腰椎椎體CT值與腰椎DEXA數(shù)值的相關(guān)性研究

高海，黃炎

(中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)附屬第一醫(yī)院脊柱外科，安徽合肥 230001)

骨質(zhì)疏松癥(Osteoporosis,OP)是中老年最常見(jiàn)的骨骼疾病[1]，患者易發(fā)生進(jìn)行性脊柱畸形和潛在的神經(jīng)損害，是脊柱手術(shù)前必須考慮的重要問(wèn)題[2]。根據(jù)WHO標(biāo)椎，DEXA是診斷OP的金標(biāo)準(zhǔn)，T值≤-2.5即可診斷為OP。然而，DEXA的腰椎測(cè)量感興趣區(qū)包括椎體及其附件，易受腹主動(dòng)脈鈣化和腰椎退行性改變的影響，其測(cè)量結(jié)果的準(zhǔn)確性不可避免地受到影響[3]。為了更準(zhǔn)確地獲得椎體的骨密度，許多學(xué)者使用椎體CT值表示骨密度[4-6]。此研究的目的在于探討CT值評(píng)估骨密度的應(yīng)用價(jià)值，以及CT值是否可作為DEXA的補(bǔ)充應(yīng)用?，F(xiàn)報(bào)告如下。

1 資料與方法

1.1 一般資料

回顧性分析2017年12月1日～2019年12月31日在本院行腰椎DEXA和腰椎CT平掃+三維重建檢查的332例患者，入選時(shí)已排除：有腰椎手術(shù)史、腰椎退行性改變嚴(yán)重、脊柱側(cè)彎及后凸畸形嚴(yán)重、椎體內(nèi)腫瘤性疾病、患有影響骨代謝的疾病，或近期服用過(guò)影響骨代謝藥物的患者。其中男100例，女232例；年齡17～87歲，平均(67.9±10.0)歲。

1.2 DEXA檢查方法

專人使用GE骨密度儀(GE,Lunar iDXA)，按操作規(guī)程行腰椎BMD檢測(cè)，測(cè)量數(shù)據(jù)包括L3及L1-4椎體的BMD值(mg/cm2)及T值(圖1)。iDXA掃描儀變異系數(shù)(cy)在0.2%～0.3%。

圖1 DEXA測(cè)量骨密度

1.3 三維CT檢查方法

使用GE 256排CT進(jìn)行掃描(GE,Revolution 256)，掃描時(shí)管電壓為120 kV，管電流范圍為10～400 mA，使用自動(dòng)毫安調(diào)制技術(shù)，球管轉(zhuǎn)速設(shè)置為0.5 r/s，掃描螺距設(shè)置為1.375:1，原始掃描層厚設(shè)置為5 mm；將所有原始數(shù)據(jù)進(jìn)行0.625 mm層厚重建，并導(dǎo)入PACS系統(tǒng)，在GE后處理工作站使用AW Volume系統(tǒng)進(jìn)行后處理。

1.4 測(cè)量方法

利用GE后處理系統(tǒng)Volume Viewer在L3椎體的軸位、冠狀位及矢狀位CT圖像中選取橢圓形感興趣區(qū)域(region of interest,ROI)[4](圖2)，ROI與椎體邊緣的垂直距離不得大于0.5 cm，感興趣區(qū)不包含椎體骨皮質(zhì)，測(cè)得L3椎體3個(gè)掃描方位的松質(zhì)骨CT值并計(jì)算平均CT值，CT值單位用HU(housfield unit)表示。測(cè)量過(guò)程由具有5年以上工作經(jīng)驗(yàn)的CT室醫(yī)師和脊柱外科醫(yī)師同時(shí)進(jìn)行，2位測(cè)量者對(duì)研究對(duì)象的骨密度值均不知情。

1.5 統(tǒng)計(jì)學(xué)處理

2 結(jié)果

經(jīng)Pearson相關(guān)性分析，患者L3椎體松質(zhì)骨CT值與各指標(biāo)的相關(guān)性如下：(1)與年齡呈顯著負(fù)相關(guān)性(P<0.01,R2=0.149)，見(jiàn)圖1。(2)與L3BMD值呈顯著正相關(guān)性(P<0.01，R2=0.452；男性：P<0.01，R2=0.405；女性：P<0.01，R2=0.361)；與L3T值呈顯著正相關(guān)性(P<0.01，R2=0.45；男性：P<0.01，R2=0.401；女性：P<0.01，R2=0.361)。(3)與L1-4BMD值呈顯著正相關(guān)性(P<0.01，R2=0.416；男性：P<0.01，R2=0.33；女性：P<0.01，R2=0.337)；與L1-4T值呈顯著正相關(guān)性(P<0.01，R2=0.434；男性：P<0.01，R2=0.373；女性：P<0.01，R2=0.345)。具體統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)見(jiàn)表1和圖2-4所示。

表1 332例患者的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)

圖2 L3椎體的CT處理圖像(A:椎體橫斷面選取的ROI；B:椎體矢狀位選取的ROI；C:椎體冠狀位選取的ROI)

圖3 L3 CT值與年齡相關(guān)散點(diǎn)圖

圖4 4個(gè)散點(diǎn)圖表示L3 CT值與椎體BMD值、T值的相關(guān)性

3 討論

隨著人口老齡化的不斷加劇，OP已成為社會(huì)主要的公共健康問(wèn)題。然而，有學(xué)者[7-9]報(bào)道：只有4%～6%的患者被診斷出OP并進(jìn)行正規(guī)治療。如何才能既方便快捷又準(zhǔn)確地評(píng)估患者的骨礦密度和骨質(zhì)量，成為困擾臨床醫(yī)生的主要問(wèn)題。腰椎椎體幾乎是由松質(zhì)骨組成，且正常松質(zhì)骨的代謝轉(zhuǎn)化速率是皮質(zhì)骨的8倍，可見(jiàn)松質(zhì)骨能更早地反映組織學(xué)狀態(tài)變化，對(duì)OP的診斷更敏感。同時(shí)，腰椎也是OP發(fā)生時(shí)骨質(zhì)丟失較早和最常受累的部位，所以也成為評(píng)估BMD的常用部位。

雙能X線法測(cè)量腰椎BMD是診斷OP的金標(biāo)準(zhǔn)[10]，具有操作簡(jiǎn)單、輻射劑量少、價(jià)格低廉并可以顯示早期骨質(zhì)丟失情況等優(yōu)點(diǎn)，然而極易受腹主動(dòng)脈鈣化和腰椎退行性改變的影響[4]。近年來(lái)，QCT開(kāi)始應(yīng)用于臨床評(píng)估骨質(zhì)情況，可分別測(cè)量松質(zhì)骨和皮質(zhì)骨的密度，避免因腹主動(dòng)脈鈣化及腰椎退變性疾病所引起的DEXA測(cè)量值被高估的情況[11]。但QCT需要特殊的體膜，檢測(cè)費(fèi)用較高，使其應(yīng)用受到限制。近幾年，腰椎椎體CT值被廣泛用于評(píng)估骨質(zhì)疏松的程度，且松質(zhì)骨的CT值容易測(cè)得，在腹部或腰椎CT三維重建圖像中可輕易測(cè)得椎體松質(zhì)骨的CT值。與DXA不同的是，椎體松質(zhì)骨CT值反映了骨礦物質(zhì)、脂肪、血液等在內(nèi)的組織密度。Alacreu等[12]將椎體CT值根據(jù)人的肌肉和脂肪組織標(biāo)準(zhǔn)化，發(fā)現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)化和非標(biāo)準(zhǔn)化的椎體CT值高度相關(guān)(R2=0.833,P<0.01)，各標(biāo)準(zhǔn)化和非標(biāo)準(zhǔn)化的椎體CT值無(wú)顯著差異，并且在診斷OP的表現(xiàn)方面也無(wú)顯著差異。DXA與椎體CT值均反映了骨礦物質(zhì)情況。隨著年齡的增長(zhǎng)、松質(zhì)骨的代謝轉(zhuǎn)化，DXA數(shù)值和松質(zhì)骨的CT值均降低且具有顯著相關(guān)性，既往的研究結(jié)果也證實(shí)了這一點(diǎn)[4,6-9]。本研究詳細(xì)分析了L3椎體松質(zhì)骨CT值與年齡、與L3BMD值及T值、與L1-4BMD及T值的關(guān)系，結(jié)果證實(shí)：腰椎椎體松質(zhì)骨CT值與BMD存在顯著線性相關(guān)關(guān)系，且CT值與年齡成負(fù)相關(guān)線性關(guān)系。通過(guò)本研究，筆者認(rèn)為CT值可以更早地反映骨密度變化，對(duì)OP的診斷具有一定價(jià)值。

本研究納入的樣本量較小，故未能對(duì)年齡、性別和BMD值進(jìn)行分組比較。此外，不同節(jié)段的CT值是否與BMD存在不同的相關(guān)性，以及不同節(jié)段腰椎CT值的變化，均有待進(jìn)一步研究。