许莫氏结节与腰椎间盘退变分型的相关性研究

李丹丹 张昌政 周泽旺

(1.广州市第一人民医院放射科，广东 广州 510000；2.广州中医药大学第一附属医院放射科，广东 广州510000)

许莫氏结节( Schmorl′s nodes，SN)是指当椎体软骨终板存在薄弱区域时，椎间盘的髓核组织可经薄弱处疝入椎体骨松质内，造成椎体内出现半圆形的缺损阴影，其由Georg Schmorl于1927年首次定义，是行脊柱MRI时较为常见的病变之一，为椎间盘突出的一种特殊类型。但其自命名以来所受到的关注并不多，国内外的教课书对其也仅有一些简单的描述[1-2]。虽然近年来国内外学者对许莫氏结节进行了较为广泛地研究，但有关许莫氏结节的病因以及形成机制，尚未形成较为统一的观点，其是否与椎间盘相关，各文献报道并不一致。且大多文献集中于分析许莫氏结节与椎间盘退变分级的关系，对于其与椎间盘退变类型的相关性研究较少。因此有必要对许莫氏结节与腰椎间盘退变分型做一研究。

1 资料与方法

1.1 一般资料 收集2016年9月1日～2016年12月1日在广州中医药大学第一附属医院接受腰椎MRI检查的患者781例，选出有许莫氏结节的患者93例作为研究对象，其中男性54例，女性39例。所有病例均除外有腰部软组织的病变、肿瘤、感染、骨折、脊柱侧凸畸形、移行椎、椎体滑脱、既往腰椎手术史、精神病史、年龄小于25或大于65周岁的病例。

1.2 MRI检查 用Philips Achieva 1.5.4.9行腰椎矢状位T1、T2加权、T2压脂像以及横断面T2加权像扫描，运用脊柱相应扫描参数如下：①腰椎T2WI横断面扫描，TR/TE：2890ms/120ms，层厚/层间隔：4mm/0.4mm，矩阵：224/256，NEX：4，FOV：250；②腰椎TlWI矢状面扫描，TR/TE：497ms/8.3ms，层厚/层间隔：4mm/0.4mm，矩阵：336/512，NEX：4，FOV：370；③腰椎T2WI矢状面扫描，TR/TE：2766ms/110ms，层厚/层间隔：4mm/0.4mm，矩阵：336/512，NEX：4，FOV：370；④腰椎T2WI压脂矢状面扫描，TR/TE：2500ms/150ms，层厚/层间隔：4mm/0.4mm，矩阵：336/512，NEX：3，FOV：370。图像数据采集为AW4.5工作站。

1.3 许莫氏结节评定 椎体终板的局部凹陷缺损。记录每个病例的许莫氏结节数目、所在节段、所在椎体终板的上下缘。

1.4 年龄分组 依据WHO提出的新的年龄分段，将研究对象划分为三组：44岁以下者划分为青年组，45～59岁者划分为中年组，60岁以上者划分为老年组。

1.5 椎间盘退变类型 椎间盘正常：椎间盘形态和信号均正常，未见退变；椎间盘膨出：纤维环向四周弥漫性均匀性超出相邻椎体边缘，椎间盘未见局限性突出；椎间盘突出：椎间盘局限性非均匀性超出相邻椎体边缘，超出部分仍与原椎间盘相连，其基底连接部分的径线宽于超出的部分椎间盘组织；椎间盘脱出：指局限性移位的椎间盘组织的径线宽于基底连接部分，且脱出的椎间盘组织块大于破裂的椎间盘间隙，穿破纤维环，位于椎管内；Modic改变：MRI上椎间盘相邻的终板及终板下骨质的信号异常改变，即终板炎；f HIZ：MRI T2WI椎间盘后方的局限性信号增高影；

1.6 许莫氏结节的MRI信号类型 本组病例根据许莫氏结节MRI信号不同，分为3种类型。“无异常改变”表现为许莫氏结节临近骨髓无明显异常改变；“脂肪沉积”表现为许莫氏结节T1WI高信号、T2WI高信号，T2WI压脂序列低信号；“急性炎症水肿”表现为许莫氏结节T1WI高信号、T2WI低信号改变。

1.7 统计学分析 运用SPSS22.0统计软件对所有的数据资料进行处理、分析，采用2检验，P<0.05为差异有统计学意义。

2 结果

2.1 许莫氏结节的性别、年龄、位置分布特点 781例患者中许莫氏结节患者93例，男性54例，女性39例，男性许莫氏结节的检出率高于女性(2=4.162，P<0.05)，见表1；781例患者中许莫氏结节病人93例，青年组48例，中年组34例，老年组11例，许莫氏结节与年龄无相关性(2=0.705，P>0.05)，见表2； 781例患者共计7810个终板，发生许莫氏结节改变者225个，上终板130个，下终板95个，上终板许莫氏结节的检出率高于下终板(2=5.606，P<0.05)，见表3。

表1 许莫氏结节的性别分布Table 1 The sex distribution of SN

2.2 许莫氏结节与腰椎间盘退变的相关性 93例许莫氏结节患者共计465个腰椎间盘节段，根据腰椎间盘邻近终板是否有许莫氏结节改变，分为有许莫氏结节改变组及无许莫氏结节改变组。255个腰椎间盘退变节段，其中有许莫氏结节改变者122例，阳性率为47.8%。剩余节段许莫氏结节改变阳性者55例，阳性率为26.2%(2=22.902，P<0.05)，见表4。

表2 许莫氏结节的年龄分布Table 2 The age distribution of SN

表3 许莫氏结节的位置分布Table 3 The position distribution of SN

表4许莫氏结节合并腰椎间盘退变的分布

Table4ThedistributionofSNcombinedwithlumbardiscsdegeneration

组别有许莫氏结节改变组无许莫氏结节改变组2P退变组12213322.9020.000正常组55155合计177288

2.3 另465个腰椎间盘节段中，177个椎间盘节段邻近终板发生许莫氏结节改变，根据许莫氏结节MRI信号类型的不同分为无异常改变组、脂肪沉积组及急性炎症水肿组。无异常改变组122例，其中腰椎间盘退变者69例，阳性率56.6%。脂肪沉积组46例，其中腰椎间盘退变45例，阳性率97.8%。急性炎症水肿组9例，其中腰椎间盘退变9例，阳性率100%。许莫氏结节MRI信号类型与腰椎间盘退变有关(P<0.05)，见表5。

表5许莫氏结节MRI信号不同类型合并腰椎间盘退变的分布

Table5ThedistributionofSN’sMRIsignalscombinedwithlumbardiscsdegeneration

信号椎间盘正常组椎间盘退变组合计阳性率(×10-2)无异常改变组536912256.6脂肪沉积组1454697.8急性炎症水肿组099100

注：无异常改变组与脂肪沉积组比较，2=24.226，P=0.000<0.05/3，差异有统计学意义；无异常改变组与急性炎症水肿组比较，fisher确切检验P=0.011<0.05/3，差异有统计学意义；脂肪沉积组与急性炎症水肿组比较，fisher确切检验P=1.000>0.05/3，差异无统计学意义

2.4 许莫氏结节与腰椎间盘膨出的相关性 127个腰椎间盘膨出节段，其中有许莫氏结节改变者61例，阳性率为48.0%。剩余节段许莫氏结节改变阳性者116例，阳性率为34.3%(2=7.362，P<0.05)，见表6。

表6许莫氏结节合并腰椎间盘膨出的分布

Table6ThedistributionofSNcombinedwithlumbardiscsbulging

椎间盘膨出有许莫氏结节改变组无许莫氏结节改变组2P阳性组61667.3620.007阴性组116222合计177288

2.5 根据腰椎间盘邻近终板发生许莫氏结节的情况 腰椎间盘膨出节段中有许莫氏结节改变者61个，其中累及单侧终板者47例，双侧终板者14例，单侧终板许莫氏结节改变或双侧终板许莫氏结节改变与其邻近腰椎间盘膨出的发生率无相关性(2=0.300，P>0.05)。

2.6 许莫氏结节与腰椎间盘突出的相关性 87个腰椎间盘突出节段，其中有许莫氏结节改变者35例，剩余节段许莫氏结节改变阳性者142例，许莫氏结节与腰椎间盘突出无相关性(2=0.213，P>0.05)，见表7。

表7 许莫氏结节合并腰椎间盘突出的分布Table 7 The distribution of SN combined with lumbar discs protrusion

2.7 许莫氏结节与腰椎间盘脱出的相关性 10个腰椎间盘脱出节段，其中有许莫氏结节改变者6例，剩余节段许莫氏结节改变阳性者171例，许莫氏结节与腰椎间盘脱出无相关性(2=1.243，P>0.05)，见表8。

表8许莫氏结节合并腰椎间盘脱出的分布

Table8ThedistributionofSNcombinedwithlumbardiscsherniation

椎间盘脱出有许莫氏结节改变组无许莫氏结节改变组2P阳性组641.2430.265阴性组171284合计177288

2.8 许莫氏结节与HIZ的相关性 26个HIZ节段，其中有许莫氏结节改变者5例，剩余节段许莫氏结节改变阳性者172例，许莫氏结节与HIZ无相关性(2=3.856，P>0.05)，见表9。

表9 许莫氏结节合并HIZ的分布Table 9 The distribution of SN combined with HIZ

2.9 许莫氏结节与modic改变的相关性 64个腰椎modic改变，其中有许莫氏结节改变者47例，阳性率为73.4%。剩余节段许莫氏结节改变阳性者130例，阳性率为32.4%(2=39.389，P<0.05)，见表10。

表10 许莫氏结节合并modic改变的分布Table 10 The distribution of SN combined with modic changes

3 讨论

关于许莫氏结节的发生率，文献报道差异较大，究其原因，可能与纳入研究人群的病史、种族、年龄、性别等不同，与对许莫氏结节的评估手段和判定标准不同，以及与研究节段范围的不同等因素相关。Schmorl等[3]于1971年在尸检中发现Schmorl的发生率为38%，随后的解剖学研究中许莫氏结节的发生率明显升高，达56%～76%[4-5]。MRI技术的发展对大规模人口普查创造了有利条件，目前很多学者认为MRI是一种较为理想的在体评估手段，其敏感又可靠。国外MRI研究报道的普通人群中许莫氏结节发生率约为17%～38%[6-7]，郭炯炯等[8]以中国南方普通人群为对象的研究所获得的发生率为16.4%。祖伟等[9]报道其发生率为37.61%，本研究结果示许莫氏结节的发生率为11.9%，相对较低。可能与所选研究对象的年龄范围不同有关，本组病例排除了年龄小于25或大于65周岁的人群，这样就相对减少了部分因先天因素及严重退变所致的许莫氏结节患者的人数，造成许莫氏结节的发生率相对降低。本组病例资料显示，上终板的许莫氏结节发生率较下终板高，这可能是因为许莫氏结节的发生与生物力学因素相关所引起。

许莫氏结节的男女发病率不同，男性大于女性，本组资料结果显示许莫氏结节在男性中的发病率(14.4%)高于女性(9.6%)。原因可能为男性在身高、体重、工作强度上通常比女性要高、重，因此男性承受的压力负荷相对较重，随之会影响到终板结构的完整性与强度。Adams等[10]研究表明已经受损的椎间盘终板在受到反复压力负荷下会导致机械应力的改变。此外，可能也是由于不同性别之间椎体与椎间盘的高度存在差异，从而男性终板在较高的压力下更易遭受破坏[11]。

对于许莫氏结节的发生与年龄的相关性，文献报道不一。有文献表明许莫氏结节的发病率与年龄呈显著正相关，即年龄越大，许莫氏结节的发病率越高[12]。但Takatalo等[13]学者认为除了老年时期，青少年时期亦是许莫氏结节的高发时期。本研究发现许莫氏结节的发生率在不同年龄分组的差异无显著性意义，此结果与文献研究不同，其原因可能是本研究纳入对象为25～65周岁的人群，未将青少年及65岁以上的老年人纳入研究。另一原因可能与本研究是针对许莫氏结节患者的不同年龄段(青年、中年、老年)的发生率所致。

经典许莫氏结节的形成过程：当椎体终板退变时会破坏椎间盘的营养通路，引起椎间盘退变,退变的椎间盘对邻近终板进行机械压迫变薄,椎体终板的薄弱区域会导致终板面生物力学发生改变,当应力达到临界值时,终板开始向下塌陷进入松质骨内。随着应力的进一步发展,薄弱的椎体终板将无法承受突入的髓核的压迫而发生断裂,应力学改变致使终板进一步损伤,椎间盘向应力学方向突出,即椎间盘髓核组织经破裂的软骨终板突入相邻的椎体松质骨内。许莫氏结节的形成过程表明了其与腰椎间盘退行性变的关系密切。大多文献研究报道也证实了这一点，Pir-rmann等[4]对胸、腰椎脊柱标本进行解剖观察和X线检查，发现许莫氏结节与中等程度的脊柱退变相关。Mok等[14]通过对2449例腰椎退行性变的横向研究中发现许莫氏结节与椎间盘退变明显相关。曹胜等[15]对颈椎许莫氏结节与椎间盘退变的关系研究中，表明邻近终板发生许莫氏结节的椎间盘退变分级较邻近终板未发生许莫氏结节的椎间盘退变分级高，而且双侧邻近终板均发生许莫氏结节的椎间盘退变分级较仅单侧邻近终板发生许莫氏结节的椎间盘高。

根据Modic等[16]以及Peng等[17]的描述，将腰椎间盘退变分为正常、膨出、突出、脱出、Modic改变(Modic changes，MC)、高信号区(high intensityzone，HIZ)。本研究结果显示许莫氏结节的发生与腰椎间盘退变相关，许莫氏结节在腰椎间盘退变中的发生率(47.8%)高于许莫氏结节在腰椎间盘正常中的发生率(26.2%)，且许莫氏结节的MRI信号类型不同，相邻腰椎间盘退变的发生率也不同，许莫氏结节MRI信号无异常改变组的相应椎间盘退变发生率低于脂肪沉积组及急性炎症水肿组，该研究结果提示当许莫氏结节临近骨髓信号无异常改变时，可能处于许莫氏结节的初级阶段，邻近腰椎间盘尚未发生退变，随着病情进一步进展，临近骨髓水肿、脂肪沉积，便可能引起腰椎间盘退变的发生。研究还发现许莫氏结节与腰椎间盘膨出相关，许莫氏结节在腰椎间盘膨出中的发病率(48.0%)高于许莫氏结节在无腰椎间盘膨出中的发病率(34.3%)，提示其和轻中度的椎间盘退变关系密切。但是双侧或单侧终板发生许莫氏结节在腰椎间盘膨出中的发病率差异无统计学意义。

文献报道许莫氏结节在腰椎间盘突出、脱出、HIZ中的发生率较低，这可能因为许莫氏结节为椎间盘突出的一种特殊形式，表现为向终板松质骨内突出，相应的就降低了椎间盘内的压力，在许莫氏结节患者中椎间盘压力相对不高，从而减少了发生椎间盘突出、脱出或HIZ的可能性。HIZ患者表现为外层纤维环撕裂，相应椎间盘内压力减小[17]。Modic改变与终板受到的异常应力和局部生化免疫反应密切相关[18-19]，而这些因素同样可能在许莫氏结节的发生、发展过程中起重要作用[1，20]，从而解释了许莫氏结节在Modic改变中的多发现象。本研究结果示许莫氏结节与腰椎modic改变关系密切，与文献报道基本一致。另外，本研究结果还表明许莫氏结节的发生与腰椎间盘突出、脱出、HIZ相关性，与文献报道不尽一致，考虑可能与纳入研究的对象、研究方法等不同有关。但本研究为横断面研究，尚不能确定许莫氏结节与腰椎间盘退变类型两者之间的关系，要想更深入地了解、确定两者之间的联系，必须进行长期、有效的病例随访研究。

4 结论

本研究结果显示腰椎许莫氏结节的发生率男性大于女性，上终板大于下终板；许莫氏结节的发生与腰椎间盘退变、膨出有明显关系，并与modic改变密切相关；许莫氏结节的MRI信号类型不同，相邻腰椎间盘退变的发生率也不同。