2017年08月16日
腰背痛十分普遍，世界上每十名成人就有八人曾受腰背痛困擾，為社會帶來沉重的經濟和醫療負擔。在過去30年來，傳統的磁力共振（T2W MRI）被廣泛應用於診斷腰背痛及評估腰椎退化的成因。然而，由於這項影像技術敏感度有限，因此被認為未能準確識別腰背痛及腰椎退化的成因。這項由香港大學（港大）李嘉誠醫學院矯形及創傷外科學系所帶領的研究，率先發現了UTE椎間盤病徵（UDS）。與傳統的T2W磁力共振相比，UDS能更準確地預測腰背痛及評估腰椎退化。該項研究已於最新一期（2017年8月號）的國際學術期刊《脊椎》上發表。
腰背痛
儘管腰背痛成因眾多，但迄今已有多項研究證明腰椎退化為腰背痛的主要成因之一。在過去30年來，磁力共振（MRI）是最常用於檢查軟組織的影像技術，當中包括診斷腰椎及椎間盤退化。但由於傳統的磁力共振以現今的標準來說敏感度不足，因此被認為未能精準地診斷及預測椎間盤退化及腰背痛。過往常見的問題包括腰背痛患者的傳統T2W磁力共振影像中沒有腰椎退化的病徵，又或在沒有腰背痛人士中找到與病情無關的椎間盤退化病徵。由於以上原因，令不少人士對腰背痛的成因、診斷、治療等存疑，不少患者花費不少金錢進行不同的檢查及治療，但都未能治好腰背痛。
近年世界各地的研究人員都致力研發各種新款的磁力共振技術，希望能為腰椎退化及腰背痛的診斷邁進一步。當中一項嶄新的影像技術為超短時間回波磁力共振（UTE MRI），它能分析人體中含有短回波的軟組織，而這亦是傳統MRI所不能檢測及分析到的。港大的研究團隊利用了UTE MRI技術，首次於人體發現一種名為UTE 椎間盤病徵（UTE Disc Sign / UDS）的嶄新影像指標，在腰椎退化及腰背痛的臨床診斷上帶來重大的啟示。UTE MRI可在現有的MRI儀器上進行，只需約15-20分鐘便能完成掃瞄，與傳統的MRI所需時間相約。
研究意義及影響
港大的研究團隊為首個利用UTE MRI技術發現UTE 椎間盤病徵（UDS）的團隊，為椎間盤退化及腰背痛的臨床診斷上揭開新的一頁。UDS是一種嶄新及可靠的影像指標，與傳統的MRI影像技術比較，UDS能更精準地預測及診斷腰椎退化、腰背痛及其所帶來的殘疾後果。因此，UDS日後有望為患有腰背痛的患者提供更精準的診斷、疼痛預測及協助制定治療方案。於病理研究方面，UDS亦有助揭示腰背痛及椎間盤退化之間的關連及成因。
是次研究的首席調查研究員、香港大學李嘉誠醫學院矯形及創傷外科學系副教授Dino Samartzis博士指出：「在過去30年來，費用昂貴的傳統MRI經常被質疑其可靠性，未能為腰背痛作出準確的診斷。港大的研究正正為腰背痛的臨床診斷上填補有關缺口，在學術上解釋了腰椎影像與腰背痛發展的關聯。」
Samartzis博士進一步指出：「超短時間回波磁力共振（UTE MRI）能簡單、快捷及可靠地找出脊椎中『隱藏』的椎間盤退化，並能進一步解釋腰背痛的來源。這種新技術可用於補足傳統MRI的不足，從而為患者的腰椎退化和腰背痛提供個人及精準化的治療。是次發現為椎間盤及腰背痛的研究上的新突破。」
是次研究的首席作者、香港大學李嘉誠醫學院醫學研究碩士學生彭亨利醫生亦指出：「於芸芸眾多的磁力共振（MRI）當中，港大的研究人員發現UTE MRI是唯一能精準評估臨床指標及診斷腰背痛的嶄新影像技術。而同時，UTE MRI 亦能找出傳統 MRI未能發現的全新病徵。因此，我們相信這項新發現對揭示腰椎退化的成因及制定針對性的腰背痛治療有重大幫助。」
研究方法
這次研究共有108名華南地區人士（平均年齡52歲，男女各半）參與。傳統的T2W MRI用作評估椎間盤退化和其他影像病徵，T1-rho MRI用作量度構成椎間盤的主要成份 “蛋白聚醣”水平。UDS 病徵被定義為在UTE MRI上檢測到的超高或超低光束帶。參與者的基本資料、病歷、腰背痛情況及活動能力指標（ODI Oswestry Disability Index）亦於研究時採納為臨床指標之一。
研究結果
研究結果發現39.8%的參與者有UDS病徵，而其中61.4％的UDS是發生於下腰部位置。有UDS病徵比沒有UDS病徵的參與者有更多機會患有椎間盤退化、椎間盤突出、脊椎移位及椎體變異（Modic Change）。有UDS病徵的椎間盤的蛋白聚醣含量比沒有UDS的椎間盤低。而逾六成UDS病徵是無法在傳統的T2W MRI上檢測到。有UDS病徵的參與者比沒有的參與者有更嚴重的腰背痛，而同時其活動能力亦較差，而傳統的T2W MRI並無法找出此關連。研究更指出約四成患者於多節腰椎皆出現UDS病徵，其患上嚴重腰背痛的機率比單節腰椎出現UDS的患者更高。
展望
港大的研究團隊將繼續在UDS上作更深入的研究，包括UDS於病理學的成因、UDS導致腰背痛的機制，以及腰背痛的預測。研究團隊未來將展開大型及具前瞻性的國際研究計劃，進一步驗證是次研究結果，及在臨床及研究上應用UDS。
研究團隊
本研究由香港大學李嘉誠醫學院矯形及創傷外科學系、美國賓夕凡尼亞大學放射學系、中國第四軍醫大學骨科、芬蘭奧盧大學職業健康研究所及美國芝加哥若許大學醫學中心共同合作。香港的研究團隊成員包括香港大學李嘉誠醫學院矯形及創傷外科學系副教授Dino Samartzis博士、矯形及創傷外科學系系主任及臨床教授、何馮月燕基金教授（脊柱外科）張文智教授、矯形及創傷外科學系講座教授、譚世傑基金教授（脊柱外科）陸瓞驥教授、矯形及創傷外科學系臨床助理教授鍾培言醫生、矯形及創傷外科學系博士後研究員Uraj Zehra博士、矯形及創傷外科學系高級研究助理鮑慶怡小姐和香港大學李嘉誠醫學院醫學研究碩士學生彭亨利醫生。
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（後排左起）香港大學李嘉誠醫學院矯形及創傷外科學系副教授Dino Samartzis博士；臨床助理教授鍾培言醫生；高級研究助理鮑慶怡小姐；及講座教授、譚世傑基金教授（脊柱外科）陸瓞驥教授。
（前排左起）香港大學李嘉誠醫學院矯形及創傷外科學系博士後研究員Uraj Zehra博士；及醫學研究碩士學生彭亨利醫生。
香港大學李嘉誠醫學院矯形及創傷外科學系副教授Dino Samartzis博士指出，UTE磁力共振能簡單、快捷及可靠地找出脊椎中『隱藏』的椎間盤退化，並能進一步解釋腰背痛的來源。
是項研究的首席作者彭亨利醫生指出，港大的發現對揭示腰椎退化的成因及制定針對性的腰背痛治療有重大幫助。
沒有腰痛人士的磁力共振影像。圖左為傳統的T2W磁力共振影像，顯示參與者有多節腰椎退化及椎體變異。圖右為UTE磁力共振影像，顯示參與者沒有UTE 椎間盤病徵（UDS）。
患有慢性腰背痛患者的磁力共振影像。圖左為傳統的T2W磁力共振影像，顯示患者有多節腰椎退化及椎體變異。圖右為UTE磁力共振影像，白色箭咀為UTE 椎間盤病徵（UDS）。