腰椎Modic改变研究近况

1、腰椎Modic改变研究近况 腰椎Modic改变研究近况 摘要 Modic改变是指腰椎终板和终板骨质在MRI中信号强度的变化。在解剖和分型等方面学术界认识较为一致，但在发病机制、腰椎疾病的关系等上有待进一步研究。本文旨在探讨Modic改变的局部解剖、发病机制及其与腰部相关疾病的关系。 关键词 腰椎；Modic改变 中图分类号 R681.5 文献标识码 A 文章编号 1673-970136-0010-02 New reseach progress of lumbar Modic changes QIU Xuefeng1 WEI Ping1 SUN Bingwei2 1.Department of

2、Surgery， the Second Hospital of Suqian City in Jiangsu Province， Suqian 223800， China； 2.Department of Burns and Orthopedics， the Affiliated Hospital of Jiangsu University， Zhenjiang 212001， China Abstract Modic changes refers to the signal intensity changes of MRI on lumbar endplate and sclerotin.

3、In such aspects as anatomical features， classification， academia have consistent recognition， but on the pathogenesis and the relationship between lumbar disease， we need further research. The purpose of this study is to explore the local anatomy， pathogenesis of Modic changes and its relationship w

4、ith the waist related diseases. Key words Lumbar spine； Modic changes Modic改变是指腰椎终板和终板下骨质在MRI中信号强度的变化。上个世纪末由de Roos等【1】第一次提出腰椎退行性疾病的患者中MRI影像近终板区椎体信号有异常变化，后又由Modic等【2】系统说明并定义为Modic改变。近几年，单个方面地报道Modic改变的较多，系统性研究报道的较少。本文旨在探讨Modic改变的局部解剖、发病机制及其与腰部相关疾病的关系。 1 Modic改变的局部解剖 软骨终板是椎间盘的非常重要的局部，是椎间盘与骨性终板之间的透明软骨

5、，在椎间盘上、下外表，大局部覆盖着骨性终板。在影像学检查上软骨终板和骨性终板难以分开，常视为一个整体【3】，相互影响、互相作用。终板位于椎体与椎间盘间，具有营养物质交换、防止髓核突入椎体内、降低脊柱产生静水压的功能。 2 Modic改变的分型 根据MRI的变化将Modic改变【2】分为三型：型，T1加权像上呈现低信号，T2加权像上呈现高信号；病理学变化表现为纤维血管生长，骨性终板破裂，终板新生肉芽组织生长和纤维血管组织。型，T1加权像呈现为高信号，T2加权像上表现为等信号或低度高信号；病理学上为替代的黄骨髓，于慢性受损的终板及终板下处，有许多脂肪组织聚集。型，T1、T2加权像上均呈现低信号；病

6、理学表现为终板及终板下被硬化骨所代替，此型多见于老年脊柱椎体。同时发现4-6，Modic改变的各型间又是相互转化的：其中Modic型处于不稳定阶段，可以向Modic型、型或混合型转变，而Modic型和型属于相对稳定的时期。同时发现Modic改变范围越大，椎间盘邻近节段退行性变越严重。 3 Modic改变发病机制 目前，关于Modic改变的具体发病机制仍不清楚。大局部学者认为反复的脊柱受力变化诱发终板微环境变化是导致Modic改变的重要原因【7】。原因如下：椎间盘退行性变使终板承受的纵向力加大，骨髓的微环境改变，从而骨髓在组织学上发生一系列的变化，最终导致MRI中信号强度的改变；力学负荷增加轴向

7、力的改变，常常引起终板微骨折；椎间盘组织的反复受伤，诱发了髓内炎性介质产生，通过终板扩散引起局部炎性改变【8】。还有学者认为：在Modic型和型的椎间盘组织内Fas因子表达升高，细胞凋亡数明显增加。Fas是细胞凋亡重要的调控因子，能够通过一列的信号途径影响细胞及组织的变化，进而导致终板的信号改变。当然这一机制还有待进一步探讨。 4 Modic改变相关因素 4.1 与年龄和劳动量的关系 相关研究发现【8】：年龄与Modic改变的相关性较强，可能是老年腰痛患者容易出现骨质疏松，同时随着年龄增长，椎间盘蜕变缓冲力明显降低。年长者的椎间盘的基质合成及其中的细胞数明显减少。因为连接蛋白和Col 缺乏，生

8、成的蛋白多糖体积减小、合成减慢，从而髓核中的含量相应减少【9】。研究发现劳动量的大小与Modic改变的相关性最强，长期的重体力劳动会诱发腰肌劳损，增加腰椎间盘退变、骨结构改变，导致局部微骨折和炎症的形成10，11。长期重体力劳动者发病率是轻体力劳动者的4倍12。并且椎间盘-椎体间的这种动力性界面承受更大的轴向及扭曲力是原本韧性明显降低的联合体变得更易发生微骨折。 4.2 与局部炎症的关系 Modic改变与椎间盘退变和局部炎症反响密切相关13，14。在Modic改变时TNF-水平明显升高，型又高于型，并且型属于不稳定期，型属于较稳定期。这可能与终板的反复创伤，诱发局部炎性物质产生，同时这些炎性物

9、质又扩散到终板，诱发炎性反响，导致疼痛，它们亦是互为作用。TNF-在腰椎退变过程中发挥着极其重要的作用，在一定程度上可以作为椎间盘源性腰痛的影像学标志15，16。Modic改变同时IL-1、6和PGE2等水平亦有升高12，17。IL-1可增加椎间盘中PGE2的含量，可以增强缓激肽等致痛因子的致痛作用，从而加重疼痛；而IL-6能够对细胞分化或基因表达有影响，可刺激炎性细胞的聚集，从而促进椎间盘蜕变。Albert等18对Modic改变伴有下腰痛的患者使用抗生素治疗，疗效非常满意。 4.3 与腰椎曲度的关系 腰椎曲度对维持脊柱的生理曲线和人体的平衡起着十分重要的作用，能够起到抵抗腰椎纵向力、缓冲震荡

10、的作用。当腰椎生理曲度减小时，身体重心前移，椎体-终板-椎间盘之间剪切力减小，纵向压力增大，过度的轴向力可以导致软骨终板、骨性终板及终板下骨小梁弯曲变形，诱发Modic改变。其次，腰椎曲度变小，使腰椎硬度增强、缓冲力下降，三关节复合体易发生异位和应变，从而加重终板应力性损伤。椎体终板和松质骨在轴向力作用下发生结构破坏，负荷力加大将导致显微骨折或其他损伤。而骨小梁和终板发生塌陷，微骨折和其他损伤又会进一步加重，髓核可以通过微裂孔穿过终板，从而在终板周围出现大量的炎性因子，引发Modic改变的发生。腰椎Modic改变最常发生于L4/5和L5/S1节段。 4.4 与腰痛的关系 腰痛是腰椎退变性疾病中

11、的常见病症19。研究报道20认为：Modic改变与腰痛往往是互为影响、相互作用，型Modic改变与腰痛的相关度比型高。Modic改变的患者，腰痛VAS评分较高，常常表现为持续性、顽固性疼痛，在站立、行走时加重。引起持续性腰痛多为生物力学和生物化学相关性原理导致终板、髓核或纤维环退变所致。观察发现，对有Modic改变椎体且保守治疗无效的患者，进行椎管内治疗后，短期可以明显减轻疼痛、缓解病症，说明早期对Modic改变进行干预治疗是可以提高患者生活的质量。 4.5 与腰椎间盘突出症的关系 终板与椎间盘的营养供给息息相关，终板损伤可导致椎间盘退变21。既往实验研究说明反复轴向力首先导致终板的微骨折而没

12、有椎间盘损伤，当17%的患者发生椎间盘突出时已有58%的终板发生破裂。Albert等22研究证实在腰椎间盘突出后，脊柱的负荷力重新分布，终板增加明显，引发微骨折；同时局部纤维环破裂，新生毛细血管生长，噬菌体聚集；厌氧菌即可通过纤维环破裂处进入椎间盘内，诱发慢性低毒性感染，终板水肿，最终发生Modic型改变。Modic改变代表终板结构遭受破坏，容易变形，髓核更容易通过破裂孔突入椎体，上下间隙增大，髓核压力减少，而将此压力转移到邻近的纤维环及关节突关节上。当纤维环压力不断增大后，内层纤维环向内塌陷，外层纤维环向外侧凸出，髓核突破纤维环而到达椎管内23。所以说，Modic改变和腰椎间盘突出在形成过程

13、中互为因果。 4.6 与节段性腰椎不稳的关系 节段性腰椎不稳是指当腰椎伸屈位时腰椎在X-ray上平移3.0 mm。Modic改变是腰椎不稳患者腰痛的重要原因。对腰椎融合术后患者观察发现24：Modic型疗效明显好于型。型Modic改变者在终板损伤的早期，具有可逆性，如果对型进行早期干预，可以明显减少患者疼痛病症。而Vital等25研究发现腰椎融合术将加速型Modic改变向机械性转变，这是腰椎融合术预后的良好指标，具有重要的临床价值。 因此，目前Modic改变在可能的病因、分型等方面取得了较为一致的意见。但是，在其发生机制、与腰椎疾病的关系及提高疗效的方法上有待完善，今后一段时间有待骨科医生通过

14、大样本分析进一步总结经验，提高认识，改善疗效。 参考文献 【1】 de Roos A，Kressel H，Spritzer C，et al. MR imaging of marrow changes adjacent to end plates in degenerative lumbar disk diseaseJ. AJR Am J Roentgenol，1987，149：531-534. 【2】 Modic MT，Steinberg PM，Ross JS，et al. Degenerative disk disease： assessment of changes in vertebra

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