MRI影像评估退变腰椎间盘退变程度及其关联因素分析

王 坤

（国药汉江医院放射科 湖北 丹江口 442700）

脊柱疾病患者中腰椎间盘退变（intervertebral disc degeneration，IDD）占比较高，该疾病为高发病，腰椎间盘退变的发病时间较早，并且存在多种诱发因素[1]。IDD患者患病早期临床症状不明显，仅能参考影像学技术诊断确诊，磁共振影像（magnetic resonance image，MRI）在临床椎间盘疾病诊断中具有显著优势[2]。关于腰椎间盘突出患者的腰椎间盘退变程度应用MRI分级评估的效果以及腰椎间盘退变程度影响因素研究文献鲜有报道，本研究以病理组织分级为金标准，判定MRI分级评估腰椎间盘突出患者腰椎间盘退变程度的价值，进一步研究腰椎间盘退变程度的影响因素，为临床椎间盘退变的预防、诊断以及治疗提供数据支持。

1 资料与方法

1.1 一般资料

收集国药汉江医院2020年1月—2021年1月诊治的152例脊柱外科腰椎间盘突出患者的临床资料进行回顾性分析，其中男性112例，女性40例；年龄为38～65 岁，平均（52.32±4.34）岁；大专及以上文化程度55 例，85例为高中文化程度，12例为初中文化程度；已婚122 例，未婚30例；86例有吸烟史，78例有饮酒史；体质量指数（body mass index，BMI）为18～32 kg/m2，平均（28.21±1.24）kg/m2。

纳入标准：①符合《腰椎间盘突出症防治指南》[3]诊断标准，经临床确诊为腰椎间盘突出患者且术后行病理组织检查者；②自愿参与本次调查研究，且签署知情同意书的患者；③无既往腰椎手术史者。

排除标准：①经病理组织检查以及影像学检查确诊为先天畸形、腰椎结核、腰椎管狭窄等疾病者；②心脏、肾、肺等重要脏器出现严重功能衰退情况者；③入组后存在降低入组可能性或提高入组复杂程度的患者。

1.2 方法

全部腰椎间盘突出患者均MRI扫描，其具体步骤如下：应用HⅠTACHⅠ AⅠRⅠS-Ⅱ 0.35 T永磁型磁共振进行MRI扫描，自旋回波序列，FOV、矩阵均为260×260，扫 描L1/2、L2/3、L3/4、L4/5、L5/S1椎间盘，T1加权像（T1weighted image，T1WI）、T2加权像（T2weighted image，T2WI）矢状位TR/TE参数为400 ms/25 ms、3 500 ms/125 ms，T2WI轴位参数TR/TE为3 400 ms/125 ms；平均采集3次，层厚、层间距为4 mm、0.4 mm。

1.3 组织学分级标准与MRI分级标准

组织学分级标准内容[4]：髓核结构以及胶原纤维分布清楚，软骨样细胞呈分散式分布，即为0级；细胞外蜂窝状，无结缔组织即为1级；出现结缔组织增生但低于24%即为2级；结缔组织增生超过24%但低于50%即为3级；结缔组织增生超过50%即为4级；结缔组织增生100%为5级。0～1级为未发生退变的Ⅰ类椎间盘突出；2～3级为较早发生退行性变的Ⅱ类椎间盘突出；4～5级为显著退行性变的Ⅲ类腰椎间盘突出。

MRI评估腰椎间盘退变程度的标准[5]是根据患者的T2WI的信号情况进行独立阅片分级，共分为Ⅰ类、Ⅱ类、Ⅲ类3类。

1.4 观察指标

1.5 统计学方法

数据使用SPSS 24.0软件进行统计学分析，计量资料进行正态性和方差齐性检验，满足正态分布，采用（x-±s）表示，行t检验；计数资料使用χ2检验，使用率（%）表示。P＜0.05表示数据差异存在统计学意义。绘制ROC曲线分析MRI在腰椎间盘突出退变程度中的诊断效能，腰椎间盘突出退变患者退变程度影响因素采用Logistic回归模型筛选单因素分析中P＜0.01的变量，以α=0.05作为检验水准，并通过多因素回归分析确定腰椎间盘突出退变患者退变程度的影响因素。

2 结果

2.1 腰椎间盘突出患者腰椎间盘退变的MRI影像特征

Ⅰ类轻度腰椎间盘退变组织的MRI影像特征为具有高强度信号，Ⅱ类中等腰间盘退变MRI影像特征为中等强度信号，Ⅲ类显著椎间盘退变MRI影像特征为低信号表现。

2.2 MRI诊断腰椎间盘退变程度诊断效能

病理组织分级结果显示Ⅰ～Ⅲ类分别为40例、50 例、62例，MRI检出Ⅰ～Ⅲ类分别为34例、48例、70例，14例误诊，2例Ⅲ类误诊为Ⅰ类，2例Ⅱ类误诊为Ⅰ类，3例Ⅰ类误诊为Ⅱ类，7例Ⅰ类误诊为Ⅲ类，MRI诊断椎间盘退变程度的敏感度、特异度、准确率均在75.00%以上，AUC在0.80以上，诊断效能良好，见表1、图1。

表1 MRI诊断腰椎间盘退变程度诊断效能

图1 MRI诊断腰椎间盘退变程度的ROC曲线

2.3 单因素分析腰椎间盘退变程度的临床因素差异

以病理检查的腰椎间盘退变结果为标准，腰椎间盘退变程度的年龄、BMI、MRI分级差异存在统计学意义（P＜0.05），而性别、身高数据均无显著差异（P＞0.05）。见表2。

表2 单因素分析腰椎间盘退变程度的临床因素差异 单位：例

2.4 多因素Logistic回归分析腰椎间盘退变程度的影响因素

将单因素中P＜0.01的变量作为腰椎间盘退变程度影响因素多因素Logistic回归模型的自变量代入，包括年龄、BMI、MRI分级，见表3。将腰椎间盘退变程度作为模型的因变量代入分析，结果显示Ⅰ类MRI分级为腰椎间盘退变程度的保护因素，年龄≥60岁、BMI≥27 kg/m2是腰椎间盘退变程度加重的危险因素。见表4。

表3 变量赋值表

表4 多因素Logistic回归分析腰椎间盘退变程度的影响因素

3 讨论

腰椎间盘解剖结构、组织学形态改变以及早期影像学评估诊断是脊柱疾病患者诊断研究的重点方向，对预防、治疗脊柱疾病具有一定的指导意义[8]。本次选取椎间盘患者完整的临床资料进行组织病理学评估情况，为数据的准确性提供保障，另外结合MRI分析腰椎间盘突出患者退变程度的影响因素更符合临床使用标准。

本研究结果显示MRI诊断腰椎间盘突出患者退变程度的效果良好，准确度、特异度、敏感度均大于75.00%，且准确度、敏感度均超过90.00%，本研究影像评估结果显示，随着退变程度不断加重，MRI信号发生相应变化，另外多因素结果显示Ⅰ类MRI结果是腰椎间盘退变程度的保护因素，表示MRI Ⅰ类结果可作为患者腰椎间盘退变程度加重风险低的参考标志。李丹等[9]研究表示MRI在椎间盘退变等级评估中具有重要预测价值，与本研究结果相符。其机制可能是随着退变程度加重，病变组织的细胞形态、基质出现明显差异，而MRI可以直观观察患者术前的椎间盘解剖结构以及病理组织学改变，因此诊断椎间盘退变程度时，其髓核、纤维环的信号强度出现相应改变，进而准确评估腰椎间盘退变程度，为手术的实施提供参考依据[10]。提示腰椎间盘退变患者可应用MRI技术准确评估病情进展情况。

本研究结果显示年龄≥60岁、BMI≥27 kg/m2是腰椎间盘退变程度增加的危险因素。陈旭狮等[11]研究结果显示老年以及高BMI均为SLDD的危险因素，且BMI与LDD程度存在显著相关性与本研究结果一致。随着患者年龄增大，腰椎间盘退变程度不断加重，主要原因是腰椎间盘组织内的水分含量以及蛋白多糖含量随着年龄增长而逐渐降低，进而增加组织退行性变的发生风险，而50岁以上的中老年人是椎间盘退变的高危群体[12]。而高BMI是LDD危险因素的原因可能是BMI增高增加了患者腰椎受压，生物力学载荷量增加导致细胞生存能力降低，同时诱发细胞外基质发生改变、重塑，最终加重患者的LDD程度[13]。

本研究仍存在一定不足，本研究为回顾性研究，收集的临床资料可能会因为记录人员不同产生人为差异，另外本研究纳入的患者样本量相对较少，可能影响数据整齐性，因此后续研究中应设计大样本多中心思路，针对腰椎间盘退变程度影响因素进行深入研究验证。

终综上所述，老年、肥胖是导致腰椎间盘突出患者的腰椎间盘退变程度加重的高危因素，老年肥胖的高危群体应增强自我防护意识，MRI在腰椎间盘退变程度评估中可发挥良好的诊断效能，MRI诊断为Ⅰ类结果表示患者发生退变为低风险事件，MRI可作为临床诊断腰椎间盘退变情况的参考技术进行推广应用。