骨质疏松对老年人脊柱-骨盆矢状位参数影响的研究

朱佩佩，石晓，穆拉迪江·穆合塔尔，刘勇，宋辉

(华中科技大学同济医学院附属协和医院骨科，湖北 武汉 430022)

骨质疏松症(osteoporosis，OP)是一种以骨量减少、骨微结构破坏、骨脆性增加为特点的全身性骨代谢疾病[1-2]。严重的骨质疏松往往伴随脆性骨折，脆性骨折发生后对患者的生活质量造成了极大的影响[3]，同样也会使得患者的脊柱-骨盆参数在一定程度上发生改变[4]。另外，骨质疏松症患者的背部伸肌力量减弱，平衡能力较差[5]。背部肌肉力量在维持脊柱骨盆形态上发挥着重要作用，所以骨质疏松患者背部伸肌力量的减弱势必会对脊柱骨盆形态产生一定的影响，进而影响脊柱-骨盆矢状位参数。有研究证实脊柱-骨盆矢状位平衡参数与患者的生活质量有很大的关系[6-8]，目前对于脊柱侧弯、腰椎退变等疾病脊柱矢状位参数的研究已很成熟[9-11]，但关于骨质疏松对老年人脊柱-骨盆矢状位参数影响的研究相对较少。本研究通过对比分析老年骨质疏松患者与同龄健康人的脊柱-骨盆矢状位参数，了解骨质疏松后患者脊柱-骨盆矢状位参数的变化情况，为骨质疏松患者的筛选、临床随访观察以及疗效评价提供一定的参考。

1 资料与方法

1.1 纳入及排除标准 观察组患者纳入标准：(1)本院骨科骨质疏松门诊就诊患者；(2)符合骨质疏松症的诊断标准(T≤-2.5)。排除标准：(1)病历资料不全患者；(2)骨骼成熟前形成的脊柱后凸畸形；(3)既往有脊柱、骨盆或下肢疾病或手术史；(4)严重的精神或神经疾病。

1.2 一般资料 选取自2020年6月至2021年6月华中科技大学同济医学院附属协和医院骨质疏松专科门诊接诊的115例骨质疏松患者作为观察组，其中男21例，女94例；年龄58～79岁，平均(67.76±9.17)岁。选择同时期来本院健康查体的60例无骨质疏松的志愿者作为对照组，其中男18例，女42例；年龄54～76岁，平均(65.25±10.38)岁。所选患者均对本研究知情同意，本研究已获本院伦理委员会批准。两组病例在年龄、性别构成、身高、体重、身体质量指数(body mass index，BMI)方面比较，差异无统计学意义(P>0.05)；骨密度值差异有统计学意义(P<0.05，见表1)。

1.3 方法

1.3.1 研究方法 所有患者均采用低辐射X线机拍摄站立位包括髋关节在内的脊柱侧位X线片以评估脊柱-骨盆矢状位形态。拍摄X线片时取自然站立位，双眼平视前方，双手/手腕放置于锁骨上窝。

由两名经验丰富的医生应用医学影像归档和通信系统(picture archiving and communication systems，PACS)自带的测量软件独立测量脊柱-骨盆矢状位参数，测量3次取平均值作为测量结果，测量精度为0.1°或0.1 mm。两名医生的测量结果取平均值作为最终值纳入统计分析。

1.3.2 脊柱-骨盆矢状位参数的测量 (1)胸椎后凸角(thoracic kyphosis，TK)。T5上终板与T12下终板延长线间的夹角(见图1)。定义后凸时TK为正值。(2)腰椎前凸角(lumbar lordosis，LL)。T1上终板与S1上终板延长线间的夹角(见图1)。定义前凸时LL为正值。(3)骨盆入射角(pelvic incidence，PI)。两侧股骨头圆心连线中点与S1上终板中点连线，其与经S1上终板中点垂线间的夹角(见图1)。(4)骨盆倾斜角(pelvictilt，PT)测量方法为矢状位两侧股骨头圆心连线中点与S1上终板中点连线，其与铅垂线间的夹角(见图1)。定义S1上终板中点位于两侧股骨头圆心连线中点铅垂线后方时PT为正值。(5)骶骨倾斜角(sacral slope，SS)。矢状位S1上终板与水平线间的夹角(见图1)。定义S1前倾时SS为正值。(6)矢状面垂直轴(sagittal vertical axix，SVA)。矢状位经C7椎体中点的铅垂线与S1上终板后缘顶点间的水平距离(见图1)。定义铅垂线位于S1上终板后缘顶点前方时为正值。

图1 脊柱-骨盆矢状位参数的测量示意

1.3.3 观察者内与观察者间的一致性检验 随机选取30名受试者的影像学资料，采用相关系数分析观察者内和观察者间的可靠性，并采用组内相关性系数(intraclass correlation efficient，ICC)对测量的可靠性进行评价。评价标准[12]，优秀：ICC≥0.9；良好：0.7≤ICC<0.9；可接受：0.6

2 结 果

2.1 参数测量的一致性检验 影像学参数测量的观察者内和观察者间ICC结果均在0.90～0.95之间，表明观察者内与观察者间的可靠性为良好或优秀(见表2)。

表2 观察者内和观察者间影像学参数的一致性检验

2.2 脊柱-骨盆矢状位参数比较 观察组和对照组在SVA、SS、PT、LL、TK方面差异有统计学意义(P<0.05)，其中观察组SVA、PT、TK相比较对照组增大，SS、LL相比较对照组减小。观察组的PI与对照组相比差异无统计学意义(P>0.05，见表3)。

表3 两组脊柱-骨盆矢状位参数比较

3 讨 论

目前，随着我国人口老龄化的加剧，骨质疏松人群越来越多[13]。骨质疏松的后微骨折[14]使得脊柱-骨盆参数可能在一定程度上发生改变，加之骨质疏松症患者的背部伸肌力量较弱，平衡能力较差[3]，而背部肌肉力量在维持脊柱骨盆形态上发挥着重要作用，背部伸肌力量的减弱势必会对脊柱骨盆形态产生一定的影响，进而影响矢状位脊柱-骨盆参数。

脊柱-骨盆矢状位形态序列对于全脊柱矢状位序列的调节作用已得到广泛证实，其对于人类的直立行走及平衡运动发挥着重要作用。目前对于脊柱侧弯、腰椎退变等疾病的脊柱矢状位参数的研究已很成熟[15-16]，但关于骨质疏松对老年脊柱-骨盆矢状位参数的变化情况的研究相对较少。本研究通过对比分析骨质疏松患者与同龄健康人的脊柱-骨盆矢状位参数，了解骨质疏松后患者脊柱-骨盆矢状位参数的变化情况，为骨质疏松患者的筛选、临床随访观察以及疗效评价提供一定的参考。

首先，笔者评估了PACS中测量脊柱-骨盆矢状位参数的观察者内和观察者间一致性，通过比较笔者发现PACS系统测量上述参数的观察者内和观察者间的组内相关系数均在0.9以上，说明测量的可靠性良好，可以进行下一步的脊柱骨盆矢状位参数的测量。之后笔者分析比较了骨质疏松患者与健康对照组的脊柱-骨盆矢状位参数，笔者发现骨质疏松患者的矢状面垂直轴、骨盆倾斜角及胸椎后凸角均大于对照组，差异有统计学意义。骨质疏松患者的骶骨倾斜角和腰椎前凸角均小于对照组，差异有统计学意义。骨质疏松患者的骨盆入射角与对照组相比差异无统计学意义。研究中还发现骨质疏松的患者的骨盆倾斜角较大，这与Lee等[17]的研究结果基本相似。此外，矢状位垂直轴在骨质疏松患者中呈阳性，说明患者本身脊柱-骨盆形态表现为前倾，可能与骨质疏松患者背部伸肌力量减弱有关，也可能与患者脊柱椎体压缩性骨折有关，这仍需要进一步细致研究加以明确。两组骨盆入射角差异无统计学意义，这与胡宗杉等[18]研究结果基本相近，他们认为骨盆入射角不受年龄的影响，本研究中也发现骨质疏松对骨盆入射角的改变也较小。

通过两组数据比较，笔者发现相比较正常老年人，骨质疏松对老年人的胸椎后凸角、腰椎前凸角和矢状面垂直轴影响较大，其中胸椎后凸增大，腰椎前凸减小。笔者认为这可能与老年人骨质疏松后肌肉力量减少有关。有研究证实[19]，骨质疏松患者，尤其是老年患者肌肉力量减弱，而背部肌肉的力量在维持脊柱正常形态上具有十分重要的作用，当背部肌肉力量减小时，胸椎后凸逐渐增大，这也与Mika等[20]的研究结果相近，他们发现骨质疏松患者胸椎后凸的严重程度可能受到背部肌肉力量的影响。另外，骨质疏松老年患者胸椎后凸角的增大、腰椎前凸角减小以及矢状面垂直轴前移可能进一步导致胸腰背部肌肉长期持续性处于疲劳状态，引起慢性疼痛，进一步导致肌肉力量的下降，加重胸椎后凸。此外，上述矢状位参数的变化可能使得椎体前缘应力增加，导致脊柱骨折的发生[21]，脊柱骨折发生后进一步加重上述参数的改变[22]。上述参数的改变也说明老年骨质疏松患者脊柱-骨盆的退行性变与正常老年人的脊柱-骨盆退行性变是有区别的，在上述多种因素的影响下，无论是胸椎后凸的增大或者腰椎前凸的减小都使得脊柱-骨盆退行性变逐渐加重，因而骨质疏松患者脊柱-骨盆退行性变较正常人要快。

本研究探讨了骨质疏松患者脊柱-骨盆矢状位参数的变化情况，但是仍然存在着些许不足。首先，样本量不大，应当在后续的研究中适当予以扩大；其次，研究中只是比较了骨质疏松患者与健康对照组的脊柱-骨盆矢状位参数的不同，并未对差异有统计学意义的参数进行深入的研究，尤其是胸椎后凸增大、腰椎前凸减小等，这也是笔者在后续的研究中主要进行的内容。

综上所述，骨质疏松后患者的脊柱-骨盆矢状位参数发生改变，以矢状面垂直轴、骶骨倾斜度、骨盆倾斜度、腰椎前凸和胸椎后凸改变为主，骨盆入射角则相对恒定，这些脊柱-骨盆矢状位参数的变化可为临床诊疗过程中骨质疏松患者的筛选提供一定的参考。