有效椎间盘年龄：量化腰椎间盘退变的创新模型

为区分正常与加速椎间盘退变，研究人员开发有效椎间盘年龄模型，成果意义重大。

　　在人体的脊柱健康领域，腰椎间盘退变一直是个备受关注的问题。想象一下，我们的腰椎间盘就像一个个 “小弹簧”，随着年龄增长，这些 “小弹簧” 会逐渐失去弹性，发生退变。但目前的问题是，在评估椎间盘退变时，常用的分级方案存在诸多缺陷。比如，它们无法准确区分因正常衰老引起的退变（这属于非病理性的）和那些可能是由疾病等因素导致的加速退变（病理性的）。而且，现有的定性分级方案主观性强、易受相邻椎间盘影响，还不能直接体现年龄和脊柱节段的差异，这使得医生和研究人员在判断椎间盘健康状况时面临很大挑战。所以，为了更精准地评估椎间盘退变，开展这项研究就显得尤为重要。

美国特拉华大学（University of Delaware）的研究人员 Harrah R. Newman、John M. Peloquin 等人针对上述问题展开了深入研究。他们的研究成果发表在《European Spine Journal》上，为椎间盘退变的评估带来了新的思路和方法。

在研究方法上，研究人员主要采用了以下关键技术：
首先，精心挑选了 84 名年龄在 18 - 83 岁的无症状成年人作为研究对象。这些受试者在性别和年龄上分布均匀，且都符合严格的纳入标准，如无背部手术史、无慢性或近期急性腰痛等。
其次，利用磁共振成像（MRI）技术对受试者的腰椎进行扫描。通过三种不同的 MRI 扫描序列，分别获取椎间盘的 T₂弛豫时间、几何形态和 Pfirrmann 分级等数据。
最后，运用统计学方法，对收集到的大量数据进行分析。通过线性混合模型、线性回归等分析不同因素对椎间盘退变的影响，并建立统计模型来预测有效椎间盘年龄（即根据椎间盘的表型特征，推测出其在正常老化情况下应有的年龄）。

下面来看看具体的研究结果：

1. 参数结果：研究发现，随着年龄增长，椎间盘高度下降，而宽度、体积和隆起增加，但这些几何形态与年龄的相关性较弱（R²值较低）。同时，MRI 生物标志物 T₂时间在髓核（NP）和 NP - 纤维环（AF）过渡区域随年龄和脊柱节段下移而降低，在 AF 中则随年龄增加而增加。Pfirrmann 分级与年龄和 NP T₂时间显著相关，且这种相关性随年龄变化而变化，这进一步表明了年龄对椎间盘退变评估的重要影响。
2. 有效椎间盘年龄模型：经过对多个模型的评估和筛选，最终确定了一个包含 4 个预测因子的模型，即利用受试者身高、NP T₂弛豫时间、椎间盘矢状面中部面积和椎间盘 3D 体积来估算有效椎间盘年龄。这个模型在预测 L1 - L5 节段椎间盘年龄时效果较好（R²≈0.7，RMSE≈10 年），对 L5 - S1 节段也有一定的预测能力（R²=0.43，RMSE = 14 年）。通过五折交叉验证，模型的不确定性为 ±3 年，小于模型的均方根误差（RMSE），说明模型具有良好的泛化能力。

在研究结论和讨论部分，该研究建立的 4 预测因子统计模型意义重大。它解决了现有分级方案无法量化正常老化、不能区分正常与加速退变的难题。通过计算有效椎间盘年龄与受试者实际年龄的差异，可以简单、客观地评估椎间盘是否存在加速退变。该模型能够控制年龄相关椎间盘退变的节段依赖性，为研究椎间盘退变与低腰痛的关系提供了更准确的工具。虽然研究存在一些局限性，如未考虑 Schmorl 结节、脊椎滑脱或 Modic 改变等椎间盘特征，也未应用于腰痛人群，但这依然是迈向精准评估椎间盘退变的重要一步。它为后续研究筛选出具有潜在临床意义的椎间盘退变病例提供了可能，有望在临床诊断和治疗以及相关研究中发挥重要作用，推动脊柱健康领域的进一步发展。