中老年骨質疏松癥患者腰1～3椎體骨密度值與CT值相關性研究

劉云 李培嶺 郭永杰 趙振江

【摘 要】目的：探討骨質疏松癥患者腰椎骨密度（BMD）值與CT值的相關性，為臨床手術判定及預后評估提供影像學依據(jù)。方法：選取在河南省洛陽正骨醫(yī)院行骨密度檢查的204例中老年人為研究對象，其中156例骨質疏松癥患者為研究組，48例骨量正常者為對照組。分別運用定量計算機斷層掃描法（QCT）測量腰1～3椎體平均BMD值及CT值，對兩者數(shù)據(jù)進行相關性分析。結果：骨質疏松患者BMD值與椎體CT值存在明顯相關性（r = 0.891，P = 0.001）;骨量正常者BMD值與椎體CT值呈正相關（r = 0.955，P = 0.001）;BMD值越大，CT值越大。結論：通過測量腰椎CT值可以預估患者骨質疏松情況，為臨床提供一定的參考價值。

【關鍵詞】 骨質疏松;骨密度;腰椎;定量CT;CT值

骨質疏松癥（osteoporosis，OP）是一種以骨量低及骨組織微結構損壞，導致骨脆性增加，易發(fā)生骨折為特征的全身性骨病，是中老年人最常見的骨骼疾病。骨質疏松性骨折最好發(fā)部位是椎體，腰椎由于負重大，發(fā)病率更高。腰椎OP早期可無明顯癥狀，當骨質脆性進一步加大椎體出現(xiàn)壓縮骨折造成疼痛才會引起患者注意，同時有研究證實，患者隨后再發(fā)椎體骨折的風險增加10倍，由于治療相對滯后，造成大多數(shù)老年人生活質量顯著降低并導致骨折后10年內(nèi)的死亡率明顯增高[1-2]。在腰椎骨折患者中經(jīng)常需要評估患者骨質疏松情況，尤其是需要進行椎體內(nèi)固定術的患者，骨密度（BMD）是影響患者預后的重要因素，為滿足臨床對骨密度評估需求同時盡可能地減少患者輻射暴露。筆者通過回顧性分析河南省洛陽正骨醫(yī)院156例OP患者腰椎CT影像學資料及相應的BMD值發(fā)現(xiàn)，其具有明顯相關性，定量計算機斷層掃描法（QCT）BMD檢查與腰椎CT檢查間隔不超過3個月，該研究結果或可為臨床醫(yī)師提供一種簡單的替代性評估方法，現(xiàn)總結報道如下。

1 臨床資料

1.1 一般資料 選取2019年6月至2020年3月在河南省洛陽正骨醫(yī)院行BMD檢查的中老年人204例為研究對象，其中156例OP患者為研究組，48例骨量正常者為對照組。研究組男23例，女133例;年齡48～79歲，平均（67.75±8.13）歲。對照組男7例，女41例;年齡49～80歲，平均（65.83±9.01）歲。2組患者在性別、年齡等方面比較，差異無統(tǒng)計學意義（P > 0.05），具有可比性。本研究經(jīng)河南省洛陽正骨醫(yī)院倫理委員會批準同意。

1.2 診斷標準 QCT診斷采用國際臨床骨密度學會2007年推薦的診斷標準，檢測腰椎3個椎體（本研究采用腰1～3椎體），平均BMD值作為OP和骨量減少的標準，BMD值 < 80 mg·cm-3診斷OP，BMD值80～120 mg·cm-3診斷骨量減

少，> 120 mg·cm-3診斷骨量正常。

1.3 納入標準 ①年齡48～80歲;②自愿進行健康體檢及臨床懷疑OP患者;③能配合檢查并簽署知情同意書。

1.4 排除標準 ①繼發(fā)性OP患者，如甲狀旁腺功能亢進、長期服用激素、患有嚴重代謝性疾病、明顯椎體骨折、脊柱腫瘤、風濕病、感染性脊柱炎患者;②腰椎器械手術、嚴重疾病不能耐受檢查者;③精神疾病不能配合檢查者。

2 方 法

2.1 QCT測量BMD方法 采用Siemens 64排螺旋CT掃描儀進行QCT掃描，獲取腰1～3椎體的腰椎體積骨密度（vBMD，單位為mg·cm-3），CT的電壓為120 kvp，層厚3 mm。對CT圖像進行處理，美國Mindways軟件固態(tài)及CT校準體模結合使用，感興趣區(qū)域（ROI）放在椎體的中間層面。

2.2 CT值測量方法 所有受試者使用Siemens

64排螺旋CT掃描儀進行評估。CT參數(shù)包括層厚3 mm，間距1.5 mm，管電壓120 kvp，管電流

150 ma，骨重建設置（窗寬/窗位-3000/300）。CT值由2位中級以上職稱醫(yī)生在不知情受試者QCT結果的情況下獨立使用PACS軟件進行測量，具體方法是選取腰1～3椎體中間層面（不包括皮質邊緣）繪制最大的ROI獲得，分別測量腰1～3椎

體BMD值，最后取平均值。

2.3 統(tǒng)計學方法 采用SPSS 25.0軟件進行統(tǒng)計分析。計量資料以表示;計數(shù)資料以例（百分比）表示;QCT所測得腰椎BMD值與CT值相關性用Pearson相關性進行分析，相關系數(shù)r絕對值在0～1（0表示不同意，1表示完全肯定相關性，-1表示完全負相關），r值 > 0.8表示兩者存在明顯正相關，絕對值越大，相關性越強。以P < 0.05為差異有統(tǒng)計學意義。

3 結 果

156例骨質疏松癥患者BMD值與相應椎體CT值散點圖見圖1。2組BMD值與CT值均呈明顯正相關，BMD值越大，CT值越大。研究組及對照組腰椎BMD值及相應椎體CT值相關性見表1。

4 討 論

OP是隨著年齡增加發(fā)病率明顯升高的一種骨代謝性疾病，隨著我國老齡化的加速，據(jù)2015年預測，我國在2015年、2035年和2050年主要用于骨質疏松性骨折（腕部、椎體和髖部）的醫(yī)療費用將分別高達720億元、1320億元和1630億元，表明未來OP治療面臨巨大壓力[3]。

腰椎是骨質疏松性骨折的主要發(fā)病部位之一，嚴重OP是脊柱融合術后椎弓根螺釘松動、骨折不愈合或延遲愈合等影響手術效果的重要因素，因此，術前OP的診斷非常重要。在脊柱手術前，需要對老年患者和可疑OP患者進行常規(guī)BMD測定，常用的方法有雙能X線吸收法（DEXA）或QCT法。DEXA通常被認為是評估BMD的金標準[4-5]，在OP診斷中應用廣泛。QCT是診斷OP的重要手段。DEXA是平面投影，存在一定的局限性。首先測量時不能區(qū)分皮質骨和松質骨，其次OP的高發(fā)人群——中老年患者大多合并有主動脈鈣化、嚴重骨質增生、骨質硬化等，所以，DEXA掃描結果可能被高估或不能準確診斷OP。QCT法進行椎體橫斷面掃描，測量椎體中間層面松質骨的骨質量，而沒有皮質骨和其他組織的重疊;此外，松質骨比皮質骨具有更快的年齡相關性丟失率;因此，對OP診斷更敏感。許多研究也證實QCT對OP的評估比DEXA敏感[5-8]。然而，QCT也有其不足的地方，如檢測費用高、校準體模要求高和輻射危害大等局限性。近年來，低劑量胸部CT掃描在體檢中應用廣泛，《中國定量CT（QCT）骨質疏松癥診斷指南（2018）》[8]推薦QCT結合低劑量胸部CT檢查在OP患者中應用，另外就診者如需做腹部、腰椎等其他部位檢查也可以機會性進行BMD分析，即受檢者在不需要額外增加輻射的情況下，一次檢查所采集的圖像不僅可以滿足臨床對疾病的診斷需要，同時還可以精確測量腰椎BMD。

腰椎CT通常用于術前解剖定位、骨質疏松壓縮骨折的程度判斷，尤其是需要進行椎體融合手術前，使用PACS系統(tǒng)，脊柱外科醫(yī)生可以方便測量腰椎CT值。在CT圖像中，亨氏單位（HU）表示X射線衰減的標準化指數(shù)，用CT值表示，單位HU。CT值代表組織密度的高低程度，定義在標準壓力和溫度下水的CT值為0 HU。當具有平均線性衰減系數(shù)（u）的體素被校準為水的X射線衰減（w），計算HU的完整公式為HU=（[u–uw]/

uw）*1000，其中uw是水的線性衰減系數(shù)。脂肪組織的CT值約-30～120 HU，松質骨CT正常值約（130±100）HU。CT值的測量受到設備型號的影響，還與管電壓、管電流、掃描時間等掃描參數(shù)有關。如果在同一臺CT機，所用的各種掃描參數(shù)都相同的情況下，密度大的物質對X射線的衰減大[9]。因此，筆者在保證設備及掃描參數(shù)不變的情況下，進行兩者比較是可行的。

本研究中，在保證2組人員基線資料一致的情況下，排除代謝性疾病、內(nèi)分泌相關疾病及藥物等可能影響本研究結果準確性的一系列相關因素，筆者發(fā)現(xiàn)，椎體松質骨CT值與相應椎體BMD值存在明顯線性相關，相關系數(shù)均 > 0.8，表明兩者呈明顯正相關性，充分說明椎體松質骨CT值可以對骨量丟失情況診斷提供一定的參考價值。本研究OP患者腰椎CT值平均（69.19±21.90）HU，明顯低于正常組的（164.18±20.88） HU。國內(nèi)外一些研究也證實，腰椎CT值與DEXA測量所得的BMD值及QCT測量椎體BMD值均有顯著相關

性[10-13]，證實該理論的可行性。推測原因可能是骨量隨著年齡增長逐漸丟失，同時黃骨髓增加，脂肪成分更多等一系列因素導致BMD減低;因此，測得椎體松質骨CT值相應減低，這也間接證實了CT值與骨量關系密切。

本研究也存在一些局限性。首先，CT值與BMD值的比較并不是診斷OP的理想工具，這種比較只是一種替代性測量，目的是在盡可能減少患者輻射危害的情況下，為評估患者骨量情況提供參考;其次，CT值測量在以下情況將無法完成，比如骨折、脊柱炎和椎體術后有金屬固定物等;再次，本研究CT值容易受到設備的影響，其他型號CT機是否適用有待證實，同時由于CT值的測量受很多因素干擾，準確性有待大樣本證實;最后，由于樣本量小，本研究沒有區(qū)分OP組與骨量減少組，只分析了OP組與正常組的結果。因此，本研究并未提供診斷骨量減少者是否適用該方法，這也將是后續(xù)研究的一個方向。

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收稿日期：2021-02-15;修回日期：2021-03-20