韋　祎，田　偉，劉　波，行勇剛，王永慶，崔冠宇

(北京積水潭醫(yī)院脊柱外科，北京　100035)

·短篇論著·

絕經(jīng)后骨質(zhì)疏松女性椎體楔形變的影像學(xué)測量

韋祎，田偉△，劉波，行勇剛，王永慶，崔冠宇

(北京積水潭醫(yī)院脊柱外科，北京100035)

[關(guān)鍵詞]骨質(zhì)疏松，絕經(jīng)后；椎體楔形變；體層攝影術(shù), X線計(jì)算機(jī)； Cobb角

骨質(zhì)疏松是老年人群中最常見的代謝性骨病，據(jù)統(tǒng)計(jì)，20%的絕經(jīng)后女性會發(fā)生不同程度的骨質(zhì)疏松[1]。椎體壓縮骨折是骨質(zhì)疏松最常見的合并癥之一，是影響老年人生活質(zhì)量的重要因素。椎體壓縮骨折好發(fā)于脊柱胸腰段，臨床上表現(xiàn)為不同程度的腰背部疼痛，診斷主要依靠脊柱正側(cè)位X線，觀察骨折后椎體楔形變現(xiàn)象[2]。

目前國際上常用的椎體X線視覺半定量測量方法主要有Genant法和基于算法的定量測量法(algorithm-basedapproachforthequalitative，ABQ)[3]，根據(jù)椎體壓縮的程度，將椎體骨折分為輕度骨折(Ⅰ度， 20%～25%)、中度骨折(Ⅱ度， 25%～40%)和重度骨折(Ⅲ度， ≥40%)。臨床實(shí)踐中，老年人的椎體壓縮性骨折可以繼發(fā)于輕微外傷，甚至沒有明確外傷史，絕大多數(shù)患者屬于輕度骨折(楔形變程度<25%)[4]。同時(shí)，我們發(fā)現(xiàn)骨質(zhì)疏松的患者脊柱胸腰段椎體會出現(xiàn)緩慢的自發(fā)性楔形改變，在磁共振成像上并沒有骨折水腫的異常信號，因此，在采用脊柱X線片作為脊柱椎體骨折的初篩手段時(shí)，這種椎體自發(fā)的楔形變很容易與輕度的椎體壓縮骨折混淆，造成誤診誤治[5]。

本研究通過測量絕經(jīng)后骨質(zhì)疏松患者椎體的楔形變程度，分析椎體楔形變與骨質(zhì)疏松之間的關(guān)系，協(xié)助臨床椎體骨折的診斷。

1資料與方法

1.1研究對象

本研究為病例對照研究，選擇2013年6月至2015年6月期間在北京積水潭醫(yī)院住院治療的年齡大于55歲的女性絕經(jīng)后患者。

納入標(biāo)準(zhǔn)：研究組：(1)骨質(zhì)疏松，(2)骨密度的CT定量測量值(quantitativecomputedtomography，qCT)≤80mg/cm3；對照組：(1)腰椎退行性疾病，(2)骨密度的qCT值>80mg/cm3。

排除標(biāo)準(zhǔn)：(1)脊柱腫瘤及椎體病理性骨折；(2)嚴(yán)重脊柱側(cè)彎(Cobb角>60°)和脊柱先天性畸形；(3)強(qiáng)直性脊柱炎的其他脊柱關(guān)節(jié)炎癥病變；(4)胸腰段脊柱陳舊骨折。

1.2骨質(zhì)疏松的診斷標(biāo)準(zhǔn)

以世界衛(wèi)生組織(WorldHealthOrganization，WHO)制定的骨質(zhì)疏松癥的診斷標(biāo)準(zhǔn)為依據(jù)：T值>-1為骨量正常；T值在-1～-2.5之間為骨量減少；T值≤-2.5為骨質(zhì)疏松[6]。

1.3測量指標(biāo)

1.3.1骨密度測量qCT檢查儀器為ToshibaAquilion16排CT掃描機(jī)(Tokyo，Japan)，技術(shù)參數(shù)：120kV，125mAs，床高780mm，螺距0.985，顯示視野(displayfieldofview，DFOV)400mm。骨密度測量軟件為qCT骨密度測量分析軟件(qCTProsoftware，MindwaysSoftwareInc.Austin，TX，USA)工作站。測量L2～L4椎體中部層面松質(zhì)骨的骨密度，取3個(gè)椎體骨密度平均值。

1.3.2體重指數(shù)記錄患者身高、體重，計(jì)算體重指數(shù)(bodymassindex，BMI)，公式為：BMI=體重(kg)/身高2(m2)。

1.3.3X線片測量在脊柱側(cè)位X線中分別測量胸腰段T11～L2單個(gè)椎體Cobb角，即各椎體上終板和下終板延長線的垂線的夾角；測量胸腰段整體Cobb角(thoracolumbarCobbangle，TLCobb)，即T11上終板和L2下終板延長線的垂線的夾角，后凸用正值表示，前凸用負(fù)值表示；測量T11～L2椎間隙高度。

1.4統(tǒng)計(jì)學(xué)方法

使用SPSS16.0軟件對數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析。正態(tài)分布的數(shù)據(jù)采用非配對t檢驗(yàn)分析，包括年齡、BMI、qCT、脊柱Cobb角；非正態(tài)分布的數(shù)據(jù)以中位數(shù)(P25，P75)表示，用非參數(shù)檢驗(yàn)法中的秩和檢驗(yàn)分析其差異性。用Pearson相關(guān)分析檢驗(yàn)qCT值和椎體楔形改變之間的相關(guān)性。在研究組中按照患者的qCT值分為3個(gè)亞組：qCT<40mg/cm3(亞組1)、40mg/cm3≤qCT<60mg/cm3(亞組2)、60mg/cm3≤qCT<80mg/cm3(亞組3)。測量各個(gè)亞組椎體Cobb角度，根據(jù)中國女性椎體高度的平均值[7]，利用三角函數(shù)計(jì)算椎體壓縮程度。

2結(jié)果

研究組中共有骨質(zhì)疏松患者122例，平均年齡65.0歲(56～75歲)。對照組中經(jīng)過年齡匹配，共有腰椎退行性改變患者102例，平均年齡為64.2歲(55～81歲)。

研究組和對照組間BMI和椎間隙高度差異沒有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05)。研究組T11～L2的Cobb角和TLCobb角分別為6.43°±2.27°、6.21°±2.80°、5.75°±3.10°、4.46°±2.40°和10.99°(6.16°～16.16°)，對照組上述參數(shù)分別為4.02°±2.09°、4.48°±2.27°、4.43°±2.27°、3.55°±1.94°和4.55°(0.34°～8.39°)，兩組間差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.001，表1)。

通過Pearson相關(guān)分析檢驗(yàn)qCT和椎體楔形變之間的相關(guān)性，其中TLCobb、T11Cobb與qCT具有中等程度負(fù)相關(guān)性，而T12～L2Cobb、TLCobb與qCT有較弱的負(fù)相關(guān)性(P<0.01，表2)。

表1　研究組和對照組測量結(jié)果記錄

表2　Pearson相關(guān)分析檢驗(yàn)qCT和椎體Cobb角之間的相關(guān)性

TLCobb,thoracolumbarCobbangle.

在根據(jù)不同qCT值劃分的3個(gè)亞組中，分別計(jì)算T11～L2椎體的壓縮程度：亞組1分別為20.4%±6.4%、19.7%±6.9%、17.7%±7.5%、15.8%±6.3%；亞組2分別為18.7%±5.7%、15.3%±5.9%、14.4%±7.7%、12.6%±7.1%；亞組3分別為16.7%±7.0%、16.6%±7.4%、15.7%±5.9%、9.5%±6.0%(表3)。

3討論

國際上目前采用的診斷骨質(zhì)疏松癥的金標(biāo)準(zhǔn)依舊是WHO在1994年提出的雙能X線吸收測定法(dualX-rayabsorptiometry，DXA)，最常見的測量部位是腰椎和髖關(guān)節(jié)，但脊柱退行性改變和腹主動(dòng)脈鈣化會影響DXA的準(zhǔn)確性[8]。qCT作為一種比較新穎的方法，通過測定椎體內(nèi)的松質(zhì)骨體積來評估患者的骨量，這種方法可以避免關(guān)節(jié)增生、骨刺形成和動(dòng)脈鈣化帶來的不利影響，能夠更加精準(zhǔn)、可靠地評估骨量變化[9]。有研究報(bào)道，qCT<80mg/cm3對應(yīng)DXA法T<-2.5[10]，因此，本研究對所有患者行qCT檢查，選取qCT<80mg/cm3者作為研究組，并通過分析qCT和椎體Cobb角之間的關(guān)系，探討椎體骨質(zhì)疏松和椎體楔形變之間的聯(lián)系。

老年人椎體楔形改變最常見的原因是椎體壓縮性骨折、脊柱退行性疾病和骨質(zhì)疏松[11]，其中后兩者都表現(xiàn)為椎體輕度楔形改變，在脊柱側(cè)位X線中容易與輕度椎體壓縮骨折混淆，特別是絕經(jīng)后女性，經(jīng)常同時(shí)合并骨質(zhì)疏松和脊柱退行性改變，其椎體楔形變較沒有骨質(zhì)疏松的老年人更加明顯[12]。本研究選取脊柱退行性改變的老年女性作為對照組，通過測量發(fā)現(xiàn)其胸腰段椎體存在3.5°～5.5°的楔形改變，但研究組患者的椎間隙高度與對照組相比差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義，表明兩組脊柱退行性改變在程度上沒有明顯差異，但研究組中胸腰段椎體的Cobb角為4.5°～6.5°，明顯高于對照組，說明絕經(jīng)后女性患有骨質(zhì)疏松癥時(shí)，椎體楔形變程度明顯增加。

TLCobb,thoracolumbarCobbangle;qCT,quantitativecomputedtomography.

老年人發(fā)生骨質(zhì)疏松后，椎體在骨量減少的同時(shí)出現(xiàn)微結(jié)構(gòu)改變，這種變化在椎體的前柱最明顯，形成局部應(yīng)力薄弱區(qū)域[13]。人體直立活動(dòng)，特別是進(jìn)行彎腰動(dòng)作時(shí)，身體的重量通過軀干骨骼傳導(dǎo)，在椎體前柱形成壓力，損傷椎體終板和其下方起支撐作用的骨小梁，反復(fù)的屈伸活動(dòng)使得骨小梁逐漸塌陷，椎體前柱高度丟失，形成椎體楔形改變[14]。椎體的骨量減少越嚴(yán)重，椎體的支撐能力越低，楔形改變就越明顯。本研究通過Pearson相關(guān)分析，得出骨密度的qCT值和椎體楔形變之間存在負(fù)相關(guān)性，即椎體的qCT值越低，椎體楔形變越大。

老年人椎體骨折通常表現(xiàn)為不典型的腰痛，可以繼發(fā)于輕微外傷甚至沒有明確的外傷史，主要依靠脊柱X線檢查作為臨床初篩手段。目前國際上常用的視覺半定量X線測量方法對于輕度骨折的定義是椎體壓縮20%～25%[3]。本研究發(fā)現(xiàn)，患有重度骨質(zhì)疏松的絕經(jīng)期女性(qCT<40mg/cm3)椎體自發(fā)楔形改變可達(dá)22.1%～26.8%，而輕度骨質(zhì)疏松的絕經(jīng)期女性(60mg/cm3≤qCT<80mg/cm3)椎體的自發(fā)楔形改變可達(dá)15.5%～23.7%，因此對于骨質(zhì)疏松的患者，不能單獨(dú)依靠脊柱X線片診斷輕度壓縮骨折，需要結(jié)合患者的臨床表現(xiàn)，如局部棘突叩擊痛、改變體位時(shí)腰痛明顯加重等體征，以及椎體上終板是否出現(xiàn)局部凹陷等特殊形態(tài)變化綜合判斷。對于臨床表現(xiàn)不典型，僅有X線提示椎體輕度楔形改變且椎體終板表面光滑的患者，可以建議密切觀察臨床癥狀，定期隨訪。最后，單純依靠X線片很難區(qū)分椎體的急性骨折和陳舊骨折，需要結(jié)合患者既往的X線片進(jìn)行對比，如果患者腰痛癥狀持續(xù)不緩解，建議行腰椎CT或MRI來鑒別診斷。

單個(gè)椎體的楔形改變，可以累計(jì)引起脊柱的后凸畸形，這種現(xiàn)象在胸腰段最明顯[15]。人類的胸椎存在生理性后凸，容納胸腔臟器，由于胸廓和肋骨的存在，使胸椎成為脊柱中最穩(wěn)定的節(jié)段。腰椎存在生理性前凸，便于運(yùn)動(dòng)，具有很強(qiáng)的屈伸活動(dòng)能力，胸腰段位于脊柱生理性前凸和后凸的交界處，負(fù)責(zé)連接穩(wěn)定的胸廓和柔韌的腰椎，是整個(gè)脊柱中的薄弱環(huán)節(jié)[16]。本研究發(fā)現(xiàn)胸腰段椎體楔形改變可以引起胸腰段整體的后凸畸形，而且后凸的角度與骨質(zhì)疏松的程度相關(guān)。我們還發(fā)現(xiàn)研究組TLCobb角的平均值約等于對照組的2.2倍，但兩組間單個(gè)椎體的Cobb角差異沒有這么明顯，這可能與胸腰椎后凸以后的失代償表現(xiàn)有關(guān)。胸腰段后凸改變可以使患者的重心前移，增加了人體上半身重力的力臂，從而增加了椎體承受的壓力[17]和肌肉的勞損，進(jìn)一步加重楔形改變和局部后凸畸形，形成惡性循環(huán)。Alexander等[18]研究表明，通過測定人體腰背部肌肉力量和椎間盤壓力，可以計(jì)算出椎體承受的壓力，當(dāng)存在脊柱后凸時(shí)，胸腰段椎體所承受的壓力明顯增加，這種惡性循環(huán)從理論上將增加椎體壓縮骨折的風(fēng)險(xiǎn)。另外，胸腰段后凸和重心前移，可以破壞患者行走時(shí)的平衡，使摔倒更容易發(fā)生，從而進(jìn)一步增加了椎體骨折的風(fēng)險(xiǎn)[19]。

本研究的局限性在于病例數(shù)較少，特別是在qCT亞組分析中，各個(gè)亞組的病例數(shù)僅35～48例，因此下一步研究應(yīng)增加病例數(shù)，同時(shí)分析脊柱力線特別是胸腰段后凸畸形對椎體壓縮性骨折風(fēng)險(xiǎn)的影響。

總之，骨質(zhì)疏松的絕經(jīng)期女性會出現(xiàn)椎體自發(fā)的椎體輕度楔形改變，這種楔形變的程度與骨質(zhì)疏松的嚴(yán)重程度相關(guān)。對于嚴(yán)重骨質(zhì)疏松癥的患者，若臨床表現(xiàn)不典型，僅X線發(fā)現(xiàn)椎體輕度楔形改變，不能診斷壓縮性骨折，需要行CT或MRI鑒別診斷。

參考文獻(xiàn)

[1]Lix LM, Azimaee M, Osman BA, et al. Osteoporosis-related fracture case definitions for population-based administrative data[J]. BMC Public Health, 2012(12): 301.

[2]Johnell O, Kanis JA. An estimate of the worldwide prevalence and disability associated with osteoporotic fractures[J]. Osteoporos Int, 2006, 17(12): 1726-1733.

[3]Jiang G, Eastell R, Barrington NA, et al. Comparison of methods for the visual identification of prevalent vertebral fracture in osteoporosis[J]. OsteoporosInt, 2004, 15(11): 887-896.

[4]Kendler DL, Bauer DC, Davison KS, et al. Vertebral fractures: clinical importance and management[J]. Am J Med, 2016, 129(2): 221.

[5]Guglielmi G, Diacinti D, van Kuijk C, et al. Vertebral morpho-metry: current methods and recent advances[J]. Eur Radiol, 2008, 18(7): 1484-1496.

[6]World Health Organization. Assessment of fracture risk and its application to screening for postmenopausal osteoporosis[R].Geneva, Switzerland: WHO, 1994.

[7]李志軍, 李巖, 史常德, 等. 中國北方地區(qū)成人椎體形態(tài)的測量 [J]. 中國組織工程研究與臨床康復(fù),2008, 12(28):5530-5535.

[8]Schneider DL, Bettencourt R, Barrett-Connor E. Clinical utility of spine bone density in elderly women [J]. J Clin Densitom, 2006, 9(3): 255-260.

[9]Engelke K, Adams JE, Armbrecht G. Clinical use of quantitative computed tomography and peripheral quantitative computed tomography in the management of osteoporosis in adults: the 2007 ISCD Official Positions[J]. J Clin Densitom, 2008, 11(1): 123-162.

[10]American College of Radiology. Practice guideline for the perfor-mance of quantitative computed tomography (QCT) bone densitometry (Resolution 33) [S/OL]. Brown JK, Kaste SC, Strum S, et al. (2014-10-01)[2015-10-23]. http://www.acr.org/～/media/ACR/Documents/PGTS/guidellines/QCT.pdf.

[11]Yu W, Lin Q, Zhou X, et al. Reconsideration of the relevance of mild wedge or short vertebral height deformities across a broad age distribution [J]. Osteoporos Int, 2014, 25(11): 2609-2615.

[12]Oei L, Rivadeneira F, Ly F, et al. Review of radiological scoring methods of osteoporotic vertebral fractures for clinical and research settings [J]. EurRadiol, 2013, 23(2): 476-486.

[13]Hou Y, Luo Z. A study on the structural properties of the lumbar endplate: histological structure, the effect of bone density, and spinal level [J]. Spine (Phila Pa 1976), 2009, 34(12): 427-433.

[14]Landham PR, Gilbert SJ, Baker-Rand HL, et al. Pathogenesis of vertebral anterior wedge deformity: A 2-stage process? [J]. Spine (Phila Pa 1976), 2015, 40(12): 902-908.

[15]Broy SB. The vertebral fracture cascade: etiology and clinical implications [J]. J Clin Densitom,2016, 19(1): 29-34.

[16]Wood KB, Li W, Lebl DR, et al. Management of thoracolumbar spine fractures [J]. Spine J, 2014, 14(1): 145-164.

[17]Grigoryan M, Guermazi A, Roemer FW, et al. Recognizing and reporting osteoporotic vertebral fractures [J].Eur Spine J, 2003, 12(Suppl. 2): 104-112.

[18]Alexander G, Bruno BE, Dennis E, et al. The effect of thoracic kyphosis and sagittal plane alignment on vertebral compressive loading [J]. J Bone Miner Res, 2012, 27(10): 2144-2151.

[19]van der Jagt-Willems HC, de Groot MH, van Campen JP, et al. Associations between vertebral fractures, increased thoracic kyphosis, a flexed posture and falls in older adults: a prospective cohort study [J]. BMC Geriatr, 2015(15): 34.

(2016-01-18 收稿)

(本文編輯：趙波)

基金項(xiàng)目:北京積水潭醫(yī)院英國皇家外科醫(yī)師協(xié)會高級會員人才培訓(xùn)基金資助Supported by Fellow of the Royal College of Surgeons (FRCS) Talent Training Fund of Beijing Jishuitan Hospital

Corresponding author△’s e-mail, tianwei_jst@sina.com

[中圖分類號]R683.2

[文獻(xiàn)標(biāo)志碼]A

[文章編號]1671-167X(2016)03-0568-04

doi:10.3969/j.issn.1671-167X.2016.03.033

網(wǎng)絡(luò)出版時(shí)間：2016-5-2710：36：53網(wǎng)絡(luò)出版地址：http://www.cnki.net/kcms/detail/11.4691.R.20160527.1036.020.html