椎体骨质疏松性骨折患者椎旁肌肉MRI指标测量及其临床意义

李明，刘忍飞

安康市中心医院放射科，陕西 安康 725000

椎体骨质疏松性骨折为健康衰退的一个前哨征，根随老龄化进程的不断加剧患有此病的人群也不断增加。发生椎体骨质疏松性骨折的患者不能站立，疼痛严重影响其生活质量，可能导致患者术前存在的疾病被诱发，同时也会导致新的合并症[1-2]。椎体受伤晚期出现进一步塌陷，加重后凸畸形与疼痛，造成通气障碍、心肺功能障碍、胸腔容积缩小与缺氧，病死的概率显著提升，是威胁患者生命健康的一种重要疾病[3]。骨质疏松症患者的椎旁肌肉出现退变为发生椎体骨质疏松性骨折的一个非常关键因素[4]。椎旁肌肉出现退变后，其质量、数量会迅速降低，造成脊柱发生肌源性失衡，降低其抗应能力，出现轻微的损伤就会引发椎体骨折[5]。基于此，本研究主要探讨了椎体骨质疏松性骨折患者椎旁肌肉MRI指标测量及其临床意义，现将结果报道如下：

1 资料与方法

1.1 一般资料回顾性分析2020年3月至2021年1月安康市中心医院收治的92例椎体骨质疏松性骨折患者的临床资料。纳入标准：(1)没有检查MRI的禁忌证；(2)均为骨质疏松症；(3)骨密度T值小于-2.5；(4)外伤诱因明确，能够清楚地描述病发时间。排除标准：(1)体内有金属物会对MRI检查造成影响；(2)出现明显的恐惧、焦虑等消极情绪，自己意愿不能清楚表达者；(3)为病理性骨折患者。根据椎体骨折数量的不同将患者分为多发组51例和单发组41例，另选择同期在上述医院接受治疗的100例骨质疏松无骨折患者作为对照组。对照组中男性26例，女性74例；年龄58～80岁，平均(71.05±6.03)岁；体质量指数21～26 kg/m2，平均(23.98±4.77)kg/m2；骨密度T值-5～-3 SD，平均(-3.87±0.27)SD。多发组中男性16例，女性35例；年龄59～81岁，平均(71.27±6.41)岁；体质量指数21～26 kg/m2，平均(24.07±4.26)kg/m2；骨密度T值-5～-3 SD，平均(-3.72±0.47)SD。单发组中女性33例，男性8例；年龄59～82岁，平均(71.69±6.13)岁；体质量指数21～26 kg/m2，平均(24.21±4.53)kg/m2；骨密度T值-5～-3SD，平均(-3.69±0.21)SD。三组患者的基线资料比较差异均无统计学意义(P＞0.05)，具有可比性。本研究经医院医学伦理委员会审核批准。

1.2 方法所有患者均接受MRI定量评估。具体操作方法：使用MRI(1.5T西门子成像仪)对椎体进行平扫，使MRI的扫描轴平行于椎体终板，患者取仰卧位，伸直双腿，腰椎保持相对松弛且自然的状态，通过轴位扫描影像15张。T2序列设置3 500 ms的重复时间，94 ms的回波时间，256×512的扫描矩阵，测量使用T2加权像轴位片，对双侧椎旁肌横截面积、腰椎肌肉程度、椎体横截面积、脂肪变形比例进行测量。测量终板处L3轴位图像，在对腰椎肌肉程度、椎体横截面积、肌肉横截面积测量时需注意于HIS影像系统内进行分析、测量。腰椎肌肉程度(%)=(双侧椎旁肌横截面积/椎体横截面积)×100%(因为椎体体积的大小会影响椎旁肌数量，为了排除这一因素的干扰，使用该指标)；椎体横截面积是指对应的椎体面积的大小(不含骨赘)，肌肉横截面积指的是竖脊肌与多裂肌轮廓中的面积。对脂肪变性比例测量时，要转移图像到处理图像软件中，对皮下脂肪、椎旁肌分别分析灰度值，重合分析皮下脂肪与椎旁肌肉的灰度图，重合的部分的像素为脂肪信号。脂肪变性比例=(脂肪信号像素数/椎旁肌肉总像素数)×100%。

1.3 观察指标(1)比较三组患者双侧椎旁肌横截面积、腰椎肌肉程度、椎体横截面积、脂肪变形比例；(2)观察椎体骨质疏松性骨折患者的病椎位置。

1.4 统计学方法应用SPSS20.0统计软件进行数据分析。计量资料符合正态分布，以均数±标准差(±s)表示，多组比较采用方差分析，两两比较采用LSD-t检验；计数资料以率(%)表示。以P＜0.05为差异有统计学意义。

2 结果

2.1 三组患者的双侧椎旁肌横截面积、腰椎肌肉程度、椎体横截面积、脂肪变形比例比较多发组与单发组患者的双侧椎旁肌横截面积、腰椎肌肉程度明显低于对照组，脂肪变形比例明显高于对照组，差异均有统计学意义(P＜0.05)；三组患者的椎体横截面积相比差异无统计学意义(P＞0.05)，见表1。

表1 三组患者的双侧椎旁肌横截面积、腰椎肌肉程度、椎体横截面积、脂肪变形比例比较(±s)

表1 三组患者的双侧椎旁肌横截面积、腰椎肌肉程度、椎体横截面积、脂肪变形比例比较(±s)

注：与对照组比较，aP＜0.05。

2.2 MRI检查椎体骨质疏松性骨折患者的病椎位置92例椎体骨质疏松性骨折患者中，新鲜骨折椎体共有115个，其中椎体骨折L1有50个，占比43.48%；L2有27例，占比23.48%；L3有23例，占比20.00%；L4有11个，占比9.57%；L5有4个，占比3.48%。依据骨质疏松脊柱欧洲研究组分型，有13个塌陷压扁型，占比11.30%；48个双凹型，占比41.74%；54个楔形变型，占比46.96%。

2.3 典型病例患者女性，80岁，L2椎体楔形变，L3椎体压缩变扁，具体见图1。

图1 患者椎体MRI图

3 讨论

骨质疏松症患者承受力较弱，易于轻微或无外力作用下出现骨折。研究显示由于腰椎、胸椎在脊柱中有较大活动度或较大负重，因此骨质疏松最先出现在腰椎、胸椎等脊柱松质骨，极易造成压缩性骨折[6]。椎体骨质疏松性骨折主要有爆裂骨折与椎体压缩性，爆裂骨折的椎体中骨折线有多条，骨折片爆裂于附近，较大概率会损伤脊髓与神经。压缩性骨折主要有双凹样骨折、骨折脱位、混合型、隐匿性骨折、楔形骨折，不同时期的椎体骨质疏松性骨折特征变化均不同[7]。骨质疏松中新鲜骨折的小血管由于外力发生断裂，造成椎体中出血，且管壁压制椎体中的小血管，阻滞微循环，能够引发充血、水肿，阻碍静脉回流，使骨缺血加重[8]。椎旁肌肉于脊柱运动及稳定期间有重要作用，相关研究显示，椎旁肌肉发生退化同慢性腰背痛息息相关，出现慢性腰背痛的患者其椎旁肌横截面积同无症状的人群相比降低约10%[9-10]。国外许多文献表明躯干肌肉同椎体骨折表现出一定的相关性，在治疗、预防、预测椎体骨折中发挥着重要作用[11-12]。本研究通过MRI定量评估椎体骨质疏松性骨折椎旁肌肉的相关指标，希望能够明确椎旁肌肉于发生椎体骨质疏松性骨折中发挥的作用，结果显示，发生椎体骨质疏松性骨折患者的腰椎肌肉程度、椎旁肌肉横截面积均明显低于未发生骨折的骨质疏松患者，而脂肪变性率显著高于未发生骨折的骨质疏松患者，差异均有统计学意义(P＜0.05)。这说明椎体骨质疏松性骨折患者同未发生骨折的骨质疏松患者相比椎旁肌肉的质量、数量均出现退化，可能是椎体骨质疏松性骨折的致病因素。

然而，椎旁肌肉退变同椎体骨质疏松性骨折的具体机制还没有明确。通过分析认为：椎旁肌肉退变引发稳定(脊柱肌源性)失衡，降低反应力及抗应力能力，较为轻微的损伤就会造成椎体骨折。脊柱稳定性包括外部与内部稳定性，感觉运动神经及腰椎椎旁肌肉给予外部稳定，韧带、关节囊、椎体、关节突等部位给予腰椎内部稳定[13-14]。所以，椎旁肌肉出现退变时，其主动系统会降低其调节作用，使外部稳定性减少，进而降低外力作用导致的缓冲能力及剪切力反应，最终增加椎体骨质疏松性骨折的概率。另外，椎旁肌肉退变本身会加重或导致椎体骨质疏松，骨密度的变化也会对椎体骨质疏松性骨折发挥影响。相关研究显示，椎体骨质疏松的发展会导致椎旁肌肉的质量降低，严重者还会引发组织成分变化[15]。相反的，椎旁肌肉退变后因为应力刺激与局部代谢的减少，会使椎体骨质疏松加重，从而增加椎体骨质疏松性骨折的概率。本次研究中，椎旁肌肉MRI测量成功检出115个新鲜骨折椎体，且能明确骨折所处的位置，并依据骨质疏松脊柱欧洲研究组分型，检出13个塌陷压扁型，48个双凹型，54个楔形变型。本次研究只是基于MRI影像学，从现象方面探讨椎旁肌肉改变同椎体骨质疏松性骨折的关系，并没有深入分析之中的具体机制，之后，我们将着手于调控信号通路、病理、临床测量等方面的研究。此外，本研究所选病例较少，有待进一步增加病例数进行深入研究。

综上所述，椎体骨质疏松性骨折患者椎旁肌肉MRI指标测量结果提示椎体骨质疏松性骨折可能与椎旁肌肉的退化有关，椎旁肌肉的退化可能会导致椎体骨质疏松性骨折。