羅科鋒等

[摘要] 目的 對腰椎MRI上的Ⅰ型Modic改變進(jìn)行量化分析，分析其與腰椎退變性不穩(wěn)的相關(guān)性。方法 回顧性分析我院2011年1～7月間有腰痛且伴Ⅰ型Modic改變但無椎體間不穩(wěn)的30例患者，對其進(jìn)行Modic改變的體積測量，按體積值大小分為兩組，以及有腰痛不伴Modic改變、椎體間不穩(wěn)的30例患者列為對照組，隨訪6、12個月后再次評估各組腰椎不穩(wěn)的發(fā)生率，分析Ⅰ型Modic改變與腰椎退變性不穩(wěn)的關(guān)系。結(jié)果 隨訪6、12個月后Ⅰ型Modic改變組中發(fā)生腰椎不穩(wěn)分別有7例和9例，其中體積較大組分別有4例和6例，體積較小組分別有3例和3例，無Ⅰ型Modic改變組中發(fā)生腰椎不穩(wěn)分別有1例和2例。統(tǒng)計分析得出，Ⅰ型Modic改變患者的不穩(wěn)發(fā)生率均高（P<0.05），但Ⅰ型Modic改變的體積值大小與不穩(wěn)發(fā)生率高低無明顯相關(guān)性（P > 0.05）。結(jié)論 Ⅰ型Modic改變與腰椎退變性不穩(wěn)之間具有相關(guān)性，但Ⅰ型Modic改變的體積大小尚不能用來預(yù)測腰椎退變性不穩(wěn)的發(fā)生率高低。

[關(guān)鍵詞] Ⅰ型Modic改變；量化分析；腰椎退變性不穩(wěn)

[中圖分類號] R681.53[文獻(xiàn)標(biāo)識碼] B[文章編號] 1673-9701（2012）31-0031-03

Modic改變是1988年由Modic等首先對這一現(xiàn)象進(jìn)行系統(tǒng)的描述，并對其進(jìn)行分類、分型，同時研究其組織病理學(xué)變化[1，2]。目前對于Modic改變與腰椎退變性不穩(wěn)的研究多是在定性的基礎(chǔ)上進(jìn)行，即絕大多數(shù)研究先對Modic改變進(jìn)行分型，然后評價各型Modic改變與腰椎退變性不穩(wěn)的關(guān)系。先對Modic改變進(jìn)行量化，然后研究量化后的Modic改變與腰椎退變性不穩(wěn)的關(guān)系的研究相對較少。通過縱向研究，一般認(rèn)為Ⅰ型Modic改變處于早期活躍相對不穩(wěn)定的狀態(tài)，而Ⅱ或Ⅲ型Modic改變意味著退變后期相對穩(wěn)定的狀態(tài)[3]，因此筆者通過Mimics軟件回顧性分析30例Ⅰ型Modic患者的定量測定，來探討其與腰椎退變性不穩(wěn)之間的相關(guān)性，現(xiàn)總結(jié)如下。

1資料與方法

1.1 一般資料

回顧性分析我院2011年1～7月間，因下腰痛伴或不伴坐骨神經(jīng)痛，于我院行腰椎核磁共振檢查（MRI）發(fā)現(xiàn)有椎間盤退變伴Ⅰ型Modic改變但不伴腰椎退變性不穩(wěn)的患者30例為A組；有椎間盤退變，無Modic改變且無腰椎退變性不穩(wěn)的患者30例為B組；對首診時Ⅰ型Modic改變的體積值結(jié)果按中位數(shù)分組，≥中位數(shù)患者15例為C組，<中位數(shù)患者15例為D組。排除結(jié)核、腫瘤、感染、外傷、先天畸形以及強(qiáng)直性脊柱炎等明確病理改變的疾病，平均年齡（46.03±8.63）歲（30～65歲），其中男22例，女38例。A、B、C、D各組間性別、年齡及職業(yè)等因素差異無統(tǒng)計學(xué)意義（P > 0.05），具有可比性。

1.2腰椎MRI檢查

腰椎MRI掃描采用美國GE公司提供的Signa Excite型1.5 T核磁共振掃描儀，腰椎表面線圈，行腰椎矢狀面 T1WI、T2WI掃描以及橫斷面T2WI掃描。相應(yīng)參數(shù)如下：T1WI采用TR/TE=380/16 ms掃描，T2WI采用TR/TE=3100/120 ms掃描，層厚3 mm，矩陣256×192。

1.3腰椎X線檢查

腰椎X線檢查采用美國GE公司提供的Advantx RFX90型X光機(jī)，正位70 kV/側(cè)位80 kV，500 mA，運(yùn)用自動曝光控制系統(tǒng)。

1.4數(shù)據(jù)處理

將A組患者腰椎MRI資料以DICOM格式導(dǎo)入計算機(jī)后，利用Mimics 10.01軟件完成腰椎Modic改變的體積測定。

將60例患者首診及隨訪6、12個月后的腰椎動力位片資料在醫(yī)院的Pacs View 4.2系統(tǒng)工作站直接進(jìn)行椎體間位移距離的測量，保存數(shù)據(jù)。

1.5Ⅰ型Modic改變的診斷標(biāo)準(zhǔn)

Ⅰ型表現(xiàn)為T1加權(quán)像低信號，T2加權(quán)像高信號[1]。

1.6 腰椎不穩(wěn)的診斷標(biāo)準(zhǔn)

本研究中診斷腰椎退變性不穩(wěn)時采用測量矢狀面椎間位移﹥3 mm。

1.7 Ⅰ型Modic改變的體積測量

分別由兩位醫(yī)師將DICOM格式的腰椎MRI數(shù)據(jù)導(dǎo)入Mimics軟件，通過閾值分析，選定Modic改變區(qū)的原始蒙罩，利用區(qū)域增長技術(shù)，及蒙罩編輯功能選取Modic改變區(qū)域，提取Modic改變區(qū)域并計算Modic改變區(qū)域的體積。

1.8統(tǒng)計學(xué)方法

采用SAS 9.1.3分析軟件包進(jìn)行數(shù)據(jù)統(tǒng)計學(xué)分析，體積測量的一致性采用Wilcoxon符號秩檢驗(yàn)；A、B組率的比較采用χ2檢驗(yàn)方法評價，C、D組率的比較采用χ2檢驗(yàn)確切概率方法評價，檢驗(yàn)水準(zhǔn)α=0.05。

2 結(jié)果

2.1 體積測量的一致性評估

采用Wilcoxon符號秩檢驗(yàn)評價Modic體積，測量得符號秩S=-77.5，差異無統(tǒng)計學(xué)意義（P > 0.05），即認(rèn)為兩位醫(yī)師測量Ⅰ型Modic改變的體積一致性較好。

2.2各組不穩(wěn)發(fā)生率比較（表1）

2.3 進(jìn)行A、B、C、D組數(shù)據(jù)統(tǒng)計學(xué)分析

隨訪6個月后采用χ2檢驗(yàn)分析A組與B組的不穩(wěn)發(fā)生率的差異，χ2=5.19，差異有統(tǒng)計學(xué)意義，P < 0.05；隨訪12個月后，得χ2=5.45，差異有統(tǒng)計學(xué)意義（P < 0.05）。即Ⅰ型Modic改變與腰椎退變性不穩(wěn)之間具有相關(guān)性，有Ⅰ型Modic改變患者的不穩(wěn)發(fā)生率較無Modic改變患者要高。

隨訪6個月后采用χ2檢驗(yàn)確切概率法分析C組與D組的不穩(wěn)發(fā)生率的差異，得P > 0.05，差異無統(tǒng)計學(xué)意義；隨訪12個月后，得P > 0.05，差異無統(tǒng)計學(xué)意義。即Ⅰ型Modic改變的體積大小與腰椎退變性不穩(wěn)的發(fā)生率之間無明顯相關(guān)性，尚不能用來作為腰椎退變性不穩(wěn)發(fā)生的預(yù)測性指標(biāo)。

3討論

功能位屈伸X線是診斷椎間不穩(wěn)定的最常用影像學(xué)方法，然而其仍存在一定的缺陷。如當(dāng)X線片質(zhì)量不佳時，< 5 mm的移位會被不少測量者高估。還有一些學(xué)者認(rèn)為在腰椎退變性不穩(wěn)患者中，拍攝屈伸X線片時臥位比站立位顯示的椎體間活動更小。然而亦有學(xué)者推薦在臥位時拍攝X線片，認(rèn)為站立位時可能誘發(fā)或加重疼痛癥狀，導(dǎo)致脊柱僵硬或異常的肌肉活動，從而限制了椎體間的活動度，導(dǎo)致真正的椎體間位移或成角被低估[4，5]。此外，腰椎動力位X線所測量的是二維空間上的不穩(wěn)，但實(shí)際脊柱為三維立體結(jié)構(gòu)，采用二維的測量方法來評估三維結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性，存在一定的缺陷。因此希望有一個無創(chuàng)和常規(guī)應(yīng)用的參考標(biāo)準(zhǔn)來定義椎體間的不穩(wěn)，而且其重復(fù)性要好，受影像學(xué)片質(zhì)量及患者體位影響小，同時又能考慮到三維不穩(wěn)的方法來進(jìn)一步測量、評估腰椎退變性不穩(wěn)。

腰椎退變性不穩(wěn)的定義及影像學(xué)診斷標(biāo)準(zhǔn)一直存在爭議。1944年Knuttson最早描述了運(yùn)用過伸過屈側(cè)位X線片診斷腰椎節(jié)段性不穩(wěn)，同時測量X線片上相應(yīng)節(jié)段椎體的矢狀面移位和旋轉(zhuǎn)，這種方法也是目前臨床上較常用的方法。之后Kowalski等[6]提出腰椎退變性不穩(wěn)定義為不能維持正常的腰椎解剖結(jié)構(gòu)的對合關(guān)系，為一種失平衡狀態(tài)。亦有學(xué)者提出了“臨床不穩(wěn)定”概念：即在一般的生理負(fù)荷下，使椎間關(guān)節(jié)變形和受累節(jié)段運(yùn)動的異常，并出現(xiàn)相應(yīng)的臨床癥狀[7，8]。雖然不同學(xué)者對腰椎退變性不穩(wěn)提出了不同的定義，但其共同特點(diǎn)是在生理負(fù)荷下腰椎失去控制異?；顒拥哪芰Γ瑥亩鹣鄳?yīng)的臨床表現(xiàn)。由于腰椎退變性不穩(wěn)的臨床表現(xiàn)缺乏特異性，因此影像學(xué)對于診斷腰椎退變性不穩(wěn)至關(guān)重要。不同的學(xué)者選擇不同的診斷標(biāo)準(zhǔn)，近年來大家較多采用的腰椎退變性不穩(wěn)的影像學(xué)診斷標(biāo)準(zhǔn)為：矢狀面椎間位移﹥3 mm，或椎體間成交角﹥10°。本研究中診斷腰椎退變性不穩(wěn)時采用測量矢狀面椎間位移﹥3 mm方法，主要是考慮到正常人動態(tài)椎間角度變化平均7.7°且最大可達(dá)27°[9]。例如從小得到訓(xùn)練的體操運(yùn)動員，其在站立位、中立位時的椎體終板間角度與其在極度過伸及/或過曲位時的椎體終板間角度變化異常顯著，但卻沒有存在不穩(wěn)及相關(guān)的臨床癥狀，因此我們也認(rèn)為椎體間的前后移位比椎體間成角與腰椎退變性不穩(wěn)的相關(guān)性更大。

目前對于Modic改變定量測量方法改進(jìn)的研究比較少。絕大多數(shù)研究只是對Modic改變進(jìn)行簡單的肉眼定性，或采用肉眼估計Modic改變面積比的等級分類法來評價Modic改變的嚴(yán)重程度。Weishaupt等[10]根據(jù)脊柱MRI正中矢狀位上，終板信號改變所累及椎體的高度，將Modic改變分為4度，正常：T1、T2加權(quán)像上均沒有終板信號的改變；輕度：終板信號的改變達(dá)到或小于椎體高度的25%；中度：終板信號的改變介于椎體高度的25%～50%；重度：終板信號的改變范圍超過椎體高度的50%以上。此種方法較為粗略，因?yàn)镸odic改變在不同矢狀位層面的信號高度存在差異，如何選擇矢狀位中的哪一層作為分度標(biāo)準(zhǔn)存在困難。Wang等[11]利用圖像分析軟件將其中一份T1及T2正中矢狀面像，分割腰椎椎體，同時完成定量測量。在另一份T1及T2正中矢狀面像上，Modic改變的區(qū)域被劃分出來，根據(jù)同樣的方法對分割區(qū)域修整，根據(jù)Modic改變累及區(qū)域與相應(yīng)的整個椎體的一系列比例，以此來對Modic改變進(jìn)行量化。此種測量方法相對準(zhǔn)確，但測量過程較復(fù)雜。本實(shí)驗(yàn)采用相對簡單準(zhǔn)確的定量方法，使用Mimics軟件來測量Ⅰ型Modic改變的范圍大小，有助于研究Ⅰ型Modic改變的病因、病理機(jī)制以及和臨床癥狀之間的聯(lián)系。Ⅰ型Modic改變反映的是炎癥、出血、水腫，因此我們推測，Ⅰ型Modic改變的體積越大可能表示出血、水腫更為嚴(yán)重及更多的相關(guān)炎癥介質(zhì)侵入，椎體間更加趨向于不穩(wěn)定狀態(tài)，但本研究中尚未得出Ⅰ型Modic改變的體積與不穩(wěn)發(fā)生率之間存在正相關(guān)可能與樣本量太小以及隨訪時間還不夠長等因素有關(guān)。此外，當(dāng)女性患者有金屬節(jié)育環(huán)時，由于金屬物質(zhì)特有的偽影干擾，在腰4/5及腰5/骶1節(jié)段，尤其是腰5/骶1節(jié)段的Modic改變體積測量會出現(xiàn)相對較大的誤差；當(dāng)患者出現(xiàn)多節(jié)段Modic改變伴不穩(wěn)時，依然缺乏有效的綜合評估辦法。

測量Ⅰ型Modic改變的體積可以從整體上評價Ⅰ型Modic改變的范圍及嚴(yán)重程度，對椎體終板炎癥反應(yīng)的嚴(yán)重程度有一定的參考價值，相對于已有的通過肉眼估計具有較高的準(zhǔn)確性。盡管定性分類較為簡單，在某些情況下較為實(shí)用，但定量測量的連續(xù)性特征可以增加測量的準(zhǔn)確性及降低誤差，其對于病因?qū)W研究及Modic改變所導(dǎo)致的作用的研究至關(guān)重要。我們認(rèn)為在縱向研究中，Modic改變的定量研究會比定性研究更為準(zhǔn)確、敏感。

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（收稿日期：2012-08-02）