中老年腰椎定量CT骨密度测量及骨质疏松症与脊柱脆性骨折相关性的研究

陈 哲

（沧州市第四医院<南皮县人民医院>影像科 河北 沧州 061500）

骨质疏松症（osteoporosis, OP）是临床常见的发生于中老年人群的代谢性骨疾病，有数据统计，我国60岁以上的老年人OP的患病率为36%，其中女性发病率为49%，高于男性的23%[1]。骨质疏松症导致的最严重的并发症为骨折。骨质疏松症所导致的骨折人数随着我国老龄化进程的加快而增加，原发性骨质疏松症诊疗指南（2022）统计显示我国约有9 000万人患有不同程度的骨质疏松症，由其所致的骨折患者数据几乎增长一倍[2]。因此骨质疏松症早期诊断早期干预就成为预防骨折的关键。骨质疏松症的诊断指标之一骨密度（bone mineral density, BMD）的可靠性已经被认可，但是骨密度的诊断方法则是探讨的课题。既往诊断是以双能X线骨密度测量（dual-emission X-ray absorptiometry，DXA）为主要方法，但是测量结果会受到测量部位骨质增生等多种因素影响。近年来定量CT（quantitative computed tomography,QCT）的应用为骨密度测量提供了新的方法。为观察中老年腰椎QCT骨密度测量结果，以及骨质疏松症与脊柱脆性骨折的相关性，本文选取2022年1月—2023年6月在沧州市第四医院进行体检的中老年骨质疏松症患者400例为研究对象，现报道如下。

1 资料与方法

1.1 一般资料

随机选取2022年1月—2023年6月在沧州市第四医院进行体检的中老年骨质疏松症患者400例为研究对象。其中男性274例，女性126例，年龄40～78岁，平均年龄（62.31±5.40）岁。纳入标准：①年龄≥40岁；②无脊椎外伤骨折病史；③均于我院进行QCT骨密度测量；④参与研究人员均了解研究内容并签署知情同意书。排除标准：①合并骨结核、骨瘤、恶性肿瘤骨转移等骨疾病病史；②合并脊柱非脆性骨折病史；③合并其他影响骨密度的疾病病史；④病例资料不完善。

1.2 方法

所有患者均行腰椎QCT骨密度测量。设备为通用电气GE Optima 620螺旋CT，校准使用明维思（Mindways）公司的4代固定体膜。行腰椎MSCT扫描，正侧位扫描范围必须包括T10-L5，对容积数据进行采集，螺旋数据采集范围上界为胸10椎体上缘，下界为腰5椎体下缘。扫描时患者正常呼吸即可。扫描参数为管电压120 kV，管电流50～400 mAs，层厚1.25 mm，采集视野FOV 500，矩阵512×512。完成扫描后将数据传输至QCT pro工作站，分别测量3个椎体松质骨BMD，除去明显的骨折、变形椎体，在椎体中部标记感兴趣区（ROⅠ），避开椎体周围的皮质骨和后部脊椎静脉，取平均值。

1.3 观察指标

比较不同年龄段患者BMD水平、骨质疏松症患病率、脊柱脆性骨折患病率。按照患者是否发生脊柱脆性骨折将患者分为脆性骨折组和非脆性骨折组，比较两组患者BMD水平和骨质疏松症发病率。使用Pearson相关性分析，观察BMD和年龄、脊柱脆性骨折患病率的相关性。

骨质疏松症诊断标准[3]：BMD≥120 mg/cm3为正常骨密度，80～120 mg/cm3为低骨量，50～80 mg/cm3为骨质疏松，≤50 mg/cm3为严重骨质疏松。本次研究将≤80 mg/cm3的患者诊断为骨质疏松，＞80 mg/cm3的患者诊断为非骨质疏松。

1.4 统计学方法

应用SPSS 19.0统计软件处理数据，符合正态分布的计量资料用均数±标准差（）表示，两组间采用独立样本t检验，多组间采用方差分析；计数资料采用频数（n）、百分率（%）表示，采用χ2检验，以P＜0.05为差异有统计学意义。相关性分析采用Pearson检验。

2 结果

2.1 不同年龄段患者BMD水平及相关疾病患病率

不同年龄段的患者BMD水平、骨质疏松症患病率以及脊柱脆性骨折的发病率均有显著差异（P＜0.05），随着年龄增长BMD水平明显降低，而骨质疏松症患病率以及脊柱脆性骨折的发病率显著升高，71～80岁年龄段BMD水平最低，为（105.60±21.21）mg/cm3，骨质疏松症和脊柱脆性骨折发病率最高，分别为61.19%，43.28%，见表1。

表1 不同年龄段患者BMD水平及相关疾病患病率

2.2 是否有脆性骨折患者BMD水平和骨质疏松症发病率

脆性骨折组患者BMD水平低于非脆性骨折组，骨质疏松症发生率为94.12%，高于非脆性骨折31.23%，差异有统计学意义（P＜0.05），见表2。

表2 是否有脆性骨折患者BMD水平和骨质疏松症发病率

2.3 BMD和年龄、脊柱脆性骨折患病率的相关性

使用Pearson相关性分析，观察BMD和年龄、脊柱脆性骨折患病率的相关性。结果显示BMD与患者年龄、脊柱脆性骨折患病率均为负相关（P＜0.05），见表3。

表3 BMD和年龄、脊柱脆性骨折患病率的相关性

3 讨论

骨质疏松症是一种以骨量减少、骨组织微结构破坏为特征的全身性骨骼疾病，易导致脆性骨折的发生。脆性骨折是指在受到轻微外力时即可发生的骨折，常见于骨质疏松患者[4-5]。随着人口老龄化，骨质疏松症和脆性骨折的发病率逐年上升，由于骨质疏松症的发病过程缓慢且症状隐匿，许多患者在疾病早期并未得到及时诊断和治疗，导致患者基数较大，因此骨折发病率较高，给社会和家庭带来沉重的负担[6]。

骨质疏松症导致脆性骨折的机制主要包括以下几个方面。首先，骨质疏松症患者的骨质量下降，骨骼脆性增加，在外力作用下更容易发生骨折。骨质疏松症患者的骨量通常比正常人少，这会导致骨骼变薄和脆弱。骨量的减少是由于骨吸收和骨形成之间的平衡被打破所导致的。骨吸收是指破骨细胞对骨骼的破坏，而骨形成是指成骨细胞对骨骼的重建。在骨质疏松症患者中，破骨细胞的活性增强，而成骨细胞的活性减弱，从而使骨吸收超过了骨形成。这种失衡会导致骨量减少，从而增加骨折的风险[7-9]。其次，骨质疏松症患者骨组织的微结构破坏，使得骨骼的支撑力和耐受力下降[10]。微结构是指骨骼内部的微观结构，包括胶原蛋白和钙质等物质的排列方式。在骨质疏松症患者中，骨组织的微结构可能发生变化，这会导致骨骼更加脆弱。微结构改变可能导致骨骼内部的缝隙增多，从而使骨骼更加容易断裂。此外，骨质疏松症患者的骨代谢失衡，骨形成和骨吸收速率减慢，导致骨骼的营养状况恶化，易发生骨折。因此，脆性骨折就成为骨质疏松症最常见的并发症[11]。随着60岁以上人口和65岁以上人口数量急剧增加，中老年人骨的强度和韧性较差，肌肉和关节的协调能力相对较差，这使得他们在日常生活中容易发生跌倒等意外伤害。这些因素都增加了骨质疏松性骨折的发病率。由于脊柱具有承担机体重量的作用，因此其发生脆性骨折的风险就更高。也正因为脊柱的重要生理作用，如果发生骨折，轻者患者出现疼痛，影响生活质量，重者可能出现不同程度的残疾。因此如何预防脊柱脆性骨折就成为临床研究的重点内容之一。

骨密度是评价骨质疏松症风险和监控骨折发病的重要指标。定量计算机断层扫描（QCT）是一种独特的测量骨密度的方法，具有较高的准确性和无创性。QCT通过计算机断层扫描技术，利用X射线在不同组织中的衰减程度差异，生成三维图像，从而对骨骼进行精确的三维重建。在扫描过程中，X射线穿透骨骼组织，到达探测器并被转化为电信号。这些电信号进一步被转换为数字信号，并生成骨组织的三维图像。通过对这些图像进行后续处理，可以计算出每个像素的BMD值[12]。在像素级别上，QCT可以区分皮质骨和松质骨，并分别计算它们的BMD。这种区分对于评估骨质疏松风险和骨折风险具有重要意义，因为皮质骨的BMD通常比松质骨的BMD更能反映骨质疏松症的严重程度。QCT测量骨密度需要精确的技术参数，包括X射线的能量、扫描的层厚和像素分辨率等。这些参数的选择直接影响到测量的准确性和可重复性[13]。此外，QCT在临床上的应用广泛，包括诊断骨质疏松症、评估骨折风险、监测药物治疗效果等。

从本次研究来看，不同年龄段的患者BMD水平、骨质疏松症患病率以及脊柱脆性骨折的发病率均有显著差异，71～80岁年龄段BMD水平最低，为（105.60±21.21）mg/cm3，骨质疏松症和脊柱脆性骨折发病率最高，分别为61.19%，43.28%。可见随着年龄增长，骨密度随之降低，而骨质疏松和脊柱脆性骨折的发病风险随之增加。从发生脆性骨折患者的骨密度的研究中发现，脆性骨折组患者BMD水平低于非脆性骨折组，骨质疏松症发生率为94.12%，高于非脆性骨折31.23%，BMD与患者年龄、脊柱脆性骨折患病率均为负相关（P＜0.05）。可见通过对患者的骨密度测量，能够掌握患者骨质疏松的患病情况，进而把控发生脆性骨折的风险。叶东亮等[14]对MRI STIR黑色线性信号，腰椎椎体CT值及骨密度值与老年骨质疏松性椎体压缩骨折发生风险的相关性研究结果发现，骨密度值是测量老年骨质疏松性椎体压缩性骨折发生风险的重要因素，具有很好的预测性能，与本次研究结果相符。

综上所述，中老年腰椎QCT骨密度测量能够确切反映出患者骨质疏松症情况，而骨质疏松症与脊柱脆性骨折的发病率密切相关，因此对于中老年BMD水平较低的情况，应该注意预防脊柱脆性骨折的发生。