孔祥臻，王 增，于興明，焦 偉，朱莊臣，張業(yè)鋒，王俊勤

（山東第一醫(yī)科大學第二附屬醫(yī)院脊柱外科，山東泰安 271000）

骨質(zhì)疏松性脊柱骨折（osteoporotic vertebral com?pression fracture,OVCF）是老年人主要的椎體骨折原因，以胸腰段前柱椎體的壓縮性骨折最為常見。

隨著世界老齡化趨勢的不斷進展，在體弱的老年人群中易跌倒、骨質(zhì)流失等因素的普遍存在導致OVCF發(fā)生率不斷上升［1］。對于OVCF的再發(fā)，許多研究表明初次骨折是骨折再發(fā)的絕對危險因素［2，3］。與沒有骨折的患者相比，骨質(zhì)疏松性骨折患者再次骨折的風險平均高出兩倍［4］，相伴隨的再次骨折患者的死亡率也會明顯增加［5］。在預防OVCF的再發(fā)及并發(fā)癥方面，臨床上主要采用規(guī)范抗骨質(zhì)疏松治療、嚴格佩戴護具等手段，但效果不甚理想。

骨質(zhì)疏松癥常以骨密度（bone mineral density,BMD）作為診斷的標準。有研究表明骨密度的下降與肌肉質(zhì)量和強度的下降呈正相關(guān)［6］。但既往文獻顯示腰椎旁肌肉質(zhì)量下降是否為椎體骨質(zhì)疏松性骨折的危險因素并無定論。故本研究通過分析腰椎椎旁肌肉質(zhì)量及脂肪變性程度與初次OVCF、OVCF再發(fā)的關(guān)系，探討其臨床意義，最終對預防骨質(zhì)疏松性椎體骨折的發(fā)生，減少晚期并發(fā)癥的出現(xiàn)，實現(xiàn)骨質(zhì)疏松性椎體骨折病人個體化治療給予建議。

1 資料與方法

1.1 納入與排除標準

納入標準：（1）年齡≥60歲；（2）臨床和影像診斷為OVCF（圖1a）或單純骨質(zhì)疏松；（3）MRI檢查與BMD檢查資料齊全。

排除標準：（1）既往有外傷性椎體骨折病史；（2）有腰椎融合或減壓等任何腰椎手術(shù)史者；（3）強直性脊柱炎；（4）脊柱感染，或脊柱腫瘤；（4）累及脊柱的關(guān)免疫性疾病；（5）有藥物或酒精濫用史。

1.2 一般資料

回顧性分析2020年1月—2020年12月在山東第一醫(yī)科大學第二附屬醫(yī)院脊柱外科收治患者的臨床資料。共64例OVCF患者符合上述標準，納入本研究。其中，男13例，女性51例，平均年齡（72.11±6.84）歲。39例為初次骨折患者（初次骨折組），25例為再發(fā)骨折患者（再骨折組）；隨機選擇同期間就診的無OVCF的骨質(zhì)疏松癥患者20例作為無骨折對照組。本研究經(jīng)本院倫理委員會批準，所有研究對象均知情同意。

1.3 檢測方法

1.3.1 MRI椎旁肌測量

對所有研究對象均采用GE公司Discovery MR 750 3-tesla成像系統(tǒng)進行腰椎檢查，以腰椎MRI T2加權(quán)像軸位片為基礎，借助軟件image-proplus 6.0，選取L3下終板處的軸位圖像，此為最好的研究內(nèi)臟脂肪的切片位置［9］，測量雙側(cè)椎旁肌，包括多裂肌和豎脊肌的橫截面積（cross-sectional area,CSA）、肌肉間隙脂肪組織（intermuscular adipose tissue,IMAT）。并根據(jù)IMAT計算標準化IMAT（normalized IMAT,nIMAT）值，nIMAT（%）=IMAT×100/CSA。具體步驟如下：選取患者T2加權(quán)MRI，L3下終板處軸位圖像，在image-proplus 6.0上選出感興趣區(qū)域（region of interest,ROI）（圖 1b）；參考劉斌等［10］的測量方法，首先測量MRI上皮下脂肪的灰度范圍（圖1c），而后測量椎旁肌肉ROI的灰度范圍（圖1d）；CSA即為ROI的總面積，IMAT即為ROI上圖1c、1d兩圖灰度值重疊部分（即ROI中脂肪的灰度值范圍）所占的面積。

圖1 患者，女，67歲，L1椎體壓縮骨折伴L3椎體陳舊性骨折，MRI影像診斷與測量 1a:MRI矢狀面掃描顯示L1椎體OVCF（黃色箭頭：本次新鮮骨折；綠色箭頭：既往陳舊性骨折） 1b:L3下終板平面T2加權(quán)MRI圖像選擇出多裂肌和豎脊肌為興趣區(qū) 1c:皮下脂肪灰度范圍 1d:椎旁肌肉灰度范圍

1.3.2 BMD檢測

采用HOLOGIC公司HORIZON W型骨密度測試儀進行雙能X線吸收法（dual energy X-ray absorpti?ometry,DXA）測量L1～4骨密度并平均，記錄實測值BMD及T值。

1.4 骨折診斷分類標準

以腰椎MRI作為影像學標準，邀請兩名及以上經(jīng)驗豐富的主治醫(yī)師共同診斷。診斷標準如下：骨質(zhì)疏松癥患者無暴力等因素導致的突發(fā)劇烈腰痛病史，符合低創(chuàng)傷性骨折特征［7］，MRI影像中發(fā)現(xiàn)形變椎體內(nèi)在T1加權(quán)圖像中表現(xiàn)低信號，T2加權(quán)圖像中出現(xiàn)高信號，其位置與患者疼痛癥狀一致，即可診斷此腰椎節(jié)段新鮮壓縮骨折發(fā)生。如追問病史此次癥狀發(fā)生前無既往突發(fā)腰痛病史，MRI影像見余腰椎形態(tài)良好，可診斷為初次OVCF發(fā)生，納入初骨折組。如入院后MRI檢查中發(fā)現(xiàn)除此椎體節(jié)段外，余椎體存在一個或多個雙凹樣或楔形樣變，MRI影像T2加權(quán)圖像見節(jié)段椎體無明顯信號改變，追問病史既往存在突發(fā)腰痛病史，符合低創(chuàng)傷性骨折特征，可確診該患者既往OVCF發(fā)生［8］，結(jié)合此次新鮮壓縮骨折發(fā)生，可診斷為OVCF再發(fā)，納入再骨折組。

1.5 統(tǒng)計學方法

采用IBM SPSS 23.0統(tǒng)計軟件進行分析。計量數(shù)據(jù)以±s表示，資料呈正態(tài)分布時，組間比較采用單因素方差分析，兩兩比較采用LSD法；資料呈非正態(tài)分布時，采用秩和檢驗。計數(shù)資料采用x2檢驗或Fisher精確檢驗。骨密度與CSA、IMAT及nIMAT間行Pearson相關(guān)分析，骨狀態(tài)（無骨折為1，初骨折為2，再發(fā)骨折為3）分別與CSA、IMAT及nIMAT行Spearman相關(guān)分析。P<0.05為差異有統(tǒng)計學意義。

2 結(jié)果

2.1 基線資料

三組患者基線資料見表1，三組患者在年齡、性別構(gòu)成和合并病情況的差異均無統(tǒng)計學意義（P>0.05）。三組患者體質(zhì)指數(shù)（body mass index,BMI）實測值由高到低依次為：無骨折組>再骨折組>初骨折組，差異無統(tǒng)計學意義（P>0.05）。所有患者腰椎骨密度檢測結(jié)果的T值均≤-2.5，符合骨質(zhì)疏松癥的臨床診斷標準；三組患者T值的絕對值由高到低分別為再骨折組>初骨折組>無骨折組，差異有統(tǒng)計學意義（P<0.05）；其中，無骨折組顯著低于初骨折組和再骨折組（P<0.05），但初骨折組與再骨折組間的差異無統(tǒng)計學意義（P>0.05）。

表1 三組患者基線資料與比較

2.2 三組患者BMD與椎旁肌測量比較

三組患者BMD與MRI椎旁肌測量結(jié)果見表2，BMD實測值由高到低依次為：無骨折組>初骨折組>再骨折組，差異存在統(tǒng)計學意義（P<0.05）；其中，無骨折組顯著高于初骨折組和再骨折組（P<0.05），但初骨折組與再骨折組間的差異無統(tǒng)計學意義（P>0.05）。

表2 三組患者BMD實測值及椎旁肌測量結(jié)果（±s）與比較

表2 三組患者BMD實測值及椎旁肌測量結(jié)果（±s）與比較

images/BZ_40_205_743_575_809.pngBMD（g/cm3）IMAT（mm2）images/BZ_40_575_743_917_809.png0.72±0.04 2 137.93±456.68images/BZ_40_917_743_1453_809.png0.68±0.08 2 273.93±601.47images/BZ_40_1453_743_1935_809.png0.65±0.10 2 758.55±892.38images/BZ_40_1935_743_2276_809.pngimages/BZ_40_205_876_575_942.pngimages/BZ_40_575_876_917_942.pngimages/BZ_40_917_876_1453_942.pngimages/BZ_40_205_1009_575_1075.pngimages/BZ_40_575_1009_917_1075.pngimages/BZ_40_1453_876_1935_942.pngimages/BZ_40_1935_876_2276_942.pngimages/BZ_40_917_1009_1453_1075.pngimages/BZ_40_1453_1009_1935_1075.pngimages/BZ_40_1935_1009_2276_1075.png0.014 0.005

椎旁肌影像測量方面，三組患者CSA測量值由高到低依次為：無骨折組>初骨折組>再骨折組，三組間差異均無統(tǒng)計學意義（P>0.05）。三組患者IMAT測量值由高到低依次為：再骨折組>初骨折組>無骨折組，三組間差異有統(tǒng)計學意義（P<0.05）。其中，再骨折組顯著高于初骨折組和無骨折組（P<0.05），但無骨折組與初骨折組間的差異無統(tǒng)計學意義（P>0.05）；三組患者nIMAT值由高到低依次為：再骨折組>初骨折組>無骨折組，三間差異有統(tǒng)計學意義（P<0.05）。同樣再骨折組顯著高于初骨折組和無骨折組（兩組間比較均P<0.001），無骨折組與初骨折組間的差異無統(tǒng)計學意義（P>0.05）。

2.3 相關(guān)分析

骨狀態(tài)指標與椎旁肌影像測量指標的相關(guān)分析結(jié)果見表3，Pearson相關(guān)分析表明：CSA和IMAT與BMD無相關(guān)性（P>0.05），而nIMAT與BMD均呈顯著負相關(guān)（P<0.05）。

表3 骨狀態(tài)與椎旁肌測量的相關(guān)分析結(jié)果

Spearman秩和相關(guān)分析表明，CSA與骨狀態(tài)無顯著相關(guān)性（P>0.05），而IMAT和nIMAT均與不良骨狀態(tài)呈顯著正相關(guān)（P<0.05）。

3 討 論

既往很多研究表明，骨密度與OVCF存在顯著相關(guān)性。本次研究也驗證了這一點。無骨折組的骨密度值無論與初次骨折或再次骨折組，都有顯著的差異性。對于初次骨折與再次骨折，骨密度值未見明顯差異。這表明骨密度的降低會使OVCF更易發(fā)生。

骨骼和肌肉中的脂肪是相關(guān)的，這種關(guān)系受到骨質(zhì)疏松程度的影響［11］。在本研究中，骨密度的變化與CSA及IMAT均不存在明顯相關(guān)性，骨密度與根據(jù)兩者結(jié)合后計算出的nIMAT存在明顯的負相關(guān)，雖然不能確定二者的因果關(guān)系，但這可以表明骨密度降低伴隨著脂肪變性程度的增加。人體骨骼系統(tǒng)的更替是基于成骨細胞與破骨細胞共同作用的動態(tài)平衡，如果此動態(tài)穩(wěn)定失調(diào)則會導致疾病的發(fā)生，比如骨質(zhì)疏松癥。在骨質(zhì)疏松癥的患者中，有更多的脂肪傾向于在骨與肌肉組織中聚集。脂肪細胞和成骨細胞共同起源于骨髓中的多能間充質(zhì)干細胞，其分化為脂肪細胞和成骨細胞的能力是等同的［12］。有研究表明骨髓中脂肪細胞的數(shù)量與骨質(zhì)形成的數(shù)量呈負相關(guān)［13］，這和本研究相符。脂肪細胞數(shù)量的增多可抑制成骨細胞的活動，減少骨組織的灌注，增強破骨細胞對于骨質(zhì)的破壞作用，同時脂肪中炎性細胞因子IL-6和TNF-α的釋放也會導致脂肪毒性、骨質(zhì)減少和骨骼肌質(zhì)量的下降［14］。

肌肉在維持人體姿勢穩(wěn)定中起到了重大的作用。在人體直立的時候，腰肌的作用是彎曲臀部肌肉；在行走時，腰肌是使雙腿盡快向前移動的主要肌肉之一，可以通過做出恢復動作來避免摔倒［15］。椎旁肌肉主要作用為支撐與控制脊柱的運動，在本研究中三組椎旁肌肉的體積與OVCF的比較均未存在明顯相關(guān)性。椎旁肌肉體積與個人營養(yǎng)狀況和先天性因素有關(guān)，在未對身體質(zhì)量指數(shù)做標準規(guī)范時，單純CSA及IMAT的測量對比可能會出現(xiàn)相應的偏倚；以CSA為基礎來計算得出的nIMAT可以適當性的規(guī)避由個體化差異帶來的誤差可能性，得出較為準確的結(jié)論。本研究發(fā)現(xiàn)在無骨折組與初次骨折組的對比中nIMAT未見明顯差別，在無骨折組、初次骨折組與再骨折組比較中，后者脂肪變性程度明顯升高。同時相關(guān)性分析也表明，骨折的狀態(tài)與椎旁肌肉脂肪變性程度呈現(xiàn)一個正相關(guān)態(tài)勢。對于存在陳舊性骨折的患者，長期臥床休息、運動量的下降及飲食質(zhì)量的降低導致了肌肉營養(yǎng)的不足，增加了脂肪變性的程度，導致再次骨折的風險增加。

所以，為了預防OVCF的再次發(fā)生，除了早期規(guī)范治療，抗骨質(zhì)疏松外，還需進行系統(tǒng)性的腰背部肌肉功能鍛煉。增強肌肉力量有利于減緩骨質(zhì)流失甚至增加骨量，維持脊柱及保持姿勢的穩(wěn)定性，有效預防再骨折及長期并發(fā)癥的出現(xiàn)。

既往對于肌肉脂肪變性和骨折關(guān)系的研究充滿了不確定性。Harris［16］、Trajanoska［17］、Anand［18］的研究表明，單純的肌少癥疾患并不會增加骨折增加的額外風險，這與本研究的結(jié)論相似。Capozza［19］、Hi?da［20］、 Yu［21］研究表明肌肉質(zhì)量減少易導致初次OVCF發(fā)生。Capozza［19］回顧性研究的患者為既往存在OVCF病史，納入試驗后行DXA檢查，沒有記錄這之間所經(jīng)歷的時間。較長的時間可能會因長期臥床或患肢的制動導致肌肉的萎縮，造成研究的差異。Hida［20］、Yu［21］沒有排除既往骨折和糖尿病等內(nèi)科疾病對于骨折的影響。Wang［22］研究了脊柱后凸成形術(shù)（PKP）術(shù)后再發(fā)骨折與肌少癥的關(guān)系，但其沒有對PKP術(shù)中所置入的骨水泥的量與位置記錄比較。

當然本研究也有一些缺陷。在對于椎旁肌肉的脂肪浸潤程度的分析上，由于腰方肌與多裂肌的界限較為模糊，以及肌肉內(nèi)脂肪在軟件中的色彩值標準的不統(tǒng)一，導致這部分數(shù)據(jù)得出的較為主觀，使得研究的結(jié)果可能會出現(xiàn)偏差。

總之，骨密度降低是OVCF發(fā)生的危險因素之一。椎旁肌肉肌間脂肪變性與骨密度呈負相關(guān)，脂肪變性程度的增加是椎體骨質(zhì)疏松性骨折再發(fā)的危險因素之一，且骨質(zhì)疏松性椎體骨折不良狀態(tài)的改變與椎旁肌肉脂肪變性的程度呈正相關(guān)。