黄 丽 罗爱芳 陈淑娇 陈鼎伟 欧阳林

联勤保障部队第九〇九医院(厦门大学附属东南医院)放射诊断科 (福建 漳州 363000)

腰椎间盘退行性改变(DDD)是脊柱外科疾病中发病率最高的疾病，是由椎间盘的基质代谢失衡所致，且基质金属蛋白酶等细胞因子和炎症介质参与病变过程，可出现椎间内生物力学、生物化学及病理解剖的改变，导致椎间盘退变，引起的下腰痛[1]。椎间盘作为人体最大的无血管性组织，其营养物质主要来源于终板，营养是由椎体内经软骨终板输送至椎间盘，因此，终板软骨损伤、椎间盘周围脂肪组织减少被认为是DDD发生的重要因素[2-3]。对DDD的早期诊断、准确分级和量化评估对于临床诊治和预后具有重要意义。DDD同样也是骨科、影像科医师普遍关注的问题，随着影像学技术的发展，尤其是核磁共振(MRI)、CT等影像学手段的普及，人们对其的认知也在不断的深化和完善。MRI技术具有良好软组织分辨力，尤其在骨关节系统中更具优势，骨关节、软骨、韧带层次分明，明显优于常规的CT检查；改良水-脂分离技术(mDixon-Quant)序列扫描是新发展的MRI成像技术，通过获取腰椎间盘感兴趣区T2＊值以及上、下位椎体脂肪分数(FF)值，从而实现对DDD患者椎间盘生化改变的定量分析[4-5]。基于此，本研究分析98例行3.0T MRI mDixon-Quant序列扫描患者影像资料，获取其L1/L2～L5/S1椎间盘的T2＊值、上下位椎体FF值，探讨其对成年DDD的诊断及分级价值，以期为成年DDD的早期诊断及分级提供参考，现将结果报告如下。

表1 椎间盘Pfirrmann形态学分级

1 资料与方法

1.1 一般资料选取2021年1月至2021年10月在我院进行3.0T MRI mDixon-Quant序列扫描的98位患者。其中男41例，女57例；年龄为22-77(48.42±5.11)岁；检查原因：腰痛56例，下肢麻木、刺痛19例，下肢无力23例。

纳入标准：行3.0T MRI mDixon-Quant序列扫描，且影像资料清晰可用；临床资料完整；年龄≥18岁。排除标准：影像资料质量不达标；腰椎发育异常或腰椎骨折、外伤史；腰椎肿瘤史；代谢性骨病史。

1.2 检查方法利用3.0T MRI扫描仪(Philips Ingenia 3.0 T，the Netherlands)，以32通道椎体表面相控线圈，对患者进行腰椎扫描。患者采用仰卧位，身体与床体保持平行，扫描部位尽可能接近主磁场和线圈中心，膝部放置海绵垫，以控制腰椎静止。参数设置：矢状位T2WI-TSE序列：TR 2500ms，TE 107ms，层厚3mm，层间距0.8mm，采集次数2次；矢状面mDixon-Quant序列：TR 5.6ms，TE 0.95ms，FOV 400mm×350mm，矩阵368×214，翻转角3°，层厚3mm，层间距0，扫描时间17s。

1.3 影像分析由2名肌骨影像诊断经验丰富的医师进行图像观察，结果有异议时共同协商。Pfirrmann分级标准[6]，见表1。

1.4 统计学方法采用SPSS 22.0软件进行分析，计数资料以n(%)表示，采用χ2检验；计量资料以(±s)表示，所有数据经检验均呈正态分布，两组间比较采用t检验，多组比较采用单因素方差分析；T2＊值、FF值与Pfirrmann分级相关性采用Spearman等级相关性分析；以P＜0.05表示有统计学意义。

2 结果

纳入98例患者，共计490个椎间盘，其中L1/L2～L5/S1椎间盘Ⅰ级个数分别为38个、40个、30个、15个、15个，共计138个；Ⅱ级个数分别为39个、26个、26个、26个、33个，共计150个；Ⅲ级个数分别为18个、23个、22个、22个、26个，共计111个；Ⅳ级个数分别为3个、9个、17个、31个、19个，共计79个；Ⅴ级个数分别为0个、0个、3个、4个、5个，共计12个。

2.1 不同Pfirrmann分级椎体的T2＊值比较在L1/L2～L5/S1椎间盘中T2＊值均为Ⅰ级＞Ⅱ级＞Ⅲ级＞Ⅳ级＞Ⅴ级(均P＜0.05)，见表2。

2.2 不同Pfirrmann分级椎体的FF值比较在上位椎体中FF值为Ⅳ级＞Ⅲ级＞Ⅴ级＞Ⅱ级＞Ⅰ级(P＜0.05)，在下位椎体中FF值为Ⅳ级＞Ⅴ级＞Ⅲ级＞Ⅱ级＞Ⅰ级(P＜0.05)，见表3。

表3 不同Pfirrmann分级椎体的FF值比较

2.3 T2＊值与Pfirrmann分级相关性Spearman相关分析发现，L1/L2～L5/S1椎间盘T2＊值均与Pfirrmann分级呈负相关(均P＜0.05)，见表4。

表4 T2＊值与Pfirrmann分级相关性

2.4 FF值与Pfirrmann分级相关性Spearman相关分析发现，上、下位椎体FF值均与Pfirrmann分级呈正相关(均P＜0.05)，见表5。

表5 FF值与Pfirrmann分级相关性

2.5 典型病例影像分析典型病例影像分析结果见图1。患者女，57岁，入院后行3.0T MRI mDixon-Quant序列扫描，图1A显示该患者腰椎间盘L1/L2～L5/S1T2＊值分别为57.167ms、43.15ms、43.81ms、38.144ms、37.411ms，选取伪彩区域时包含椎间盘髓核和纤维环；图1B显示该患者腰椎FF值分别为74.212%、76.19%、77.363%、75.092%、74.139%，ROI设置于椎体骨髓L1-S1中央区，避开骨皮质和血管。

图1 A-图1B 1例成年DDD患者影像资料

3 讨论

腰椎间盘是人体最早发生退行性变的组织之一。近年来，以T2＊值和FF值为指标的MRI新技术对DDD进行评估，已成为国内外的研究热点[7]。MRI作为一种检测DDD的重要诊断检查，能够准确地反映出椎间盘内的信号与形态改变[8]，并量化DDD分级，有利于对不同分级患者实施相适宜的治疗手段，改善预后。因此，如何将其早期检出并量化DDD对临床有重大意义，是目前临床亟待解决的问题。

mDixon-Quant法利用三维梯度回波Dixon序列，可实现水、脂肪信号在正、反相位分离，一次扫描即可得到全腰椎间盘的T2＊值与FF值，且与常规扫描相比，该技术具有更好的信噪比、更快的采集速度、更稳定、易于图像后处理等优势[9-10]。本研究探讨不同Pfirrmann分级患者的T2＊值发现，在L1/L2～L5/S1椎间盘中T2＊值均为Ⅰ级＞Ⅱ级＞Ⅲ级＞Ⅳ级＞Ⅴ级(均P＜0.05)。另外，本研究发现L1/L2～L5/S1椎间盘T2＊值均与Pfirrmann分级呈负相关(均P＜0.05)。提示T2＊值可用于成年DDD诊断，且椎间盘Pfirrmann分级越高，其对应的T2＊值越低，具有负相关性。罗爱芳等[11]通过对DDD患者椎间盘MRI mDixon-Quant影像资料分析发现，T2＊值与Pfirrmann分级之间存在着显著的负相关，此结论与研究结果相吻合。国外学者研究发现，椎间盘具有类似于关节软骨的特征，DDD其主要的变化为蛋白多糖的丢失，属于生化改变，导致椎间盘含水量降低而发生退行[12-13]。翟树佳等[14]研究提出，T2＊值是反映椎间盘生化特征的重要指标，且T2＊值与椎间盘胶原组织含量的相关性较高，甚至高于Pfirrmann分级与椎间盘胶原组织含量的相关性程度。说明T2＊值在DDD诊断中具有更好的应用价值。而Pfirrmann分级越高的DDD患者，其椎间盘生化改变越显著，其所测得T2＊值越低，说明T2＊值与椎间盘Pfirrmann形态学分级具有显著负相关性。

此外，本研究探讨不同Pfirrmann分级患者的FF值发现，不同Pfirrmann分级患者上、下位椎体中FF值存在显著差异(P＜0.05)。另外，本研究还发现上、下位椎体FF值均与Pfirrmann分级呈正相关(均P＜0.05)。提示FF值可用于成年DDD诊断，且椎间盘Pfirrmann分级越高，其对应的FF值也越高，具有正相关性。椎体骨髓脂肪含量与骨密度之间存在着显著的负相关性，并且与骨质疏松之间也存在着密切的联系，基于此，骨髓脂肪测量是一种非常可靠的分析骨质变化的无创手段[15-16]。腰椎旁肌肉的脂肪含量与椎间盘高度降低即DDD的发生有着密切关系，其原因在于：在腰椎旁肌肉退行性改变的过程中，其正常的肌纤维形态也会发生改变，被脂肪替代，进而导致腰椎功能退化、稳定性减弱，引起关节软骨、椎间盘等结构负荷增加，最终导致DDD发生；同时，DDD患者的腰椎稳定性下降，椎旁肌发生代偿，进一步导致椎旁肌负荷失衡，导致退行性病变，最终导致椎旁肌的萎缩和脂肪化，形成恶性循环[17-18]。故可在椎间盘Pfirrmann分级越高的DDD患者影像资料中发现其FF值越高。

综上所述，3.0T MRI mDixon-Quant序列扫描测得成年DDD患者T2＊值低于、FF值高于标准值，可用于成年DDD诊断，且椎间盘Pfirrmann分级越高，其对应的T2＊值越低，呈负相关性，对应的FF值越高，呈正相关性。