MRI 对腰椎Modic 各型改变终板硬化诊断能力的研究

张学平

椎体终板改变是由于骨髓和终板出现损伤所致,有研究人员对此进行分析后发现,椎体终板改变还与腰椎间盘的退行性病变有关,近年来,随着医学技术的不断发展,MRI 检查被广泛的应用在了对腰椎Modic各型改变终板硬化患者的诊断中,其能够及时有效的发现邻近终板区域的腰椎信号变化情况［1］。随着研究的逐步深入,有研究人员认为,采用MRI 对腰椎间盘突出症患者进行诊断,能够对患者终板及终板下骨质MRI信号的改变情况进行诊断,进而为临床诊断提供准确的指导依据。临床上根据MRI 信号改变、分型标准及组织学变化情况等将其分成了Ⅰ型、Ⅱ型和Ⅲ型［2］。由于很少有患者会出现ModicⅢ型改变,本次研究选取了66 例2018 年2 月～2019 年11 月 在本院行诊治的腰椎疾病患者,详细的探讨了MRI 对腰椎ModicⅠ型、Ⅱ型改变终板硬化患者的诊断价值,具体如下。

1 资料与方法

1.1 一般资料 选取2018 年2 月～2019 年11 月于本院诊治的66 例腰椎疾病患者作为研究对象,纳入标准：①表现为不同程度的下腰背痛；②临床资料完整。排除标准：①腰椎出现局灶性病变；②椎体融合术后或者MRI 成像不佳；③患者对研究不知情。本组患者中男39 例,女27 例；年龄34～75 岁,平均年龄(47.1±9.6)岁。为了完成本次研究,及时上报了本院伦理委员会,并经过了审核批准。

1.2 方法 本组患者均行MRI 检查和CT 检查。

1.2.1 MRI 检查 采用1.5 磁共振仪,以及与其配套的相位阵列CTL 脊柱线圈,在行矢状位T1 扫描时,采用快速自旋回波,将其重复时间(TR)/恢复时间(TE)设置为420/9.4 ms,回波序列长度、激励矩阵分别设置为3、4 次和320×192,将视场(FOV)、层厚和层间距分别设置为35×35 cm、4 mm 和1 mm。在行矢状位T2像使用快速反转,通过快速自旋回波,将其TR/TE 设置为3000/117 ms,回波序列长度、激励矩阵分别设置为25、4 次和320×224,FOV、层厚和层间距等设置同矢状位T1。之后对患者行脂肪抑制序列扫描,采用化学位移法对自旋回波进行快速反转,各参数设置同矢状位T2。将本次得到的数据经ADW4.4 工作站对其信号强度进行测量。

1.2.2 CT检查 在行CT矢状位图像重建时采用64层螺旋CT 诊断仪及配套的探测仪,进行横轴位扫描,将图像重建层厚调整为0.625 mm,得到横轴位CT 图像,在此基础上进行MPR 矢状位重建,将层厚调整为4 mm,并将数据上传至ADW4.4 工作站进行分析。

1.3 观察指标 比较Ⅰ型、Ⅱ型MRI 受累终板CT 有无终板硬化信号强度、HU 值比值,观察Modic 改变Ⅰ型、Ⅱ型患者病变特点。

1.4 统计学方法 采用SPSS18.0 统计学软件对研究数据进行统计分析。计量资料以均数±标准差()表示,采用t 检验；计数资料以率(%)表示,采用χ2检验。P<0.05 表示差异具有统计学意义。

2 结果

2.1 Ⅰ型、Ⅱ型MRI 受累终板CT 有无终板硬化信号强度比较 本组患者中共有34 例(51.52%)出现Modic改变,患者204 个终板累及终板74 个,其MRI 表现为Ⅰ型8 个(10.81%)、Ⅰ/Ⅱ混合型10 个(13.51%)、Ⅱ型51 个(68.92%)、Ⅱ/Ⅲ混合型5 个(6.76%)；其中26 个(35.14%)终板MRI 表椎Modic 改变存在硬化,CT 重建图像为高密度终板硬化,Modic 改变Ⅱ型并存脂肪化和硬化。且Modic 改变Ⅰ型、Ⅱ型患者有硬化、无硬化矢状位T1 值比值、T2 值比值比较差异无统计学意义(P>0.05)。见表1。

表1 Ⅰ型、Ⅱ型MRI 受累终板CT 有无终板硬化信号强度比较()

表1 Ⅰ型、Ⅱ型MRI 受累终板CT 有无终板硬化信号强度比较()

注：与同分型有硬化比较,aP>0.05

2.2 Ⅰ型、Ⅱ型MRI 受累终板CT 有无终板硬化的HU 值比值比较 MRI 表现中Modic 改变Ⅰ型有硬化HU 值比值和无硬化HU 值比值分别为(1.9±0.5)和(1.0±0.1),比较差异无统计学意义(P>0.05)；Ⅱ型有硬化HU 值比值和无硬化HU 值比值分别为(2.7±0.6)和(1.1±0.2),比较差异具有统计学意义(P<0.05)。

2.3 Modic 改变Ⅰ型、Ⅱ型患者病变特点 Modic 改变Ⅰ型患者终板及终板下骨质T1WI 低信号,T2WI 高信号,椎体终板比较毛糙、模糊、且病灶壁较薄,信号表现异常,病变椎体周围软组织无肿胀、肿块等现象。Modic 改变Ⅱ型患者终板及终板下骨质T1WI 高信号,T2WI 高信号或稍高信号,病变腰椎邻近的椎体中骨髓脂肪出现变性。

3 讨论

有研究人员认为,Modic 改变Ⅱ型患者经MRI 诊断后会发现明显的骨硬化现象,在行矢状位T1 和矢状位T2 扫描后,其均表现为低信号,且信号逐渐减低,在对患者行X 线片诊断后发现,这种低信号减低的现象与患者骨硬化的程度密切相关。其是实际上,Modic改变Ⅰ型、Ⅱ型患者的MRI 信号情况与X 线平片中的骨硬化表现并不存在相关性［3］。本次研究结果也发现,Modic 改变Ⅱ型患者存在着硬化和脂肪化并存的情况,这也进一步提示,Modic 改变Ⅱ型患者有终板硬化现象存在。但是在CT矢状位的重建图像上,Modic改变Ⅰ型、Ⅱ型患者有硬化、无硬化矢状位T1 值比值、T2 值比值比较差异无统计学意义(P>0.05)。

腰椎疾病患者骨髓中矿物质的含量直接关系着MRI 在Modic 改变Ⅰ型、Ⅱ型图像中是否能够表现出终板硬化［4］。有研究人员对成骨细胞瘤进行研究后发现,反应性骨硬化经矢状位T1、T2 快速自旋回波扫描后发现其均表现为低信号［5］。但是有研究人员经病理学研究发现,终板硬化是由于大量的间质钙质出现了沉积所造成的［6］。反应性骨硬化所伴随的骨水肿其经矢状位T1、T2 快速自旋回波扫描后发现,T1 低信号,T2 高信号。但是也有研究人员认为,关节炎患者在发病的急性期,椎体前缘椎间关节表现为无硬化T1 低信号和T2 高信号,而处于慢性期的关节炎患者,其椎体前缘椎间关节却表现为无硬化T1 高信号和T2 高信号,这种信号变化的情况也在一定程度上反映出了患者病情恢复的过程,而这种反应性较强的新生骨则只会出现在炎症部位［7］。针对此,有病理学对此进行了定义,即骨质增生也就指的是单位体积内的骨量明显增多的症状,其终板硬化可以是全部矿物化,也可以是部分矿物化,如果终板硬化表现为部分矿物化,此时,间质钙质沉积则明显少于全部矿物化。

在MRI 表现方面,Modic 改变Ⅰ型患者终板下方的骨髓呈现出了信号均匀的斑片状,边界清晰,部分患者表现为低信号的带状围绕,在T2WI 扫描图像上主要表现为比较均匀的高信号,部分患者病变边界比较模糊,且多发病灶比较常见。Modic 改变Ⅱ型患者椎体内出现了明显的脂肪沉积及不规则的斑点状,部分患者表现为异常的斑片状信号,且呈现为散在分布,没有沿着椎体终板走形。

也有研究人员在对CT 图像和X 线平片在Modic 改变Ⅱ型患者终板硬化进行分析后发现,CT 和X 线平片在Modic 改变Ⅱ型患者中的硬化现象进一步反映出了患者腰椎椎体小梁内骨髓的异常情况［8,9］。本研究在进行了更加深入的分析后发现,部分Modic 改变Ⅰ型和Ⅱ型患者其CT 图像中之所以会显示出硬化表现,这可能是因为骨髓中新生骨正处于再生过程。这对于临床上对Modic 改变Ⅰ型、Ⅱ型终板硬化的研究起到了积极的作用,因此,临床上对此进行研究时,可将伴有下腰痛的腰椎间盘退变患者与Modic 改变联系起来进行分析。因此,也可认为,MRI 对腰椎Modic 改变Ⅰ型及Ⅱ型患者终板硬化情况的诊断不但与骨髓内矿物质的含量有关,还与Modic 改变的分型情况有关。本次研究结果也证实了这一点。

综上所述,腰椎疾病患者,其Modic 改变各分型中,CT 重建图像显示终板硬化与骨髓的修复过程密切相关,MRI 对Modic 改变Ⅰ型及Ⅱ型患者未表现出终板硬化,这一方面与骨髓内矿物质的含量有关,另一方面与Modic 改变的分型有关。