終板硬化程度最高[30]。Youngmin等[31]結(jié)合影像學(xué)分析發(fā)現(xiàn)Modic改變組患者經(jīng)后路腰椎椎間融合術(shù)后的融合失敗率較無(wú)Modic改變組顯著增加。在經(jīng)椎間孔椎間融合術(shù)領(lǐng)域，王牧一等[32]的多中心回顧性研究顯示Modic改變可顯著提升術(shù)后融合器沉降風(fēng)險(xiǎn)系數(shù)，尤其Ⅰ、Ⅱ型Modic改變，進(jìn)而影響手術(shù)療效。

以經(jīng)皮椎間孔鏡下椎間盤(pán)切除術(shù)（percutaneous"transforaminal"endoscopicnbsp;discectomy，PTED）為代表的微創(chuàng)脊柱內(nèi)鏡手術(shù)因其療效確切、損傷小、患者術(shù)后恢復(fù)快、復(fù)發(fā)率低等優(yōu)點(diǎn)正逐漸成為多數(shù)LDH患者的首選手術(shù)治療方式。研究顯示Modic改變可對(duì)LDH患者經(jīng)PTED治療后疼痛的改善及功能恢復(fù)造成不利影響[33]。賀憲等[34]將89例行椎間孔鏡手術(shù)治療的單節(jié)段LDH患者根據(jù)手術(shù)節(jié)段Modic改變類(lèi)型分組進(jìn)行預(yù)后分析，結(jié)果顯示Modic改變組腰痛VAS評(píng)分的術(shù)后改善程度及改良Macnab療效均較無(wú)Modic改變組差，且復(fù)發(fā)率明顯高于無(wú)Modic改變組，認(rèn)為Modic改變可能是術(shù)后遺留下腰痛及復(fù)發(fā)的影響因素之一。許標(biāo)[35]通過(guò)回顧性分析127例采用PTED手術(shù)治療的LDH患者，發(fā)現(xiàn)腰椎Modic改變Ⅰ型組的腰腿疼痛VAS評(píng)分和腰椎血氧飽和度下降指數(shù)反彈率較Ⅱ型組患者顯著升高，提示Ⅰ型腰椎Modic改變可能加速LDH的療效衰減。

4.2""Modic改變對(duì)LDH中醫(yī)治療的影響

在中醫(yī)理論體系中，LDH多歸屬于“痹證”“腰痛”等范疇，而伴有終板改變的LDH也在其范疇中。中醫(yī)認(rèn)為L(zhǎng)DH基本病機(jī)為筋脈痹阻、腰府失養(yǎng)、病屬本虛標(biāo)實(shí)[36]。常用的中醫(yī)治療如中藥、小針刀、針灸、導(dǎo)引術(shù)等對(duì)LDH的療效明顯，且具有安全性高、不良反應(yīng)少等優(yōu)點(diǎn)。中醫(yī)治療對(duì)合并Modic改變的LDH也可取得較滿(mǎn)意的療效。李倩[37]運(yùn)用加味陽(yáng)和湯配方顆粒治療Modic改變Ⅰ型椎間盤(pán)源性腰痛，可明顯減少M(fèi)odic改變Ⅰ型面積改變率，對(duì)改善腰痛有良好的臨床療效且無(wú)明顯毒副作用。另一項(xiàng)研究也表明烏頭湯治療Modic改變Ⅱ型椎間盤(pán)源性腰痛臨床療效良好，不良反應(yīng)少[38]。針灸治療合并Modic改變的LDH也可取得較好療效，張春松等[39]通過(guò)針刺牽肌筋膜激發(fā)點(diǎn)治療椎間盤(pán)源性腰痛患者，緩解腰痛、改善腰椎活動(dòng)度，總有效率高達(dá)93.3%。也有研究運(yùn)用溫針灸等治療LDH合并Modic改變均取得良好的效果[40-42]。目前多認(rèn)為針灸療法可通過(guò)松解肌肉調(diào)整椎間盤(pán)受力和改善局部血運(yùn)、促進(jìn)新陳代謝、降低炎癥因子水平及釋放內(nèi)源性鎮(zhèn)痛物質(zhì)、提高痛閾等方式緩解腰痛及椎體終板改變[43-44]；王青華等[45]對(duì)119例LDH患者進(jìn)行中藥治療，發(fā)現(xiàn)伴有Modic改變的LDH患者的重吸收率低于無(wú)Modic改變者，認(rèn)為Modic改變可能影響LDH的重吸收。但相關(guān)結(jié)論仍有待進(jìn)一步研究。綜上，Modic改變對(duì)中醫(yī)治療LDH的療效影響尚無(wú)定論，大多數(shù)患者經(jīng)中醫(yī)治療仍可有效緩解癥狀[46]。

5""小結(jié)與展望

Modic改變與LDH等腰椎退行性疾病等腰痛關(guān)系密切，但其發(fā)病機(jī)制尚未完全明確。目前可能的發(fā)病機(jī)制主要包括生物力學(xué)機(jī)制、低毒力細(xì)菌感染機(jī)制、自身免疫炎癥機(jī)制及基因因素等。合并Modic改變的LDH手術(shù)治療的術(shù)后改善可能較無(wú)Modic改變差，而在中醫(yī)藥治療中兩者療效差距不明顯，但相關(guān)研究及文獻(xiàn)數(shù)量較少，部分缺乏客觀(guān)指標(biāo)。今后仍需通過(guò)更多高質(zhì)量的研究設(shè)計(jì)進(jìn)一步分析藥物、手術(shù)對(duì)合并Modic改變的LDH患者的癥狀、生活質(zhì)量及預(yù)后的影響，為Modic改變患者找到更安全有效的治療方案。

利益沖突：所有作者均聲明不存在利益沖突。

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（收稿日期：2025–03–06）

（修回日期：2025–05–10）