胸椎定量CT和腰椎雙能X線吸收檢測儀對絕經(jīng)后女性骨質疏松癥的診斷差異

張羽， 張宗軍， 劉許慧， 滕劍， 李清瑤， 彭飛， 傅迎霞， 徐徐

骨質疏松癥(osteoporosis，OP)是一種以骨量減低、骨小梁減少、骨質脆弱、骨折風險增加為主要表現(xiàn)的全身性骨骼疾病，其致殘率高，嚴重影響人們生活質量，因此對它進行早篩查早診斷早干預顯得尤其重要。我國60歲以上人群中骨質疏松癥患病率為36%，其中女性為49% ，這主要與絕經(jīng)后女性雌激素缺乏相關[1-2]。雙能X射線吸收法(dualenergy X-ray absorptiometry，DXA)是目前診斷骨質疏松癥的金標準，但其結果容易受脊柱退變、主動脈壁鈣化、腹部脂肪等因素的影響，且這些因素會導致T評分增高，導致假陰性診斷[3]。定量計算機斷層掃描(quantitative computed tomography,QCT)基于高分辨率三維CT圖像獲得的骨礦物質密度(bone mineral density,BMD)，能夠準確區(qū)分骨皮質和骨松質，不受椎體退變、側彎、主動脈壁鈣化及肥胖等因素影響[4]，目前也成為國內外公認的更精準的骨質疏松診斷方法。骨質疏松QCT診斷標準是以腰1-3椎體的BMD為依據(jù)，而胸椎和腰椎 BMD 測量值之間存在線性相關性[5-6]，因此可據(jù)胸椎BMD進行骨質疏松的篩查。而國內有關胸椎QCT在骨質疏松篩查中應用研究較少，本文對QCT胸7-9椎體BMD在絕經(jīng)后女性骨質疏松癥的診斷價值進行研究，并與雙能DXA進行比較，比較兩種方法對絕經(jīng)后女性骨量減少和骨質疏松癥的檢出率的差異，并評估BMI對胸椎QCT和腰椎DXA的BMD的影響。

材料與方法

1.臨床資料

選取2020年8月～2021年8月同時行胸部CT與腰椎DXA檢測的絕經(jīng)后女性患者192例，年齡49～84歲(64.79±8.36歲)，29例同時行腹部CT檢查。納入標準：同一受試者行胸部CT與腰椎DXA檢查間隔不超過半年；無影響骨代謝類系統(tǒng)疾病，未服用類固醇類等影響骨代謝的藥物。

2.儀器與方法

CT 掃描：采用64排64層(GE Lightspeed VCT，美國GE公司)和64排128層 (NeuViz 12精睿CT，東軟醫(yī)療)CT 掃描儀，所有患者行胸部CT掃描。參數(shù)：管電壓120 kVp，自動毫安秒技術管電流，準直64×0.625 mm，螺距0.9～1，旋轉時間0.5 s，床高135 cm，視野50 cm。 以標準算法重建，重建層厚1 mm(NeuViz 128 CT)和1.25 mm(GE VCT)，顯示視野38 cm。

QCT-BMD測量使用Mindways公司Model 4 QCT pro v6.1軟件，將所有重建層厚為1～1.25 mm 圖像上傳至QCT軟件工作站，由2名醫(yī)師負責在同一時間段內完成胸7-9椎體的骨松質密度的測定，感興趣區(qū)的勾畫由軟件自動完成，人工適當修正以避開皮質骨、骨島及椎體后方靜脈溝，感興趣區(qū)深度為9 mm(圖1)。

圖1 采用QCT測量a) T7、b) T8、c) T9椎體BMD示意圖。分別為T7、T8、T9椎體軸面、矢狀面、冠狀面圖像，黃色橢圓為 ROI 橫斷面，ROI 位于椎體中心，不能包括皮質，避免骨島及椎體后靜脈叢區(qū)。

DXA檢查:采用美國 GE公司的雙能X線骨密度儀(Lunar Prodigy)，采用仰臥正位檢測絕經(jīng)后女性腰部和左側髖部的骨密度，共選擇第1-4腰椎椎體、髖部的股骨頸和全髖3個感興趣區(qū)(region of interest,ROI)以3個ROI中最低的T值進行判斷。

3.診斷標準

QCT診斷骨質疏松依據(jù)美國放射學院的診斷標準[4]：腰椎BMD<80 mg/cm3為骨質疏松，80 mg/cm3≤BMD≤120 mg/cm3為骨量減少，BMD>120 mg/cm3為正常。而正常胸椎椎體的BMD比腰椎高10%～20%，本文據(jù)Budoff與Lenchik等[7]研究結果將判定骨質疏松、骨量減少的QCT胸7-9椎體平均BMD的閾值分別設置為90 mg/cm3和136 mg/cm3。

DXA：采用1994年世界衛(wèi)生組織(World Health Organization，WHO)的標準：以正常人群中BMD峰值為標準，T值≤-2.5SD診斷為骨質疏松，T值≥-1SD為正常，-2.5SD

根據(jù)體重指數(shù)(BMI)將腰椎DXA的BMD及T值和胸椎QCT的BMD分3組:BMI<24 kg/m2，24≤BMI<28 kg/m2，BMI≥28 kg/m2[9]。

4.統(tǒng)計學方法

采用SPSS 25．0軟件進行統(tǒng)計學分析，計量資料以均數(shù)±標準差表示。計數(shù)資料和率的比較采用卡方檢驗，兩組間比較采用獨立樣本t檢驗，以P<0.05 為差異代表有統(tǒng)計學意義，采用Pearson相關分析BMI與腰椎DXA的BMD和QCT胸椎BMD的相關性。

結 果

1.體重指數(shù)及QCT胸腰椎骨密度

192例絕經(jīng)期女性的BMI為(24.36±3.73) kg/m2，其中90例BMI<24 kg/m2，71例24≤BMI<28 kg/m2，31例BMI≥28 kg/m2。因BMI≥28 kg/m2組人數(shù)較少，故將其和24≤BMI<28 kg/m2組合并分析。QCT測量的胸7-9椎體BMD為 (101.47±34.51) mg/cm3。DXA上腰1-4椎體BMD為(1005.60±161.22) mg/cm2，T值分別為(-0.91±1.34)；股骨頸的骨密度為(803.54±125.20) mg/cm2，T值為(-1.04±1.05)；全髖的骨密度為(870.95±135.22) mg/cm2，T值為 (-0.80±1.04)。

29例同時行腰椎掃描患者，QCT胸椎BMD低于90 mg/cm3和介于90～136 mg/cm3之間分別為15和8例，腰椎BMD低于80 mg/cm3和介于80～120 mg/cm3之間分別為17和6例。

2.QCT胸7-9椎體BMD和雙能DXA診斷骨質疏松的比較

以胸7-9椎體平均BMD<90 mg/cm3為骨質疏松，90 mg/cm3≤BMD≤136 mg/cm3為骨量減少，>136 mg/cm3為正常作為標準，胸椎QCT對絕經(jīng)后女性骨質疏松癥的檢出率明顯高于腰椎DXA，二者之間的差異具有統(tǒng)計學意義(P<0.05)(表1)。

表1 絕經(jīng)后女性骨量減少及骨質疏松癥的檢出率的比較

3.胸椎QCT與雙能DXA對絕經(jīng)后女性骨量情況檢出結果的一致性及差異性比較

QCT和DXA完全符合者100例(52.08%)，嚴重不符合者(QCT骨質疏松而DXA骨量正?；騋CT骨量正常而DXA為骨質疏松者)6例(6.25%，圖2)，次嚴重不符合(QCT診斷為骨質疏松或骨量正常而DXA診斷為骨量減少者或QCT診斷為骨量減少而DXA為骨質疏松或骨量正常者)84例(43.75%，圖3)，其中80例(41.67%)在DXA被低估(表2)。

圖2 女，76歲，BMI 30kg/m2。a)DXA檢測腰椎和髖部BMD的T值分別為-0.7和-0.4，診斷骨量正常；b) QCT上胸7-9椎體和腰1-3椎體的平均BMD分別為45.3和19.1mg/cm3，診斷骨質疏松；c) CT矢狀面示胸12椎體壓縮性骨折(箭)，腰椎無明顯骨質增生。 圖3 女，75歲，BMI 22.9kg/m2。a)DXA示腰椎和髖部BMD的T值分別為-0.7和-1.8,診斷骨量減少；b) QCT上胸7-9椎體和腰1-3椎體的平均BMD分別為64.2和63.9mg/cm3，診斷骨質疏松；c) CT矢狀面示腰椎骨質增生明顯。

表2 絕經(jīng)后女性骨量情況檢出結果的一致性及差異性比較

4.不同BMI對腰椎DXA的BMD及T值和對胸椎QCT的BMD的影響

不同BMI對腰椎DXA的BMD及T值有統(tǒng)計學差異(P<0.05)，而對胸椎QCT的BMD無統(tǒng)計學差異(P>0.05)，且BMI與腰椎DXA的BMD及T值有弱相關性(r=0.17,P<0.05)，而與胸椎QCT的BMD無相關性(P>0.05，表3)。

表3 腰椎DXA對BMD及T值和對胸椎QCT的BMD的影響

討 論

隨著人口老齡化的加劇，骨質疏松已經(jīng)成為影響我國老年人健康重要問題，新基于多中心的研究表明我國年齡大于50歲以上人群中，女性和男性骨質疏松的患病率為29%和13.5%[10]，而65歲以上女性患病率為51.6%，而人們對骨質疏松的認知明顯不足，20歲以上人群骨質疏松癥相關知識知曉率僅為11.7%，且骨質疏松的檢測率明顯偏低，50歲以上人群中僅有3.7%的接受過骨密度檢測[11]，這與我國的DXA設備使用率明顯低有關。相比DXA，我國的CT應用更加普遍，接受CT檢查的人數(shù)遠超過DXA，QCT的應用可以明顯提高骨質疏松的檢出率。Therkildsen等[12]研究也發(fā)現(xiàn)在冠狀動脈CT檢查的患者中87%的胸椎BMD<80 mg/cm3，明顯骨密度減低者在這之前未診斷為骨質疏松，因此利用常規(guī)CT所提供的骨密度信息進行機會性篩查將會明顯提高骨質疏松的檢出。

目前QCT診斷骨質疏松依據(jù)美國放射學院的診斷標準[4]，測量的是腰1-3或腰1-2椎體平均骨密度。但在臨床的常規(guī)胸部CT檢查和冠狀動脈CTA檢查中，多數(shù)病例的掃描范圍并不包括腰2以下椎體，因此對于胸部CT檢查的患者要評估有無骨質疏松需要擴大掃描范圍。既往研究表明QCT胸椎和腰椎BMD測量值之間存在線性相關性，同時QCT胸椎的骨礦物質密度變化和腰椎的變化比較一致[5]，因此可據(jù)QCT胸椎的骨密度判定全身骨密度情況。結合文獻并考慮臨床實用性和可操作性，本文采用測量胸7-9三個椎體骨密度的方法。利用QCT胸椎BMD判定骨質疏松和骨量減少的閾值目前尚無一個確切標準，Therkildsen等[12]對1487例冠狀動脈CT檢查患者的胸6-9椎體中的連續(xù)3個椎體的進行QCT定量分析，并采用ACR的腰椎QCT閾值將患者分為骨密度非常低(<80 mg/cm3)、低(80～120 mg/cm3),和正常(>120 mg/cm3)3組。但由于胸椎BMD比腰椎高10%～20%，因此采用腰椎QCT標準會低估患者骨質疏松情況。本研究根據(jù)Budoff與Lenchik等的研究結果將判定骨質疏松和骨量減少的胸7-9椎體QCTBMD閾值設為90 mg/cm3和136 mg/cm3，以盡可能避免對骨質疏松的低估和高估。

雖然DXA目前仍是診斷骨質疏松的標準方法和金標準，然而DXA在骨質疏松癥診斷中的作用值得懷疑的；DXA為二維影像，其檢查結果易受骨質增生(包括終板炎、韌帶炎和小關節(jié)炎)、主動脈粥樣硬化及體質指數(shù)的影響，在老年人這一影響更加明顯。在一項基于人口的大規(guī)模研究中只有不到一半的女性(44%)和更少的男性(21%)被DXA正確診斷為骨質疏松癥[13]。國內Xu等[14]對313例年齡大于60歲老年男性進行的腰椎QCT和DXA對照研究中，QCT和DXA檢測的骨質疏松率分別為45.1%和10.9%。Li等[15]140例絕經(jīng)期女性的研究中QCT和DXA檢測的骨質疏松率分別為46.4%和20%，29.3%的病例QCT有骨質疏松而DXA無骨質疏松。本研究人群與Li等研究相似，均為絕經(jīng)后的漢族女性，結果也比較接近，本組中胸7-9椎體QCT檢出骨質疏松率為39.58%，DXA為17.19%；49例(25.52%)的胸椎QCT有骨質疏松而DXA表現(xiàn)為骨量減少或正常。同時QCT測量椎體BMD與預測發(fā)生的椎體骨折有良好的相關性，而DXA的T值則與之無明顯相關。本研究顯示不同BMI對腰椎DXA的BMD及T值有統(tǒng)計學差異(P<0.05)，而對胸椎QCT的BMD無統(tǒng)計學差異(P>0.05)，且BMI與腰椎DXA的BMD及T值有弱相關性(r=0.17,P<0.05)，而與胸椎QCT的BMD無相關性(P>0.05)，這說明與QCT相比，超重肥胖會影響腰椎DXA的T評分，應謹慎對待DXA骨密度結果，避免絕經(jīng)后超重肥胖女性骨質疏松癥的漏診，這與Milisic等[16]的研究結果一致。

本研究的不足之處在于研究樣本量相對較少，而且為單中心研究；國際臨床骨密度學會和美國放射學院均提出腰椎QCT診斷骨質疏松的標準，并證明適用于中國人群，本研究沒有完全搜集到腰椎QCT的數(shù)據(jù)，僅補充搜集到67例，盡管這部分數(shù)據(jù)胸椎QCT和腰椎QCT對骨量減少和骨質疏松的檢出率無統(tǒng)計學差異(P>0.05)，但是在研究中判定骨量減少和骨質疏松的QCT胸椎BMD閾值為根據(jù)文獻推導出的估算值，該值可能存在一定的偏差，還需要多中心大數(shù)據(jù)的進一步驗證。但即使采用美國放射學院的骨質疏松診斷標準，本組中QCT胸椎BMD診斷骨質疏松和骨量減少的分別為53例(27.6%)和85例(44.27%)，也明顯高于DXA，具有統(tǒng)計學意義。

綜上所述，胸椎QCT對絕經(jīng)后女性骨質疏松的檢出率優(yōu)于雙能DXA，胸部 CT 檢查聯(lián)合胸椎QCT獲得胸椎BMD可指導絕經(jīng)后女性進行骨質疏松的篩查，在絕經(jīng)后女性人群中對骨質疏松癥的診斷具有重要價值。