颈椎节段中许莫氏结节患病率及分布特点与椎间盘退变的相互关系

doi:10.3969/j.issn.2095-4344.2014.48.028

摘要/Abstract

摘要：

背景：关于许莫氏结节的相关性研究多见于腰椎节段，其在颈椎节段中的分布规律以及相关因素研究较少。
目的：探讨许莫氏结节在颈肩痛患者中的分布特点，并分析许莫氏结节发生的相关因素。
方法：选择2012年1至12月因颈肩痛行颈椎MR检查的患者，共820例，其中男398例，女422例；年龄30-80 岁，平均(52.2±11.5)岁。统计许莫氏结节在颈椎节段、年龄、性别、头围、颈椎曲度、颈椎间盘退变分级中的分布特点，分析上述因素与其发生的相关性。
结果与结论：820例患者4 920个颈椎节段中，64例(7.8%) 88个椎间盘(1.8%)临近终板(108个，1.1%)发生许莫氏结节，头侧与尾侧终板许莫氏结节的发生率之间的差异无显著性意义(χ2=1.471，P=0.689 > 0.05)。终板患病率以C5/6(2.4%)最高，其次为C6/7(1.5%)和C4/5(1.3%)。许莫氏结节的发生与年龄、颈椎曲度、椎间盘退变有明显的相关性(P < 0.05)，但与性别、头围无关(P > 0.05)。邻近终板存在和不存在许莫氏结节的椎间盘在椎间盘退变分级的分布差异有显著性意义(χ2=424.26，P < 0.05)，前者间盘退变更严重(Z=58.80， P < 0.05)。双侧终板与单侧终板发生许莫氏结节的椎间盘在椎间盘退变分级中的分布差异有显著性意义 (χ2=13.603，P=0.003 < 0.05)，前者间盘退变更严重(Z=3.44，P < 0.05)。邻近终板发生“急性期”和发生“非急性”期结节的椎间盘在椎间盘退变分级中的分布差异有显著性意义(χ2=8.547，P=0.036 < 0.05)，后者间盘退变更严重(Z=2.40，P < 0.05)。将影响许莫氏结节发生的相关因素进行spearman秩相关分析，发现椎间盘退变程度与许莫氏结节发生的相关性最强，年龄次之，颈椎曲度最弱。提示在颈肩痛患者中，许莫氏结节好发于C5/6节段，头侧与尾侧终板许莫氏结节的发生率差异无显著性意义；许莫氏结节与年龄、颈椎曲度、椎间盘退变分级存在相关性，且与椎间盘退变分级相关性最强。

中国组织工程研究杂志出版内容重点：人工关节；骨植入物；脊柱；骨折；内固定；数字化骨科；组织工程

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关键词: 植入物, 脊柱植入物, 许莫氏结节, 颈椎, 椎间盘退行性变, 曲度, 终板, 颈肩痛, 核磁共振成像

Abstract:

BACKGROUND: The distribution and characteristics of Schmorl’s nodes in lumbar spine have been described, but there are few studies focusing on Schmorl’s nodes in the cervical spine.
OBJECTIVE: To evaluate the distribution of Schmorl’s nodes in patients suffered neck pain and analyze the factors responsible for Schmorl’s nodes.
METHODS: From January to December in 2012, 820 patients suffered neck pain were examined by magnetic resonance scan and plain film. There were 398 males and 422 females, with an average age of 52.2±11.5 years (range 30-80 years). The distribution features of Schmorl’s nodes in cervical endplate on age, sex, segment, head circumference, cervical curvature, and the type and grade of intervertebral disc degeneration were analyzed retrospectively.
RESULTS AND CONCLUSION: Among 4 920 cervical intervertebral segments of the 820 patients, 64 cases (7.8%) and 108 endplates (1.1%) were involved with Schmorl’s nodes, the incidence of Schmorl’s nodes in the cranial and the caudal endplates was not statistically significant (χ2=1.471, P=0.689 > 0.05). According to the prevalence per cervical segment, C5/6 was the most common level (2.4%), followed by C6/7 (1.5%) and C4/5 (1.3%). The incidence of Schmorl’s nodes was positively correlated with age, cervical curvature, the type and grade of intervertebral disc degeneration (P < 0.05), but not with sex and head circumference (P > 0.05). The distributions of the grade of intervertebral disc degeneration were significantly different between groups with and without adjacent Schmorl’s nodes (χ2=424.26, P < 0.05). Intervertebral discs with adjacent Schmorl’s nodes were more degenerated than those without adjacent Schmorl’s nodes (Z=58.80, P < 0.05). The distributions of the grade of intervertebral disc degeneration were significantly different between groups with both sides Schmorl’s nodes and one side Schmorl’s nodes (χ2=13.603, P=0.003 < 0.05). The both sides Schmorl’s nodes were more degenerated (Z=3.44, P < 0.05). The distributions of the grade of intervertebral disc degeneration were significantly different between groups with “acute Schmorl’s nodes” and “non-acute Schmorl’s nodes” (χ2=8.547, P=0.036 < 0.05). The “non-acute Schmorl’s nodes” were more degenerated (Z=2.40, P < 0.05). Schmorl’s nodes distribution was correlated with disc degeneration, then age, and cervical curvature. Schmorl’s nodes occurred often in C5/6 segment in patients with neck pain. The incidence of Schmorl’s nodes in the cranial and the caudal endplates was not statistically significant. Schmorl’s nodes were correlated with age, cervical curvature, the type and grade of intervertebral disc degeneration, disc degeneration played the most important role.

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Key words: cervical vertebrae, intervertebral disc degeneration, magnetic resonance imaging, factor analysis, statistics

中图分类号:

R318

曹胜，张学利，胡炜，朱如森，万军，刘岩. 颈椎节段中许莫氏结节患病率及分布特点与椎间盘退变的相互关系[J]. 中国组织工程研究, 2014, 18(48): 7867-7872.

Cao Sheng, Zhang Xue-li, Hu Wei, Zhu Ru-sen, Wan Jun, Liu Yan. Prevalence and distribution of Schmorl’s nodes in cervical segment and its relationship with intervertebral disc degeneration[J]. Chinese Journal of Tissue Engineering Research, 2014, 18(48): 7867-7872.

图/表（结果） 1

2.1 参与者数量分析按意向性处理，共纳入820例患者，全部进入结果分析，无脱落。

2.2 许莫氏结节发生位置的分布特点 820例患者中有64例(7.8%)88个椎间盘(1.8%)附近108个终板(1.1%)发生许莫氏结节。节段分布情况见表2，以C_5/6节段(2.4%)最为多发。共有20个颈椎节段所对应的头、尾侧双终板均发生许莫氏结节。但许莫氏结节在头侧和尾侧终板的分布差异无显著性意义(χ²=1.471，P=0.689 >0.05)。

2.3 发生许莫氏结节的人口学分布特点许莫氏结节组与无许莫氏结节组患者的人口学一般资料见表3。有许莫氏结节和无许莫氏结节患者的平均年龄分别为(57.8±12.5)岁和(51.7±10.4)岁，两组间发生许莫氏结节的差异有显著性意义(t=4.45，P < 0.05)。发生许莫氏结节和未发生许莫氏结节患者平均头围分别为(57.4±1.21) cm和(56.3±1.18) cm，两组间发生许莫氏结节的差异无显著性意义(t=0.93，P=0.32 > 0.05)，两组发生许莫氏结节在性别方面的差异无显著性意义(χ²=0.559，P=0.511 > 0.05)。

2.4 颈椎曲度与许莫氏结节形成的关系许莫氏结节在不同颈椎矢状面Cobb角分组(图2)中的发病情况见表4。应用卡方检验进行分析，χ²=7.798，P=0.005 < 0.05，差异有显著性意义。

2.5 许莫氏结节与椎间盘退变的关系 4 920个颈椎间盘中有88个椎间盘(1.8%)的相邻终板共发生108个许莫氏结节，其中20个椎间盘所对应的头尾两侧终板均发生许莫氏结节。4 832个不发生许莫氏结节的颈椎间盘与88个发生许莫氏结节的颈椎间盘退变分级比较，两组在椎间盘退变分级中的分布差异有显著性意义(χ²=424.26，P < 0.05，表5)，经有序分类变量秩和检验分析(Z=58.80，P < 0.05)，说明许莫氏结节组所对应的椎间盘退变程度更严重。

将发生许莫氏结节的椎间盘再分为单侧终板发生许莫氏结节组和双侧终板均发生许莫氏结节组，两组Pfirrmann椎间盘退变分级的分布差异亦有显著性意义(χ²=13.603，P=0.003 < 0.05，表5)，经有序分类变量秩和检验分析(Z=3.44，P < 0.05)，说明双侧终板均发生许莫氏结节组所对应的椎间盘退变更严重。

“急性炎症水肿期”结节所对应的21个椎间盘与“非急性期”结节所对应的67个椎间盘比较，两组在椎间盘退变分级中的分布差异有显著性意义(χ²=8.547，P=0.036 < 0.05，表6)，经有序分类变量秩和检验分析(Z=2.40，P < 0.05)，说明“非急性期”结节所对应的椎间盘退变更严重。

2.6 总体相关性分析对椎间盘退变程度、患者年龄、颈椎曲度和许莫氏结节发生的相关性分别进行spearman秩相关分析，相关系数分别为0.280，0.154，0.097，表明椎间盘退变程度与许莫氏结节的发生相关性最强，年龄次之，颈椎曲度最弱。

参考文献

引言

许莫氏结节，是由椎间盘的髓核组织经软骨终板的薄弱区疝入椎体内所形成的椎间盘改变。1927年德国医师Schmorl首次将其详细描述，其形成包括两个过程：一是椎体软骨终板的破裂；二是髓核通过破裂的软骨终板突向软骨下松质骨内^[1]。

有关许莫氏结节的病因以及形成机制，国内外尚没有形成统一的观点，目前普遍认为软骨终板薄弱以及软骨下骨质破坏为发病的关键^[2]。综合来看，包括两个方面的因素：①内因，即生长发育过程中形成了软骨终板薄弱区，如营养血管消退或者骨化间隙形成^[3]，亦有学者研究证明基因遗传学因素对该结节形成有关。②外因，即脊柱生物力学改变、椎体创伤、肿瘤、感染、椎间盘退变、代谢等因素引发的病理改变导致软骨终板破坏^[4]，同时有观点认为终板下骨缺血坏死从而导致终板软骨塌陷是许莫氏结节的形成原因。脊柱生物力学改变为脊柱退行性变患者形成许莫氏结节的主要病因。

目前由于许莫氏结节因其分布多位于胸腰椎^[5-6]，故目前的研究多局限于此节段，有学者已经报告其在腰椎节段的分布规律以及与间盘退变的关系^[5]。据报道许莫氏结节在颈椎中亦有存在，但其在颈椎各个节段的分布规律以及与人口学因素、颈椎曲度、颈椎间盘退变程度等因素的相关性尚未报道。另外许莫氏结节与疼痛之间的关系尚有争论，故文章选取主诉为颈肩痛的患者作为观察对象，讨论在该人群中许莫氏结节的分布特点以及与相关因素的关系。

文章采用横断面研究，收集820例颈肩痛患者的影像学资料，回顾性分析许莫氏结节在人群、年龄、头围、发病节段、颈椎曲度和颈椎间盘退变分级中的分布及相关性，目的在于：①探讨许莫氏结节在颈肩痛患者中的分布特点。②分析颈肩痛病例中许莫氏结节与年龄、性别、头围、颈椎曲度、颈椎间盘退变的相关性。③分析许莫氏结节MRI信号类型与颈椎间盘退变分级的相关性。

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材料方法

1 对象和方法 Subjects and methods

设计：横断面调查分析。

时间及地点：于2012年1至12月在天津市人民医院脊柱外科完成。

对象：符合纳入标准患者820例，男398例，女422例；年龄30-80岁，平均(52.2±11.5)岁。

纳入标准：①年龄大于30岁。②主诉为颈肩痛，且行颈椎MRI和X射线检查。③患者对试验过程完全知情同意，均在充分了解治疗方案前提下签署“知情同意书”。治疗方案得到医院伦理委员会批准。

排除标准：颈肩部软组织的病变、肿瘤、感染、骨折、脊柱侧凸、既往颈椎手术史、精神病史的病例。

方法：

MRI检查：采用GE Signa CV/i型2.0 T磁共振扫描仪行颈椎矢状位T1加权、T2加权及横断面T2加权扫描。对所有入选病例的颈椎MRI进行分析(C_2/3-C_7/T₁节段)。

X射线检查：采用GE Advantx RFX90型X射线机，电压为正位75 kV/f10位85 kV，电流为500 mA，运用自动曝光控制系统。

许莫氏结节评定：许莫氏结节定义为颈椎终板的局部凹陷缺损(图1)。记录每个病例的许莫氏结节所在节段、所在椎体终板的头尾侧、MRI T1和T2加权像的信号类型。

椎间盘退变分级：将椎间盘退变程度按Pfirrmann分级进行分组^[7](表1)。

颈椎曲度测量：采用C₂-C₇的Cobb角来衡量。分组以Cobb角测量值为依据，Cobb角≥0°为无反屈组，< 0°为反屈组。

头围测量方法：采用软尺测量，坐位，将软尺0点固定于头部一侧眉弓上缘，软尺紧贴头皮(头发过多将其拨开)绕枕骨结节最高点及另一侧眉弓上缘回至0点。

许莫氏结节MRI信号类型：根据Takahashi等^[8]研究方法，将许莫氏结节以MRI信号分型，分为“急性炎症水肿期”结节(T1加权像呈低信号、T2加权像呈高信号，该许莫氏结节代表椎体骨髓的炎症)和“非急性期”结节(T1加权像呈高信号或低信号、T2加权像呈低信号，该许莫氏结节代表椎体骨髓炎症转归)。

主要观察指标：许莫氏结节的发生节段、终板位置、终板患病构成比、终板患病率、头围、颈椎的生理曲度、颈椎间盘的退变程度、颈椎终板MRI信号。

统计学分析：采用SPSS 19.0(SPSS公司，美国)软件包进行统计学分析，计量资料采用独立样本t 检验，计数资料采用卡方检验，有序分类变量采用秩和检验分析，相关性分析采用Spearman秩相关的方法，检验水准α=0.05。

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讨论

3.1 许莫氏结节在颈肩痛患者中的发生率和分布特点许莫氏结节为行脊柱MRI时较为常见的非椎间盘性的特异性改变^[9-13]，有学者在尸检中发现许莫氏结节的发生率为38%^[14]，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%^[15]，郭炯炯等^[16]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%，陈意磊等^[5]报道发生率为28.8%，而本研究结果显示发生率仅为7.8%。其发生率在不同的研究中有所不同，追究其原因，可能与研究的节段不同有关，本文仅研究纳入对象的颈椎节段。同时纳入对象的病史，种族差异，以及许莫氏结节的诊断标准不同也可以造成其发生率出现差异。许莫氏结节好发于胸腰段，以T₁₁-L₂居多，且软骨终板的中、后部多见^[4，6]。分析其原因，可能与该节段处于胸椎后凸与腰椎前凸的交界处有关，该区域为轴向负荷和扭转力的集中带，并且活动度较大，对骨性终板的破坏较厉害，这提示生物力学因素在许莫氏结节的病因中有重要作用。本研究局限于颈椎，经统计发现节段分布以C_5/6(2.4%)最为常见，其次为C_6/7(1.5%)和C_4/5(1.3%)，分析其原因：C_5/6节段是颈椎中活动度最大，且应力最为集中的部位^[17]，其剪切力极易导致软骨终板及终板下出现应力性损伤。

对于许莫氏结节在椎间盘头侧、尾侧终板发生率的报道却不尽相同，Williams等^[18]报道许莫氏结节多位于椎体的头侧终板，这与头侧终板较尾侧终板较薄、支撑骨小梁的密度较低、力学强度较弱的生物力学特点有关。而本研究发现许莫氏结节在头侧和尾侧终板的分布差异无显著性意义(χ²=1.471，P=0.689 > 0.05)，这可能与本研究样本量过小有关，此外，患者的身高、骨密度等因素可能也对许莫氏结节的分布产生影响。

3.2 许莫氏结节的发生与年龄的相关性本研究发现许莫氏结节的发生率与年龄相关(t=4.45，P < 0.05)，陈意磊等^[5]认为许莫氏结节的发生率随着年龄的增加而增加，同时Takatalo等^[15]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。由于本研究未对年龄增长与许莫氏结节发生率之间的关系做纵向比较，故其之间的关系仍需进一步研究。

3.3 许莫氏结节的发生与性别、头围的相关性本研究显示颈椎许莫氏结节发生率在不同性别分组的差异无显著性意义(χ²=0.559，P=0.511 > 0.05)。不同于腰椎易受患者性别、职业等因素影响，其可能与颈椎所承受的主要应力是维持头部直立以及颈椎各种运动时产生的应力，而腰椎所承受的往往是较大的压力负荷，颈椎活动范围较大从而可避免过度的压力负荷^[19]，从而缓解性别、职业等因素的影响。但本研究显示许莫氏结节的发生与头围大小差异无显著性意义(t=0.93，P=0.32 > 0.05)，分析其原因是头围大小并不能作为一个反映维持头部直立以及颈椎所受应力的有力指标。

3.4 许莫氏结节的发生与颈椎曲度的相关性颈椎曲度变化是颈椎力学平衡的体现，颈椎反屈是颈椎退行性变后机体的保护性反应。本研究显示颈椎许莫氏结节和颈椎是否反曲有着明显的相关性(χ²=7.798，P=0.005 < 0.05），且颈椎反屈状态下的病例数低于未反屈状态的病例数。分析其原因可能是由于颈椎反屈是颈椎退行性变的早期表现，而许莫氏结节可能为患者病程进展后的进一步改变，但颈椎曲度的改变与许莫氏结节的形成之间究竟通过何种机制相互影响，则还有待于进一步的研究。

3.5 许莫氏结节的发生与颈椎间盘退变程度的相关性椎间盘退变与许莫氏结节的发生关系最为密切。Pfirrmann等^[20]的一项解剖学与影像学检查相结合的研究发现许莫氏结节与一定程度的脊柱退变相关。Wang等^[21]通过尸体解剖和椎间盘造影，发现腰椎许莫氏结节与相邻椎间盘的退变相关。本研究发现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(Z=58.80，P < 0.05)，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邻近单侧终板发生许莫氏结节的椎间盘高(Z=3.44，P < 0.05)，也间接说明随着椎间盘退变分级的增高，许莫氏结节发生的数目有增高的趋势。“急性炎症水肿期”结节与“非急性期”结节两组责任椎间盘退变分级之间的差异有显著性意义(χ²=13.603，P=0.003 < 0.05)，“非急性期”结节所对应的椎间盘退变分级更严重(Z=2.40，P < 0.05)，考虑其原因可能是：随患者病程进展，“急性炎症水肿期”结节向“非急性期”结节转归，当“非急性期”结节形成时，许莫氏结节与椎间盘退变的相互作用已累积到较为明显的程度。

综上所述，椎间盘退变程度与许莫氏结节的形成很重要的相关性，但本研究结果并不能帮助判断两者间的因果关系。因为终板是提供椎间盘营养的重要途径，终板许莫氏结节的形成破坏了软骨终板结构^[22-23]，影响了椎间盘正常的营养通道和生物力学环境，引起椎间盘退变，但是椎间盘退变严重导致椎间隙变窄，炎症因子增多又可以导致终板破坏，从而形成许莫氏结节。

3.6 许莫氏结节的发生与疼痛的相关性许莫氏结节与疼痛之间的关系目前存在较多争议，且多集中于腰椎节段，一项对比腰痛以及无腰痛症状者的MRI资料的研究表明，许莫氏结节在腰痛患者中的发生率在19%，正常对照组仅有9.4%，但是该腰痛患者组伴有47%间盘突出，故许莫氏结节可能不是引起腰痛的真正原因^[24-25]。但也有学者研究表明许莫氏结节与疼痛密切相关^[8^，^25-26]，Takahashi等^[8]发现许莫氏结节邻近终板出现T1像低信号，T2像高信号的炎症改变，通过组织学检查证实伴“炎症期”许莫氏结节是疼痛的主要来源。另有学者分析许莫氏结节造成疼痛的原因可能由于许莫氏结节导致椎间隙高度下降，影响椎间孔以及压迫神经根造成^[27]。颈肩痛是是指引发颈肩肘痛的一种综合征，目前病因复杂，诊断标准模糊，大多数仅依靠患者主诉诊断^[28-29]，本研究考虑许莫氏结节可能是颈肩痛的病因之一，但影响颈肩痛的混杂因素太多^[30-33]，两者之间的确切关系仍需设立无颈肩痛人群对照分析，从而进一步证实。

本研究对于颈肩痛患者许莫氏结节的分布及相关因素进行了初步的探究，在统计许莫氏结节的发生率方面，以终板为统计单位，更为准确。但本研究仅收集1家医院1年的病例，故其结果有局限性；另外，本研究针对的仅为有颈肩痛症状的人群，并未纳入无颈肩痛症状人群作为对照。后续的对照研究需要跟进多中心、长时间与多横断面研究及相关的统计学系统评价才更有说服力；并且此研究为回顾性研究，仍需进一步进行前瞻性研究才能得出更具有普遍意义的结论。

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全文链接：

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