南京和北京地區(qū)健康人群QCT測量腰椎骨密度丟失率的對(duì)比分析

賈鵬， 李娜， 程曉光， 周丹

隨著中國人口老齡化進(jìn)程的發(fā)展，骨質(zhì)疏松(Osteoporosis，OP)發(fā)病率日益增加，骨折是其常見的并發(fā)癥，嚴(yán)重影響人們的生活質(zhì)量[1-3]。骨密度測量是臨床診斷骨質(zhì)疏松的重要檢查方法，國際臨床骨密度學(xué)會(huì)(ISCD)于2007年對(duì)定量CT(Quantitative computed tomography，QCT)的研究現(xiàn)狀以及臨床應(yīng)用形成共識(shí)并在2015年進(jìn)行了修訂[4-6]。了解不同地區(qū)腰椎骨密度隨年齡變化規(guī)律及骨丟失情況的差異對(duì)骨質(zhì)疏松診斷標(biāo)準(zhǔn)的制定具有重要意義[2]。本研究通過QCT對(duì)南京和北京地區(qū)健康人群腰椎骨密度進(jìn)行測定，對(duì)兩地區(qū)健康人群腰椎骨密度值(bone mineral density，BMD)及各年齡段骨丟失情況進(jìn)行對(duì)比分析。

圖1 QCT Pro分析軟件通過三維CT數(shù)據(jù)，在腰椎三平面定位確定腰椎椎體測量興趣區(qū)。a) L2椎體； b) L3椎體。

材料與方法

1.研究對(duì)象

北京積水潭醫(yī)院及南京明基醫(yī)院進(jìn)行QCT骨密度測定的健康檢查人員，除外椎體明顯骨折或先天性變異者，北京地區(qū)共搜集721例，年齡21～79歲(平均46.0±13.0歲)；南京地區(qū)共搜集960例，年齡21～80歲(平均47.61±10.18歲)。

2.檢查方法

南京明基醫(yī)院采用GE Light- speed VCT 64排CT機(jī))，北京積水潭醫(yī)院采用東芝Aquilion16排CT機(jī)，行腰椎螺旋CT掃描，采集容積數(shù)據(jù)，范圍包括L2～L3椎體。QCT骨密度檢查時(shí)選用的校準(zhǔn)體模是美國Mindways公司的5樣本固體體模[7]。

3.骨密度測量

采集到的原始數(shù)據(jù)使用Mindways公司的QCT Pro分析軟件進(jìn)行測量。測量L2、L3椎體松質(zhì)骨BMD。測量時(shí)需避開骨皮質(zhì)及椎體后中央靜脈走行區(qū)(圖1)，取其平均值，單位以mg/cm3表示。

4.數(shù)據(jù)分析

采用IBM SPSS Statistics 19.0對(duì)全部資料進(jìn)行統(tǒng)計(jì)學(xué)分析。計(jì)量資料采用均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)差表示；對(duì)男女腰椎BMD按每10歲年齡段進(jìn)行分組，獲取各年齡段骨密度均值及骨密度丟失率；由于71～80歲年齡組樣本量較上一年齡組偏小，因此不做骨丟失率的統(tǒng)計(jì)推斷。相鄰組間骨丟失的顯著性及兩地區(qū)腰椎BMD差異性采用t檢驗(yàn)進(jìn)行比較。以P<0.05為差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

結(jié) 果

北京地區(qū)健康人群腰椎平均BMD低于南京地區(qū)(F=16.845，P<0.01，圖2)；北京地區(qū)男性及女性腰椎骨密度峰值出現(xiàn)在21～30歲年齡組，分別為(164.21±22.86)和(171.76±23.15)mg/cm3；南京地區(qū)男性腰椎骨密度峰值出現(xiàn)在21～30歲年齡組，為(181.63±21.40)mg/cm3，女性腰椎骨密度峰值出現(xiàn)在31～40歲年齡組，為(190.57±30.12)mg/cm3。南京地區(qū)女性腰椎骨密度峰值較北京地區(qū)高13.8%，達(dá)峰時(shí)間較北京延后一個(gè)年齡組；南京地區(qū)男性腰椎骨密度峰值較北京地區(qū)高5.4%，達(dá)峰時(shí)間位于相同年齡組。骨密度達(dá)峰值后，各年齡組骨密度值不同程度下降。41～70歲各年齡組較上一年齡組骨丟失率顯著(表1、2)。男性和女性各年齡組BMD以及較上一年齡組骨丟失率變化見圖3、4。50歲以上女性腰椎BMD低于男性；60歲以后，女性腰椎BMD累計(jì)丟失率>45%，男性腰椎BMD累計(jì)丟失率>30%。成人BMD與年齡(r=-0.637，P<0.01)、身高(r=0.056，P<0.05)、體重(r=-0.068，P<0.01)和BMI值(r=-0.088，P<0.01)相關(guān)，但腰椎BMD與地區(qū)、年齡、身高、體重及BMI的多因素回歸分析顯示，地區(qū)與年齡是BMD的影響因素(r=0.663，P<0.01)。

圖2 南京和北京地區(qū)腰椎BMD按年齡分布圖。

年齡組(歲)男例數(shù)骨密度平均值(mg/cm3)較上一年齡組骨丟失率(%)累計(jì)骨丟失率(%)女例數(shù)骨密度平均值(mg/cm3)較上一年齡組骨丟失率(%)累計(jì)骨丟失率(%)21～3035164.21±22.86--49171.76±23.15--31～4084152.46±26.95-7.26*-7.2690169.12±27.57-1.54-1.5441～5083131.92±24.47-13.47*-19.66130160.53±30.19-5.08*-6.5451～6051116.17±31.28-11.94*-29.2689118.44±31.62-26.22*-31.0461～702999.12±25.99-14.68*-39.645690.30±24.70-23.76*-47.4371～80491.79±13.11--2167.65±30.21--

注：*該年齡組與上一年齡組BMD值差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)。

表2 南京地區(qū)男、女各年齡組腰椎骨密度平均值及骨丟失率

注：*該年齡組與上一年齡組BMD值差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)。

討 論

骨質(zhì)疏松的防治在于早期發(fā)現(xiàn)、早期診斷、早期治療。早期診斷骨質(zhì)疏松的常用方法是骨密度測量，主要有DXA和QCT骨密度測量[3]。QCT 最早是由Genant等在1982年提出利用臨床CT機(jī)進(jìn)行骨密度測量的方法[8]，但由于技術(shù)條件限制并沒有在臨床得到廣泛應(yīng)用。而同期出現(xiàn)的DXA具有輻射量低、操作方便等優(yōu)勢，獲得了WHO的認(rèn)可[3,9-10]。隨著CT技術(shù)的進(jìn)步和普及，ISCD于2007年組織國際一流專家對(duì)QCT的研究現(xiàn)狀和臨床應(yīng)用進(jìn)行了全面評(píng)估，形成了QCT臨床應(yīng)用的共識(shí)[4-5]。QCT的優(yōu)點(diǎn)：①容積掃描，可以進(jìn)行體積測量；②可以區(qū)分松質(zhì)骨和皮質(zhì)骨，選擇更敏感的松質(zhì)骨進(jìn)行測量，反映早期的骨丟失和對(duì)治療的反應(yīng)；③不受骨質(zhì)增生及周圍組織鈣化的影響[3,11-12]。

本研究顯示北京地區(qū)的腰椎BMD低于南京地區(qū)，差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.01)，與伍賢平等[13]采用DAX對(duì)中國多地區(qū)腰椎等部位骨密度的研究不一致，可能與QCT僅測量更敏感的松質(zhì)骨有關(guān)。張默等[14]研究顯示運(yùn)動(dòng)組與不運(yùn)動(dòng)組骨密度差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。雖然本研究未統(tǒng)計(jì)運(yùn)動(dòng)量參數(shù)，但由于南北兩地區(qū)氣候差異，北方冬季時(shí)間較長，戶外運(yùn)動(dòng)相對(duì)受限，因此推測兩地區(qū)骨密度差異可能和運(yùn)動(dòng)量相關(guān)，有待進(jìn)一步研究。

南京地區(qū)女性腰椎骨密度峰值出現(xiàn)在31～40歲年齡組，為(190.57±30.12)mg/cm3；男性腰椎骨密度峰值出現(xiàn)在21～30歲年齡組，為(181.63±21.40)mg/cm3。北京地區(qū)女性和男性腰椎骨密度峰值均出現(xiàn)在21～30歲年齡組，分別為(164.21±22.86)mg/cm3和(171.76±23.15)mg/cm3。兩地區(qū)女性在40歲以后腰椎BMD隨年齡增長呈明顯下降趨勢，骨密度丟失率顯著增加。50歲以后，女性腰椎骨密度平均值低于本地區(qū)男性骨密度平均值，>60歲后腰椎BMD累計(jì)丟失率>45%。男性腰椎BMD下降趨勢較平穩(wěn)。

圖3 南京和北京地區(qū)各年齡組男、女受檢者骨密度平均值。 圖4 南京和北京地區(qū)各年齡組男、女受檢者累計(jì)骨丟失率。

本組研究顯示骨密度峰值出現(xiàn)在20～40歲年齡段，與國內(nèi)其他研究骨峰值出現(xiàn)時(shí)間一致[15-16]。南京地區(qū)女性腰椎骨密度峰值較北京地區(qū)高13.8%，達(dá)峰時(shí)間較北京延后一個(gè)年齡組；南京地區(qū)男性腰椎骨密度峰值較北京地區(qū)高5.4%。隨后骨密度值隨年齡增加逐漸下降，50歲以后女性腰椎骨密度下降尤為明顯，與女性絕經(jīng)后雌激素水平降低有關(guān)。>60歲以后，女性腰椎骨密度值累計(jì)丟失率>45%，與Riggs等研究結(jié)果相仿[17]；男性腰椎骨密度值累計(jì)丟失率>30%。

本組研究存在一定的局限性，僅對(duì)南京和北京地區(qū)健康查體人員骨密度進(jìn)行分析，并未對(duì)兩地地質(zhì)差別、相關(guān)的飲食、生活習(xí)慣等因素對(duì)骨密度的影響進(jìn)行分析。

本研究結(jié)果表明，應(yīng)用QCT測量健康人群腰椎BMD發(fā)現(xiàn)南京地區(qū)比北京地區(qū)高；雖然南京地區(qū)女性腰椎BMD達(dá)峰時(shí)間稍晚，但兩地區(qū)骨丟失曲線及累計(jì)骨丟失率相仿。