中老年人群中不同胸腰椎骨密度的定量CT分析＊

蔣新新 錢偉軍 李 立

1.新鄉(xiāng)醫(yī)學(xué)院 (河南 新鄉(xiāng) 453003)

2.新鄉(xiāng)醫(yī)學(xué)院附屬開封中心醫(yī)院影像科(河南 開封 475000)

隨著我國(guó)老年人口不斷增多，醫(yī)學(xué)界乃至全社會(huì)對(duì)骨質(zhì)疏松癥的重視不斷提高，骨質(zhì)疏松已是我國(guó)面臨的重要公共衛(wèi)生問題[1]。最新國(guó)內(nèi)大數(shù)據(jù)表明，50歲以上中老年人群中年齡標(biāo)準(zhǔn)化后，男性和女性骨質(zhì)疏松癥患病率分別為 6.46%和 29.13%[2]，快速并有效地檢出骨質(zhì)疏松癥及預(yù)測(cè)椎體骨折風(fēng)險(xiǎn)對(duì)老年人群的健康起著很重要作用。我國(guó)臨床常用測(cè)量骨密度的設(shè)備和方法有很多，像定量超聲(quantitative ultrasound，QUS)與雙能X線吸收儀(dual energy X-ray absorptiometer，DXA)、定量CT(quantitative computed tomography，QCT)等。作為最易發(fā)生骨質(zhì)疏松性骨折的胸腰椎，其骨密度測(cè)量是各國(guó)學(xué)者一直以來探究的熱點(diǎn)問題。曹曉曼等[3]用DXA研究表明健康女性L1-L3椎體骨密度(bone mineral density，BMD)呈逐漸上升趨勢(shì)；陳靖等[4]利用能譜CT定量鈣(水)密度技術(shù)對(duì)腰椎椎體間骨密度差異的研究表明50~59歲和60~69歲年齡段L3椎體BMD低于L1、L2椎體BMD。此外，一項(xiàng)QCT和DXA的對(duì)比研究[5]表明DXA測(cè)量結(jié)果L2-L4椎體間的骨密度有顯著性差異，而QCT并未探測(cè)到顯著性差異；Li等[6]用CT值直接評(píng)估不同腰椎間BMD值，發(fā)現(xiàn)腰椎間BMD值無顯著性差異；與此同時(shí)，國(guó)外學(xué)者分析L1-L5胸腰椎骨密度值發(fā)現(xiàn)從L1到L3逐漸下降，隨后L4和L5逐漸升高[7]。由此看來，國(guó)內(nèi)外對(duì)于腰椎椎體間 BMD 值的差異性存在很大爭(zhēng)議，并且國(guó)內(nèi)目前對(duì)胸椎間骨密度的差異研究較少。明確最易發(fā)生骨折的胸腰椎(T11-L4)間骨密度的差異，對(duì)骨質(zhì)疏松性骨折的原因分析及針對(duì)不同椎體制定適當(dāng)防治策略起著重要作用。就目前常用的測(cè)量骨密度技術(shù)而言，定量CT是在臨床CT掃描數(shù)據(jù)基礎(chǔ)上，配以QCT專業(yè)體膜計(jì)算得到真正的體積骨密度值(volumetric bone mineral density，vBMD)(單位：mg/cm3)[8]，其準(zhǔn)確性、便捷性得到了公認(rèn)，已經(jīng)被廣泛應(yīng)用于骨質(zhì)疏松癥的臨床診斷與治療后效果的評(píng)估?；诖?，本研究利用QCT技術(shù)，定量測(cè)量不同性別中老年人群T11-L4椎體的vBMD，探討性別、年齡分層下感興趣胸椎、腰椎vBMD在脊柱不同節(jié)段的差異情況并分析各椎體間的相關(guān)性，同時(shí)對(duì)所測(cè)各椎體隨年齡的變化進(jìn)行分析研究，從而為臨床醫(yī)生對(duì)不同性別、年齡段、不同錐體的骨質(zhì)疏松性骨折的預(yù)防、診斷和治療提供參考信息。

1 資料與方法

1.1 一般資料選取2019年7月~2020年7月在開封市中心醫(yī)院因外傷、腹部疾病、健康體檢行腹部CT掃描的患者202名，男性107名，女性95名，年齡 40~79歲。 男性、女性分別按年齡分為4組。男性：A組：40~49 歲(21人)，B組：50~59歲(25人)，C組：60~69歲(35人)，D組：70~79歲(26人)；女性：A組40~49歲(20人)，B組：50~59歲(21人)，C組：60~69歲(28人)，D組：70~79歲(26人)。排除標(biāo)椎：所測(cè)椎體存在骨折、血管瘤、手術(shù)史或腫瘤性病變；脊柱嚴(yán)重側(cè)彎；存在骨代謝異常疾病等。

1.2 測(cè)量方法東芝Aquilion 64排螺旋CT掃描儀行腹部CT掃描。掃描前已經(jīng)過美國(guó)Mindways QCT專業(yè)體膜校準(zhǔn)。床設(shè)定86cm高度，掃描區(qū)間：T11椎體上緣至L4椎體下緣(T：胸椎；L：腰椎)。設(shè)定以下掃描參數(shù):層厚與視野各為1mm、500mm，電流為自動(dòng)毫安技術(shù)，電壓為120kV。將CT掃描數(shù)據(jù)傳送至QCT PRO后處理工作站，采用美國(guó)Mindways定量CT Pro Model 4軟件進(jìn)行分析，對(duì)T11、T12，以及L1、L2、L3與L4各椎體松質(zhì)骨vBMD值進(jìn)行逐一測(cè)量：軸位上,選定椎體松質(zhì)骨中央?yún)^(qū)域,錯(cuò)開皮質(zhì)骨、骨質(zhì)增生偽影、骨島、椎靜脈叢，確定 ROI，在矢狀位及冠狀位圖像上再次進(jìn)行調(diào)整(圖1)。

圖1 示測(cè)量椎體vBMD時(shí)，軸位上選定椎體松質(zhì)骨中央?yún)^(qū)域,確定ROI，再次在矢狀位及冠狀位圖像上進(jìn)行調(diào)整。

1.3 觀察項(xiàng)目觀察男性及女性vBMD在不同年齡組、不同胸腰椎間的分布情況，并分析椎體間vBMD的相關(guān)性。

1.4 統(tǒng)計(jì)學(xué)方法分析環(huán)節(jié)所借助的軟件為SPSS 23.0。計(jì)數(shù)、計(jì)量數(shù)據(jù)的描述形式分別為頻數(shù)、(±s)，組間對(duì)比、組間兩兩對(duì)比分別實(shí)施單因素方差分析、LSD-t檢驗(yàn)，借助Pearson分析兩性各椎體vBMD相關(guān)性：若r<0.3，說明“弱相關(guān)”，若處于0.3~0.8范圍，說明“中等相關(guān)”，若>0.8，說明“強(qiáng)相關(guān)”。差異存在統(tǒng)計(jì)學(xué)價(jià)值的標(biāo)準(zhǔn)為“P<0.05”。

2 結(jié) 果

2.1 中老年男性、女性不同年齡組、不同椎體間vBMD的比較男性與女性T11~L4vBMD均隨年齡降低而降低,差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)。相同年齡組內(nèi)各椎體間vBMD只有男性A組結(jié)果為P>0.05，即無明顯差異，另外組別各椎體間 vBMD檢驗(yàn)結(jié)果皆為P<0.05，即皆存在明顯差異，見表1~表2。

表1 107名男性胸腰椎不同年齡組不同椎體間vBMD的比較(mg/cm3)

表2 95名女性胸腰椎不同年齡組不同椎體間vBMD的比較(mg/cm3)

男性與女性C組椎體vBMD均依次從T11到L4持續(xù)降低；男性B、D組與女性A、B、D組椎體 vBMD 均依次從T11到L3持續(xù)降低，而L4變化不符合此規(guī)律，不同年齡變異比較大，但均不超過相同年齡組L1椎體骨密度，見圖2~圖3。

2.2 中老年男性、女性T11~L3不同椎體vBMD的相關(guān)性男性與女性胸腰椎不同椎體vBMD均具有顯著的相關(guān)性(r值男性=0.857~0.971，r值女性=0.931~0.981,P值均<0.01)，見表3~表4。

表3 107名男性胸腰椎不同椎體間vBMD 相關(guān)關(guān)系r值

表4 95名女性腰椎不同椎體間vBMD 相關(guān)關(guān)系r值

3 討 論

骨質(zhì)疏松癥，即特征表現(xiàn)為骨量下降、骨組織微結(jié)構(gòu)受損，使得骨脆性提高、骨折風(fēng)險(xiǎn)增大的一類全身性骨病，存在最廣泛的為椎體骨的松質(zhì)骨，會(huì)在心理與經(jīng)濟(jì)方面帶給病人極大壓力[9]。DXA 是目前被認(rèn)為使用最普遍的骨密度測(cè)量方法，但隨著定量CT在骨質(zhì)疏松診斷、腹部脂肪含量測(cè)定的運(yùn)用及與肺結(jié)節(jié)篩查聯(lián)合使用的推廣，其越來越被更多的專家認(rèn)可[10]。相異于其它測(cè)量面積骨密度的方法，QCT測(cè)量的為真正的體積骨密度，不易受其它因素干擾，被視作準(zhǔn)確性最好的BMD測(cè)量手段[8,10]。

我國(guó)2018版老年骨質(zhì)疏松診療指南[11]及最新版骨質(zhì)疏松的影像學(xué)與骨密度診斷專家共識(shí)[12]提出，骨質(zhì)疏松的診斷標(biāo)準(zhǔn)為：QCT所測(cè)vBMD值在80mg/cm3以下，若此值處于80~120mg/cm3范圍，屬于“低骨量”，若在120mg/cm3以上，則為“正?！?，此標(biāo)準(zhǔn)對(duì)我國(guó)公眾適用。劉正華等[13]分析得到女性35歲以后，L1、L2、L3腰椎骨密度平均值隨年齡增長(zhǎng)而下降。本研究通過對(duì)T11-L4單獨(dú)椎體vBMD分析，得到中老年人群中，T11-L4椎體均隨年齡的增加呈明顯的下降，尤其是絕經(jīng)后女性，這與他們的結(jié)果具有很好的一致性。

本研究發(fā)現(xiàn)，無論男性還是女性，除男性A組外，無論位于哪個(gè)年齡段，QCT測(cè)得T11~L3椎體vBMD均呈遞減趨勢(shì)，即單純針對(duì)腰椎而言，vBMDL1>L2>L3，而曹曉曼等[3]用DXA測(cè)量31~60歲健康女性腰椎 BMD 顯示L1~L4骨密度(BMD)呈遞增趨勢(shì)?？赡苁且?yàn)椋瑴y(cè)量中老年者的腰椎骨密度時(shí)，DXA所測(cè)為面積骨密度，其包含了皮質(zhì)與松質(zhì)兩者的骨密度。下腰椎較上腰椎骨質(zhì)增生嚴(yán)重，相對(duì)BMD較低的松質(zhì)骨來說，BMD較高的皮質(zhì)骨起到了掩蓋作用，從而造成的偏差。另一個(gè)原因是本研究未涉及20~40歲年輕人的BMD，其年齡段腰椎 BMD 變化不可知。本結(jié)果亦與Li等[6]利用CT值測(cè)L1~L5腰椎骨密度得出無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義不同，可能原因?yàn)镼CT是經(jīng)過專業(yè)體膜校準(zhǔn)后測(cè)得的體積骨密度，較CT值來說結(jié)果更加準(zhǔn)確。本研究對(duì)造成此vBMD變化趨勢(shì)進(jìn)行分析，可能原因是胸腰段生理活動(dòng)度大，承擔(dān)著胸椎后凸到腰椎前凸的轉(zhuǎn)換，只有松質(zhì)骨vBMD更大才能最大可能維持椎體正常形態(tài)，從而盡量減少發(fā)生壓縮骨折的風(fēng)險(xiǎn)。另外參考張勇等[14]對(duì)頸椎與腰椎vBMD的分析及BUDOFF MJ等[7]對(duì)胸腰椎骨密度的分析，本研究推斷針對(duì)全脊柱而言，椎體從上到下，即隨著壓力載荷的增加，除L4、L5椎體外，松質(zhì)骨vBMD呈現(xiàn)大致逐漸下降趨勢(shì)，本研究的結(jié)果與此相符合。所以在臨床工作中，本研究也應(yīng)同等程度關(guān)注L3椎體的健康情況，尤其是已有胸腰段椎體壓縮骨折的情況下；這具體體現(xiàn)在翟樹佳等[15]運(yùn)用mDIXON及氫質(zhì)子磁共振波譜(1H-MRS)診斷骨質(zhì)疏松只選擇L3椎體中。

中國(guó)定量CT骨質(zhì)疏松癥診斷指南(2018版)[16]推薦取L1與L2平均vBMD值診斷骨質(zhì)疏松。在L1、L2椎體存在骨折、較大范圍骨島、骨轉(zhuǎn)移等病變的情況下，就需要測(cè)量鄰近椎體vBMD進(jìn)行替代。本研究結(jié)果顯示，男性、女性鄰近椎體vBMD相關(guān)性都很高，而且相差結(jié)果不大，這表明了替代的可行性。

從目前已發(fā)表的文獻(xiàn)來看,本研究創(chuàng)新性研究定量CT測(cè)量年齡分層及性別分層下胸腰椎vBMD的變化規(guī)律，并對(duì)其原因進(jìn)行剖析。但本研究也存在一定局限性，一是樣本量相對(duì)少誤差可能比較大，二是未涉及年輕人vBMD的分析，此結(jié)果不能普遍代表，這也是今后繼續(xù)探索的方向。

綜上所述，在不同性別中老年人群中，不同年齡段、不同胸腰椎利用QCT測(cè)得vBMD均存在差異。年齡越大，越應(yīng)警惕骨質(zhì)疏松性骨折的發(fā)生。絕大多數(shù)年齡分組下椎體vBMD從T11到L3呈逐漸下降趨勢(shì)；各胸腰椎vBMD均存在顯著相關(guān)性。此項(xiàng)研究能夠?yàn)橹欣夏暾卟煌挲g、不同椎體骨健康的管理給予一定指導(dǎo)，由此有助于骨質(zhì)疏松的早期防治。