基于QCT分析維持性血液透析患者體質(zhì)成分變化及骨密度的影響因素?

詹 昊 陳其春 劉田田 王龍勝,*

1.安徽醫(yī)科大學(xué)第二附屬醫(yī)院放射科(安徽 合肥 230601)

2.安徽醫(yī)科大學(xué)醫(yī)學(xué)影像研究中心(安徽 合肥 230601)

慢性腎病(chronic kidney disease，CKD)是一種全球性的疾病負擔(dān)，中國CKD患病率男性8758.42/10萬，女性12474.69/10萬[1]。隨著CKD的進展，患者會出現(xiàn)調(diào)節(jié)激素和骨礦物質(zhì)、骨周轉(zhuǎn)和礦化以及血管或軟組織鈣化等一系列代謝異常，甲狀旁腺激素是骨骼重塑的主要啟動因子，較高的甲狀旁腺激素水平與更復(fù)雜的松質(zhì)骨形態(tài)有關(guān)[2]。透析可以有效去除CKD患者毒素，維持體內(nèi)平衡，延長其預(yù)期壽命。然而，透析患者會出現(xiàn)蛋白質(zhì)流失、炎癥和分解代謝增強，所有這些都可能導(dǎo)致肥胖和肌肉萎縮，在透析開始的第一年最為明顯[3-4]。身體成分的這些縱向變化不僅會導(dǎo)致代謝問題，還會影響患者的生存質(zhì)量。已有研究報道定量CT(quantitative computed tomography，QCT)能夠測量骨密度、腹部脂肪等體質(zhì)成分并有效應(yīng)用于臨床[5]。因此，本研究的主要目的是應(yīng)用QCT探討維持性血液透析患者腰椎體積骨密度(volumetric bone mineral density，vBMD)等體質(zhì)成分變化以及vBMD的影響因素。

1 資料與方法

1.1 一般資料回顧性分析2022年3月至11月在我院就診的156例慢性腎病5期維持性血液透析患者，收集其一般資料(性別、年齡及透析齡)，骨代謝相關(guān)實驗室指標包括血鈣、血磷、全段甲狀旁腺激素(intact parathyroid hormone，iPTH)、堿性磷酸酶(alkaline phosphatase，ALP)。

納入標準：臨床資料完善且行CT檢查；年齡≥18歲；透析齡≥3個月；排除標準：惡性腫瘤；甲狀旁腺切除術(shù)后。血透組根據(jù)臨床診斷分為繼發(fā)性甲狀旁腺功能亢進(secondary hyperparathyroidism，SHPT)和非繼發(fā)性甲狀旁腺功能亢進(nonsecondary hyperparathyroidism，N-SHPT)。另選取我院150例健康體檢人員作為對照組，年齡性別與維持性透析患者相匹配。本研究獲安徽醫(yī)科大學(xué)第二附屬醫(yī)院倫理委員會批準(倫理編號：YX2022-172)。

1.2 實驗室指標檢測利用全自動血液生化分析儀(Cobas e601)檢測血鈣、血磷、ALP等指標；利用化學(xué)免疫發(fā)光法(IMMULITE 2000 XPi)檢測iPTH。

1.3 QCT檢查利用西門子雙源Force CT掃描儀獲取胸腰段QCT原始圖像。每月一次體模掃描進行QCT校準。QCT掃描參數(shù)如下：掃描床高150cm；電子管電壓100kVp；電子管電流150mA；旋轉(zhuǎn)時間:0.5s/轉(zhuǎn)；重建層厚度1mm；矩陣是512×512。原始的CT數(shù)據(jù)被發(fā)送到QCT Pro6.1工作站(Mindways,USA)進行vBMD和體質(zhì)成分分析。vBMD測量：在L1、L2、L3椎體的正中層面自動勾畫感興趣區(qū)(ROI)，適當進行手動調(diào)整以避開椎體周圍的皮質(zhì)骨和沿椎體背部走行的椎基底靜脈。取L1、L2、L3椎體的vBMD值，計算其平均值作為最終的vBMD值(圖1)。體質(zhì)成分測量：進入QCT Pro工作站的“body composition”功能區(qū)，選取L2/3椎間盤層面自動獲取皮下脂肪含量(subcutaneous adipose tissue，SAT)和內(nèi)臟脂肪含量(visceral adipose tissue，VAT)(圖2)；在 L3椎體中間層面勾畫出椎旁肌(豎脊肌和多裂肌)，繪制ROI時盡可能覆蓋該層面的椎旁肌，同時不超過肌肉輪廓，系統(tǒng)自動計算出椎旁肌面積及脂肪面積(圖3)。所有測量均由兩名經(jīng)培訓(xùn)的放射醫(yī)生獨立完成，取兩組數(shù)據(jù)的平均值作為最終測量結(jié)果。根據(jù)中華健康管理學(xué)分會中國骨質(zhì)疏松雜志同期發(fā)布QCT指南，QCT骨質(zhì)疏松診斷標準[6]：腰椎vBMD＞120mg/cm3骨量正常，80120mg/cm3低骨量，＜80mg/cm3骨質(zhì)疏松。

圖1 腰椎vBMD測量示意圖。圖2 腹部脂肪測量示意圖(綠線以內(nèi)藍色區(qū)域為內(nèi)臟脂肪，綠線以外的藍色區(qū)域為皮下脂肪)。圖3 椎旁肌成分測量示意圖。

1.4 統(tǒng)計學(xué)方法采用SPSS 25.0統(tǒng)計軟件進行數(shù)據(jù)分析。正態(tài)分布的計量資料用()表示，非正態(tài)分布的數(shù)據(jù)用中位數(shù)(四分位間距)表示。t檢驗用于比較兩組之間的正態(tài)分布計量資料，Mann-Whitney U檢驗用于比較兩組非正態(tài)分布的計量資料，χ2檢驗用于比較各組之間的分類數(shù)據(jù)。單因素方差分析用于比較多組間正態(tài)分布資料；Kruskal-Wallis H秩和檢驗用于檢驗多組間非正態(tài)分布資料是否存在差異。Spearman相關(guān)分析用于評估vBMD與其他變量之間的關(guān)系。P<0.05視為差異有統(tǒng)計學(xué)意義。

2 結(jié)果

2.1 人口學(xué)資料維持性血液透析患者156例，男78例，女78例，平均年齡(54.99±12.65)歲。對照組150例，男75例，女75例，平均年齡(54.59±12.60)歲。維持性血液透析患者中SHPT78例，平均年齡(52.78±12.06)歲；N-SHPT78例，平均年齡(57.19±12.92)歲。

2.2 血透組與對照組間各項參數(shù)的比較血透組與對照組的年齡、性別之間無顯著差異性(P>0.05)，說明兩組數(shù)據(jù)的年齡和性別匹配。血透組的SAT和椎旁肌面積稍低于對照組，但是兩組間差異無統(tǒng)計學(xué)意義(P>0.05)。血透組的VAT和椎旁肌脂肪面積均高于對照組(P<0.01)。血透組的vBMD與對照組無顯著差異性；vBMD>180mg/cm3的血透組患者占16.67%(26例，其中SHPT組18例、N-SHPT組8例)，對照組患者占9.33%(14例)，血透組的vBMD顯著高于對照組(P<0.001，表1)。

表1 血透組與對照組間各項參數(shù)的比較

2.3 SHPT組與N-SHPT組間各項參數(shù)的比較SHPT組患者年齡低于N-SHPT組(P<0.05)，透析齡、vBMD均高于N-SHPT組，差異有統(tǒng)計學(xué)意義；兩組間的SAT、VAT、椎旁肌面積和椎旁肌脂肪面積差異均無統(tǒng)計學(xué)意義(P>0.05)。SHPT組的iPTH、ALP均高于N-SHPT組(P<0.05，表2)。

2.4 SHPT組與N-SHPT組vBMD的影響因素SHPT組患者的vBMD與年齡、椎旁肌脂肪面積呈負相關(guān)(r=-0.413、-0.358，P值均<0.01),與iPTH、ALP呈正相關(guān)(r=0.239、0.338，P值均<0.05)；N-SHPT組患者的vBMD與年齡、椎旁肌脂肪面積和ALP呈負相關(guān)(r=-0.630、-0.272、-0.437、-0.241，P值均<0.05，表3)。

表3 SHPT組與N-SHPT組vBMD的影響因素

3 討論

CKD患者的骨質(zhì)改變、肥胖、肌肉萎縮等問題都將影響患者的生存質(zhì)量，監(jiān)測其骨密度、腹部脂肪含量、肌肉狀態(tài)等是有必要的。QCT可以對這些指標進行有效地定量測量，Cheng等[7]研究認為L2/3椎間盤層面是評估全腹脂肪含量的最佳層面，能較好反映全腹脂肪含量。大部分研究用L3椎體中部水平的CT圖像評估肌肉質(zhì)量，認為將豎脊肌和多裂肌作為一個整體來測量腰椎旁肌總脂肪含量可以更省時有效[8-9]。

本研究結(jié)果顯示血液透析患者骨密度稍高于健康對照組，但是差異性無統(tǒng)計學(xué)意義；vBMD>180mg/cm3人群中，血透組患者的vBMD顯著高于對照組；SHPT組的vBMD顯著高于N-SHPT組；SHPT組患者vBMD隨著iPTH、ALP的升高而升高。這些結(jié)果表明血透中部分患者骨密度增高，SHPT患者尤為明顯且與iPTH、ALP呈正相關(guān)，與以往研究不一致[10-11]；N-SHPT組患者vBMD與ALP呈負相關(guān)，與iPTH無關(guān)，這與以往研究一致[11-12]。主要原因可能是血透患者骨轉(zhuǎn)換的多樣性，尤其是SHPT患者腎性骨營養(yǎng)不良表現(xiàn)為骨硬化而導(dǎo)致vBMD增高。Jevtic等[13]研究腎性骨病的影像學(xué)特征發(fā)現(xiàn)，在SHPT患者中經(jīng)常發(fā)現(xiàn)骨硬化，其與骨吸收引起的成骨細胞骨生成過多或礦化類骨生成增加有關(guān)，典型表現(xiàn)為“橄欖球衣狀脊柱(rugger-jersey spine)”。Maluche等[14]研究了630例血液透析患者，其中三分之二的黑人患者松質(zhì)骨體積高，表現(xiàn)出骨量增多，與本研究結(jié)果類似。另一項研究表明間歇性特立帕肽等擬鈣劑給藥會在PTH水平產(chǎn)生晝夜節(jié)律，促進骨形成進而快速增加骨量[15]。這種高骨密度對于透析患者來說不一定是一種保護作用，曾經(jīng)有研究人員發(fā)現(xiàn)甲狀旁腺功能確實影響松質(zhì)骨的形態(tài)特性，高甲狀旁腺激素水平似乎與更多的松質(zhì)骨分支有關(guān)，然而，甲狀旁腺激素的作用不足以改變松質(zhì)骨連接，骨機械強度并不會增加[2]。

本研究發(fā)現(xiàn)維持性血液透析患者的VAT顯著高于健康對照組，兩組間的SAT無明顯差異；而在SHPT組與N-SHPT組間SAT、VAT均無明顯差異，這表明血液透析患者可能存在內(nèi)臟脂肪積聚情況，與以往研究一致[16]。盡管經(jīng)過長期透析以及飲食攝入等原因可能導(dǎo)致患者體脂減低，但是有研究表明終末期腎病患者皮下和內(nèi)臟脂肪組織中的巨噬細胞浸潤增加[17]，過量的內(nèi)臟脂肪組織與體內(nèi)炎癥和氧化應(yīng)激有關(guān)，這可能會影響患者的生存率[18]。

脂肪浸潤會改變肌肉結(jié)構(gòu)干擾肌肉收縮，從而降低肌肉質(zhì)量和身體機能，許多研究表明CKD患者低肌肉質(zhì)量與肌肉脂肪浸潤密切相關(guān)[19]。同樣，本研究發(fā)現(xiàn)血透組椎旁肌脂肪面積明顯高于對照組，提示維持性血液透析患者肌肉質(zhì)量降低；然而，血透組的肌肉面積未見顯著減少，這表明肌肉脂肪浸潤的過程可能是一種先于肌肉萎縮的早期的肌肉結(jié)構(gòu)變化。研究中還發(fā)現(xiàn)無論是SHPT組還是N-SHPT組患者vBMD均與年齡、椎旁肌脂肪面積呈負相關(guān)。Yang等[9]研究發(fā)現(xiàn)，無論男性還是女性，肌肉脂肪浸潤程度越高，vBMD越低，但與肌肉面積無關(guān)。在中老年人群中的研究中也得出了相似的結(jié)論[20]。研究表明，肌肉內(nèi)脂肪可通過分泌促炎細胞因子參與炎癥過程[21]，這可能會對骨代謝產(chǎn)生負面影響。

本研究存在一定局限性。首先，該研究為橫斷面研究，無法評估維持性透析患者骨密度以及體質(zhì)成分的個體差異變化。另外，這是一項單中心研究，需要進一步前瞻性多中心研究來驗證我們的發(fā)現(xiàn)。

綜上所述，血液透析患者內(nèi)臟脂肪與椎旁肌脂肪較健康人群增加，椎旁肌脂肪浸潤程度越高骨密度越低，SHPT患者骨密度隨著iPTH增加而增高。QCT可對維持性血液透析患者的體質(zhì)成分進行監(jiān)測，早期預(yù)防異位脂肪積聚、肌肉萎縮可以改善患者生存質(zhì)量及骨質(zhì)量。此外，QCT測量的正常骨密度可能會掩蓋潛在的骨質(zhì)病變，所以有必要定期測量vBMD以監(jiān)測骨質(zhì)變化。