南京和北京地区健康人群QCT测量腰椎骨密度丢失率的对比分析

贾鹏， 李娜， 程晓光， 周丹

随着中国人口老龄化进程的发展，骨质疏松(Osteoporosis，OP)发病率日益增加，骨折是其常见的并发症，严重影响人们的生活质量[1-3]。骨密度测量是临床诊断骨质疏松的重要检查方法，国际临床骨密度学会(ISCD)于2007年对定量CT(Quantitative computed tomography，QCT)的研究现状以及临床应用形成共识并在2015年进行了修订[4-6]。了解不同地区腰椎骨密度随年龄变化规律及骨丢失情况的差异对骨质疏松诊断标准的制定具有重要意义[2]。本研究通过QCT对南京和北京地区健康人群腰椎骨密度进行测定，对两地区健康人群腰椎骨密度值(bone mineral density，BMD)及各年龄段骨丢失情况进行对比分析。

图1 QCT Pro分析软件通过三维CT数据，在腰椎三平面定位确定腰椎椎体测量兴趣区。a) L2椎体； b) L3椎体。

材料与方法

1.研究对象

北京积水潭医院及南京明基医院进行QCT骨密度测定的健康检查人员，除外椎体明显骨折或先天性变异者，北京地区共搜集721例，年龄21～79岁(平均46.0±13.0岁)；南京地区共搜集960例，年龄21～80岁(平均47.61±10.18岁)。

2.检查方法

南京明基医院采用GE Light- speed VCT 64排CT机)，北京积水潭医院采用东芝Aquilion16排CT机，行腰椎螺旋CT扫描，采集容积数据，范围包括L2～L3椎体。QCT骨密度检查时选用的校准体模是美国Mindways公司的5样本固体体模[7]。

3.骨密度测量

采集到的原始数据使用Mindways公司的QCT Pro分析软件进行测量。测量L2、L3椎体松质骨BMD。测量时需避开骨皮质及椎体后中央静脉走行区(图1)，取其平均值，单位以mg/cm3表示。

4.数据分析

采用IBM SPSS Statistics 19.0对全部资料进行统计学分析。计量资料采用均数±标准差表示；对男女腰椎BMD按每10岁年龄段进行分组，获取各年龄段骨密度均值及骨密度丢失率；由于71～80岁年龄组样本量较上一年龄组偏小，因此不做骨丢失率的统计推断。相邻组间骨丢失的显著性及两地区腰椎BMD差异性采用t检验进行比较。以P<0.05为差异具有统计学意义。

结 果

北京地区健康人群腰椎平均BMD低于南京地区(F=16.845，P<0.01，图2)；北京地区男性及女性腰椎骨密度峰值出现在21～30岁年龄组，分别为(164.21±22.86)和(171.76±23.15)mg/cm3；南京地区男性腰椎骨密度峰值出现在21～30岁年龄组，为(181.63±21.40)mg/cm3，女性腰椎骨密度峰值出现在31～40岁年龄组，为(190.57±30.12)mg/cm3。南京地区女性腰椎骨密度峰值较北京地区高13.8%，达峰时间较北京延后一个年龄组；南京地区男性腰椎骨密度峰值较北京地区高5.4%，达峰时间位于相同年龄组。骨密度达峰值后，各年龄组骨密度值不同程度下降。41～70岁各年龄组较上一年龄组骨丢失率显著(表1、2)。男性和女性各年龄组BMD以及较上一年龄组骨丢失率变化见图3、4。50岁以上女性腰椎BMD低于男性；60岁以后，女性腰椎BMD累计丢失率>45%，男性腰椎BMD累计丢失率>30%。成人BMD与年龄(r=-0.637，P<0.01)、身高(r=0.056，P<0.05)、体重(r=-0.068，P<0.01)和BMI值(r=-0.088，P<0.01)相关，但腰椎BMD与地区、年龄、身高、体重及BMI的多因素回归分析显示，地区与年龄是BMD的影响因素(r=0.663，P<0.01)。

图2 南京和北京地区腰椎BMD按年龄分布图。

年龄组(岁)男例数骨密度平均值(mg/cm3)较上一年龄组骨丢失率(%)累计骨丢失率(%)女例数骨密度平均值(mg/cm3)较上一年龄组骨丢失率(%)累计骨丢失率(%)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：*该年龄组与上一年龄组BMD值差异具有统计学意义(P<0.05)。

表2 南京地区男、女各年龄组腰椎骨密度平均值及骨丢失率

注：*该年龄组与上一年龄组BMD值差异具有统计学意义(P<0.05)。

讨 论

骨质疏松的防治在于早期发现、早期诊断、早期治疗。早期诊断骨质疏松的常用方法是骨密度测量，主要有DXA和QCT骨密度测量[3]。QCT 最早是由Genant等在1982年提出利用临床CT机进行骨密度测量的方法[8]，但由于技术条件限制并没有在临床得到广泛应用。而同期出现的DXA具有辐射量低、操作方便等优势，获得了WHO的认可[3,9-10]。随着CT技术的进步和普及，ISCD于2007年组织国际一流专家对QCT的研究现状和临床应用进行了全面评估，形成了QCT临床应用的共识[4-5]。QCT的优点：①容积扫描，可以进行体积测量；②可以区分松质骨和皮质骨，选择更敏感的松质骨进行测量，反映早期的骨丢失和对治疗的反应；③不受骨质增生及周围组织钙化的影响[3,11-12]。

本研究显示北京地区的腰椎BMD低于南京地区，差异具有统计学意义(P<0.01)，与伍贤平等[13]采用DAX对中国多地区腰椎等部位骨密度的研究不一致，可能与QCT仅测量更敏感的松质骨有关。张默等[14]研究显示运动组与不运动组骨密度差异具有统计学意义。虽然本研究未统计运动量参数，但由于南北两地区气候差异，北方冬季时间较长，户外运动相对受限，因此推测两地区骨密度差异可能和运动量相关，有待进一步研究。

南京地区女性腰椎骨密度峰值出现在31～40岁年龄组，为(190.57±30.12)mg/cm3；男性腰椎骨密度峰值出现在21～30岁年龄组，为(181.63±21.40)mg/cm3。北京地区女性和男性腰椎骨密度峰值均出现在21～30岁年龄组，分别为(164.21±22.86)mg/cm3和(171.76±23.15)mg/cm3。两地区女性在40岁以后腰椎BMD随年龄增长呈明显下降趋势，骨密度丢失率显著增加。50岁以后，女性腰椎骨密度平均值低于本地区男性骨密度平均值，>60岁后腰椎BMD累计丢失率>45%。男性腰椎BMD下降趋势较平稳。

图3 南京和北京地区各年龄组男、女受检者骨密度平均值。 图4 南京和北京地区各年龄组男、女受检者累计骨丢失率。

本组研究显示骨密度峰值出现在20～40岁年龄段，与国内其他研究骨峰值出现时间一致[15-16]。南京地区女性腰椎骨密度峰值较北京地区高13.8%，达峰时间较北京延后一个年龄组；南京地区男性腰椎骨密度峰值较北京地区高5.4%。随后骨密度值随年龄增加逐渐下降，50岁以后女性腰椎骨密度下降尤为明显，与女性绝经后雌激素水平降低有关。>60岁以后，女性腰椎骨密度值累计丢失率>45%，与Riggs等研究结果相仿[17]；男性腰椎骨密度值累计丢失率>30%。

本组研究存在一定的局限性，仅对南京和北京地区健康查体人员骨密度进行分析，并未对两地地质差别、相关的饮食、生活习惯等因素对骨密度的影响进行分析。

本研究结果表明，应用QCT测量健康人群腰椎BMD发现南京地区比北京地区高；虽然南京地区女性腰椎BMD达峰时间稍晚，但两地区骨丢失曲线及累计骨丢失率相仿。