马欣，顾振芳，张中斌，张起东

(1河北省老年病医院，石家庄 050000；2石家庄市第三医院)

腰椎退变性疾病患者出现椎间盘真空现象的相关因素

马欣1，顾振芳2，张中斌1，张起东1

(1河北省老年病医院，石家庄 050000；2石家庄市第三医院)

摘要：目的分析腰椎退变性疾病患者发生椎间盘真空现象的相关因素。方法 腰椎退变性疾病患者103例，采用腰椎CT观察椎间盘真空现象的发生，其中发生真空现象者44例(观察组)，未发生真空现象者59例(对照组)，比较两组患者VAS评分、Modic改变及椎间盘退变Pfirrmann分级。结果 观察组、对照组VAS评分分别为(8.2±1.3)、(6.8±1.8)分，Modic改变分别为24、59例；Pfirrmann分级Ⅲ级分别为0、9例；Pfirrmann分级Ⅳ级分别为19、29例；Pfirrmann分级Ⅴ级分别为25、21例，两组比较，P均<0.01。结论 腰椎退变性疾病中椎间盘真空现象发生率较高，其发生可能与椎间盘退变及终板退变有关。

关键词：椎间盘真空现象；椎间盘退变；Modic改变；腰椎退变性疾病

椎间盘真空现象是椎间盘退变的常见影像学特点，其发生与椎间盘退变有关[1,2]。通过回顾以往文献，我们发现关于真空现象在椎间盘退变性疾病中分布及相关影响因素的研究较少。本研究观察了发生椎间盘真空现象腰椎退变性疾病患者疼痛视觉模拟法(VAS)评分、Modic改变、退变Pfirrmann分级变化，并与未生椎间盘真空现象患者进行对比分析。现将结果报告如下。

1资料与方法

1.1临床资料选择2008年1月～2013年12月我院收治的腰椎退变性疾病患者103例，男48例，女55例；年龄52～75(61.6±6.7)岁；病程8个月～12 a，中位病程35个月。影像学资料(腰椎X线、CT、MRI)完整，采用腰椎CT观察并记录真空现象的发生，即矢状位显示椎间盘中出现1个或多个线性密度缺失影，轴位像显示类圆形的密度缺失影[1]。其中出现真空现象者44例(观察组)，未发生真空现象者59例(对照组)，两组一般资料无统计学差异，具有可比性。

1.2观察方法①VAS评分：采用VAS评估患者术前腰痛或下肢疼痛情况。0分表示无痛，10分表示难以忍受的剧痛。②Modic改变：MRI的T1和T2加权像评估滑脱节段相邻终板Modic改变的发生情况。Ⅰ型，T1WI呈低信号，T2WI呈高信号；Ⅱ型，T1WI呈高信号，T2WI呈等型号或稍高信号；Ⅲ型，T1WI及T2WI均呈低信号。③椎间盘退变程度：MRI的T2加权像评估滑脱节段椎间盘退变Pfirrmann分级。Ⅰ级表现为髓核正常信号强度(与脑脊液相当)，髓核结构均一，椎间盘高度正常；Ⅱ级表现为髓核正常信号强度(与脑脊液相当)，髓核结构不均，可有水平带，椎间盘高度正常；Ⅲ级表现为髓核中等信号强度，椎间盘高度轻度降低；Ⅳ级表现为髓核中到低等信号强度，椎间盘高度中度降低；Ⅴ级表现为髓核低等信号强度，椎间盘高度重度降低。

2结果

观察组、对照组VAS评分分别为(8.2±1.3)、(6.8±1.8)分，P<0.01。观察组Modic改变24例，其中Ⅰ型0例、Ⅱ型7例、Ⅲ型17例；对照组Modic改变59例，其中Ⅰ型5例、Ⅱ型43例、Ⅲ型11例，两组Ⅲ型比较，P<0.01。观察组、对照组椎间盘退变Pfirrmann分级Ⅲ级分别为0、9例，Ⅳ级分别为19、29例，Ⅴ级分别为25、21例，两组比较，P均<0.01。

3讨论

真空现象是一个影像学概念，并非物理意义上的真空，产生椎间盘真空现象的原因包括感染、创伤、椎体塌陷和骨坏死、骨转移瘤、边缘椎、褐黄病、木瓜凝乳蛋白酶化学核溶解以及椎间盘切除术后等因素。这些病因引起的椎间盘真空现象，均可继发产生椎间盘积气征象，据Ford等[3]证明，其中90%以上为氮气，还有少量氧气和二氧化氮等。在椎间盘、椎体、椎小关节甚至椎管内都可以发生真空现象，以椎间盘真空现象最常见。有学者[4]证实，1%～3%的正常成人可发现椎间盘真空现象。本研究显示，腰椎滑脱节段椎间盘内真空现象的发生率为40.6%，高于一般的腰腿痛患者。CT表现为线性或类圆形的密度缺失影[5]。真空现象与腰痛症状之间的联系多年来报道较少。本研究显示，观察组VAS评分高于对照组，我们认为真空现象可能与腰痛症状有直接关系。随着年龄的增长以及生物力学因素的影响，椎间盘逐渐发生退变，髓核含水量下降，水分由出生时的90%逐渐下降至70%。胶原成分改变，髓核脱水干燥及黏多糖减少，继而产生裂隙。髓核内裂隙的扩大是这一病程典型的病理特征。随着病变进展，裂隙向周围延伸，首先累及纤维环的内层纤维，之后波及外层纤维。在裂隙产生与扩大的同时，出现负压区。当椎间盘髓核出现裂隙时，引起来自细胞外间隙的气体向裂隙负压区聚集，进而产生真空现象[6]。椎间盘间隙容量的丧失，并不与椎间盘物质丧失量一致，来自周围组织间液的气体积聚进行补偿。椎间盘的退变直接导致真空现象产生。

人类椎间盘退变后相邻终板、终板下骨质的MRI信号改变称为Modic改变。由Modic等在1988年进行系统描述并提出其分型标准及组织学变化，故被称为Modic改变。Ⅰ型Modic改变的组织学变化为纤维血管组织替代，即骨性终板撕裂后，终板及终板下区域有丰富的肉芽组织长入，纤维血管组织替代了增厚的骨小梁间的正常骨髓，对于椎间盘营养供应的影响较小。Ⅱ型Modic改变的组织学变化为黄骨髓替代，在慢性受损的终板及终板下区域大量脂肪细胞沉积。Ⅲ型Modic改变的组织学变化为终板或终板下骨髓硬化，阻碍了终板的营养通路。李冰等[7]对腰痛与Modic改变的关系进行Meta分析，与无腰痛患者比较，腰痛患者的Modic改变发生率更高。赵凤东等[8]认为，腰痛患者下腰椎发生Modic改变的发生率较高，说明腰痛与终板Modic改变具有相关性。

在导致椎间盘退变的各种原因中，软骨终板的退变和椎间盘的关系越来越受到关注，目前大量研究表明，软骨终板退变和椎间盘退变密切相关，且软骨终板退变早于椎间盘退变[9]。终板退变和椎间盘退变密切相关，10岁时人类的软骨终板就已经退变成了一个完全没有血管的组织，之后退化速度加快，软骨终板逐渐钙化。成人椎间盘营养物质供应主要靠软骨终板弥散而来。终板退变致使椎间盘因营养不足而退化。Bernick等[10]发现，伴随着年龄的增长，软骨终板出现钙化，逐渐为骨组织取代。随着病变发展，软骨终板可能出现结构的紊乱和细微的裂纹[11]。如果软骨终板因破裂、钙化等因素而引起营养通路受阻，将不仅会直接导致椎间盘因营养供给不足而出现退化、钙化，而且会使代谢产物积聚于椎间盘内。由于终板的硬化和细胞因子的活化，椎间盘—终板界面的血管逐渐被破坏，椎间盘细胞的营养转运受阻，引起代谢的紊乱，局部形成的低氧环境和高乳酸状态引起细胞活性降低甚至死亡，导致细胞外基质减少，表现为髓核脱水、干燥及椎间高度丢失，最终导致了椎间盘真空现象的发生[12,13]。

参考文献：

[1] 包惠安.腰椎间盘真空征119例的临床CT表现[J].现代医药卫生,2009,25(5):760.

[2] 王海,黄博,王建,等.退变椎间盘生物学特性研究进展[J].中国矫形外科杂志,2013,21(17):1738-1741.

[3] Ford LT, Gilula LA, Marphy WA, et al. Analysis of gas in vacuum lumbar disc[J]. AJR Am J Roentgenol, 1997,128(6):1056-1057.

[4] Armingeat T, Pham T, Legre V, et al. Coexistence of intravertebral vacuum and intradiscal vacuum[J]. Joint Bone Spine, 2006,73(4):428-432.

[5] Tash RR, Weitznerl Jr. Acute intervertebral gas following vertebral fracture:CT demonstration[J]. J Comput Assist Tomogr, 1986,10(4):707-708.

[6] 吕刚.含气的腰椎间盘突出压迫神经根[J].中华骨科杂志,1997,17(5):330-331.

[7] 李冰,王沛,冯世庆,等.Modic改变与腰痛关系的Meta分析[J].中国脊柱脊髓杂志，2009,19(12):921-925.

[8] 赵凤东,丁献军,林伟,等.Modic改变在腰腿痛病例中的分布及相关因素分析[J].中华骨科杂志,2007,27(3):172-175.

[9] 陆华拓,徐永清.椎间盘软骨终板退变及其相关研究的进展[J].西南国防医药,2009,19(6):654.

[10] Bernick S, Walker JM, Paule WJ. Age changes to the anulusfibrosus in human intervertebral discs[J]. Spine, 1991,16(5):520-524.

[11] Modic MT, Steinberg PM, Ross JS, et al. Degenerative disk disease: assessment of changes in vertebral body marrow with MRimaging[J]. Radiology, 1988,166(1Pt1):193-199.

[12] Roberts S, Urban JP, Evans H, et al. Transport properties of the human cartilage endplate in relation to its composition and calcification[J]. Spine, 1996,21(4):415-420.

[13] Urban MR, Fairbank JC, Etherington PJ, et al. Electrochemical measurement of transport into scoliotic intervertebral discs in vivo using nitrous oxide as a tracer[J]. Spine, 2001,26(8):984-990.

(收稿日期:2014-11-16)

基金项目：河北省医学科学研究课题计划(20130406)。

中图分类号：R681.5

文献标志码：B

文章编号：1002-266X(2015)07-0056-02

doi：10.3969/j.issn.1002-266X.2015.07.021