Modic改变与骨质疏松性骨折发生率的关系研究

【摘要】 目的：探讨Modic改变与骨质疏松性骨折的相关性。方法：回顾性选择2021年8月—2022年7月惠州市中心人民医院脊柱外科收治460例骨质疏松症患者的临床资料，根据患者是否发生骨质疏松性骨折将其分为骨质疏松（OP）组和骨质疏松性骨折（OF）组，收集两组年龄、体重指数（BMI）、性别等临床资料，采用倾向性匹配评分法，以患者临床资料为匹配条件，按照1∶1比例确定两组病例。观察比较两组患者Modic改变发生情况及Modic改变分型，另采用Pearson相关分析验证Modic改变与骨质疏松性骨折的关系。结果：经倾向性匹配，最终纳入OP组患者116例，OF组患者116例。倾向性匹配后两组患者各项资料，差异均无统计学意义（P>0.05）。OF组Modic改变发生率为69.83%，显著高于OP组的41.38%，差异有统计学意义（P<0.05）。两组Modic改变分型比较，差异无统计学意义（P>0.05）。Pearson相关分析结果显示，Modic改变与骨质疏松性骨折呈正相关（r=0.286，P<0.05）。结论：Modic改变与骨质疏松性骨折存在关联，即骨质疏松性骨折会增加Modic改变的发生风险，临床应对骨质疏松性骨折患者加强病情管理，从而对骨质疏松性骨折继发Modic改变进行有效预防。

【关键词】 骨质疏松性骨折 Modic改变 相关性

Study on the Relationship between Modic Changes and the Incidence of Osteoporotic Fractures/WANG Hao， CHEN Ruixiong， CHEN Xushi， WANG Dejia. //Medical Innovation of China， 2024， 21（18）： -139

[Abstract] Objective： To investigate the correlation between Modic changes and osteoporotic fractures. Method： Clinical data of 460 osteoporosis patients admitted to the Department of Spine Surgery of Huizhou Central People's Hospital from August 2021 to July 2022 were retrospectively selected， and the patients were divided into the osteoporosis （OP） group and the osteoporotic fracture （OF） group according to whether or not they had osteoporotic fracture， and the patients' age， body mass index （BMI）， gender and other clinical data in the two groups were collected， and the propensity matching scoring method was used to determine the cases in the two groups according to the ratio of 1∶1， using the patients' clinical data as the matching condition. The occurrence of Modic changes and the classification of Modic changes were observed and compared between the two groups， and the relationship between Modic changes and osteoporotic fractures was verified by Pearson correlation analysis. Result： After propensity matching， 116 patients in the OP group and 116 patients in the OF group were finally included. There were no significant differences in clinical data between the two groups after propensity matching （P>0.05）. The incidence of Modic changes in OF group was 69.83%， which was significantly higher than 41.38% in OP group， the difference was statistically significant （P<0.05）. There was no statistically significant difference between the two groups in classification of Modic changes （P>0.05）. Pearson's correlation analysis showed a positive correlation between Modic changes and osteoporotic fractures （r=0.286， P<0.05）. Conclusion： Modic changes are associated with osteoporotic fractures， osteoporotic fractures will increase the risk of Modic changes. Clinically， patients with osteoporotic fractures should strengthen disease management， so as to effectively prevent Modic changes secondary to osteoporotic fractures.

[Key words] Osteoporotic fracture Modic changes Correlation

First-author's address： Shantou University Medical College， Shantou 515041， China

doi：10.3969/j.issn.1674-4985.2024.18.031

Modic改变是指脊柱MRI图像中观察到的骨骼疾病特征，属于一种邻近椎体终板退变引起的骨骼信号改变[1]，其分型共包括Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ型三种类型，其中Ⅰ型改变以骨组织代谢旺盛为主要病理变化，Ⅱ型改变为成骨减少，Ⅲ型改变则表现为广泛的骨组织硬化状态[2]。作为椎体退行性变的表现形式之一，Modic改变主要发生于椎间盘退行性变较为严重的节段[3]，亦有研究通过临床研究发现Modic改变与椎间盘退变程度有着紧密关联[4]，因此，明确Modic改变发生的主要影响因素，对椎间盘退变相关疾病防治工作的开展具有重要意义。有研究曾在模拟骨质疏松的动物模型中发现，去卵巢大鼠发生了椎体骨质疏松和软骨终板软骨重建，并且促进了骨-软骨表面血管生成和孔隙率增加，对基质代谢造成影响，从而对机体椎间盘健康造成威胁[5]，据此推断骨质疏松与Modic改变可能存在一定的联系。一项国内研究对绝经后女性骨密度与Modic改变的关系进行探讨，结果发现女性腰椎骨密度与Modic改变有着紧密联系[6]。当椎间盘退变后，脊柱功能单位所受负荷会重新分布，椎间盘承受压力加大，导致终板发生显微骨折，而终板长期的显微骨折可能是导致Modic形成的重要原因之一[7]。为进一步明确Modic改变与骨质疏松性骨折的关系，本研究基于倾向性匹配评分法，对Modic改变与骨质疏松性骨折进行相关性分析，现报道如下。

1 资料与方法

1.1 一般资料

回顾性选择2021年8月—2022年7月惠州市中心人民医院脊柱外科收治骨质疏松症患者460例的临床资料。纳入标准：（1）检查结果符合文献[8]《基层医疗机构骨质疏松诊断和治疗专家共识（2021）》中骨质疏松症相关诊断标准；（2）年龄≥18岁。排除标准：（1）合并恶性肿瘤；（2）有椎体外伤史、手术史或放化疗史；（3）合并感染性疾病；（4）合并代谢功能障碍或免疫功能障碍；（5）合并严重脏器器质性疾病；（6）合并椎体先天性疾病；（7）合并严重脊柱侧弯。参照文献[9]《中国骨质疏松性骨折诊疗指南》中骨质疏松性骨折相关诊断标准，根据患者是否发生骨折将其分为骨质疏松组（OP组）和骨质疏松性骨折（OF组），OP组344例，OF组116例。根据世界医学大会《赫尔辛基宣言》中基本原则[10]，本研究获得本院医学伦理委员会批准。

1.2 方法

根据纳入与排除标准严格筛选研究对象，收集本研究所有患者的年龄、体重指数（BMI）、性别、文化程度、劳动类型、吸烟史、饮酒史等临床资料。采用倾向性匹配评分法，以患者临床资料为匹配条件，将全部发生骨质疏松性骨折的患者设为OF组，按照1︰1匹配未发生骨质疏松骨折的患者，组成OP组。匹配成功后，收集两组Modic改变发生情况及Modic改变分型。OF组部分患者影像学检查（病例1，女性，85岁，重度骨质疏松并椎体压缩性骨折；腰1、腰2、腰5椎体稍变扁，腰1椎

体为著，腰1、腰5椎体内可见片状低信号影充填，腰2椎体内见斑片状T2WI压脂序列稍高信号影；腰3、腰4椎体上缘可见条片状T2压脂高信号影；胸7椎体后方可见一类圆形短T1长T2信号影，T2压脂序列呈稍高信号；余椎体未见明显异常信号改变。病例2，女性，72岁，重度骨质疏松并腰2椎

体压缩性骨折；腰1、2椎体变扁，腰2椎体上缘见斑片状T1WI、T2WI低信号影，压脂呈低信号，增强扫描未见强化，另腰2椎体中下缘见斑片状T2压脂高信号灶，边界模糊，增强扫描明显强化，相应椎旁软组织肿胀；余椎体骨髓信号均匀，未见异常信号改变。病例3，女性，72岁，重度骨质疏松并胸12椎体压缩性骨折；胸腰椎多发椎体不同程度变扁，以胸8、10、胸12、腰1、腰3椎体变扁明显；其中胸8、10椎体上缘塌陷，内见斑片状异常信号，T1WI呈低信号，T2WI呈高信号，压脂T2WI呈不均匀高信号；各椎间盘T2WI信号不同程度减低。）见图1、图2、图3。

1.3 统计学处理

采用SPSS 27.0统计软件分析数据。（x±s）表示计量资料，组间进行独立t检验，组内进行配对t检验；率（%）表示计数资料，进行字2检验；等级资料进行Mann-Whitney U检验；采用SPSS 27.0统计软件进行倾向性匹配分析，采取半径匹配法，先确定OF组，再从OP组中选择配对个体重新组建OP组，匹配条件：年龄、BMI、性别、文化程度、劳动类型、吸烟史、饮酒史，卡钳值=0.02。以P<0.05为差异有统计学意义。

2 结果

2.1 倾向性匹配前两组患者基线资料比较

两组文化程度、吸烟史、饮酒史差异均无统计学意义（P>0.05）；两组年龄、BMI、性别、劳动类型比较，差异均有统计学意义（P<0.05）。见表1。

2.2 倾向性匹配后两组基线资料比较

两组患者经倾向性匹配，成功匹配116对，最终OP组和OF组，各116例。比较匹配后两组基线资料，两组年龄、BMI、性别、文化程度、劳动类型、吸烟史、饮酒史等资料比较，差异均无统计学意义（P>0.05），匹配效果良好。见表2。

2.3 两组Modic改变发生率及分型比较

OF组Modic改变发生率显著高于OP组，差异有统计学意义（P<0.05）；两组Modic改变分型占比，差异无统计学意义（P>0.05）。见表3。

2.4 Modic改变与骨质疏松性骨折的Pearson相关分析

Pearson相关分析结果显示，Modic改变与骨质疏松性骨折呈正相关（r=0.286，P<0.05）。

3 讨论

Modic改变是机体发生椎间盘退行性变的主要原因，虽然有关Modic改变发生机制的假说众多，包括生物力学因素、生物化学因素、细菌学因素及免疫学因素等，但其发生机制仍然未彻底阐明，目前认可度较高的机制包括以下两点：（1）终板受损后，相邻的椎体及椎间盘会产生不同程度的退行性变，导致椎间盘局部应力发生变化，对机体组织的新陈代谢造成影响，进而导致Modic改变的发生；（2）椎间盘内的厌氧环境、易损伤性、低修复性等特征，为细菌侵入椎间盘提供了良好的环境，推测Modic改变的形成可能与椎间盘退变过程中微生物感染而产生的毒性物质有关[11]。本研究尝试通过横断面研究明确Modic改变与骨质疏松性骨折的关系，但结合既往研究成果，发现导致Modic改变发生的影响因素众多，年龄、性别、职业、体重等多种因素均与Modic改变存在联系[12-13]，为避免以上因素对本次研究结果造成影响，本研究采用倾向性匹配评分法排除了临床试验研究的混杂因素[14]，以提高研究结果的准确性与可靠性。本研究结果显示，OF组Modic改变发生率显著高于OP组（P<0.05），且通过Pearson相关分析验证发现Modic改变与骨质疏松性骨折呈显著正相关（r=0.286），提示Modic改变的发生风险会随着骨质疏松骨折发生风险的提高而提高，与吴楠等[15]研究结果一致。研究指出，脊柱负荷过重、椎体骨质疏松是Modic改变的相关因素[16-17]。另有研究指出，机体脊柱功能单位遭受长期、反复的压力作用时，会导致终板发生显微骨折[18-20]，虽然发生早期并不会对椎间盘造成损害，但随着时间的不断推移，比较脆弱的终板不断破裂，最终引起椎间盘改变，而微骨折的发生则与骨质疏松有紧密关联。

综上所述，Modic改变与骨质疏松性骨折存在关联，加强骨质疏松患者疾病管理，降低骨折风险，对避免Modic改变的发生有积极作用。

参考文献

[1]吴凯，封志云，胡小坚.经皮脊柱内镜手术治疗伴ModicⅡ型改变的腰椎间盘突出症的疗效观察[J].浙江医学，2019，41（15）：1657-1659.

[2] MODIC M T，STEINBERG P M，ROSS J S，et al.Degenerative disk disease： assessment of changes in vertebral body marrow with MR imaging[J].Radiology，1988，166（1 Pt 1）：193-199.

[3]谷学智.腰椎Modic改变研究进展[J].实用放射学杂志，2020，36（12）：2042-2045.

[4]龚静山，梅东东，朱进，等.腰椎终板Modic改变与椎间盘退变的相关性的定量MRI研究[J].磁共振成像，2017，8（7）：514-518.

[5] XIAO Z F，HE J B，SU G Y，et al.Osteoporosis of the vertebra and osteochondral remodeling of the endplate causes intervertebral disc degeneration in ovariectomized mice[J]. Arthritis Res Ther，2018，20（1）：207.

[6]徐伟，盛珺，刘达，等.绝经后腰痛女性骨密度及骨转换标志物与腰椎Modic改变的相关性研究[J].中国骨质疏松杂志，2021，27（10）：1454-1457，1468.

[7] LIU J，HAO L，SUYOU L，et al.Biomechanical properties of lumbar endplates and their correlation with MRI findings of lumbar degeneration[J].J Biomech，2016，49（4）：586-593.

[8]中国健康促进基金会基层医疗机构骨质疏松症诊断与治疗专家共识委员会.基层医疗机构骨质疏松症诊断和治疗专家共识（2021）[J].中国骨质疏松杂志，2021，27（7）：937-944.

[9]邱贵兴，裴福兴，胡侦明，等.中国骨质疏松性骨折诊疗指南（骨质疏松性骨折诊断及治疗原则）[J].中华骨与关节外科杂志，2015，8（5）：371-374.

[10] SHRESTHA B，DUNN L.The Declaration of helsinki on medical research involving human subjects： a review of seventh revision[J].J Nepal Health Res Counc，2020，17（4）：548-552.

[11] CAPOOR M N，RUZICKA F，MACHACKOVA T，et al.

Prevalence of propionibacterium acnes in intervertebral discs of patients undergoing lumbar microdiscectomy： a prospective cross-sectional study[J/OL].PLoS One，2016，11（8）：e0161676.http：//journals.plos.org/plosone/article？id=10.1371/journal.pone.0161676.

[12]马昱堃，俞兴，王逢贤.颈椎Modic改变影响因素及其临床意义的研究进展[J].生物骨科材料与临床研究，2021，18（5）：78-81.

[13]邱红生，梁朝莹，罗任，等.广西钦州市慢性腰腿痛患者腰椎Modic改变的相关因素分析[J].中国医学创新，2020，17（29）：81-85.

[14]王瑞平.倾向性评分匹配应用条件及SPSS软件实现[J].上海医药，2022，43（13）：59-62.

[15]吴楠，朱坤，叶雨辰，等.骨质疏松和Modic改变的相关性分析[J].蚌埠医学院学报，2021，46（3）：307-310.

[16]贺宪，黄东生，孔畅，等.下腰痛患者中腰椎终板Modic改变的分布情况及与腰椎间盘退变的关系[J/OL].中华临床医师杂志：电子版，2015，9（8）：1283-1287.https：//zhlcyszz.cma-cmc.com.cn/CN/1674-0785/home.shtml.

[17]黄兆波，赵凤东.腰椎modic改变人群患病率及与骨质疏松的相关性分析[J].现代实用医学，2021，33（4）：468-470，封3.

[18]倪婷，徐磊，冯阳，等.腰椎终板Modic改变与椎间盘退变对应关系及二者与下腰痛关系的分析[J].南京医科大学学报（自然科学版），2019，39（2）：237-241.

[19]黄晓姗，樊树峰，高智峰，等.基于MRI定量评估终板变性与椎间盘退变的相关性分析[J].浙江临床医学，2021，23（9）：1259-1261.

[20]李长庆，孟岩，朱孔金.下腰痛患者椎体Modic改变累及范围与椎间盘退变的相关性[J].中国社区医师，2022，38（17）：43-45.

（收稿日期：2023-12-29） （本文编辑：白雅茹）