腰椎間盤退變和骨密度的相關(guān)性分析

賈永建 宋潔富 荊志振

1. 山西醫(yī)科大學，太原 030001 2. 山西省人民醫(yī)院，太原 030012

隨著科技與社會的發(fā)展，我國已進入人口老齡化階段。其中，老年人群中骨質(zhì)疏松與腰椎間盤退行性疾病都有較高的發(fā)病率。有研究表明腰椎間盤退變相關(guān)基因與骨質(zhì)疏松相關(guān)基因具有重疊性[1-2]，分析兩種病變的相關(guān)性，對于兩者可能的相互作用關(guān)系及防治具有積極的意義。

本研究采用國際上公認的基于MRI診斷[3]腰椎間盤退變程度的Pfirrmann 分級系統(tǒng)、椎間盤MRI-T1ρ值和DXA法測量相應骨密度[4]，對于骨質(zhì)疏松和腰椎間盤退變發(fā)病率較高的55歲以上女性病例，展開腰椎間盤退變程度與骨密度之間的相關(guān)性研究。

1 材料與方法

1.1 一般資料

1.1.1納入標準：2013年4月-2015年4月以腰腿痛來我院骨科就診的55歲及以上的女性患者。總計納入338例患者。

1.1.2排除標準：(1)外傷及腫瘤可導致椎體及椎間盤破壞的疾病；(2)慢性肝腎功能不全等對骨代謝有影響的疾病；(3)糖尿病、甲狀腺及甲狀旁腺等影響骨代謝的內(nèi)分泌疾病；(4)6個月內(nèi)使用過鈣劑、糖皮質(zhì)激素及性激素等影響骨代謝藥物者；(5)其他影響骨代謝疾病嚴重臟器功能不全者；(6)依從性差者。

1.2 檢查方法

所有病例均行X線片、腰椎MRI檢查，椎間盤退變程度分級A(L4-L5)、MRI-T1ρ(L1-S1平均值)；DXA法檢查骨密度B(腰椎及雙髖 ward’s 三角區(qū)平均T值)。

1.3 診斷標準

1.3.1骨密度：根據(jù)中國老年學學會骨質(zhì)疏松委員會標準診斷法[4]，-1SD～+1SD為骨量正常；-1 SD～-2SD為骨量減少；≤-2SD為骨質(zhì)疏松；≤-2SD并發(fā)生一處或多處骨折為嚴重骨質(zhì)疏松。

1.3.2椎間盤退變分級：應用于椎間盤退變的分級種類很多。目前臨床上應用最多的Pfirrmann 分級系統(tǒng)，該分級方法和臨床癥狀緊密結(jié)合，能夠通過MRI圖像觀察到椎間盤退變情況，這種分級結(jié)果和大體形態(tài)學分級結(jié)果具有高度的一致性[5]。在本研究中采用Pfirrmann 分級標準進行椎間盤退變的判定，主要根據(jù)腰椎MRI矢狀位T2WI 髓核信號的改變，髓核與纖維環(huán)的界限、椎間隙高度的改變來分級，I 級定義為正常椎間盤；Ⅱ級定義為中央?yún)^(qū)域有均勻高信號，與外纖維環(huán)區(qū)分明顯；Ⅲ級，中央椎間盤區(qū)域信號強度不均勻，低于腦脊液信號，但仍能與外圍纖維環(huán)相區(qū)別；Ⅳ級，椎間盤高度減少，且中央?yún)^(qū)域很難與外纖維環(huán)區(qū)分；Ⅴ級，椎間盤的空間塌陷，椎間隙狹窄，且中央椎間盤區(qū)域與外圍纖維環(huán)之間的信號強度沒有什么區(qū)別[6-7]。見表1。

表1 Pfirrmann腰椎間盤退變MRI分級Table 1 Grading of lumbar disc degeneration on T2-weighted sagittal MRI-scans according to Pfirrmann

1.3.3蛋白多糖與T1ρ-MRI 技術(shù)：蛋白多糖(PG)是椎間盤中重要的細胞外基質(zhì)，在椎間盤退變過程的早期其含量及成分的改變先于病理形態(tài)上的改變，并可造成椎間盤生物力學功能的改變。蛋白多糖含量及成分的變化是造成椎間盤退變的主要原因之一，是椎間盤退變的最顯著特征[8-9]。T1ρ-MRI 技術(shù)對于蛋白多糖含量的變化敏感，可對其定量分析，并且有研究表明，椎間盤MRI-T1ρ值與椎間盤蛋白多糖含量及Pfirrmann椎間盤退變MRI分級存在明顯相關(guān)關(guān)系，且與尸體椎間盤標本研究結(jié)果一致[10-12]。綜上，MRI-T1ρ與椎間盤椎間盤退變程度密切相關(guān)，T1ρ-MRI 技術(shù)是繼普通MRI椎間盤退變Pfirrmann分級方法后，可以客觀、敏感、準確并定量分析椎間盤退變的一種可靠方法[12]。

2 結(jié)果

據(jù)Pfirrmann 分級系統(tǒng)，338例患者椎間盤退變分級情況見表2。所有測量數(shù)據(jù)均用統(tǒng)計學軟件SPSS 17.0 進行統(tǒng)計學相關(guān)性分析處理。Pfirrmann腰椎間盤退變MRI分級A與骨密度B(T值)存在相關(guān)關(guān)系(r=-0.206，P<0.01)。腰椎間盤MRI-T1ρ值與骨密度B(T值)存在相關(guān)關(guān)系(r=0.312，P<0.01)。腰椎間盤退變與原發(fā)性骨質(zhì)疏松存在顯著的相關(guān)關(guān)系。

表2 338例患者椎間盤退變分級情況(n)Table 2 Grading of intervertebral disc degeneration in 338 patients (n)

3 討論

有研究表明腰椎間盤退變相關(guān)基因與骨質(zhì)疏松相關(guān)基因具有重疊性[1-2]，腰椎體骨密度與要椎間盤退變的個數(shù)和程度具有一定的相關(guān)性，腰椎間盤突出癥患者的椎體骨密度明顯降低[13]，腰椎體骨密度降低是腰椎間盤突出的危險因素[14]。也有文獻指出，腰椎間盤突出癥對骨密度有一定的影響，但兩者的關(guān)系不顯著，腰椎間盤突出癥并非骨質(zhì)疏松的獨立影響因素[15]。

本研究結(jié)果表明腰椎間盤退變的Pfirrmann法MRI分級與骨密度之間有相關(guān)關(guān)系，相關(guān)系數(shù)-0.206，總體大致表現(xiàn)出腰椎間盤退變分級越高，相應骨密度越低的趨勢；腰椎間盤MRI-T1ρ值與骨密度B(T值)存在相關(guān)關(guān)系，相關(guān)系數(shù)r=0.312，總體表現(xiàn)出腰椎間盤的MRI-T1ρ值越高，相應骨密度越高的趨勢。

腰椎體骨密度與腰椎間盤退變之間可能的相互作用關(guān)系：椎間盤由纖維環(huán)和髓核構(gòu)成，人體成年后，椎間盤失去直接血供，椎體終板軟骨和纖維環(huán)的滲透成為其主要的營養(yǎng)來源。而骨密度的降低，骨強度下降，導致椎體及骨性終板的微小骨折，從而引起椎間盤的營養(yǎng)供給受到破壞，加快了椎間盤的退變[16-18]。

椎間盤退變、骨密度分別與年齡及體重指數(shù)之間的關(guān)系：既往文獻研究表明，腰椎間盤退變與年齡呈現(xiàn)正相關(guān)關(guān)系，與體重指數(shù)呈現(xiàn)正相關(guān)關(guān)系；骨密度與年齡呈現(xiàn)負相關(guān)關(guān)系，與體重指數(shù)呈現(xiàn)正相關(guān)關(guān)系[19-21],與本研究過程中的研究結(jié)果相似。雖然椎間盤退變、骨密度及年齡、體重指數(shù)之間存在相關(guān)關(guān)系，但其中仍存有疑問：(1)椎間盤退變與骨密度的下降是否均只是隨年齡增長機體衰老的伴發(fā)病癥，椎間盤退變與骨密度下降之間是否有確切的相互作用關(guān)系；(2)體重指數(shù)是如何影響骨密度的；(3)體重指數(shù)是如何影響椎間盤的。目前尚未有文獻能明確闡明上述問題，從多因素多角度多層次著手研究分析，應該是下一步研究的方向。

從現(xiàn)有研究結(jié)果的表觀現(xiàn)象看，老年人尤其是老年女性，保持相對正常的體重指數(shù)，增加鈣的攝入與吸收，增加骨強度，減少椎體微小骨折的發(fā)生，對延緩腰椎間盤退變具有積極的作用。