腰椎Modic、Hiz现象与腰背疼痛之间的调查分析

杨晓东 陈曦棒 王向阳

(温州医科大学 温州 325027)

腰痛是临床中极其常见的就诊原因，随着对腰痛疾病的研究的深入，国内外许多学者提出Modic改变和Hiz分别代表终板和纤维环的退变，与椎闻盘退变和局部炎症反应密切相关，在一定程度上可以反映盘源性腰痛。然而在无症状人群中的调查研究相对较少，收集本院2016年7月～2017年7月189名无症状志愿者MRI影像资料以及同期院内就诊200名腰痛患者MRI影像资料，旨在分析研究Modic改变和Hiz在人群中的分布情况，以及与腰痛之间的关系。

1 资料与方法

1.1 一般资料

本研究共纳入志愿者189名，均无临床腰背痛症状，除外脊柱相关疾病，并将存在关节疾病或肌肉软组织疾病影像姿势步态者、体内植入金属影像MRI检查者排除在研究队列之外。其中女性103例，平均年龄(42.18±1.26)岁，男性86例，平均年龄(39.49±1.44)岁，性别无显著差异(P=0.158)。同期选取200名院内腰背痛就诊患者作为对照，排除非腰源性腰背痛患者，其中女性105例，平均年龄(45.68±1.33)岁，男性95例，平均年龄(44.67±1.28)岁，性别无显著差异(P=0.095)。

1.2 MRI检查

所有患者均采用GE 750 3.0T MRI检查，常规中立位腰椎T1WI、T2WI扫描及矢状位、轴位T2WI扫描。观察腰1-骶15个间盘，其中无症状志愿者共计945个间盘，腰背痛患者共计1000个间盘。

1.3 观察指标及标准

Modic改变，观察T1WI、T2WI扫描上下终板信号变化，将Modic改变分为3型[1]：Ⅰ型，表现为T1WI低信号，T2WI高信号；Ⅱ型，表现为T1WI高信号，T2WI等信号或稍高信号；Ⅲ型， T1WI及T2WI加权均为低信号。统计各型的数量及在上下终板的分布情况。

Hiz现象是指腰椎间盘内纤维环后方局部高信号，是指矢状位T2加权像纤维环后方信号增高的区域[2]。

1.4 统计学方法

2 结果

189名志愿者中单独存在Hiz表现的有54例，单独存在Modic表现的有22例，二者都共同存在的有23例。Spearmam相关系数0.118，P=0.106>0.05。200名腰背痛患者中单独存在Hiz表现的有59例，单独存在Modic表现的有32例，二者都共同存在的有35例。Spearmam相关系数0.075，P=0.294>0.05。Modic在有腰背痛患者中分布具有显著差异(χ2=4.451，P=0.044<0.05)，而Hiz在两个人群中分布无显著差异(χ2=1.545，P=0.222>0.05)。

观察组中出现终板Modic改变45例，77个间盘。各年龄组间以50～59岁28个(33.4%)及60～79岁25个(32.5%)为著，χ2=86.629，P=0.000<0.05。而节段中则以L4/5节段22个(28.6%)及L5/S1节段21个(27.3%)为著，χ2=13.507，P=0.009<0.05。ModicⅠ型，6个；Ⅰ～Ⅱ型(混合)，5个；Ⅱ型， 66个；Ⅲ型，没有观察到，以Ⅱ型占多。在对照腰背痛患者中出现终板Modic改变67例，96个间盘，以50～59岁40个(41.7%)及60～79岁24个(25.0%)为著，χ2=83.498，P=0.000<0.05。而节段中则以L4/5节段37个(38.5%)及L5/S1节段24个(25.0%)为著，χ2=34.499，P=0.000<0.05。ModicⅠ型，37个；Ⅰ～Ⅱ型(混合)，8个；Ⅱ型， 49个；Ⅲ型，2个。两组在年龄分布及节段分布上无显著差异，而Modic类型上具有显著差异。

观察组中存在Hiz现象共77例，103个间盘，各年龄组之间分布无明显差异，χ2=8.045，P=0.09>0.05。而在节段中主要集中在L4/5存在32个(31.1%)，L5/S1存在55个(53.4%)，χ2=100.502，P=0.00<0.05。对照组中存在Hiz现象共94例，124个间盘，各年龄组之间分布则以40～49岁33个(26.6%)、以50～59岁31个(25.0%)为著，χ2=11.170，P=0.025<0.05。而在节段中主要集中在L4/5存在40个(32.3%)，L5/S1存在58个(46.8%)，χ2=88.766，P=0.00<0.05。两组在节段、年龄段分布中均无显著差异。

表1 两个人群Hiz、Modic分布情况

HizModic共有Hiz、Modic无Hiz及Modic观察组774523对照组946735χ21.5454.451P0.2220.044

表2 不同节段Modic分布情况

节段L1/2L2/3L3/4L4/5L5/S1uP对照组416153724观察组5151322213488.5000.610

表3 不同年龄组Modic间盘分布情况

年龄组20～2930～3940～4950～5960～79uP对照组411174024观察组291228253368.5000.366

表4 不同节段Hiz分布情况

节段L1/2L2/3L3/4L4/5L5/S1uP对照组58134058观察组35832555866.5000.251

表4 不同年龄组Hiz间盘分布情况

年龄组20～2930～3940～4950～5960～79uP对照组2421333115观察组22182625126219.50000.729

表5 两个人群不同类型Modic分布情况(间盘)

Ⅰ型Ⅰ～Ⅱ型Ⅱ型Ⅲ型uP观察组65660对照组37849223400.000

3 讨论

Modic现象系椎体终板骨软骨炎，简称椎体终板炎，属于无菌性炎症，好发于颈椎和腰椎，于1988年首次被系统的描述并将其分为3型。Ⅰ型，炎症或水肿期，为炎症反应的急性期；Ⅱ型，脂肪期或黄骨髓期，为炎症反应的稳定期；Ⅲ型，骨质硬化期；其产生机制众说纷纭，国内外大量文献显示，Modic现象在腰背痛患者中特别常见，与腰背痛产生的原因有着密切关系。有学者指出Modic是一种自身免疫状态，间盘组织具有一定抗原性，其含有的Ⅰ、Ⅱ型胶原、糖蛋白以及软骨终板基质成分是潜在的自身免疫抗原，纤维环破裂后髓核组织脱出，进而激发机体自身免疫反应，最终造成对终板及终板下骨质的免疫性损伤[3～4]，从而产生MRI检查中不同信号变化，而纤维环破裂是激发机体自身免疫的关键。ModicⅠ型到Ⅲ型是逐渐发展，同一病理改变的不同阶段，它的发生是腰椎间盘退变的一种体现。本研究中发现Modic在40～50岁以上中较多，该部分人恰恰是国人重体力劳动者，腰部活动量、受力均较大，提示与下腰椎活动量相关性较大[5～8]。在一般人群中Modic的出现几率为8.6%～58%[9]，而在慢性腰背痛患者中出现较为常见，有学者认为具有Modic现象的腰椎退变手术术后效果相比无Modic的手术效果为差[10～11]，推断腰椎终板Modic改变的分型与腰背痛的程度紧密相关，以Ⅰ型为最。然而Carragee等[12]以无症状人群的腰椎MR作为基线，观察腰背痛发作时MR表现的前瞻性研究发现，Modic改变与疼痛分级无关。在一项117例无症状的成年中国人腰椎MRI检查中也发现了Ⅰ型1.71%和Ⅱ型10.26%的发生率[13]，提示Modic并不能完全作为腰背痛的评判指标。本研究中也发现志愿者中ModicⅠ型0.63%、Ⅱ型6.98%的存在，相比对照组3.7%和4.9%，有显著性差异(u=2340，P<0.05)。分析志愿者无临床症状的可能原因为ModicⅡ型居多，大量脂肪细胞沉积于终板及终板下区域，炎症物质减少，而非炎症活动期，腰背痛较轻或无疼痛。因此，Modic与腰背痛有一定关系，并主要与Modic Ⅰ型相关。

HIZ(high intenisity zone)是指腰椎MRI扫描矢状位T2加权像纤维环后方信号增高的区域，最早由Aprill于1992年提出，多考虑为继发于纤维环后方破裂后形成的炎性增生血管肉芽组织[14]，与腰背疼痛存在密切联系，而在年轻儿童中并未出现[15]，提示与退变有关，代表一个Pfirrmann4级的椎间盘[16～17]。但在无症状人群中同样存在一定的数量，有学者指出Hiz虽然在腰背痛患者中出现较多，对盘源性腰痛有提示作用，但并不能作为症状椎间盘的可靠评价指标[18～19]。Cheung等[20]的1000多例患者资料及Oishi等[21]的500多例资料研究显示，Hiz与腰背痛并无显著关系。本研究志愿者人群Hiz分布与对照组之间并无显著差异(P=0.222)，符合上述观点。观察组各年龄组之间Hiz分布无显著差异，而对照组中则集中在40岁以上。节段分布上Hiz与Modic相似，主要分布于L4/5及L5/S1节段，P<0.05，存在于腰椎退变最集中的部位。Masatoshi Teraguchi 等学者[22]将HIZ现象通过MRI不同序列检查的形态、位置不同进行了分类，本研究按照其分类进行观察，结果提示小类圆形Hiz分布最多，可能与局部增生的血管肉芽组织量多少有关，但其分布特点的机理仍需进一步研究。

Hiz与 Modic 有着相似的病理机制，都与腰椎间盘的退变有关，然而发生在不同的部位，一个在椎体终板，一个在椎间盘纤维环。国内有诸多文献报道Hiz与Modic并没有总是同时出现在同一节段、甚至同一个体，Hiz与Modic之间并无显著相关性[23]，在中老年及腰背疼痛患者中出现较无症状人群中普遍，而且在未经控制的急性腰背痛患者中多见[24～25]。本研究发现Modic及Hiz出现在L4/5及L5/S1节段明显较多，系腰椎活动度主要集中于L3-S1之间有关，符合腰椎退变主要集中于下腰椎的特点，但不能完全作为腰背痛患者的疼痛来源，因为还有其他可能原因存在[26]，本研究无症状志愿者人群与对照组Hiz分布并无显著差异，也是一个验证。有报道指出Hiz、Modic与腰背痛之间无显著统计学关联[27]，Modic及Hiz可各自独立存在，正如本研究中二者Spearmam相关系数在两组人群中分别为0.118、0.075，P>0.05，无统计学差异。

综上所述，Hiz与Modic不能单独作为腰背疼痛的评价指标。Hiz与Modic可以独立存在，Modic与腰背痛之间存在一定关联，而且以Modic Ⅰ型为著，Hiz则与腰背疼痛无明显统计学关联。

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收稿日期：2017-07-12

作者简介：林发妙(1973-)，女，本科，汉族，广东云浮人，妇产科副主任医师。研究方向：临床妇产科。