定量CT對(duì)強(qiáng)直性脊柱炎早期骨量丟失的診斷價(jià)值

貢 鳴 張斌斌 李 民王 北 霍健偉

1.首都醫(yī)科大學(xué)附屬北京中醫(yī)醫(yī)院放射科(北京 100010)

2.首都醫(yī)科大學(xué)附屬北京中醫(yī)醫(yī)院風(fēng)濕科(北京 100010)

強(qiáng)直性脊柱炎(AS)屬于慢性炎性病變，其特征性病理表現(xiàn)為新骨形成、韌帶附著端鈣化或者骨化，同時(shí)伴有骨量丟失，甚至骨質(zhì)疏松[1]。尤其是在AS疾病活動(dòng)期，骨量丟失更加嚴(yán)重[2]。已有研究證實(shí)，AS早期炎癥活動(dòng)期患者骨密度(BMD)降低的主要部位是脊柱與髖關(guān)節(jié)[3]。目前研究對(duì)于AS發(fā)病過(guò)程中炎癥、新骨形成以及骨量丟失/骨質(zhì)疏松的關(guān)系及相互作用機(jī)制、松質(zhì)骨與皮質(zhì)骨骨量丟失的特點(diǎn)等尚不完全明確，以往大部分以雙能X線骨密度儀為檢測(cè)儀器的研究認(rèn)為，在AS的發(fā)生、發(fā)展中，炎癥可能是導(dǎo)致骨量丟失的原因[4]。近年更多先進(jìn)的BMD檢測(cè)技術(shù)應(yīng)用于AS患者的BMD檢測(cè)。目前大多數(shù)采用CT對(duì)AS患者的BMD進(jìn)行定量檢測(cè)的研究，測(cè)量部位主要為腰椎、骶髂關(guān)節(jié)以及髖臼[5-6]。為進(jìn)一步明確AS早期骨量丟失的部位及病理特點(diǎn)，本研究采用定量CT測(cè)量AS早期患者髂骨嵴至股骨中段部位的BMD，現(xiàn)總結(jié)如下。

1 資料與方法

1.1 一般資料選取2019年2月至2021年8月收治的早期AS患者102例為觀察組。

納入標(biāo)準(zhǔn)：符合AS紐約修訂標(biāo)準(zhǔn)[7]，CT檢查證實(shí)骶髂關(guān)節(jié)炎為II級(jí)；年齡≥18歲；均未接受手術(shù)或關(guān)節(jié)內(nèi)藥物注射等治療；入組前3個(gè)月內(nèi)未應(yīng)用過(guò)腫瘤壞死因子α抑制劑、糖皮質(zhì)激素等制劑。排除標(biāo)準(zhǔn)：繼發(fā)性骨質(zhì)疏松；已絕經(jīng)女性；合并嚴(yán)重肝腎功能不全；合并內(nèi)分泌疾病。男83例，女19例，年齡21~46例，平均(31.37±6.16)歲。另選取健康者100例為對(duì)照組，男82例，女18例，年齡20~48歲，平均(32.19±6.84)歲。

1.2 方法

1.2.1 CT檢查方法 采用西門子16排螺旋CT機(jī)(Somatom Sensation 16)進(jìn)行CT檢查，參數(shù)設(shè)置為：管電壓120kV，管電流125mAs，層厚1 mm,FOV500mm。定量CT選用QCT Pro calibrationphantom軟件。掃描檢查部分為髂骨嵴至股骨中段。

1.2.2 圖像及數(shù)據(jù)分析 由2名影像科主任醫(yī)生負(fù)責(zé)圖像與數(shù)據(jù)分析。影像學(xué)特點(diǎn)包括：骨硬化、關(guān)節(jié)面骨質(zhì)破壞、關(guān)節(jié)間隙變窄。定量CT測(cè)量參數(shù)包括股骨頸、股骨粗隆、粗隆間以及全髖關(guān)節(jié)的皮質(zhì)骨、松質(zhì)骨以及全骨的BMD。

1.3 統(tǒng)計(jì)學(xué)方法使用 SPSS 19.0 軟件進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析。計(jì)數(shù)資料采用χ2檢驗(yàn)，計(jì)量資料采用t檢驗(yàn)。采用Pearson或Spearman相關(guān)分析BMD與AS患者性別、年齡、BMI值的關(guān)系；采用ROC曲線分析變量BMD值對(duì)早期AS的診斷效能。P<0.05表示差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

2 結(jié) 果

2.1 一般資料比較兩組一般資料見(jiàn)表1。2.2 兩組CT檢查結(jié)果比較CT圖像分析顯示，AS患者髖關(guān)節(jié)未發(fā)生關(guān)節(jié)面骨質(zhì)破壞等病變，見(jiàn)圖1~圖3。觀察組髖關(guān)節(jié)構(gòu)成骨的皮質(zhì)骨、全骨BMD值小于對(duì)照組(P<0.05)，兩組松質(zhì)骨BMD值無(wú)明顯差異(P>0.05)，見(jiàn)表2。

圖1 早期AS患者股骨頸CT圖像。圖2 早期AS患者股骨粗隆CT圖像。圖3 早期AS患者股骨粗隆間CT圖像。圖4 全髖關(guān)節(jié)皮質(zhì)骨、全骨BMD值預(yù)測(cè)早期AS的ROC分析2.3 相關(guān)分析。圖5 AS患者全髖關(guān)節(jié)皮質(zhì)骨BMD值與BMI的相關(guān)分析。圖6 AS患者全髖關(guān)節(jié)松質(zhì)骨BMD值與BMI的相關(guān)分析。圖7 AS患者全髖關(guān)節(jié)松質(zhì)骨BMD值與年齡的相關(guān)分析。圖8 AS患者全髖關(guān)節(jié)全骨BMD值與BMI的相關(guān)分析。

表1 兩組一般資料比較

表2 兩組BMD值比較

2.3 ROC分析ROC分析顯示，全髖關(guān)節(jié)皮質(zhì)骨、全骨BMD預(yù)測(cè)早期AS的AUC值為0.664、0.658(P<0.05)，見(jiàn)表3、圖4。

表3 全髖關(guān)節(jié)皮質(zhì)骨、全骨BMD值預(yù)測(cè)早期AS的ROC分析

相關(guān)分析顯示，AS患者全髖關(guān)節(jié)皮質(zhì)骨BMD值與BMI呈正相關(guān)(r=303，P=0.002)；全髖關(guān)節(jié)松質(zhì)骨BMD值與BMI呈正相關(guān)(r=0.497，P<0.001)，與年齡呈負(fù)相關(guān)(r=-0.368，P<0.001)；全髖關(guān)節(jié)全骨BMD值與BMI呈正相關(guān)(r=0.371，P<0.001)，見(jiàn)表4、圖5~圖8。

表4 AS患者全髖關(guān)節(jié)BMD與患者臨床特征相關(guān)分析

3 討 論

AS的病理生理過(guò)程主要表現(xiàn)為局部新骨形成與全身性骨量減少。目前該病具體病因尚未完全明確，有研究表明與椎體起止點(diǎn)炎癥可能是導(dǎo)致局部骨侵蝕破壞、骨吸收增強(qiáng)以及纖維化、鈣化或新骨形成等的重要因素[8]。骨質(zhì)疏松是AS的重要并發(fā)癥，已有研究表明，AS患者中骨質(zhì)疏松癥發(fā)病率高達(dá)18.7%~62%[9]。AS患者腰椎與股骨頸的低BMD率分別為54%和51%，腰椎骨質(zhì)疏松、骨量減少發(fā)生率分別為16%與39%，股骨頸骨質(zhì)疏松、骨量減少發(fā)生率分別為13%及38%[10]。髖關(guān)節(jié)受累是AS患者預(yù)后不良的重要因素。但在AS早期，全髖關(guān)節(jié)骨量丟失情況尚未完全清楚。尤其是在AS發(fā)病早期，骨量丟失主要出現(xiàn)在皮質(zhì)骨還是松質(zhì)骨，還是兩者同步發(fā)生，至今未有明確的研究結(jié)論。

本研究結(jié)果對(duì)102例早期AS患者及100例健康者進(jìn)行CT檢查，CT圖像分析顯示，早期AS患者髖關(guān)節(jié)均未發(fā)生關(guān)節(jié)面骨質(zhì)破壞以及關(guān)節(jié)間隙變窄等病變。進(jìn)一步定量CT測(cè)量參數(shù)全髖關(guān)節(jié)構(gòu)成骨的BMD，結(jié)果顯示，觀察組髖關(guān)節(jié)構(gòu)成骨的皮質(zhì)骨、全骨BMD值小于對(duì)照組，兩組松質(zhì)骨BMD值無(wú)明顯差異。雖然目前尚不完全了解AS的發(fā)病機(jī)制，但多數(shù)研究認(rèn)同AS脊柱局部過(guò)度骨化的同時(shí)伴有系統(tǒng)性的骨丟失的觀點(diǎn)，這提示AS的發(fā)病是兼有成骨與破骨異常的骨代謝失衡[11]。AS早期患者已發(fā)生脊柱以及髖關(guān)節(jié)的骨量丟失，尤其是AS的炎性活動(dòng)期[12]；且腰椎部位的BMD值的降低程度比股骨頸BMD值更加顯著，其原因與AS主要侵犯中軸關(guān)節(jié)有關(guān)[13]。另一項(xiàng)研究指出，AS早期皮質(zhì)骨與松質(zhì)量BMD同時(shí)減低；但隨著病情加重，皮質(zhì)骨受到關(guān)節(jié)強(qiáng)直癥狀的影響，其BMD值升高[14]。本研究?jī)A向于認(rèn)為，早期AS患者髖關(guān)節(jié)構(gòu)成骨已發(fā)生骨量丟失，且主要發(fā)生于皮質(zhì)骨與全骨，而松質(zhì)骨并未明顯減少，即在AS發(fā)病初期，皮質(zhì)骨的骨量丟失早于松質(zhì)骨。本研究中ROC分析顯示，全髖關(guān)節(jié)皮質(zhì)骨、全骨BMD預(yù)測(cè)早期AS的AUC值為0.664、0.658，提示全髖關(guān)節(jié)皮質(zhì)骨、全骨BMD可作為早期診斷AS的輔助參考指標(biāo)。有研究指出，AS發(fā)病過(guò)程中，Wnt、BMP信號(hào)通路以及炎癥反應(yīng)同時(shí)影響成骨與破骨細(xì)胞形成[15]。成骨細(xì)胞中Wnt1的失活可導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)小鼠出現(xiàn)嚴(yán)重骨質(zhì)疏松癥，導(dǎo)致自發(fā)性骨折[16]。但在AS疾病進(jìn)展過(guò)程中，炎癥狀況與骨量丟失之間的具體作用機(jī)制尚不明確。

已有研究認(rèn)為，肥胖患者過(guò)多堆積的脂肪組織可對(duì)機(jī)體免疫調(diào)節(jié)產(chǎn)生負(fù)性影響[17]。本研究分析了早期AS患者髖關(guān)節(jié)構(gòu)成骨BMD與BMI的關(guān)系，結(jié)果顯示，髖關(guān)節(jié)皮質(zhì)骨、松質(zhì)骨、全骨BMD均與BMI存在顯著正相關(guān)。已往研究表明，男性AS患者骨質(zhì)疏松與骨量減少的現(xiàn)象高于女性患者，其原因是雌激素對(duì)于維持人體骨代謝平衡具有重要保護(hù)作用[18]。但本研究中，髖并節(jié)構(gòu)成骨BMD與性別不存在明顯相關(guān)。由于本研究女性患者較少，關(guān)于早期AS骨量減少與性別的相關(guān)性，還有待以后研究進(jìn)一步驗(yàn)證。以往研究關(guān)于AS患者骨量減少與疾病活動(dòng)性的關(guān)系尚不明確。有研究指出AS患者骨量丟失與ESR、CRP及疾病活動(dòng)度無(wú)關(guān)[19]；但也有研究發(fā)現(xiàn)，AS患者腰椎骨密度與ESR、CRP呈顯著負(fù)相關(guān)，股骨頸骨密度與ESR、CRP不相關(guān)[20]。本研究結(jié)果顯示，早期AS患者髖關(guān)節(jié)構(gòu)成骨BMD與Schober、ESR、CRP均不存在顯著相關(guān)，這可能與所選患者均處于疾病早期、疾病活動(dòng)度較低有關(guān)。

綜上所述，早期AS患者髖關(guān)節(jié)構(gòu)成骨存在骨量丟失現(xiàn)象，主要表現(xiàn)為皮質(zhì)骨、全骨BMD減少。由于本研究樣本量較小，缺少所選患者運(yùn)動(dòng)情況的資料，還需以后開(kāi)展大樣本研究進(jìn)一步驗(yàn)證。