孫俊輝，范道洋，肖陽，王衛(wèi)東

（鄭州大學(xué)第一附屬醫(yī)院 骨科，河南 鄭州 450052）

超過一半的成年人遭受過腰痛的困擾，而腰椎間盤退變和骨質(zhì)疏松癥均會(huì)導(dǎo)致腰痛［1-3］。腰椎間盤退變可繼發(fā)腰椎間盤突出、腰椎滑脫、退行性脊柱側(cè)凸等脊柱疾病，進(jìn)而導(dǎo)致相應(yīng)的癥狀，給患者造成極大的痛苦和經(jīng)濟(jì)負(fù)擔(dān)。骨質(zhì)疏松癥是一種骨組織骨密度下降導(dǎo)致骨組織強(qiáng)度降低的全身性骨病，臨床主要表現(xiàn)為脊柱畸形、疼痛，并且容易發(fā)生骨折。我國居民骨質(zhì)疏松的發(fā)病率越來越高。流行病學(xué)調(diào)查結(jié)果顯示，65歲以上的人口中有32.0%的人患有骨質(zhì)疏松［4］。骨質(zhì)疏松和腰椎間盤退變疾病均多發(fā)于中老年人，并且會(huì)出現(xiàn)類似的臨床癥狀，明確兩者之間的關(guān)系將有助于這兩種疾病的臨床治療。雙能X線吸收法（dual energy X-ray absorptiometry，DXA）為診斷骨質(zhì)疏松的金標(biāo)準(zhǔn)，但是腰椎退變患者的椎間盤與關(guān)節(jié)突關(guān)節(jié)退變、骨贅、硬化的終板和血管叢等組織的密度也會(huì)計(jì)算在內(nèi)，會(huì)使骨密度測量值高于實(shí)際值。計(jì)算機(jī)斷層掃描（computed tomography，CT）在評估腰椎退變患者骨質(zhì)疏松情況方面具有明顯的優(yōu)點(diǎn)。根據(jù)Pickhardt等［5］的報(bào)道得知，臨床專業(yè)醫(yī)生可以在不需要額外的檢查、不增加患者經(jīng)濟(jì)負(fù)擔(dān)的情況下使用腰椎的CT值簡單快速地評估患者的骨質(zhì)疏松情況。目前較少有研究利用腰椎常規(guī)平掃CT分析骨質(zhì)疏松與腰椎間盤退變之間的關(guān)系。本研究旨在利用腰椎CT探討骨質(zhì)疏松與腰椎間盤退變的相關(guān)性。

1 資料與方法

1.1 一般資料 回顧性收集2019年10月至2021年3月于鄭州大學(xué)第一附屬醫(yī)院骨科就診的腰腿痛患者的資料。（1）納入標(biāo)準(zhǔn)：①原發(fā)性骨質(zhì)疏松癥；②具備腰椎平掃CT及MRI影像資料。（2）排除標(biāo)準(zhǔn)：①各種疾病或藥物引起的繼發(fā)性骨質(zhì)疏松，如患有甲狀旁腺功能亢進(jìn)、糖尿病或需要長期使用糖皮質(zhì)激素；②腰椎骨折、感染、腫瘤等導(dǎo)致腰椎骨質(zhì)破壞的疾?。虎?個(gè)月內(nèi)曾使用過維生素D、鈣劑、雙磷酸鹽、雌激素等影響骨代謝藥物；④伴有嚴(yán)重的心腦血管疾病。共納入258例患者，統(tǒng)計(jì)患者年齡、性別、身高、體質(zhì)量、體質(zhì)量指數(shù)（body mass index，BMI）等基本資料以及患者腰椎常規(guī)平掃CT、磁共振影像資料。

1.2 觀察指標(biāo)及分組 CT值的測量：CT值是指單位容積內(nèi)組織的X線衰減系數(shù)，單位是亨氏單位（HU）。CT掃描目標(biāo)區(qū)域后進(jìn)行三維重建，在L1椎體中層軸位圖像上選取椎體上終板的下一層、中間層、下終板的上一層，選擇盡可能大的感興趣區(qū)（region of interest，ROI），避開椎體骨皮質(zhì)、局部的骨質(zhì)增生區(qū)域以及血管叢，使用圖像存檔和通信系統(tǒng)（picture archiving and communication system，PACS）軟件分別自動(dòng)算出3個(gè)層面ROI的CT值（圖1）［6］，取3個(gè)層面的平均值記作該椎體的CT值。椎體的主體是松質(zhì)骨，所以測得的椎體CT值代表了松質(zhì)骨的骨密度。根據(jù)Pickhardt等［5］研究結(jié)果進(jìn)行骨質(zhì)疏松程度的分組：L1CT值＜100 HU為骨質(zhì)疏松組，L1CT值為100～160 HU為骨量減少組，L1CT值＞160 HU為骨量正常組。腰椎間盤退變程度的評估：由2名脊柱外科醫(yī)生在MRI圖像上采用國際公認(rèn)的Pfirrmann［7］椎間盤5級分級標(biāo)準(zhǔn)對L1～S1椎體區(qū)域的椎間盤進(jìn)行協(xié)商評判，根據(jù)椎間盤高度、椎間盤纖維環(huán)和髓核的信號強(qiáng)度及兩者的界限將椎間盤退變程度劃分為Ⅰ～Ⅴ級，分別代表評分1～5分，分級越高退變越重。椎間盤退變平均評分是指該患者全部腰椎間盤退變評分的平均值。

圖1 基于CT掃描圖像的ROI選取與定量測量

1.3 統(tǒng)計(jì)學(xué)方法 使用SPSS 21.0統(tǒng)計(jì)軟件進(jìn)行分析。計(jì)數(shù)資料以頻數(shù)和率（%）表示，用χ2檢驗(yàn)進(jìn)行比較；使用均值±標(biāo)準(zhǔn)差（±s）表示計(jì)量資料并用方差分析檢驗(yàn)組間差異；使用方差分析比較不同CT值組間的腰椎間盤退變程度，兩兩比較采用LSD-t法；采用Spearman相關(guān)性分析檢驗(yàn)椎體CT值與腰椎間盤退變的關(guān)系。P＜0.05為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

2 結(jié)果

2.1 基本情況 納入的258例患者年齡為49～72（57.86±4.98）歲，BMI為17.37～33.03（24.60±2.65）kg·m-2。3組性別、年齡、身高、體質(zhì)量、BMI比較，差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＞0.05）。見表1。

表1 3組基本資料比較

2.2 各節(jié)段椎間盤退變評分 除L2/3節(jié)段外，其余節(jié)段腰椎間盤退變評分組間比較差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＜0.05）；除L2/3節(jié)段外，骨質(zhì)疏松組腰椎間盤退變評分高于骨量正常組和骨量減少組（P＜0.05）；骨量減少組腰椎間盤退變評分與骨量正常組比較，差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＞0.05）。見表2。

表2 3組腰椎間盤退變評分比較（±s，分）

表2 3組腰椎間盤退變評分比較（±s，分）

組別 例數(shù) L1/2 L2/3 L3/4 L4/5 L5/S1 L1～S 1.08±0.79 2.85±0.31骨量減少組 91 2.52±0.52 2.75±0.68 2.92±0.40 3.19±0.50 3.15±0.77 2.91±0.32骨質(zhì)疏松組 82 2.72±0.65 2.78±0.52 3.09±0.36 3.31±0.54 3.47±0.74 3.10±0.28 F骨量正常組 85 2.49±0.50 2.66±0.75 2.90±0.45 3.09±0.53 3 4.085 0.962 4.968 3.813 6.197 15.283 P 0.018 0.384 0.008 0.023 0.002 ＜0.001

2.3 CT值與不同節(jié)段腰椎間盤退變的關(guān)系 L1/2、L3/4、L4/5、L5/S1及L1～S1椎間盤退變評分均與L1CT值呈負(fù)相關(guān)（P＜0.05）；L2/3椎間盤退變評分與L1CT值無關(guān)（P＞0.05）。見表3。

表3 L1 CT值與不同節(jié)段腰椎間盤退變的關(guān)系

3 討論

腰腿痛的發(fā)病率呈逐年升高的趨勢，已成為成年人普遍存在的健康問題［8］。骨質(zhì)疏松癥和腰椎退行性疾病均為臨床常見的慢性病，在影響患者生活質(zhì)量的同時(shí)，還間接增加了社會(huì)的負(fù)擔(dān)。廣泛被使用并且被眾人接受的用來測量骨密度和診斷骨質(zhì)疏松的方法是DXA。但是DXA測量的是目標(biāo)區(qū)域內(nèi)所有骨組織的面積密度，不僅不能區(qū)分松質(zhì)骨和皮質(zhì)骨，還會(huì)將腰椎退變患者退變的椎間盤與關(guān)節(jié)突關(guān)節(jié)、骨贅、硬化的終板等結(jié)構(gòu)和椎弓等正常結(jié)構(gòu)的骨密度計(jì)算在內(nèi)，所以DXA測量的骨密度值會(huì)高于實(shí)際值，使松質(zhì)骨骨量減少的事實(shí)被忽略，導(dǎo)致骨質(zhì)疏松的漏診［9］。定量CT（quantitative computed tomography，QCT）是一種可以測量骨組織空間分布體積骨密度的方法，可以選擇性地測定骨松質(zhì)的骨密度，提高骨質(zhì)疏松的診斷率。但是QCT技術(shù)需要專業(yè)的軟件、體模和人員支持，并且QCT測量骨密度的檢查費(fèi)用更高、輻射劑量更大的缺點(diǎn)導(dǎo)致QCT臨床應(yīng)用有限［10］。使用腰椎平掃CT評估腰椎退變性疾病患者的骨質(zhì)疏松情況具有很多優(yōu)點(diǎn)。CT可以完整掃描目標(biāo)區(qū)的全部結(jié)構(gòu)，通過在重建圖像上自行選定ROI測量松質(zhì)骨的CT值，規(guī)避椎體骨皮質(zhì)、骨贅、壓縮骨折區(qū)域、骨島及血管叢，這樣可以大大提高腰椎退變性疾病患者骨質(zhì)疏松的診斷率。腰椎退變性疾病患者常規(guī)需要進(jìn)行腰椎CT檢查，所以不需要額外的時(shí)間、費(fèi)用和檢查就能獲得想要的CT值，且CT值是在PACS軟件上對ROI自動(dòng)讀取的，不需要對臨床醫(yī)生進(jìn)行專業(yè)的學(xué)習(xí)和培訓(xùn)，操作簡單、方便，結(jié)果直觀易于評判，基層醫(yī)院也可以廣泛開展。

目前國內(nèi)外醫(yī)生已經(jīng)逐漸認(rèn)識到使用CT值評估患者骨質(zhì)疏松的價(jià)值。CT值與骨密度存在正相關(guān)的關(guān)系已經(jīng)得到了證明，L1～L4椎體的相關(guān)系數(shù)r2為0.38～0.77，這意味著如果骨含量下降，椎體CT值也會(huì)降低［6，11-12］。L1～L4均可以被用來評估骨質(zhì)疏松，診斷率無明顯差異［5，13］。Pickhardt等［5］提出的以增強(qiáng)CT獲取的L1CT值＜110 HU和以平掃CT獲取的L1CT值＜100 HU來作為診斷骨質(zhì)疏松的標(biāo)準(zhǔn)，并被其他研究［14-19］采用。因此，本研究使用L1CT值＜100 HU診斷骨質(zhì)疏松具有研究基礎(chǔ)及臨床意義。但是，使用CT值評估骨質(zhì)疏松的情況尚存在一些不足之處。首先，椎體CT值的測量結(jié)果可能與CT機(jī)種類、掃描參數(shù)、ROI選擇等有關(guān)。其次，測量椎體的CT值是一種新的評估骨密度的方法，還未確立公認(rèn)的診斷骨質(zhì)疏松的標(biāo)準(zhǔn)。另外，CT檢查相比DXA具有更高的輻射劑量和費(fèi)用，DXA更適用于一些缺乏CT檢查指征的高危人群的篩查和診斷。

既往有研究認(rèn)為骨質(zhì)疏松與腰椎間盤退變呈正相關(guān)［20-21］，部分研究顯示兩者呈負(fù)相關(guān)［22-23］，但也有研究認(rèn)為兩者并無關(guān)系［24］。兩者之間的關(guān)系目前還無定論，矛盾的觀點(diǎn)使得臨床治療策略難定，治療結(jié)果不確切。本研究通過測量L1椎體的CT值間接評估患者骨密度的情況，并以此為依據(jù)將患者分為3組，進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，結(jié)果顯示除L2/3節(jié)段椎間盤外，骨質(zhì)疏松組的其他節(jié)段腰椎間盤退變評分高于其他兩組。這表明骨質(zhì)疏松患者的腰椎間盤退變更加嚴(yán)重。本研究還顯示除L2/3椎間盤外，其他腰椎間盤節(jié)段退變評分與L1CT值呈負(fù)相關(guān)，表現(xiàn)為隨著CT值的降低，腰椎間盤退變分級越來越高，這也就意味患有骨質(zhì)疏松患者的腰椎間盤退變可能更嚴(yán)重。

椎間盤是由纖維環(huán)、髓核以及軟骨終板構(gòu)成的。髓核是一個(gè)無血管的組織，所以它主要通過軟骨終板和纖維環(huán)的彌散作用來獲取營養(yǎng)，微循環(huán)的紊亂會(huì)影響髓核的營養(yǎng)獲取，導(dǎo)致椎間盤的營養(yǎng)供應(yīng)不足而發(fā)生退變［25］。骨密度降低會(huì)引起椎體骨板的微小骨折，微小骨折會(huì)破壞椎體的微血管，不僅影響椎體和椎間盤的營養(yǎng)供給，還影響椎間盤水分子擴(kuò)散運(yùn)動(dòng)，導(dǎo)致椎間盤營養(yǎng)供應(yīng)不足，進(jìn)而加快了腰椎間盤退變的進(jìn)展［26］。已有研究表明骨質(zhì)疏松的病情進(jìn)展過程中，椎間盤基質(zhì)的合成與分解的平衡會(huì)被骨髓和骨細(xì)胞產(chǎn)生的大量炎癥因子打破［27］。這不僅會(huì)加快骨組織分解，降低骨密度，同時(shí)也會(huì)促進(jìn)椎間盤的退變。

本文使用既往文獻(xiàn)中使用較多的診斷骨質(zhì)疏松的CT值標(biāo)準(zhǔn)，但尚無公認(rèn)的診斷骨質(zhì)疏松的CT值標(biāo)準(zhǔn)，可能會(huì)影響骨質(zhì)疏松分組的準(zhǔn)確性。本研究只收集了來院就診的腰腿痛患者的資料，樣本數(shù)量較少。另外CT值的測量與腰椎間盤退變的評分可能存在人為誤差。

綜上所述，腰椎CT值與腰椎間盤退變呈負(fù)相關(guān)，表現(xiàn)為腰椎CT值越小，骨質(zhì)疏松越嚴(yán)重，椎間盤退變可能越嚴(yán)重。但需要注意的是，雖然本研究發(fā)現(xiàn)骨質(zhì)疏松和腰椎間盤退變具有正性相關(guān)關(guān)系，但是并不能證明兩者具有因果關(guān)系，兩者可能同時(shí)發(fā)生從而導(dǎo)致腰痛。治療骨質(zhì)疏松并不意味著腰椎間盤退變就會(huì)減緩或改善。因此，兩者之間的關(guān)系需要進(jìn)一步的臨床研究。