双能X线骨密度仪评估人体脂肪含量对骨密度的影响研究

李林昌，宋建兵，韩莉，蔡浩颖，张欣荣，庄振燕

(青海大学附属医院放射科，青海 西宁 810001)

有研究[1]表明，人体体重、体质量指数(BMI)和骨密度呈显著正相关，但目前对于脂肪组织和骨密度的影响研究相对缺乏，且观点各异。以往受检测技术条件的限制，测量人体脂肪组织含量较为困难，且数据存在一定偏差，不利于临床研究的有效开展。近年来，双能X线骨密度仪(dual energy X-ray absorptiometry，DXA)广泛用于骨密度检查领域，对诊断骨科相关疾病诊断如骨质疏松症等具有显著作用。目前，国外已将DXA法作为人体成分尤其是骨密度测量的金标准[2]。本院自引进DXA设备以来积极开展骨密度和脂肪组织测量等方面研究，旨在探讨构成人体体重成分的脂肪组织含量对骨密度有无显著影响，为临床制定骨科相关疾病的防治策略提供理论支持，现报告如下。

1 资料和方法

1.1 一般资料

120名健康受检者于2017年6月至2018年6月来青海大学附属医院接受骨密度相关项目测量。纳入标准：身体健康；年龄18岁及以上；患者对本研究知情同意。排除标准：患有严重器质性病变或恶性肿瘤、全身性系统疾病等；患有甲状腺功能亢进症、强直性脊柱炎等影响骨代谢疾病者；哺乳、妊娠期妇女；测量前6个月服用过可能影响骨代谢的相关激素药物；脊柱畸形者。120名受检者中，男性72例，女性48例；年龄29～66岁，平均(45.7±10.3)岁；身高154.3～183.1 cm，平均(169.8±9.7)cm；体重45.2～87.5 kg，平均(63.7±10.2)kg；BMI指数21.7～25.5 kg/m2，平均(23.2±1.5)kg/m2。本研究经院伦理委员会审核批准。

1.2 方法

1.2.1 DXA测量 120名受检者入院后均由本科两名资深骨科检验技师进行DXA相关测量，仪器采用HOLOGIC Discovery-A型测量仪，受检者取平仰卧位于DXA扫描床正中位置，四肢自然垂直并拢，膝、踝部用束带固定，全身扫描程序下扫描后系统自动给出骨密度相关测量数据。分别记录全身骨密度(BMD)、股骨颈骨密度、全髋及腰椎骨密度值和脂肪组织含量。

1.2.2 研究分组和观察指标 120名受检者根据脂肪组织含量情况，取中位数，并将其分为高脂肪含量组和低脂肪含量组，每组各60例；将72例男性受检者和48例女性受检者再次平均分为高脂肪含量组和低脂肪含量组。经资料统计，各亚组间性别及年龄分布比较，差异无统计学意义(P>0.05)。分别比较男/女不同脂肪含量的骨密度值差异；分析脂肪含量和骨密度值的内在相关性。

1.3 统计学分析

2 结果

2.1 脂肪组织含量DXA测量情况

DXA测量显示：120名受检者脂肪组织含量(12.9～23.5)kg，平均(18.2±5.1)kg。其中，男性受检者脂肪含量为(12.9～21.8)kg，平均(15.6±3.5)kg，取中位数15.7 kg将其分为高/低脂肪含量组；女性受检者脂肪含量为(13.5～23.5)kg，平均(19.3±4.2)kg，取中位数19.2 kg将其分高/低脂肪质量组。统计分析得男性的脂肪含量显著低于女性，男/女高脂肪含量组分别高于男/女低脂肪含量组，差异均具有统计学意义(P<0.05)。

2.2 男性高/低脂肪含量组间DXA骨密度值比较

男性高/低脂肪含量组间各项DXA骨密度值相较，差异无统计学意义(P<0.05)，见表1。

表1 男性高/低脂肪含量组间DXA骨密度值比较±s，g/cm2)

2.3 女性高/低脂肪含量组间DXA骨密度值比较

女性高脂肪含量组中，各项DXA骨密度值均明显高于低脂肪含量组，差异均具有统计学意义(P<0.05)，见表2。

表2 女性高/低脂肪含量组间DXA骨密度值比较±s，g/cm2)

*P<0.05，与低脂肪含量组比较。

2.4 脂肪组织含量和DXA骨密度值相关性分析

Pearson法分析显示：男性DXA各项骨密度参数值和脂肪组织含量无明显相关性(P>0.05)，女性DXA各项骨密度参数值和脂肪组织含量均呈正相关(P<0.05)，见表3。

表3 男/女性脂肪组织含量和DXA各项骨密度值相关性分析

3 讨论

目前，有关脂肪含量和骨密度的内在关系的报道并不多见，不断优化人体骨密度测量精确度及探讨其影响因素对防治骨质疏松症、预防骨折等方面具有重要意义[3]。随着现代诊疗技术的迅猛发展，DXA测量法已广泛用于临床，它具有操作简单、测量精确等优点。测量原理是两种不同能量的X线穿过人体，根据X线的衰减程度区分骨、肌肉和脂肪等成分。低能量状态下，骨X线衰减程度高于软组织；高能量状态下，骨和软组织衰减程度接近，高低能量转换下可以获取骨密度、体质量、脂肪含量、肌肉含量等数据[4-5]。本研究采用DXA测量人体脂肪组织对骨密度的影响，取得了满意研究成果。

本研究显示不同性别脂肪组织含量存在显著差异，这主要与男/女人体成分有关。人体质量主要取决于骨骼、肌肉和脂肪，男性体质量的构成以骨骼和肌肉为主，脂肪含量的影响相对较小，而脂肪含量在女性体质量构成中占据了较大的比重[6]。以往较多报道[7-8]指出BMI作为判断是否肥胖/超重/低体重的直观指标，与骨密度呈显著正相关关系。但本研究认为上述二者的相关性并无较大临床指导意义，主要是因为BMI的影响因素复杂，无法说明人体质量各成分对骨密度的影响程度。本研究以脂肪含量作为研究指标，进一步细化探讨脂肪组织和骨密度的内在联系，以期对临床相关骨科疾病的治疗和认识起到一定作用。

本研究分别将男/女性受检者按脂肪含量高低分组，结果显示男性高/低脂肪含量组的DXA骨密度测量数据并无显著差异，而女性高脂肪含量组DXA骨密度数据均显著高于低脂肪含量组。这和文献报道[9]相吻合，提示脂肪含量对人体骨密度的影响存在性别特征，可能和男/女体质量构成比差异有关。有报道[10～11]指出，体脂肪含量对骨密度的影响仅在女性中表现，且BMI指数越高对骨密度的影响更加明显，局部脂肪比例增加易导致骨密度下降。本研究认为高脂肪含量和体质量呈高度正相关，高体重会增加骨骼承受的机械负荷，以股骨颈、全髋和腰椎骨负荷最为明显，促进成骨细胞分化和密度增加[12]。男性由于脂肪含量较少，本研究中的男性高脂肪含量组脂肪含量仅为(17.4±0.6)kg，且脂肪分布较均匀，骨密度的影响较小。有报道[13-14]指出男性骨密度主要取决于肌肉和骨骼的运动负荷，与脂肪含量无关，日常运动劳作中肌肉收缩和代谢变化刺激骨骼成骨效应，增加骨密度。Pearson法分析显示男性脂肪含量和骨密度无明显相关性，而女性脂肪含量对骨密度的影响显著，二者呈正相关关系。

综上所述，人体脂肪含量对骨密度的影响存在性别特征，男性脂肪含量小，且对骨密度影响较小，女性脂肪含量大，且和骨密度呈正相关。因此，骨质疏松症防治策略中应维持合理的脂肪含量，不可盲目减肥治疗，脂肪含量过低可能导致骨密度下降，增加骨质疏松的风险[15]。但同时也应认识到，相对肌肉骨骼的协调作用，女性脂肪含量对骨密度的影响相对较小，加强必要运动锻炼仍是肥胖、围绝经期妇女提高骨密度、预防骨质疏松的主要手段。