老年2型糖尿病患者椎體骨質變化的磁共振波譜特點

李 晶 張 霖

(吉化集團公司總醫院一院內分泌科，吉林 吉林 132021)

2型糖尿病(T2DM)能使老年人患骨質疏松，引起骨皮質明顯變薄，骨松質小梁變細，數目明顯減少，骨骼強度變弱，易導致骨折。骨組織學活檢是診斷骨質變化的金標準，但因其有創臨床應用也受限〔1〕。因此要選擇更好的檢測方法進行有效的評估。隨著MR軟硬件的迅速發展，氫質子磁共振波譜(1H-MRS)作為目前一種無創性的檢測活體內器官、組織細胞代謝、生化變化及化合物定量分析的方法可以通過分析椎體內脂肪含量(FF%)及其脂水比(LWR)來間接評估椎體骨質的變化情況〔2〕。本研究旨在探討老年T2DM椎體骨質變化的1H-MRS特征，為早期發現骨質疏松進而早期有效的干預提供依據。

1 材料與方法

1.1臨床資料 實驗組選擇2012年5月至2013年5月在吉化總醫院內分泌科門診及住院治療老年T2DM 患者200例，男95例，女105例，年齡50～86〔平均(65.2±0.8)〕歲。對照組選擇同期在我院健康體檢老年人群108 例，男52 例，女56例，年齡52～86〔平均(68.6±0.6)〕歲。T2DM診斷標準為世界衛生組織(WHO)1999糖尿病的診斷標準：空腹血糖(FPG)≥7.0 mmol/L，糖負荷后2 h血糖≥11.1 mmol/L及分型標準〔3〕。排除標準為甲亢、肝腎疾病及長期臥床等導致骨質含量改變的疾病及服用激素藥物。骨質疏松診斷根據WHO 推薦的診斷標準〔4〕受試者骨密度(BMD)較骨峰值<2.5 s以上為骨質疏松。

1.2檢查方法 兩組均先行腰椎常規 MR 序列成像掃描，再行 腰3椎體的1H-MRS采集。使用GE Signa Excite 3.0T 超導全身磁共振掃描儀。腰椎常規 MR使用脊柱相控陣線圈，1H-MRS采用體線圈。單體素點解析波譜(PRESS) 序列進行波譜采集。掃描參數：TR=1 500 ms ，TE=35 ms，激勵次數為8，感興趣區容積(VOI)2.0 cm×2.0 cm×2.0 cm，自動勻場并完成波譜的采集。采用工作站自帶Saker軟件。測量1H-MRS中水峰(Swat)和脂峰(Sfat)，計算出脂肪百分含量(FF%)和脂水比(LWR)。

1.3統計學方法 應用SPSS17.0軟件進行分析，計數資料采用方差分析，采用獨立樣本t檢驗分析兩組FF%及LWR間的差異性。

1.4結果 腰3椎體1H-MRS顯示水峰在左，位移于4.65 ppm左右；主要為亞甲基組的脂峰在右，位移于1.3 ppm左右。T2DM組與對照組間FF%、LWR均值相比較，T2DM組〔(59.12±0.14)%,(0.76±0.32)%〕明顯高于正常對照組〔(37.22±2.15)%，(0.55±0.12)%〕。

2 討 論

目前分析DM致骨質疏松的可能機制有〔5〕：(1)DM患者胰島素分泌不足和敏感性下降，致成骨細胞活性降低，骨形成減少；(2)胰島素樣生長因子(IGF)缺乏抑制骨膠原降解；(3)高血糖導致血清的鈣、磷濃度降低，破骨細胞活性增強，骨密度下降；(4)骨鈣素水平降低導致骨的更新率下降；(5)性激素水平改變導致骨吸收大于骨形成，導致骨質疏松的發生；(6)腎功能損害引起鈣磷重吸收明顯下降，骨密度下降；(7)DM外周血管病變微循環障礙及神經病變使骨量丟失；(8)DM視網膜、心臟血管、皮膚等病變會直接或間接影響患者的運動能力，維生素 D 合成減少，導致骨質疏松的發生；(9)一些口服降糖藥可能抑制骨形成，促進骨丟失。

1H-MRS 是一種無創性的MRI功能成像檢查方法提供檢測組織的代謝信息。磁共振波譜分析常用的方法包括受激回波采集方法(STEAM)、點分辨波譜成像(PRESS )等。1H-MRS 是在常規MRI成像基礎上，通過分析椎體內FF%及LWR變化來間接評估對骨質含量所帶來的影響。椎體內紅骨髓與黃骨髓兩者所含脂肪和水成分不同，而MRS譜線中的水峰信號主要由紅骨髓產生，水峰位移于4.65 ppm左右；而脂峰信號主要來源于黃骨髓，主要為亞甲基組位移于1.3 ppm左右。FF%與MRS譜線中脂水信號的關系，用公式：FF%=Sfat/(Sfat+Swat)×100%表示，其中Sfat和Swat分別為MRS譜線中脂峰及水峰的峰下面積，而LWR用公式：LWR =Sfat/Swat表示〔6〕。骨質疏松時骨小梁有著不同程度的減少，使得剩余的骨小梁間隙相對變大，而脂肪組織就代償性的填充了增寬的骨髓間隙，同時伴隨著脂肪組織的相應增多，由黃骨髓來替代骨小梁和造血組織萎縮后的殘余空間位置，LWR亦增大。1H-MRS可作為一個非創傷性量化骨髓肥胖的技術，提供骨髓脂質的不同成分信息并對骨髓中的水分和脂肪含量的定量評估。

本研究對1H-MRS 對腰3椎體測量結果T2DM組FF%、LWR 均值明顯高于正常對照組，這可能是因為DM患者胰島素分泌不足、IGF缺乏、高血糖、骨鈣素水平降低、性激素水平下降、腎功能損害及DM并發癥等常見原因導致患者的椎體內骨髓的脂肪含量增高能夠反映骨質含量的減少或丟失，椎體 FF%增加。而1H-MRS譜線脂峰下面積與椎體的脂肪含量呈正比關系，即椎體脂肪含量越高，1H-MRS 譜線的脂峰下面積越大，進而使 LWR 增大。

3 參考文獻

1孫 琴 ，馮玉蘭 ，邢學農.2型糖尿病合并骨質疏松癥的相關因素分析〔J〕.中華骨質疏松和骨礦鹽疾病雜志，2013；6(1)：34-6.

2Tang GY，Lv ZW，Tang RB，etal.Evaluation of MR spectroscopy and diffusion-weighted MRI in detecting bone marrow changes in postmenopausal women with osteoporosis〔J〕.Clin Radiol，2010；65(5)：377-81.

3黃 春，黃云飛，李 潔，等.2型糖尿病患者合并骨質疏松的多因素分析〔J〕.中華全科醫學，2013；11(3)：388-9.

4粟 麟，陳文輝，李雙蕾，等.2 型糖尿病性骨質疏松發病機制研究進展〔J〕.實用中醫藥雜志，2013；29(6)：499-501.

5徐 新.老年2型糖尿病與骨質疏松的相關因素分析〔J〕.中國實用醫藥，2013；8(24)：68-9.

6尚 偉，余 衛，林 強，等.椎體骨髓狀況的磁共振波譜評估〔J〕.實用放射學雜志，2010；26(1)：63-6.