MRI STIR黑色線性信號、腰椎椎體CT值及骨密度值與老年骨質(zhì)疏松性椎體壓縮骨折發(fā)生風險的相關性研究

葉東亮，程世德，范高潔，吳海峰

(黃山首康醫(yī)院醫(yī)學影像科，安徽黃山 245000)

目前腰椎椎體CT檢查對骨質(zhì)疏松性椎體壓縮骨折(osteoporotic vertebral compression fracture,OVCF)的診斷具有一定前景，但診斷價值有待驗證[1-2]。MRI短時反轉(zhuǎn)恢復序列(short time inversion recovery,STIR)基于脂肪抑制技術成像原理，可以消除脂肪高信號對鄰近組織或病變顯示的干擾。有研究表示，根據(jù)STIR是否出現(xiàn)黑色線性信號可以鑒別診斷OVCF[3]，但其診斷效能仍有待檢驗。本研究探討老年OVCF患者MRI STIR黑色線性信號、腰椎椎體CT值與骨密度值的相關性，分析MRI STIR對OVCF的診斷價值，報道如下。

1 資料與方法

1.1 一般資料

選取2019年3月～2021年12月本院收治的71例老年OVCF患者(研究組)。納入標準：①符合OVCF診斷標準[4]；②年齡≥60歲。排除標準：①合并其他骨代謝疾病，如佝僂病、石骨癥等；②合并其他骨關節(jié)疾病，如骨關節(jié)炎、脊柱側(cè)彎等；③血液透析繼發(fā)的骨代謝異常；④長期服用影響骨代謝的藥物；⑤合并心、腦、肝、腎、血液病。選擇40例老年骨質(zhì)疏松癥非OVCF患者為對照組。研究組男12例，女59例，年齡62～95歲、平均(74.24±7.91)歲；對照組男7例，女33例，年齡60～94歲、平均(72.72±8.42)歲。

1.2 檢查方法

①雙能X線骨密度檢查：檢查儀器為GE雙能X線骨密度儀(美國GE公司,型號：DPX-NT)。受檢者腰椎后前位，兩腿上抬，脊柱平直，掃描腰椎L1-L4，計算平均骨密度T值。②腰椎椎體CT檢查：檢查儀器為Discovery CT750 HD64排螺旋CT(美國GE公司)。受檢者腰椎后前位，兩腿上抬，脊柱平直，掃描腰椎L1-L5，掃描參數(shù)：層厚3.0 mm，層距1.5 mm，管電壓120 kV，管電流150 mA，視野250 mm，矩陣512×512。CT三維重建，窗寬/窗位為-3000/300，由2名中級職稱以上的醫(yī)師獨立診斷，選取腰椎椎體中間層面的感興趣區(qū)(不包括椎體皮質(zhì)邊緣)，計算腰椎椎體的CT值。③MRI檢查：檢查儀器為1.5T Signa HDxt MR儀(美國GE公司)。腰椎后前位，兩腿上抬，脊柱平直，掃描腰椎L1-L5，掃描序列為T1WI、T2WI、STIR的矢狀位以及T2WI的橫軸位，觀察是否存在黑色線性信號，即T1WI呈低信號、T2WI及STIR脂肪抑制成像呈現(xiàn)中央線性低信號、周圍高信號的混雜信號區(qū)。

1.3 診斷標準

T值骨質(zhì)疏松的診斷標準[5]：雙能X線檢查的T值≤-2.5為骨質(zhì)疏松，T值在-2.5～-1.0之間為骨量減少，T值≥-1.0為骨量正常。

1.4 統(tǒng)計學方法

2 結(jié)果

研究組骨密度T值、CT值均低于對照組，MRI STIR出現(xiàn)黑色線性信號比例高于對照組(P<0.05)，見表1；OVCF患者的MRI STIR檢查見圖1，椎體中央可見明顯的黑色線性信號。

圖1 女，85歲，診斷為OVCF。A：MRI STIR序列，矢狀位掃描圖；B：MRI STIR序列，顯示L4椎體壓縮性骨折，椎體中央可見黑色線性信號；C：腰椎矢狀位，椎體骨質(zhì)中斷。

表1 兩組骨密度T值、CT值、MRI STIR黑色線性信號比較

研究組女性患者骨密度T值、CT值均低于男性，MRI STIR出現(xiàn)黑色線性信號比例高于男性(P<0.05)，見表2；OVCF患者腰椎椎體CT值與骨密度T值呈正相關(r=0.691)，MRI STIR黑色線性信號與骨密度T值、CT值均呈負相關(r=-0.689，r=-0.573)。

表2 研究組男性與女性骨密度T值、CT值、MRI STIR黑色線性信號比較

3 討論

本研究發(fā)現(xiàn)，腰椎椎體CT值與骨密度T值呈正相關，研究組患者的骨密度T值、CT值均低于對照組，說明骨質(zhì)疏松越嚴重的患者更易發(fā)生椎體壓縮骨折。相比金標準雙能X線檢測的骨密度T值，腰椎椎體CT具有以下優(yōu)勢：骨質(zhì)疏松的主要病理分子改變是骨皮質(zhì)及骨小梁等礦化成分減少、骨髓脂肪組織等非礦化成分增多，腰椎椎體CT以腰椎椎體中的松質(zhì)骨作為檢測部位，避免了其他骨關節(jié)病或者周圍組織的干擾。另外，腰椎椎體CT還可以采用自動曝光技術，低劑量輻射，最大程度降低輻射危害[6-7]。

由于骨質(zhì)疏松癥患者易發(fā)生病理性的椎體壓縮骨折，在這種情況下，椎體骨小梁網(wǎng)狀結(jié)構被破壞，椎體內(nèi)可能出現(xiàn)骨折線，在MRI成像下T1WI呈低信號，T2WI呈高信號。STIR脂肪抑制技術可以消除椎體組織中脂肪的高信號，減少其對病變顯示的干擾。國外研究發(fā)現(xiàn)，MRI STIR序列掃描OVCF患者的腰椎椎體，可呈現(xiàn)中央線性低信號、周圍高信號的混雜信號區(qū)，被稱之為“黑色線性信號”[8]。本研究顯示，研究組MRI STIR出現(xiàn)黑色線性信號的比例高于對照組，說明MRI STIR黑色線性信號對診斷OVCF有一定意義。OVCF后易出現(xiàn)MRI STIR黑色線性信號的原理較為復雜，尚未完全明確。目前多項研究推測黑色線性信號應該是一種真空裂隙樣改變，受骨質(zhì)疏松影響，骨小梁網(wǎng)狀結(jié)構被破壞，椎體骨量和骨密度下降，當發(fā)生壓縮性椎體骨折后，椎體缺血，但椎體的血供為終末支血管供血，無側(cè)支循環(huán)供血，故而椎體在骨折后血供不足，進而發(fā)生缺血壞死，出現(xiàn)了“真空裂隙樣”改變。MRI STIR利用脂肪短T1特性，將與脂肪T1信號接近的短T1信號全部抑制[9]，真空裂隙樣改變在MRI STIR掃描后呈現(xiàn)黑色線性信號。研究發(fā)現(xiàn)，存在黑色線性信號的OVCF患者易發(fā)生骨折愈合不良[10-11]，原因可能與骨折后椎體血運循環(huán)差有關，也可能是因為真空裂隙樣改變造成椎體結(jié)構破壞，腰椎不穩(wěn)，整個脊柱的生物力學發(fā)生改變[12]。

既往調(diào)查顯示，老年女性骨質(zhì)疏松發(fā)病率高于男性[13]。進一步分析性別對OVCF發(fā)生風險的影響，本研究發(fā)現(xiàn)，研究組女性患者的骨密度T值、CT值均低于男性，MRI STIR出現(xiàn)黑色線性信號比例高于男性，可以推測出老年女性相比男性更易發(fā)生OVCF。其原因可能是因為老年女性患者的骨密度更小、骨微結(jié)構破壞更嚴重。本研究結(jié)果還顯示，腰椎椎體CT值與骨密度T值呈正相關，而MRI STIR黑色線性信號與骨密度T值、CT值均呈負相關。提示骨質(zhì)疏松人群的骨密度T值、CT值越低，MRI STIR出現(xiàn)黑色線性信號的概率越高，發(fā)生椎體壓縮骨折的風險也越高。

綜上所述，MRI STIR黑色線性信號、腰椎椎體CT值與骨密度值具有一定相關性，MRI STIR可作為OVCF的輔助診斷方法。