基于MRI的绝经后女性腰椎退行性病变程度与骨质疏松的相关性研究

樊 冰，李曦欧

1.南阳医学高等专科学校，河南 南阳 453000；2.重庆市垫江县中医院，重庆 408300

骨质疏松症和腰椎间盘退变属于临床高发病率疾病，一般是骨密度降低导致，特别是在绝经后女性影响更为严重，发生椎体压缩性骨折概率增加[1]。研究发现骨骼性疾病主要是由于人体骨脆性增加造成骨强度降低，女性群体则伴随着年龄的增长，体内激素水平下降显著，进而表现出骨量丢失明显，因此更容易罹患骨质疏松、腰椎退行性病变等骨科疾病，近年来核磁共振检查能够对椎间盘高度、髓核信号强度、骨赘多少和椎间盘膨出程度进行分析，同时有研究指出上述指标同骨密度之间存在显著联系，但是在本地区对于磁共振检查腰椎退行性病变和骨质疏松之间的关联报道较为少见[2,3]。本研究基于磁共振成像(MRI)检查，对绝经后女性腰椎退行性病变程度与骨质疏松的关系进行分析，目的是了解腰椎退行性病变程度同骨质疏松疏松之间的关联性，为相关疾病的防治提供参考依据。

1 资料与方法

1.1 一般资料

选取我院2017年12月至2019年12月诊治的骨质疏松患者，均为绝经后女性患者，50例患者作为骨质疏松组(腰椎L1～L5骨密度T值≤-2.5)、非骨质疏松症绝经后妇女50例作为对照组(腰椎L1～L5骨密度T值>-2.5)。本研究在实施前与患者充分沟通，签署知情同意书，经医学伦理委员会批准后实施。纳入标准：女性持续性停止月经时间超过1年；经盆腔及妇科检查排除早孕及其他疾病引起的停经；患者年龄范围53岁以上；骨质疏松的诊断标准参考《原发性骨质疏松症诊疗指南(2017版)》中的标准。排除标准：合并感染性疾病；伴有椎体肿瘤、外伤、先天畸形、结核等；具有激素使用病史；造血及凝血功能障碍；免疫缺陷综合征；甲状腺、甲状旁腺功能异常；近期使用过影响骨代谢的相关药物。

1.2 方法

(1)腰椎骨密度(BMD)检查。仪器选用美国Sahara公司生产的M402348超声骨密度仪。通过穿透骨骼做横向性声波传送得到声波的声速值或超声波宽衰减值，再通过计算机处理后得出骨密度值，检测标准为T值，T值越小，骨密度越低。

(2)MRI检查方法。采用西门子公司生产1.5T磁共振成像装置，矢状面T1W1参数设置：TE：10.7 ms，TR：399 ms；T2W1参数设置：TE：123 ms，TR：2284 ms；横断面T2W1参数设置：TE：117 ms，TR：2417 ms，层厚：5 mm，层间距5 mm，矩阵512×512，扫描层面需与椎间隙中位层面保持平行。通过调取L1～S1椎体区域的椎间盘的T2加权图像进行影像识别和评判。两名2年以上影像学主治医生在MRI上进行腰椎间盘发生退变个数和程度判定，结果不一致由两名医师商议后确定。

(3)分级标准。Pfirrmann分级是由2001年Pfirrmann等[4]提出的标准，主要根据椎间盘高度、髓核在MRI检查下的信号特征及强度、髓核结构变化及周围纤维环变化，以及相互关系，分成5个等级，Ⅰ级为正常的椎间盘(1分)，Ⅱ级、Ⅲ级为患者腰椎间盘呈轻度或中度退变(分别对应2分、3分)，Ⅳ级、Ⅴ级为患者的腰椎间盘退变非常严重(分别对应4分、5分)。

1.3 统计学处理

2 结果

2.1 两组基线资料比较

两组妇女的身高、体重、收缩压、舒张压、血清TC、TG、HDL-C水平比较，差异无统计学意义(P>0.05)；骨质疏松组年龄、空腹血糖、HbA1c均大于对照组，绝经时间长于对照组(P<0.05)。见表1。

表1 基线资料的单因素分析比较

2.2 两组研究对象的腰椎间盘退变评分比较

分别统计L1～S1节段的椎间盘Pfirrmann分级评分，结果显示，骨质疏松组的L1/L2、L2/L3、L3/L4、L4/L5、L1～S1椎间盘Pfirrmann分级评分均高于对照组(P<0.05)；两组患者L5/S1椎间盘Pfirrmann分级评分差异无统计学意义(P>0.05)。见表2。

表2 椎间盘Pfirrmann分级评分比较分)

2.3 骨质疏松组患者腰椎间盘退变评分与腰椎BMD的相关性

骨质疏松组患者的腰椎L1/L2、L2/L3、L3/L4、L4/L5、L1～S1之间的椎间盘BMD值与椎间盘Pfirrmann分级评分均呈显著的正相关关系(P<0.05)。见表3。

表3 相关性分析

2.4 多元线性回归分析

骨质疏松组患者的腰椎L1～S1的椎间盘Pfirrmann分级评分作为因变量，以患者的年龄、身高、体重、收缩压、舒张压、血清TC、TG、HDL-C、绝经时间、空腹血糖、HbA1c水平作为自变量建立多元线性回归模型，结果显示，患者年龄、绝经时间、腰椎BMD值与患者椎间盘Pfirrmann分级评分呈显著的正相关关系(P<0.05)。见表4。

表4 多元线性回归分析结果

3 讨论

骨质疏松症和腰椎间盘退变是中老年人群常见骨科疾病，骨质疏松会增加了脆性骨折发生概率，腰椎间盘退变会导致椎管狭窄和腰椎滑脱，患者腰背部疼痛及下肢神经根症状显著，对正常生活产生明显的影响[5]。研究显示较高的骨密度同腰椎间盘退变程度之间存在一定关联，较高椎体骨质密度患者腰椎间盘退变程度较重，腰椎间盘退变形成终板退化和骨赘，相邻椎体骨密度呈现假性升高，为了排除干扰因素，部分学者将研究转向人体尸体标本以获取更加准确的结果[6,7]。在影像检查中，腰椎间盘退变患者椎间隙变窄采用Pfirrmann分级系统，根据椎间隙高度、髓核信号强度及纤维环边界情况进行评判[8]。

本研究以绝经后女性为研究对象，采用MRI检查评估腰椎退行性病变程度Pfirrmann分级评分与骨质疏松程度之间的关联，同时分析了发病的危险因素。绝经后女性体内雌激素水平大幅下降，激素水平降低显著是疾病发生的重要危险因素之一，骨代谢中主要是成骨细胞与破骨细胞之间关系平衡维持，在骨代谢细胞的表面存在雌激素受体，两者结合促进破骨细胞分化，较低水平雌激素状态造成骨髓细胞内RANKL表达上调，影响人体免疫系统，大量炎症因子释放会上调破骨细胞相关基因表达，促进破骨细胞集聚、分化过程，成骨细胞分化及活性受到抑制，骨质的丢失进一步加重，因此雌激素变化对于骨密度影响与骨质疏松演变之间关系密切[9,10]。腰椎退行性病变与年龄具有一定关联，随着年龄的增长髓核内脊索细胞会被软骨样细胞替代，细胞外基质中的蛋白多糖含量降低，髓核内的水分保持受到影响，纤维环出现增厚磨损甚至断裂，引起椎间盘破裂，年龄和体内激素水平变化均与骨质疏松具有密切关系[11-13]。

本研究中，骨质疏松组的L1/L2、L2/L3、L3/L4、L4/L5、L1～S1椎间盘Pfirrmann分级评分均高于对照组，提示发生骨质疏松绝经女性腰椎间盘Pfirrmann分级评分升高。此外，本研究建立多元线性回归模型，分析发现绝经时间、年龄、腰椎BMD值与患者椎间盘Pfirrmann分级评分呈正相关关系，提示对于患者绝经时间长、年龄大、腰椎骨密度值升高的绝经女性要引起高度重视，存在发生骨质疏松的风险概率升高。目前，对于骨密度值与腰椎间盘退变的相关性研究仍存在不同的看法，对二者相关的内在机制尚无明确的解释，有待今后进一步探究[14]。人体L5/S1椎间盘最容易受到超过正常负荷的压力，增加了细胞凋亡程度，细胞衰亡率同所承受压力大小、持续时间具有正相关性，椎间盘细胞不断退变造成溶酶体释放增多，原酶激活释放增多造成纤维环破裂，进一步加重椎间盘的退变[15，16]。

本研究对绝经后女性采用MRI检查，结果显示腰椎退行性病变程度Pfirrmann分级评分同骨质疏松程度之间有关，对于指导预防骨质疏松和腰椎退行性病变的发生，以及临床治疗提供了有效的评价手段，可以为两者开展诊治提供临床决策。但是，本研究中未能深入研究患者的生活习惯、职业习惯与腰椎骨密度及椎间盘退变的相关性，可能会对实验结果产生一定影响，此外，研究中骨密度资料并未包含股骨、尺腕骨的骨密度数据，无法评判全身的骨密度情况与腰椎间盘的退变的相关性，还需要进一步扩充样本量深入论证。

综上，绝经后女性采用MRI检查评估的腰椎退行性病变程度Pfirrmann分级评分与骨质疏松程度有关，同时与患者的年龄、绝经时间有关。