腰痛及其治疗为重要健康问题,相关医疗支出大,影响着社会心理和经济。腰痛主要由椎间盘退变引起,虽然椎间盘本身非痛源。尽管椎间盘退变的研究越来越深入,但病理性退变机制及如何与正常衰老所致退变进行区别,尚无定论。椎间盘退变的因素中,营养供给不良为由来已久的病理生理因素。
成人椎间盘缺乏血运,营养来源于相邻软骨下骨的毛细血管,养分通过弥散至髓核。软骨终板钙化可阻碍髓核营养供给,导致退变。因此,研究毛细血管网灌注与软骨终板弥散,确定软骨终板缺损与否,至关重要。干细胞移植亦依靠具有功能的软骨终板得以存活。
人体动态增强 MRI 技术的发展,使得原来需时 6 h 到 24 h 的检查,13 分钟得以完成。美国威斯康辛医学院神经外科的学者进行了一项临床-影像学相关研究,提示动态增强 MRI 可判定椎间盘退变中软骨终板病理变化,文章于近期发表在 Eur Spine J 上。
该研究共纳入 56 例参与者,进行动态增强 MRI(3T GE MRI750)检查,增强剂为葡甲胺(Gd-DTPA),平均年龄 36 岁,其中 32 例男性。对 T2 相 MRI,依据 Pfirrmann 腰椎间盘退变分级系统进行分级,对每名参与人的腰椎 MRI,描绘 5 个腰椎的 10 个软骨终板兴趣区域(ROI,图 1)。
图1 腰椎 MRI 上 ROI,左右为两名参与人的腰椎 MRI。终板 ROI 形状因人而异。Caudal CEP:近端软骨终板;Caudal SB:近端软骨下骨;Cranial CEP:远端软骨终板;Cranial SB:远端软骨下骨
增强扫描时,软骨终板 ROI 的 MRI 信号像素变化加以动态记录,其密度投影通过模板换算为相应终板的标准平面(图 2)。
图2 像素变化值投影至近端软骨终板平面,成像于代表椎体近端
结果显示,随腰椎间盘退变程度加重,动态增强 MRI 检测到近端软骨终板增强值变化明显,远端软骨终板趋势类似,但变化不明显。按椎间盘退变分级对应的信号增强图提示:椎间盘退变时,软骨终板灌注和弥散的空间分布发生了重大变化(图 3)。
图3 软骨终板和软骨下骨 ROI 的像素增强图,依据 Pfirrmann 的腰椎间盘退变五分级法,颜色标尺以显示这些图中颜色对应的时间。从左至右,四列对应的分级为 I 和 I 级、III 级、IV 级、V 级
以上研究结果提示:腰椎间盘退变时,动态增强 MRI 检测到的软骨终板区域信号增强,可提示组织进行性损害。因此,动态增强 MRI 有助于理解腰椎间盘退变的病理生理过程,可用于新型治疗方法,如干细胞治疗计划的制定。
关于新型 MRI 诊断用于腰椎间盘退变与腰痛,请参阅:Spine J :腰痛与腰椎间盘退变的最新知见。