PET imaging in patients with Modic changes

Summary

The aim of this study was via PET imaging to reveal if any highly metabolic processes were occurring in Modic changes type 1 and/or in the adjacent discs. Modic changes (MC) are signal changes in the vertebral endplate and body visualised by magnetic resonance imaging (MRI). MC are strongly associated with low back pain (LBP). MC type 1 appear to be inflammation on MRI, and histological and biochemical findings make it highly likely that an inflammation is present. Though MC is painful no known treatment is available, and it is unknown which entities affect the progress or regress of MC. The changes observed on MRI are slow and take months to develop, but faster changes in the metabolism might provide a platform for monitoring patients. Patients, methods: Patients from The Back Centre Funen, with low back pain in the area of L1 to S1, MC type 1 in L1 to L5, and a previous herniated lumbar disc. All patients had a PET scan using FDG (¹⁸F-fluorodeoxyglucose) as tracer. Results: Included in the study were 11 patients, 4 women and 7 men, mean age 48.1 year (range 20–65). All MC were situated in the vertebrae both above and below the previously herniated disc/discs. Ten patients had MC at 1 level, and 1 had MC at 2 levels. The affected levels were 1 at L2/L3, 6 at L4 /L5, and 5 at L5/S1. All had a previous disc herniation and MC larger than 4 mm in diameter. Technically satisfactory PET scans were obtained. However, PET imaging showed no increases in metabolism in any vertebra or disc of any patient. Conclusion: Modic type 1 changes do not reveal themselves by showing increased metabolism with ordinary FDG PET imaging. PET tracers illuminating inflammation are being developed and hopefully may become more successful.

Zusammenfassung

In der Studie sollte mittels PET-Scan untersucht werden, ob bei Modic-Veränderungen (MV) vom Typ 1 und/oder in angrenzenden Bandscheiben ausgeprägte metabolische Prozesse stattfinden. MV sind Signalveränderungen in der vertebralen Endplatte und im Wirbelkörper, die mittels Magnetresonanztomographie (MRT) sichtbar gemacht werden. MV sind eng mit Rückenschmerzen assoziiert. MV Typ 1 imponieren im MRT als Entzündung, und histologische sowie biochemische Befunde machen einen entzündlichen Prozess wahrscheinlich. Obgleich MV schmerzhaft sind, stehen keine Therapien zur Verfügung und es ist unbekannt, welche Faktoren eine Progression oder Regression der MV beeinflussen. Die im MRT beobachteten Veränderungen sind langsam und entwickeln sich über Monate, jedoch könnten die schnelleren metabolischen Prozesse ein Patientenmonitoring ermöglichen. Patienten, Methoden: Patienten des Rückenzentrums Fünen mit Rückenschmerzen im Bereich L1 bis S1, MV Typ 1 in L1 bis L5 und anamnestisch lumbalem Bandscheibenvorfall (BSV). Ein PET-Scan mit FDG (¹⁸F-Fluorodeoxyglucose) wurde bei allen Patienten durchgeführt. Ergebnisse: An der Studie nahmen 11 Patienten, 4 Frauen und 7 Männer, mittleres Alter 48,1 (20–65) Jahre teil. Alle MV waren in den Wirbeln direkt über und unter der bzw. den früheren BSV lokalisiert. Zehn Patienten hatten MV auf 1 Ebene, einer auf 2 Ebenen. Die betroffenen Ebenen waren 1mal L2/ L3, 6mal L4/ L5 und 5mal L5/ S1. Alle Patienten hatten anamnestische BSV und MV größer als 4 mm im Durchmesser. Die PET-Scans waren technisch zufriedenstellend, jedoch zeigte die PET bei keinem Patienten einen erhöhten Metabolismus in Wirbeln oder Bandscheiben. Schlussfolgerung: Modic-Veränderungen vom Typ 1 stellen sich im herkömmlichen FDG-PETScan nicht als vermehrte Stoffwechselaktivität dar. Entzündungsspezifische PET-Marker sind in der Entwicklung und werden hoffentlich erfolgreicher sein.

Keywords

Modic changes - PET imagining - low back pain - vertebral endplate

Schlüsselwörter

Modic-Veränderungen - PET-Scan - Rückenschmerzen - vertebrale Endplatte

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