雙能X線骨密度儀評估人體脂肪含量對骨密度的影響研究

李林昌，宋建兵，韓莉，蔡浩穎，張欣榮，莊振燕

(青海大學(xué)附屬醫(yī)院放射科，青海 西寧 810001)

有研究[1]表明，人體體重、體質(zhì)量指數(shù)(BMI)和骨密度呈顯著正相關(guān)，但目前對于脂肪組織和骨密度的影響研究相對缺乏，且觀點(diǎn)各異。以往受檢測技術(shù)條件的限制，測量人體脂肪組織含量較為困難，且數(shù)據(jù)存在一定偏差，不利于臨床研究的有效開展。近年來，雙能X線骨密度儀(dual energy X-ray absorptiometry，DXA)廣泛用于骨密度檢查領(lǐng)域，對診斷骨科相關(guān)疾病診斷如骨質(zhì)疏松癥等具有顯著作用。目前，國外已將DXA法作為人體成分尤其是骨密度測量的金標(biāo)準(zhǔn)[2]。本院自引進(jìn)DXA設(shè)備以來積極開展骨密度和脂肪組織測量等方面研究，旨在探討構(gòu)成人體體重成分的脂肪組織含量對骨密度有無顯著影響，為臨床制定骨科相關(guān)疾病的防治策略提供理論支持，現(xiàn)報(bào)告如下。

1 資料和方法

1.1 一般資料

120名健康受檢者于2017年6月至2018年6月來青海大學(xué)附屬醫(yī)院接受骨密度相關(guān)項(xiàng)目測量。納入標(biāo)準(zhǔn)：身體健康；年齡18歲及以上；患者對本研究知情同意。排除標(biāo)準(zhǔn)：患有嚴(yán)重器質(zhì)性病變或惡性腫瘤、全身性系統(tǒng)疾病等；患有甲狀腺功能亢進(jìn)癥、強(qiáng)直性脊柱炎等影響骨代謝疾病者；哺乳、妊娠期婦女；測量前6個月服用過可能影響骨代謝的相關(guān)激素藥物；脊柱畸形者。120名受檢者中，男性72例，女性48例；年齡29～66歲，平均(45.7±10.3)歲；身高154.3～183.1 cm，平均(169.8±9.7)cm；體重45.2～87.5 kg，平均(63.7±10.2)kg；BMI指數(shù)21.7～25.5 kg/m2，平均(23.2±1.5)kg/m2。本研究經(jīng)院倫理委員會審核批準(zhǔn)。

1.2 方法

1.2.1 DXA測量 120名受檢者入院后均由本科兩名資深骨科檢驗(yàn)技師進(jìn)行DXA相關(guān)測量，儀器采用HOLOGIC Discovery-A型測量儀，受檢者取平仰臥位于DXA掃描床正中位置，四肢自然垂直并攏，膝、踝部用束帶固定，全身掃描程序下掃描后系統(tǒng)自動給出骨密度相關(guān)測量數(shù)據(jù)。分別記錄全身骨密度(BMD)、股骨頸骨密度、全髖及腰椎骨密度值和脂肪組織含量。

1.2.2 研究分組和觀察指標(biāo) 120名受檢者根據(jù)脂肪組織含量情況，取中位數(shù)，并將其分為高脂肪含量組和低脂肪含量組，每組各60例；將72例男性受檢者和48例女性受檢者再次平均分為高脂肪含量組和低脂肪含量組。經(jīng)資料統(tǒng)計(jì)，各亞組間性別及年齡分布比較，差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05)。分別比較男/女不同脂肪含量的骨密度值差異；分析脂肪含量和骨密度值的內(nèi)在相關(guān)性。

1.3 統(tǒng)計(jì)學(xué)分析

2 結(jié)果

2.1 脂肪組織含量DXA測量情況

DXA測量顯示：120名受檢者脂肪組織含量(12.9～23.5)kg，平均(18.2±5.1)kg。其中，男性受檢者脂肪含量為(12.9～21.8)kg，平均(15.6±3.5)kg，取中位數(shù)15.7 kg將其分為高/低脂肪含量組；女性受檢者脂肪含量為(13.5～23.5)kg，平均(19.3±4.2)kg，取中位數(shù)19.2 kg將其分高/低脂肪質(zhì)量組。統(tǒng)計(jì)分析得男性的脂肪含量顯著低于女性，男/女高脂肪含量組分別高于男/女低脂肪含量組，差異均具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)。

2.2 男性高/低脂肪含量組間DXA骨密度值比較

男性高/低脂肪含量組間各項(xiàng)DXA骨密度值相較，差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)，見表1。

表1 男性高/低脂肪含量組間DXA骨密度值比較±s，g/cm2)

2.3 女性高/低脂肪含量組間DXA骨密度值比較

女性高脂肪含量組中，各項(xiàng)DXA骨密度值均明顯高于低脂肪含量組，差異均具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)，見表2。

表2 女性高/低脂肪含量組間DXA骨密度值比較±s，g/cm2)

*P<0.05，與低脂肪含量組比較。

2.4 脂肪組織含量和DXA骨密度值相關(guān)性分析

Pearson法分析顯示：男性DXA各項(xiàng)骨密度參數(shù)值和脂肪組織含量無明顯相關(guān)性(P>0.05)，女性DXA各項(xiàng)骨密度參數(shù)值和脂肪組織含量均呈正相關(guān)(P<0.05)，見表3。

表3 男/女性脂肪組織含量和DXA各項(xiàng)骨密度值相關(guān)性分析

3 討論

目前，有關(guān)脂肪含量和骨密度的內(nèi)在關(guān)系的報(bào)道并不多見，不斷優(yōu)化人體骨密度測量精確度及探討其影響因素對防治骨質(zhì)疏松癥、預(yù)防骨折等方面具有重要意義[3]。隨著現(xiàn)代診療技術(shù)的迅猛發(fā)展，DXA測量法已廣泛用于臨床，它具有操作簡單、測量精確等優(yōu)點(diǎn)。測量原理是兩種不同能量的X線穿過人體，根據(jù)X線的衰減程度區(qū)分骨、肌肉和脂肪等成分。低能量狀態(tài)下，骨X線衰減程度高于軟組織；高能量狀態(tài)下，骨和軟組織衰減程度接近，高低能量轉(zhuǎn)換下可以獲取骨密度、體質(zhì)量、脂肪含量、肌肉含量等數(shù)據(jù)[4-5]。本研究采用DXA測量人體脂肪組織對骨密度的影響，取得了滿意研究成果。

本研究顯示不同性別脂肪組織含量存在顯著差異，這主要與男/女人體成分有關(guān)。人體質(zhì)量主要取決于骨骼、肌肉和脂肪，男性體質(zhì)量的構(gòu)成以骨骼和肌肉為主，脂肪含量的影響相對較小，而脂肪含量在女性體質(zhì)量構(gòu)成中占據(jù)了較大的比重[6]。以往較多報(bào)道[7-8]指出BMI作為判斷是否肥胖/超重/低體重的直觀指標(biāo)，與骨密度呈顯著正相關(guān)關(guān)系。但本研究認(rèn)為上述二者的相關(guān)性并無較大臨床指導(dǎo)意義，主要是因?yàn)锽MI的影響因素復(fù)雜，無法說明人體質(zhì)量各成分對骨密度的影響程度。本研究以脂肪含量作為研究指標(biāo)，進(jìn)一步細(xì)化探討脂肪組織和骨密度的內(nèi)在聯(lián)系，以期對臨床相關(guān)骨科疾病的治療和認(rèn)識起到一定作用。

本研究分別將男/女性受檢者按脂肪含量高低分組，結(jié)果顯示男性高/低脂肪含量組的DXA骨密度測量數(shù)據(jù)并無顯著差異，而女性高脂肪含量組DXA骨密度數(shù)據(jù)均顯著高于低脂肪含量組。這和文獻(xiàn)報(bào)道[9]相吻合，提示脂肪含量對人體骨密度的影響存在性別特征，可能和男/女體質(zhì)量構(gòu)成比差異有關(guān)。有報(bào)道[10～11]指出，體脂肪含量對骨密度的影響僅在女性中表現(xiàn)，且BMI指數(shù)越高對骨密度的影響更加明顯，局部脂肪比例增加易導(dǎo)致骨密度下降。本研究認(rèn)為高脂肪含量和體質(zhì)量呈高度正相關(guān)，高體重會增加骨骼承受的機(jī)械負(fù)荷，以股骨頸、全髖和腰椎骨負(fù)荷最為明顯，促進(jìn)成骨細(xì)胞分化和密度增加[12]。男性由于脂肪含量較少，本研究中的男性高脂肪含量組脂肪含量僅為(17.4±0.6)kg，且脂肪分布較均勻，骨密度的影響較小。有報(bào)道[13-14]指出男性骨密度主要取決于肌肉和骨骼的運(yùn)動負(fù)荷，與脂肪含量無關(guān)，日常運(yùn)動勞作中肌肉收縮和代謝變化刺激骨骼成骨效應(yīng)，增加骨密度。Pearson法分析顯示男性脂肪含量和骨密度無明顯相關(guān)性，而女性脂肪含量對骨密度的影響顯著，二者呈正相關(guān)關(guān)系。

綜上所述，人體脂肪含量對骨密度的影響存在性別特征，男性脂肪含量小，且對骨密度影響較小，女性脂肪含量大，且和骨密度呈正相關(guān)。因此，骨質(zhì)疏松癥防治策略中應(yīng)維持合理的脂肪含量，不可盲目減肥治療，脂肪含量過低可能導(dǎo)致骨密度下降，增加骨質(zhì)疏松的風(fēng)險(xiǎn)[15]。但同時也應(yīng)認(rèn)識到，相對肌肉骨骼的協(xié)調(diào)作用，女性脂肪含量對骨密度的影響相對較小，加強(qiáng)必要運(yùn)動鍛煉仍是肥胖、圍絕經(jīng)期婦女提高骨密度、預(yù)防骨質(zhì)疏松的主要手段。