骨、肌肉及脂肪老年性改变的影像学评价

程晓光

·影像诊断思路·

骨、肌肉及脂肪老年性改变的影像学评价

程晓光

骨骼病变； 肌肉病变； 脂肪组织； 老年性改变； 磁共振成像

根据2015年全国人口抽样调查数据，我国60周岁及以上人口共21242万人，占总人口的15.5%，65周岁及以上人口为13755万人，占总人口的10.1%。根据《中华人民共和国2015年国民经济和社会发展统计公报》，我国人均预期寿命76.34岁，说明我国已经进入老年化社会。

肌骨系统由骨，关节和骨骼肌组成，起到支架、保护和运动作用，是维持人体基本功能和日常生活的保障。在人体生长发育达到峰值以后，随着年龄增加骨骼会发生骨丢失，根据不同程度分为正常，低骨量和骨质疏松，最终的结果是骨脆性增加，易发生骨折，即骨质疏松性骨折，主要发生在脊柱、髋部和前臂。骨质疏松性骨折是老年人群最常见的骨折，尤其是髋部骨折的致死率和致残率高，严重影响老年人群的身体健康和生活质量。

骨折的发生是一个非常复杂的过程，骨强度的减低只是其中的原因之一。骨骼提供支架和支撑作用，骨骼肌提供人体运动的动力，所以骨骼肌的功能和力量是保持人体正常的运动，预防跌倒以及跌倒后起到保护作用，所以骨骼肌的力量和功能在骨折的发生过程中起到非常重要的作用。而老年人的骨骼肌也会随年龄增加而发生肌肉萎缩、脂肪浸润，肌肉功能和力量的减低，增加了老年人跌倒的风险，也就是增加了骨折的风险。

新生儿骨骼内多数是红骨髓，具有很强的造血功能，随着生长发育，红骨髓逐步转换为黄骨髓(即脂肪)，并随着年龄增长而增加，尤其在老年女性更为明显(图1)[1]。正常长骨的骨髓腔内含黄骨髓(脂肪)，骨小梁间分布的也是黄骨髓。研究表明骨母细胞和脂肪细胞都来源于同一多潜能骨髓干细胞，受局部和/或全身的调控，骨髓干细胞转换成骨母细胞或者脂肪细胞，很显然脂肪与骨的解剖关系是非常密切的(图2)[2,3]，但骨髓脂肪增加与骨丢失之间是一种什么样的关系，以及骨髓脂肪在骨质疏松的发生以及骨强度中的作用，目前了解很少。跌倒是骨折发生的原因之一，跌倒的风险除肌肉力量和功能有关，还与人体的共济平衡能力有关，由于跌倒是瞬间发生的偶然事件，而且很难预测，所以目前关于跌倒的预测研究不多。

随着年龄增加，骨、肌肉和骨髓脂肪都会发生老化，比如骨量减少，肌肉体积减少和脂肪浸润，以及骨髓脂肪含量增加，这些与年龄相关的老化，都会增加骨折的风险。骨折的影像学检查方法有很多，包括X线平片、CT、磁共振成像以及骨密度测量等，都可以对上述人体老化过程进行精确定量测量，从而可筛查出骨质疏松症高危人群，对高危人群进行干预可以减少骨折的发生。

骨质疏松性骨折的影像学检查

影像学检查，包括X线平片、CT、MRI和骨扫描等，在骨质疏松症的诊断和治疗过程中有着重要作用。临床考虑的骨质疏松性骨折往往需要影像学检查来证实并作为治疗选择的依据之一。明显的骨折X线平片和CT既可明确诊断，隐匿性骨折常需要行磁共振成像或骨扫描。同时，磁共振对显示骨髓水肿，区分新鲜与陈旧骨折，鉴别骨质疏松性骨折与其它疾病引起的骨折。脊柱骨质疏松性骨折在老年人群很常见，而且患者往往没有症状，所以对即使没有症状的老年人群也应该摄脊柱正侧位X线平片来发现椎体骨折。脊柱椎体骨折主要表现为椎体的形态改变，包括不同程度的楔形变形和双凹变形。目前国际上常用的是Genant的椎体骨折半定量分析法(SQ法)(图3)[4]，还有采用X线脊柱侧位片进行椎体前、中、后部的高度测量，并根据测量结果来判断是否有骨折以及骨折的程度分级，即定量分析法(QM法)。这两种方法在骨质疏松症的临床药物试验和观察中得到广泛应用。骨质疏松性骨折是骨质疏松症的晚期表现，如果影像学检查发现有骨折了，往往是骨质疏松症的晚期了。骨质疏松症防治的关键是要早期发现，早期诊断和早期治疗，这就需要进行骨密度测量。

骨密度测量与骨质疏松的诊断

骨密度测量是目前早期诊断骨质疏松症，疗效监测和骨折风险预测的主要测量指标之一。目前常用的骨密度测量方法是双能X线骨密度仪(DXA)，测量的BMD值和T值在临床上应用广泛(图4)。但由于DXA的平面投影特性以及各厂家选择的正常数据库的不同，造成不同DXA测量结果不一致的情况，同时由于老年人群脊柱退变，骨质增生和钙化的影响，造成BMD假性升高的情况，研究证明采用DXA骨密度诊断骨质疏松，有约1/3的骨折患者采用DXA测量的T值没有达到-2.5SD，造成骨质疏松症漏诊的情况，DXA诊断骨质疏松症的局限性应该引起重视[5]。利用临床CT机加上专业的定量CT体模和软件就可以在CT扫描的基础上进行骨密度测量，即定量CT(QCT)技术[6]。与DXA相比，QCT测量的BMD是真正的体积骨密度，受脊柱退变和骨质增生的影响小。根据国际临床骨密度学会(ISCD)和美国放射学会(ACR)的诊断标准[7,8]，研究发现QCT比DXA能更敏感地发现骨质疏松症。同时QCT的原始数据还可以用于复杂的图像处理，来分析和研究骨的变化和结构特征。QCT的缺点是放射剂量比DXA高，在临床使用中要注意防护。要强调的是，就骨质疏松症的诊断而言，如果有骨质疏松性骨折，就可以诊断骨质疏松症，而不考虑骨密度测量的结果。骨密度测量主要是为了在骨折没有发生之前进行早期诊断，以及可进行疗效评价和随访观察。有研究表明MRI的一些测量参数与骨密度具有相关性[9]，但MRI在测量骨密度方面远不及QCT和DXA精确。

肌肉的影像学测量与肌少症

骨丢失导致骨质疏松症的同时，肌肉也随着年龄增加而发生肌少症[10,11]。肌少症是指随年龄增加而发生的肌肉量的减少和肌肉功能的减退[11]。在20～80岁肌肉纤维大小和数量的减少使肌肉的量减少30%，横断面积减少20%，肌肉强度和力量也随年龄增加而减低[11]。肌少症是最近几年提出来的概念，关于肌少症的定义，诊断标准和患病率存在分歧[12,13]。随着老年化，骨骼肌的肌纤维会缩小同时数量也会减少，肌细胞内外脂肪浸润。大体表现为肌肉体积缩小，脂肪增多，导致肌肉力量和功能的下降。影像学有很多种方法可以用于评价肌肉[11,13]。DXA可以做全身扫描，并且分部位分析人体不同部位比如躯干和四肢部分的肌肉和脂肪成分，DXA测量的优点是辐射剂量低，缺点是DXA测量结果是平面投影图像，不能显示断面分布。CT和MRI都是断面图像，可以精确测量肌肉的面积，体积和密度(信号)，CT和MRI都可以评价肌肉脂肪浸润的程度(图6)。CT和MRI可以采用临床的CT和MR检查图像做后处理，当然需要做好质量控制[11]。虽然说肌肉的量和密度可以通过DXA，CT和MR来精确测量，但影像学测量不能全面肌肉的力量和功能，还需要有测量肌肉力量，强度和疲劳的方法[11]。如等速测力法，手握力器测量法和行走速度测量等。有研究表明大腿中段的骨和肌肉同样与骨折相关[14]，而且在同一研究人群发现肌肉质量与致死率相关，肌肉面积减少和肌肉脂肪侵润增加致死率风险[15]。

国内对肌少症的研究刚刚起步，目前还缺乏对中国人群正常老年化过程中肌肉减少的程度和规律的研究，尤其缺乏大样本的正常人肌肉量和肌肉力量的数据，所以肌少症的诊断标准和患病率还需要进一步研究。

骨髓脂肪含量的影像学测量

以往的研究主要关注骨结构本身，而对骨髓的研究很少，从解剖来看骨与骨髓脂肪是密切相关的[2,3]， 而且所有采用放射线进行骨密度测量的，其测量所得的骨密度值都会受到骨髓脂肪含量的影响，骨髓脂肪含量高会使测量所得的骨密度值低[16]。所以在骨质疏松研究中应该要重视骨髓脂肪含量的研究。双能量CT可以用于测量骨髓脂肪含量测量，并与磁共振波谱成像(MRS)测量的骨髓脂肪含量结果有很好相关性[17,18]，但双能CT放射剂量大限制在临床的常规应用。现在磁共振可以用于测量骨髓脂肪含量并成为研究的主流，主要有MRS(图7)和最近发展的Dixon技术[1，19,20](图8)。磁共振成像检查没有辐射，是将来测量骨髓脂肪含量的首选方法，尤其是多点Dixon技术扫描时间短，又同时可以做多个椎体的测量，具有明显优势。磁共振骨髓脂肪测量，结合QCT的骨密度测量，将为研究骨与骨髓脂肪开辟新的领域。

总之，肌骨系统对人体完成基本功能和保证生活质量有非常重要的作用。肌骨系统包含骨，肌肉和脂肪等组织与结构，都会随着年龄增加而发生老年化改变，采用先进的影像学手段对这些组织与结构进行全面评价，而不是做单一组织的评估，综合评价人体肌骨系统的健康状况，早期发现高危人群，对高危人群进行干预，以期减少骨质疏松骨折的发生，提供人群的健康与生活质量。

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100035 北京，北京积水潭医院放射科

程晓光(1965-)，男，安徽绩溪人，博士，教授，主要从事肌肉影像学诊断工作。

R814.42; R445.2; R681; R685

A

1000-0313(2016)12-1163-05

10.13609/j.cnki.1000-0313.2016.12.013

2016-08-22)