骨質(zhì)疏松對老年人脊柱-骨盆矢狀位參數(shù)影響的研究

朱佩佩，石曉，穆拉迪江·穆合塔爾，劉勇，宋輝

(華中科技大學(xué)同濟(jì)醫(yī)學(xué)院附屬協(xié)和醫(yī)院骨科，湖北 武漢 430022)

骨質(zhì)疏松癥(osteoporosis，OP)是一種以骨量減少、骨微結(jié)構(gòu)破壞、骨脆性增加為特點(diǎn)的全身性骨代謝疾病[1-2]。嚴(yán)重的骨質(zhì)疏松往往伴隨脆性骨折，脆性骨折發(fā)生后對患者的生活質(zhì)量造成了極大的影響[3]，同樣也會使得患者的脊柱-骨盆參數(shù)在一定程度上發(fā)生改變[4]。另外，骨質(zhì)疏松癥患者的背部伸肌力量減弱，平衡能力較差[5]。背部肌肉力量在維持脊柱骨盆形態(tài)上發(fā)揮著重要作用，所以骨質(zhì)疏松患者背部伸肌力量的減弱勢必會對脊柱骨盆形態(tài)產(chǎn)生一定的影響，進(jìn)而影響脊柱-骨盆矢狀位參數(shù)。有研究證實(shí)脊柱-骨盆矢狀位平衡參數(shù)與患者的生活質(zhì)量有很大的關(guān)系[6-8]，目前對于脊柱側(cè)彎、腰椎退變等疾病脊柱矢狀位參數(shù)的研究已很成熟[9-11]，但關(guān)于骨質(zhì)疏松對老年人脊柱-骨盆矢狀位參數(shù)影響的研究相對較少。本研究通過對比分析老年骨質(zhì)疏松患者與同齡健康人的脊柱-骨盆矢狀位參數(shù)，了解骨質(zhì)疏松后患者脊柱-骨盆矢狀位參數(shù)的變化情況，為骨質(zhì)疏松患者的篩選、臨床隨訪觀察以及療效評價提供一定的參考。

1 資料與方法

1.1 納入及排除標(biāo)準(zhǔn) 觀察組患者納入標(biāo)準(zhǔn)：(1)本院骨科骨質(zhì)疏松門診就診患者；(2)符合骨質(zhì)疏松癥的診斷標(biāo)準(zhǔn)(T≤-2.5)。排除標(biāo)準(zhǔn)：(1)病歷資料不全患者；(2)骨骼成熟前形成的脊柱后凸畸形；(3)既往有脊柱、骨盆或下肢疾病或手術(shù)史；(4)嚴(yán)重的精神或神經(jīng)疾病。

1.2 一般資料 選取自2020年6月至2021年6月華中科技大學(xué)同濟(jì)醫(yī)學(xué)院附屬協(xié)和醫(yī)院骨質(zhì)疏松專科門診接診的115例骨質(zhì)疏松患者作為觀察組，其中男21例，女94例；年齡58～79歲，平均(67.76±9.17)歲。選擇同時期來本院健康查體的60例無骨質(zhì)疏松的志愿者作為對照組，其中男18例，女42例；年齡54～76歲，平均(65.25±10.38)歲。所選患者均對本研究知情同意，本研究已獲本院倫理委員會批準(zhǔn)。兩組病例在年齡、性別構(gòu)成、身高、體重、身體質(zhì)量指數(shù)(body mass index，BMI)方面比較，差異無統(tǒng)計學(xué)意義(P>0.05)；骨密度值差異有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.05，見表1)。

1.3 方法

1.3.1 研究方法 所有患者均采用低輻射X線機(jī)拍攝站立位包括髖關(guān)節(jié)在內(nèi)的脊柱側(cè)位X線片以評估脊柱-骨盆矢狀位形態(tài)。拍攝X線片時取自然站立位，雙眼平視前方，雙手/手腕放置于鎖骨上窩。

由兩名經(jīng)驗(yàn)豐富的醫(yī)生應(yīng)用醫(yī)學(xué)影像歸檔和通信系統(tǒng)(picture archiving and communication systems，PACS)自帶的測量軟件獨(dú)立測量脊柱-骨盆矢狀位參數(shù)，測量3次取平均值作為測量結(jié)果，測量精度為0.1°或0.1 mm。兩名醫(yī)生的測量結(jié)果取平均值作為最終值納入統(tǒng)計分析。

1.3.2 脊柱-骨盆矢狀位參數(shù)的測量 (1)胸椎后凸角(thoracic kyphosis，TK)。T5上終板與T12下終板延長線間的夾角(見圖1)。定義后凸時TK為正值。(2)腰椎前凸角(lumbar lordosis，LL)。T1上終板與S1上終板延長線間的夾角(見圖1)。定義前凸時LL為正值。(3)骨盆入射角(pelvic incidence，PI)。兩側(cè)股骨頭圓心連線中點(diǎn)與S1上終板中點(diǎn)連線，其與經(jīng)S1上終板中點(diǎn)垂線間的夾角(見圖1)。(4)骨盆傾斜角(pelvictilt，PT)測量方法為矢狀位兩側(cè)股骨頭圓心連線中點(diǎn)與S1上終板中點(diǎn)連線，其與鉛垂線間的夾角(見圖1)。定義S1上終板中點(diǎn)位于兩側(cè)股骨頭圓心連線中點(diǎn)鉛垂線后方時PT為正值。(5)骶骨傾斜角(sacral slope，SS)。矢狀位S1上終板與水平線間的夾角(見圖1)。定義S1前傾時SS為正值。(6)矢狀面垂直軸(sagittal vertical axix，SVA)。矢狀位經(jīng)C7椎體中點(diǎn)的鉛垂線與S1上終板后緣頂點(diǎn)間的水平距離(見圖1)。定義鉛垂線位于S1上終板后緣頂點(diǎn)前方時為正值。

圖1 脊柱-骨盆矢狀位參數(shù)的測量示意

1.3.3 觀察者內(nèi)與觀察者間的一致性檢驗(yàn) 隨機(jī)選取30名受試者的影像學(xué)資料，采用相關(guān)系數(shù)分析觀察者內(nèi)和觀察者間的可靠性，并采用組內(nèi)相關(guān)性系數(shù)(intraclass correlation efficient，ICC)對測量的可靠性進(jìn)行評價。評價標(biāo)準(zhǔn)[12]，優(yōu)秀：ICC≥0.9；良好：0.7≤ICC<0.9；可接受：0.6

2 結(jié) 果

2.1 參數(shù)測量的一致性檢驗(yàn) 影像學(xué)參數(shù)測量的觀察者內(nèi)和觀察者間ICC結(jié)果均在0.90～0.95之間，表明觀察者內(nèi)與觀察者間的可靠性為良好或優(yōu)秀(見表2)。

表2 觀察者內(nèi)和觀察者間影像學(xué)參數(shù)的一致性檢驗(yàn)

2.2 脊柱-骨盆矢狀位參數(shù)比較 觀察組和對照組在SVA、SS、PT、LL、TK方面差異有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.05)，其中觀察組SVA、PT、TK相比較對照組增大，SS、LL相比較對照組減小。觀察組的PI與對照組相比差異無統(tǒng)計學(xué)意義(P>0.05，見表3)。

表3 兩組脊柱-骨盆矢狀位參數(shù)比較

3 討 論

目前，隨著我國人口老齡化的加劇，骨質(zhì)疏松人群越來越多[13]。骨質(zhì)疏松的后微骨折[14]使得脊柱-骨盆參數(shù)可能在一定程度上發(fā)生改變，加之骨質(zhì)疏松癥患者的背部伸肌力量較弱，平衡能力較差[3]，而背部肌肉力量在維持脊柱骨盆形態(tài)上發(fā)揮著重要作用，背部伸肌力量的減弱勢必會對脊柱骨盆形態(tài)產(chǎn)生一定的影響，進(jìn)而影響矢狀位脊柱-骨盆參數(shù)。

脊柱-骨盆矢狀位形態(tài)序列對于全脊柱矢狀位序列的調(diào)節(jié)作用已得到廣泛證實(shí)，其對于人類的直立行走及平衡運(yùn)動發(fā)揮著重要作用。目前對于脊柱側(cè)彎、腰椎退變等疾病的脊柱矢狀位參數(shù)的研究已很成熟[15-16]，但關(guān)于骨質(zhì)疏松對老年脊柱-骨盆矢狀位參數(shù)的變化情況的研究相對較少。本研究通過對比分析骨質(zhì)疏松患者與同齡健康人的脊柱-骨盆矢狀位參數(shù)，了解骨質(zhì)疏松后患者脊柱-骨盆矢狀位參數(shù)的變化情況，為骨質(zhì)疏松患者的篩選、臨床隨訪觀察以及療效評價提供一定的參考。

首先，筆者評估了PACS中測量脊柱-骨盆矢狀位參數(shù)的觀察者內(nèi)和觀察者間一致性，通過比較筆者發(fā)現(xiàn)PACS系統(tǒng)測量上述參數(shù)的觀察者內(nèi)和觀察者間的組內(nèi)相關(guān)系數(shù)均在0.9以上，說明測量的可靠性良好，可以進(jìn)行下一步的脊柱骨盆矢狀位參數(shù)的測量。之后筆者分析比較了骨質(zhì)疏松患者與健康對照組的脊柱-骨盆矢狀位參數(shù)，筆者發(fā)現(xiàn)骨質(zhì)疏松患者的矢狀面垂直軸、骨盆傾斜角及胸椎后凸角均大于對照組，差異有統(tǒng)計學(xué)意義。骨質(zhì)疏松患者的骶骨傾斜角和腰椎前凸角均小于對照組，差異有統(tǒng)計學(xué)意義。骨質(zhì)疏松患者的骨盆入射角與對照組相比差異無統(tǒng)計學(xué)意義。研究中還發(fā)現(xiàn)骨質(zhì)疏松的患者的骨盆傾斜角較大，這與Lee等[17]的研究結(jié)果基本相似。此外，矢狀位垂直軸在骨質(zhì)疏松患者中呈陽性，說明患者本身脊柱-骨盆形態(tài)表現(xiàn)為前傾，可能與骨質(zhì)疏松患者背部伸肌力量減弱有關(guān)，也可能與患者脊柱椎體壓縮性骨折有關(guān)，這仍需要進(jìn)一步細(xì)致研究加以明確。兩組骨盆入射角差異無統(tǒng)計學(xué)意義，這與胡宗杉等[18]研究結(jié)果基本相近，他們認(rèn)為骨盆入射角不受年齡的影響，本研究中也發(fā)現(xiàn)骨質(zhì)疏松對骨盆入射角的改變也較小。

通過兩組數(shù)據(jù)比較，筆者發(fā)現(xiàn)相比較正常老年人，骨質(zhì)疏松對老年人的胸椎后凸角、腰椎前凸角和矢狀面垂直軸影響較大，其中胸椎后凸增大，腰椎前凸減小。筆者認(rèn)為這可能與老年人骨質(zhì)疏松后肌肉力量減少有關(guān)。有研究證實(shí)[19]，骨質(zhì)疏松患者，尤其是老年患者肌肉力量減弱，而背部肌肉的力量在維持脊柱正常形態(tài)上具有十分重要的作用，當(dāng)背部肌肉力量減小時，胸椎后凸逐漸增大，這也與Mika等[20]的研究結(jié)果相近，他們發(fā)現(xiàn)骨質(zhì)疏松患者胸椎后凸的嚴(yán)重程度可能受到背部肌肉力量的影響。另外，骨質(zhì)疏松老年患者胸椎后凸角的增大、腰椎前凸角減小以及矢狀面垂直軸前移可能進(jìn)一步導(dǎo)致胸腰背部肌肉長期持續(xù)性處于疲勞狀態(tài)，引起慢性疼痛，進(jìn)一步導(dǎo)致肌肉力量的下降，加重胸椎后凸。此外，上述矢狀位參數(shù)的變化可能使得椎體前緣應(yīng)力增加，導(dǎo)致脊柱骨折的發(fā)生[21]，脊柱骨折發(fā)生后進(jìn)一步加重上述參數(shù)的改變[22]。上述參數(shù)的改變也說明老年骨質(zhì)疏松患者脊柱-骨盆的退行性變與正常老年人的脊柱-骨盆退行性變是有區(qū)別的，在上述多種因素的影響下，無論是胸椎后凸的增大或者腰椎前凸的減小都使得脊柱-骨盆退行性變逐漸加重，因而骨質(zhì)疏松患者脊柱-骨盆退行性變較正常人要快。

本研究探討了骨質(zhì)疏松患者脊柱-骨盆矢狀位參數(shù)的變化情況，但是仍然存在著些許不足。首先，樣本量不大，應(yīng)當(dāng)在后續(xù)的研究中適當(dāng)予以擴(kuò)大；其次，研究中只是比較了骨質(zhì)疏松患者與健康對照組的脊柱-骨盆矢狀位參數(shù)的不同，并未對差異有統(tǒng)計學(xué)意義的參數(shù)進(jìn)行深入的研究，尤其是胸椎后凸增大、腰椎前凸減小等，這也是筆者在后續(xù)的研究中主要進(jìn)行的內(nèi)容。

綜上所述，骨質(zhì)疏松后患者的脊柱-骨盆矢狀位參數(shù)發(fā)生改變，以矢狀面垂直軸、骶骨傾斜度、骨盆傾斜度、腰椎前凸和胸椎后凸改變?yōu)橹?，骨盆入射角則相對恒定，這些脊柱-骨盆矢狀位參數(shù)的變化可為臨床診療過程中骨質(zhì)疏松患者的篩選提供一定的參考。