雙能X線骨密度儀評估人體脂肪含量對骨密度的影響研究

李林昌，宋建兵，韓莉，蔡浩穎，張欣榮，莊振燕

(青海大學附屬醫院放射科，青海 西寧 810001)

有研究[1]表明，人體體重、體質量指數(BMI)和骨密度呈顯著正相關，但目前對于脂肪組織和骨密度的影響研究相對缺乏，且觀點各異。以往受檢測技術條件的限制，測量人體脂肪組織含量較為困難，且數據存在一定偏差，不利于臨床研究的有效開展。近年來，雙能X線骨密度儀(dual energy X-ray absorptiometry，DXA)廣泛用于骨密度檢查領域，對診斷骨科相關疾病診斷如骨質疏松癥等具有顯著作用。目前，國外已將DXA法作為人體成分尤其是骨密度測量的金標準[2]。本院自引進DXA設備以來積極開展骨密度和脂肪組織測量等方面研究，旨在探討構成人體體重成分的脂肪組織含量對骨密度有無顯著影響，為臨床制定骨科相關疾病的防治策略提供理論支持，現報告如下。

1 資料和方法

1.1 一般資料

120名健康受檢者于2017年6月至2018年6月來青海大學附屬醫院接受骨密度相關項目測量。納入標準：身體健康；年齡18歲及以上；患者對本研究知情同意。排除標準：患有嚴重器質性病變或惡性腫瘤、全身性系統疾病等；患有甲狀腺功能亢進癥、強直性脊柱炎等影響骨代謝疾病者；哺乳、妊娠期婦女；測量前6個月服用過可能影響骨代謝的相關激素藥物；脊柱畸形者。120名受檢者中，男性72例，女性48例；年齡29～66歲，平均(45.7±10.3)歲；身高154.3～183.1 cm，平均(169.8±9.7)cm；體重45.2～87.5 kg，平均(63.7±10.2)kg；BMI指數21.7～25.5 kg/m2，平均(23.2±1.5)kg/m2。本研究經院倫理委員會審核批準。

1.2 方法

1.2.1 DXA測量 120名受檢者入院后均由本科兩名資深骨科檢驗技師進行DXA相關測量，儀器采用HOLOGIC Discovery-A型測量儀，受檢者取平仰臥位于DXA掃描床正中位置，四肢自然垂直并攏，膝、踝部用束帶固定，全身掃描程序下掃描后系統自動給出骨密度相關測量數據。分別記錄全身骨密度(BMD)、股骨頸骨密度、全髖及腰椎骨密度值和脂肪組織含量。

1.2.2 研究分組和觀察指標 120名受檢者根據脂肪組織含量情況，取中位數，并將其分為高脂肪含量組和低脂肪含量組，每組各60例；將72例男性受檢者和48例女性受檢者再次平均分為高脂肪含量組和低脂肪含量組。經資料統計，各亞組間性別及年齡分布比較，差異無統計學意義(P>0.05)。分別比較男/女不同脂肪含量的骨密度值差異；分析脂肪含量和骨密度值的內在相關性。

1.3 統計學分析

2 結果

2.1 脂肪組織含量DXA測量情況

DXA測量顯示：120名受檢者脂肪組織含量(12.9～23.5)kg，平均(18.2±5.1)kg。其中，男性受檢者脂肪含量為(12.9～21.8)kg，平均(15.6±3.5)kg，取中位數15.7 kg將其分為高/低脂肪含量組；女性受檢者脂肪含量為(13.5～23.5)kg，平均(19.3±4.2)kg，取中位數19.2 kg將其分高/低脂肪質量組。統計分析得男性的脂肪含量顯著低于女性，男/女高脂肪含量組分別高于男/女低脂肪含量組，差異均具有統計學意義(P<0.05)。

2.2 男性高/低脂肪含量組間DXA骨密度值比較

男性高/低脂肪含量組間各項DXA骨密度值相較，差異無統計學意義(P<0.05)，見表1。

表1 男性高/低脂肪含量組間DXA骨密度值比較±s，g/cm2)

2.3 女性高/低脂肪含量組間DXA骨密度值比較

女性高脂肪含量組中，各項DXA骨密度值均明顯高于低脂肪含量組，差異均具有統計學意義(P<0.05)，見表2。

表2 女性高/低脂肪含量組間DXA骨密度值比較±s，g/cm2)

*P<0.05，與低脂肪含量組比較。

2.4 脂肪組織含量和DXA骨密度值相關性分析

Pearson法分析顯示：男性DXA各項骨密度參數值和脂肪組織含量無明顯相關性(P>0.05)，女性DXA各項骨密度參數值和脂肪組織含量均呈正相關(P<0.05)，見表3。

表3 男/女性脂肪組織含量和DXA各項骨密度值相關性分析

3 討論

目前，有關脂肪含量和骨密度的內在關系的報道并不多見，不斷優化人體骨密度測量精確度及探討其影響因素對防治骨質疏松癥、預防骨折等方面具有重要意義[3]。隨著現代診療技術的迅猛發展，DXA測量法已廣泛用于臨床，它具有操作簡單、測量精確等優點。測量原理是兩種不同能量的X線穿過人體，根據X線的衰減程度區分骨、肌肉和脂肪等成分。低能量狀態下，骨X線衰減程度高于軟組織；高能量狀態下，骨和軟組織衰減程度接近，高低能量轉換下可以獲取骨密度、體質量、脂肪含量、肌肉含量等數據[4-5]。本研究采用DXA測量人體脂肪組織對骨密度的影響，取得了滿意研究成果。

本研究顯示不同性別脂肪組織含量存在顯著差異，這主要與男/女人體成分有關。人體質量主要取決于骨骼、肌肉和脂肪，男性體質量的構成以骨骼和肌肉為主，脂肪含量的影響相對較小，而脂肪含量在女性體質量構成中占據了較大的比重[6]。以往較多報道[7-8]指出BMI作為判斷是否肥胖/超重/低體重的直觀指標，與骨密度呈顯著正相關關系。但本研究認為上述二者的相關性并無較大臨床指導意義，主要是因為BMI的影響因素復雜，無法說明人體質量各成分對骨密度的影響程度。本研究以脂肪含量作為研究指標，進一步細化探討脂肪組織和骨密度的內在聯系，以期對臨床相關骨科疾病的治療和認識起到一定作用。

本研究分別將男/女性受檢者按脂肪含量高低分組，結果顯示男性高/低脂肪含量組的DXA骨密度測量數據并無顯著差異，而女性高脂肪含量組DXA骨密度數據均顯著高于低脂肪含量組。這和文獻報道[9]相吻合，提示脂肪含量對人體骨密度的影響存在性別特征，可能和男/女體質量構成比差異有關。有報道[10～11]指出，體脂肪含量對骨密度的影響僅在女性中表現，且BMI指數越高對骨密度的影響更加明顯，局部脂肪比例增加易導致骨密度下降。本研究認為高脂肪含量和體質量呈高度正相關，高體重會增加骨骼承受的機械負荷，以股骨頸、全髖和腰椎骨負荷最為明顯，促進成骨細胞分化和密度增加[12]。男性由于脂肪含量較少，本研究中的男性高脂肪含量組脂肪含量僅為(17.4±0.6)kg，且脂肪分布較均勻，骨密度的影響較小。有報道[13-14]指出男性骨密度主要取決于肌肉和骨骼的運動負荷，與脂肪含量無關，日常運動勞作中肌肉收縮和代謝變化刺激骨骼成骨效應，增加骨密度。Pearson法分析顯示男性脂肪含量和骨密度無明顯相關性，而女性脂肪含量對骨密度的影響顯著，二者呈正相關關系。

綜上所述，人體脂肪含量對骨密度的影響存在性別特征，男性脂肪含量小，且對骨密度影響較小，女性脂肪含量大，且和骨密度呈正相關。因此，骨質疏松癥防治策略中應維持合理的脂肪含量，不可盲目減肥治療，脂肪含量過低可能導致骨密度下降，增加骨質疏松的風險[15]。但同時也應認識到，相對肌肉骨骼的協調作用，女性脂肪含量對骨密度的影響相對較小，加強必要運動鍛煉仍是肥胖、圍絕經期婦女提高骨密度、預防骨質疏松的主要手段。