骨質(zhì)疏松癥1H-MRS脂肪分?jǐn)?shù)定量研究：Meta分析

張慈慈 沈 思 汪 飛 邱 麟 劉斯?jié)?/p>

骨質(zhì)疏松癥1H-MRS脂肪分?jǐn)?shù)定量研究：Meta分析

張慈慈 沈 思 汪 飛 邱 麟 劉斯?jié)?/p>

目的 采用Meta分析的方法綜合評(píng)價(jià)1H-MRS相對(duì)定量指標(biāo)脂肪分?jǐn)?shù)與骨質(zhì)疏松癥骨密度的關(guān)系，探索脂肪分?jǐn)?shù)能否如骨密度一樣成為診斷骨質(zhì)疏松癥的可靠指標(biāo)。方法 檢索Pubmed、Cochrane圖書館、Medline、中國(guó)知網(wǎng)（CNKI）等數(shù)據(jù)庫中2000年1月—2014年12月公開發(fā)表的有關(guān)1H-MRS評(píng)價(jià)骨質(zhì)疏松的中英文文獻(xiàn)，提取文獻(xiàn)中骨質(zhì)疏松組與正常組的相對(duì)定量指標(biāo)（脂肪分?jǐn)?shù)），以及脂肪分?jǐn)?shù)與骨密度的Pearson相關(guān)系數(shù)r值。采用review manager 5．0統(tǒng)計(jì)學(xué)軟件對(duì)納入文獻(xiàn)的脂肪分?jǐn)?shù)進(jìn)行Meta分析，獲得匯總加權(quán)均數(shù)差（WMD）及95%CI；并對(duì)脂肪分?jǐn)?shù)與骨密度的Pearson相關(guān)系數(shù)r進(jìn)行分析。結(jié)果 納入9篇文獻(xiàn)（英文7篇，中文2篇），共499例病人（正常組210例，骨質(zhì)疏松組289例）。Meta分析結(jié)果顯示，骨質(zhì)疏松組的脂肪分?jǐn)?shù)高于正常組，匯總WMD為9．25（95%CI：6．95～11．56）；通過合并Pearson相關(guān)系數(shù)r分析，脂肪分?jǐn)?shù)與骨密度呈負(fù)相關(guān)（-0．59，95%CI：-0．76～-0．42）。結(jié)論1H-MRS測(cè)量的脂肪分?jǐn)?shù)在評(píng)價(jià)骨質(zhì)疏松癥中有一定的臨床價(jià)值，可作為雙能X線吸收法的補(bǔ)充檢查。其能否像骨密度一樣成為診斷骨質(zhì)疏松癥的可靠指標(biāo)，可行性及準(zhǔn)確性需要更多的研究。

骨質(zhì)疏松；磁共振波譜；骨密度；脂肪分?jǐn)?shù)；Meta分析

Int J Med Radiol，2015，38（5）：409-412

骨質(zhì)疏松（osteoporosis，OP）是以單位體積內(nèi)骨量減少，骨組織顯微結(jié)構(gòu)退化為特征，致骨脆性增高，骨折危險(xiǎn)性增高的一種全身性骨骼疾病。WHO推薦使用腰椎正位雙能X線吸收法（dual energy X-ray absorptiometry，DXA）測(cè)量骨密度 （bone mineral density，BMD）并將其作為診斷金標(biāo)準(zhǔn)。OP中骨量減少伴隨骨髓脂肪含量的增高，1H-MRS作為一種無創(chuàng)性的定量MR技術(shù)，可以直接測(cè)量腰椎的骨髓脂肪含量，評(píng)估OP骨質(zhì)量的情況。近年來，關(guān)于1HMRS相對(duì)定量測(cè)量 OP的腰椎脂肪分?jǐn)?shù)（fat fraction，F(xiàn)F）的研究較多，認(rèn)為FF與BMD存在負(fù)相關(guān)，但研究結(jié)果差異較大，缺乏對(duì)此類臨床數(shù)據(jù)進(jìn)行的系統(tǒng)評(píng)價(jià)。本研究采用Meta分析的方法對(duì)國(guó)內(nèi)外文獻(xiàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行匯總評(píng)價(jià)分析，旨在利用循證醫(yī)學(xué)的方法評(píng)價(jià)1H-MRS測(cè)量FF值與BMD的相關(guān)性，并得出較為客觀的結(jié)論，以探索脂肪分?jǐn)?shù)能否如骨密度一樣成為診斷OP的可靠指標(biāo)。

1 資料與方法

1.1 文獻(xiàn)檢索 檢索 Pubmed、Cochrane圖書館、Medline、中國(guó)知網(wǎng)（CNKI）、中華醫(yī)學(xué)會(huì)數(shù)字化期刊庫及萬方數(shù)據(jù)庫2000年1月—2014年12月公開發(fā)表的有關(guān)1H-MRS評(píng)價(jià)骨質(zhì)疏松的中英文文獻(xiàn)。英 文 檢 索 詞 為 “MRS”、“magnetic resonance spectroscopy”、“osteoporosis”、“OP”；中文檢索詞為“磁共振波譜成像”、“波譜”、“骨質(zhì)疏松”。由2名工作人員獨(dú)立閱讀文獻(xiàn)，得出一致結(jié)論，如遇分歧經(jīng)討論或向相關(guān)專家咨詢解決。

1.2 文獻(xiàn)納入及排除標(biāo)準(zhǔn) 納入標(biāo)準(zhǔn)：①文獻(xiàn)語種為中、英文，中文文獻(xiàn)來自于北大中文核心期刊；②OP的診斷方法為DXA，以WHO推薦的T評(píng)分法為OP的診斷金標(biāo)準(zhǔn)；③研究對(duì)象限定為人類，測(cè)量部位為腰椎，且腰椎無腫瘤、結(jié)核、轉(zhuǎn)移瘤、內(nèi)分泌及代謝等疾??；④研究對(duì)象未曾服用影響B(tài)MD的藥物；⑤可以直接獲得研究對(duì)象的FF值及Pearson相關(guān)系數(shù)r值，F(xiàn)F值以均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)差（x±s）表示；⑥研究對(duì)象≥30例，且OP組及正常組均≥10例；⑦1H-MRS和DXA檢查的間隔時(shí)間≤2周。排除標(biāo)準(zhǔn)：①“綜述”、“信件”、“評(píng)論”及“會(huì)議摘要”等非研究性文章；②OP的診斷標(biāo)準(zhǔn)不是DXA；③研究對(duì)象為動(dòng)物；④測(cè)量部位為髖關(guān)節(jié)等其他非腰椎部位；⑤無法直接獲得FF值；⑥研究對(duì)象＜30例。

1.3 資料提取 ①基本資料，包括文獻(xiàn)作者、發(fā)表年份、病人平均年齡、研究例數(shù)及研究類型等；②1H-MRS相對(duì)定量指標(biāo)FF值；③Pearson相關(guān)系數(shù)r值。

1.4 文獻(xiàn)質(zhì)量評(píng)價(jià) 根據(jù)Newcastle-Ottawa評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)，對(duì)每個(gè)質(zhì)量條目按“是”、“否”、“不確定”判斷[1]，由2名研究人員對(duì)9篇文獻(xiàn)進(jìn)行質(zhì)量評(píng)價(jià)及偏倚性風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估，如遇分歧經(jīng)討論或向相關(guān)專家咨詢解決。對(duì)文獻(xiàn)質(zhì)量進(jìn)行分類：高質(zhì)量（++）：符合大多數(shù)質(zhì)量條目，很少或沒有偏倚風(fēng)險(xiǎn)，進(jìn)一步研究也不可能改變研究結(jié)果；可接受的（+）：符合大多數(shù)質(zhì)量條目。但研究存在一些與偏倚相關(guān)的缺陷，若進(jìn)一步研究該結(jié)論可能發(fā)生改變；低質(zhì)量（0）：不符合大多數(shù)質(zhì)量條目，或者存在與研究設(shè)計(jì)關(guān)鍵特征相關(guān)的明顯缺陷，若進(jìn)一步研究該研究結(jié)論很有可能改變。

1.5 統(tǒng)計(jì)學(xué)分析 采用review manager 5．0統(tǒng)計(jì)軟件進(jìn)行Meta分析。正常組與OP組的FF值采用加權(quán)均數(shù)差（WMD）值表示，統(tǒng)計(jì)結(jié)果的效應(yīng)量以95%可信區(qū)間（95%CI）表示。采用Cochrane-Q檢驗(yàn)和I2檢驗(yàn)對(duì)納入研究進(jìn)行異質(zhì)性檢驗(yàn)，若P≥0．05，I2＜50%，則認(rèn)為研究存在同質(zhì)性，選用固定效應(yīng)模型；若P＜0．05，I2≥50%，則采用隨機(jī)效應(yīng)模型。對(duì)FF值與BMD值的相關(guān)系數(shù)r首先進(jìn)行Fisher Z值轉(zhuǎn)換，隨后進(jìn)行比較。根據(jù)卡方檢驗(yàn)和I2檢驗(yàn)確定研究間是否存在異質(zhì)性，若P≥0．1，I2＜50%，則認(rèn)為多個(gè)同類研究具有異質(zhì)性，選用固定效應(yīng)模型；若P＜0．1，I2≥50%，選用隨機(jī)效應(yīng)模型。發(fā)表性偏倚采用漏斗圖觀察。

2 結(jié)果

2.1 納入文獻(xiàn)的概況及質(zhì)量評(píng)價(jià) 初步檢索得到英文文獻(xiàn)498篇，中文文獻(xiàn)238篇，根據(jù)本研究的納入及排除標(biāo)準(zhǔn)，727篇被排除。最后納入7篇英文文獻(xiàn)[2-8]，2篇中文文獻(xiàn)[9-10]。其中Li等[6]的文章相關(guān)系數(shù)r未給出，在分析Pearson相關(guān)系數(shù)r時(shí)，不納入研究。共計(jì)樣本量499例，其中正常組210例，OP組289例。納入文獻(xiàn)的質(zhì)量結(jié)果見表1。

表1 納入文獻(xiàn)的參數(shù)及質(zhì)量分類

2.2 Meta分析結(jié)果

2.2.1 OP組與正常組的FF值匯總分析 OP組與正常組的納入研究間存在異質(zhì)性 （I2=66%，P= 0．003），采用隨機(jī)效應(yīng)模型進(jìn)行分析。骨質(zhì)疏松組的FF值高于正常組，匯總WMD為9．25（95%CI：6．95～11．56）（圖1）。

2.2.2 FF值與BMD值的Pearson相關(guān)系數(shù)分析對(duì)Pearson相關(guān)系數(shù)r值進(jìn)行合并相關(guān)系數(shù)分析，卡方檢驗(yàn)表明研究間存在異質(zhì)性（I2=76%，P=0．0001），采用隨機(jī)效應(yīng)模型進(jìn)行分析。合并相關(guān)系數(shù)值為-0．59（95%CI：-0．76～-0．42），表明FF值與BMD值呈中度負(fù)相關(guān)（圖2）。

圖1 骨質(zhì)疏松組與正常組FF值的森林圖

圖2 基于Pearson相關(guān)系數(shù)r的Meta分析森林圖

2.2.3 發(fā)表性偏倚分析 根據(jù)漏斗圖（圖3）顯示納入研究基本呈大致對(duì)稱分布，無明顯偏倚。

圖3 納入文獻(xiàn)發(fā)表偏倚漏斗圖

3 討論

OP的病理學(xué)改變包括質(zhì)和量?jī)煞矫妫|(zhì)變表現(xiàn)為骨皮質(zhì)和骨小梁減少，量變表現(xiàn)為BMD的減少。研究認(rèn)為骨質(zhì)量和BMD是影響骨質(zhì)強(qiáng)弱的兩個(gè)獨(dú)立因素[11]，DXA具有簡(jiǎn)便、輻射量低、經(jīng)濟(jì)等優(yōu)勢(shì)，是臨床上診斷OP的金標(biāo)準(zhǔn)，但DXA測(cè)量的是掃描范圍內(nèi)的骨密度總和，不能區(qū)分骨皮質(zhì)和骨小梁成分，且易受骨形態(tài)、椎體骨質(zhì)增生及鄰近動(dòng)脈壁鈣化的影響，不能反映真實(shí)的骨密度[12]。隨著OP研究的深入，DXA已不能滿足人們的要求。1H-MRS可以無創(chuàng)性獲得骨髓脂肪含量，從而了解骨質(zhì)量生理及病理狀態(tài)，比DXA測(cè)量異常的BMD值能更早的發(fā)現(xiàn)松質(zhì)骨微結(jié)構(gòu)的變化，從而為研究OP提供一個(gè)新的途徑。

本研究最終納入9篇文獻(xiàn)，對(duì)FF值的匯總分析結(jié)果顯示OP組高于正常組，匯總WMD及95%CI為9．25（6．95～11．56）。對(duì)合并Pearson相關(guān)系數(shù)r分析，提示FF值與BMD值呈中度負(fù)相關(guān)關(guān)系（r= -0．59，P=0．000 1），隨著骨質(zhì)疏松BMD值減少，F(xiàn)F值增高。

1H-MRS測(cè)量的FF值在診斷OP中有一定的價(jià)值，可作為DXA的補(bǔ)充檢查，但存在局限性，尚不能取代BMD。這是由于：①OP的發(fā)生機(jī)制復(fù)雜，F(xiàn)F與BMD是兩個(gè)相互獨(dú)立又彼此聯(lián)系的影響因素[13]；②部分OP病人與絕經(jīng)后正常者的FF值是相同的或者接近的，提示兩者的FF值重疊[14]；③FF值與部位、性別、年齡等多種因素有關(guān)，部分個(gè)體單純的骨密度減少，其脂肪含量并不增加。FF值能否像BMD一樣成為診斷OP的可靠指標(biāo)，尚需更多大樣本、高質(zhì)量且組織學(xué)證實(shí)的臨床對(duì)照試驗(yàn)數(shù)據(jù)支持。

本研究尚存在以下不足：①納入的人群分布及健康狀況不同，F(xiàn)F值存在個(gè)體差異，需要更多的研究來證實(shí)；②DXA檢查時(shí)測(cè)量L1-L4椎體的BMD值，而1H-MRS測(cè)量的僅是L3椎體的FF值，并不能完全代表所有椎體的骨髓改變，兩者數(shù)據(jù)采集部位不完全一致；③1H-MRS技術(shù)因不同的磁場(chǎng)強(qiáng)度、技術(shù)序列、采集數(shù)據(jù)的方式獲得圖像的分辨率及信噪比不一致，且不同的圖像后處理軟件所測(cè)量的FF值存在差異；④納入的文獻(xiàn)根據(jù)T值閾值，將研究對(duì)象分為正常組、骨量減少組、骨質(zhì)疏松癥組，本研究只提取了正常組及OP組的數(shù)據(jù)研究，而未研究骨量減少組的改變。

總之，1H-MRS作為一種無創(chuàng)性的新的影像檢查方法，能夠定量測(cè)量骨髓脂肪含量，對(duì)OP的診斷具有一定的價(jià)值，但不同種族、地域、性別及年齡的FF值存在差異，需要臨床大樣本量、多中心、高質(zhì)量的研究來制定相應(yīng)年齡段的FF值的正常值及診斷OP的參考閾值。FF值能否像BMD一樣成為診斷OP的可靠指標(biāo)，其可行性及診斷的準(zhǔn)確性需進(jìn)一步研究。

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Fat fraction value measured by proton magnetic resonance spectroscopy in osteoporosis:a Meta analysis

ZHANG Cici,SHEN Si,WANG Fei,QIU Lin,LIU Sirun．
Department of Medical Imaging,First Affiliated Hospital of Jinan University,Guangzhou 510630,China

Objective To have a systemic review of the association between fat fraction value measured by proton magnetic resonance spectroscopy and osteoporosis bone mineral density,and to explore if fat fraction can be a reliable indicator for the diagnosis osteoporosis like bone mineral density．Methods Pubmed,Cochrane library,Medline,and China National Knowledge Infrastructure(CNKI)datebases(from January,2000 to December,2014)were searched to collect articles about proton magnetic resonance spectroscopy assessing osteoporosis．The data of fat fraction in osteoporosis group and normal group and Pearson correlation coefficient between bone mineral density and fat fraction were extracted from the articles．Pooled weighted mean difference(WMD)and 95%confidence interval,Pearson correlation coefficient between bone mineral density and fat fraction were done using review manager 5．0 software．ResultsNine articles(seven English articles,two Chinese articles)were included with 499 cases(210 normal and 289 osteoporosis)．The fat fraction value was higher in osteoporosis than normal(WMD 9．25,95%CI:6．95 to 11．56)．A negative correlation was found between fat fraction value and bone mineral density(-0．59，95%CI：-0．76～-0．42)．Conclusion Fat fraction measured by Proton magnetic resonance spectroscopy has certain clinical value in the assessment of osteoporosis,it can be used as a supplemental examination of DXA．Whether it can be a reliable indicator for the diagnosis osteoporosis like bone mineral density,the feasibility and accuracy need more research．

Osteoporosis;Magnetic resonance spectroscopy;Bone mineral density;Fat fraction;Meta analysis

10．3874/j．issn．1674-1897．2015．05．L0501

暨南大學(xué)附屬第一醫(yī)院影像中心，廣州 510630

劉斯?jié)?，E-mail：cjr．liusirun＠vip．163．com