肥胖及骨密度與腰椎間盤退變程度的相關性研究

梁旺全，楊衛保，王輝

(重慶市黔江中心醫院骨科，重慶 409000)

腰椎退行性疾病為脊柱外科臨床常見疾病，會對患者生活質量造成嚴重影響，增加社會經濟負擔[1-2]。肥胖是一種獨立性疾病，也是心腦血管、代謝等疾病的危險因素[3-4]。目前研究初步推斷，肥胖與腰椎間盤退變疾病存在一定關聯性，然而其內在機制尚未明確，且有關不同肥胖程度對各節段腰椎間盤影響的研究尚缺乏報道[5]。另有研究發現，骨質疏松癥與腰椎間盤退變發生有關，低骨密度(bone mineral density,BMD)者的椎間盤退變程度更為嚴重[6]。但也有研究顯示，BMD與腰椎間盤退變程度之間不存在關聯性。基于此，本研究納入2017年1月～2020年1月收治的老年腰椎間盤突出癥患者137例，回顧性分析其臨床資料，探討肥胖與不同節段BMD與腰椎間盤退變程度的關系，并分析不同節段BMD與腰椎間盤退變程度的相關性。現報道如下。

1 資料與方法

1.1 入選標準

納入標準：①既往無脊柱手術[n(%)]史；②腰椎X線、CT及MRI檢查提示無腰椎骨折、滑脫、感染、腫瘤、先天畸形等疾病；③臨床資料完整；④未接受過抗骨質疏松癥藥物治療。排除標準：①由外傷、腫瘤引起的椎間盤、椎體損傷；②合并可能影響骨代謝的疾病，腎功能不全、甲狀腺疾病等；③體檢前半年內，應用過糖皮質激素、鈣劑等藥物；④2年內發生過腰椎骨折者。

1.2 一般資料

基于上述入選標準，選取137例因腰腿痛于本院脊柱骨科門診就診的腰椎間盤突出癥患者，基于體質量指數(body mass index,BMI)，分為正常組(18.50.05)，見表1。

表1 兩組一般資料比較

1.3 測量方法

腰椎BMD檢查：應用LunarDPX Prodigy雙能X射線骨密度儀(美國GE公司)，測量L1～L4腰椎前后位BMD。基于國際臨床骨密度檢測學會官方建議(2008版)，對BMD測量進行質量控制，每次測量前均進行參數矯正。

椎間盤MRI檢查：設備為1.5 T磁共振掃描儀，掃描序列分別為T2加權像橫斷位、T1和T2加權像矢狀位。掃描參數設置：①橫斷位T2WI：TR3000 ms ，TE100 ms，層厚、層距分別為4 mm、1 mm，共15層，矩陣320×256，視野320 mm，掃描時間3 min 49 s；②矢狀位T1WI：TR 1150 ms ，TE 22 ms，層厚、層距分別為4 mm、1 mm，共10層，矩陣320×256，視野320 mm，掃描時間2 min 51 s；③矢狀位T2WI：TR 3200 ms ，TE 100 ms，層厚、層距分別為4 mm、1 mm，共10層，矩陣320×256，視野320 mm，掃描時間3 min 14 s。

腰椎間盤退變評價：以T2加權相矢狀位圖像為依據，應用Pfirrmann 5級評分法評價L1-2～L4-5腰椎間盤退化程度，分越高示退化程度越高。

1.4 統計學處理

2 結果

2.1 腰椎BMD水平比較

三組上腰椎椎體(L1、L2)BMD水平比較，差異均無統計學意義(P>0.05)；三組下腰椎椎體(L3、L4)BMD水平差異有統計學意義(P<0.05)，其中，肥胖組L3與L4BMD水平均明顯高于其他兩組(P<0.05)，超重組L3與L4BMD水平明顯高于正常組(P<0.05)，見表2和圖1。

表2 三組腰椎BMD水平比較

注：與正常組比較，#P<0.05;與超重組比較，*P<0.05圖1 三組腰椎BMD水平比較

2.2 腰椎間盤退變程度Pfirrmann分級比較

三組上腰椎(L1-2、L2-3)退變程度差異均無統計學意義(P>0.05)；三組下腰椎椎間盤(L3-4、L4-5)退變程度差異均有統計學意義(P<0.05)，其中，肥胖組L3-4、L4-5段椎間盤退變程度明顯高于其他兩組(P<0.05)，超重組L3-4、L4-5段椎間盤退變程度明顯高于正常組(P<0.05)，見表3和圖2。

表3 三組腰椎間盤退變程度Pfirrmann分級比較

注：與正常組比較，#P<0.05;與超重組比較，*P<0.05圖2 三組腰椎間盤退變程度Pfirrmann評分比較

2.3 肥胖組腰椎BMD與腰椎間盤退變程度Pfirrmann分級相關性分析

Pearson相關性分析顯示，下腰椎椎體L3BMD水平與L3-4椎間盤退變程度呈負相關(r=-0.547，P<0.05)；L4BMD水平與L4-5椎間盤退變程度呈負相關(r=-0.741，P<0.05)，分別見圖3。

圖3

3 討論

肥胖目前已被證實為骨關節炎、腰椎疾病的危險因素，可增加發病風險[7-8]。肥胖或與腰椎間盤退變存在關聯，從機制層面分析，肥胖或可通過影響細胞外基質及酶合成，使得腰椎間盤負荷增加，致使其分布情況發生改變。有研究認為，動脈粥樣硬化與腰椎間盤退變聯系密切，可對椎間盤血液供應及營養運輸產生不同程度影響。而對于動脈粥樣硬化疾病，其相關危險因素常與肥胖存在緊密聯系，動脈粥樣硬化或為肥胖影響腰椎間盤退變的其中一個機制[9]。另有學者[10]認為，肥胖為系統性炎癥疾病，可致腫瘤壞死因子、C反應蛋白等炎性因子水平顯著上升，由此可推測，肥胖或可通過炎癥反應對腰椎間盤退變發生及發展產生影響。但目前，此假說未能得到證實。

本研究依據BMI進行分組，分析不同BMI腰椎間盤突出癥患者BMD與腰椎間盤退變程度差異，結果發現，肥胖組L3與L4BMD水平、L3-4與L4-5椎間盤退變程度均明顯高于其他兩組，超重組L3與L4BMD水平、L3-4與L4-5椎間盤退變程度明顯高于正常組。結果提示，體質量指數或與腰椎BMD、腰椎間盤退變程度存在關聯；對于腰椎間盤突出癥合并肥胖患者，更易發生下腰椎椎間盤退變。

徐浩偉等[11]研究表明，骨質疏松與腰椎間盤退變在相關基因上具有一定重疊性，與此同時，腰椎BMD或與腰椎間盤退變個數具有相關性。然而，也有學者認為，腰椎BMD與腰椎間盤退變程度不存在相關性。李明等[12]對不同性別人群腰椎BMD與腰椎間盤退變程度關系進行分析發現，相較于女性組，男性組各節段腰椎BMD水平明顯更高，而腰椎間盤退變程度明顯更低；女性相較于男性，其腰椎BMD更低、腰椎間盤退變程度更高，這與女性在絕經后機體內雌激素水平急劇下降有關[13]。本研究探討腰椎BMD與腰椎間盤退變程度之間的關系，結果發現，上腰椎椎體(L1、L2)BMD水平與對應上腰椎椎間盤退變程度不存在顯著相關性；下腰椎L3BMD水平與L3-4椎間盤退變程度、L4BMD水平與L4-5椎間盤退變程度均呈負相關。究其緣由，或在于：①椎間盤組成主要為纖維環與髓核，成年后可經椎體終板軟骨以及纖維環滲透獲取營養，對于椎骨BMD較低的肥胖患者或者骨質疏松癥合并肥胖患者，可能由于椎體終板存在著細微骨折，進而致使椎間盤營養供給失衡，退變加快，程度加深[14]；②骨質疏松可致腰椎生物力學強度降低，椎間盤彈性減弱，致使其所承受壓力增加，導致髓核壓縮、纖維環拉伸，當壓力超負荷時，可引發髓核突出[15]；③腰椎骨質疏松可致椎體滑脫、不穩或者脊柱側彎等情況，從而使得相應節段應力顯著增加，而致椎間盤結構受損。

綜上所述，體質量或與腰椎BMD、腰椎間盤退變程度存在關聯；對于腰椎間盤突出癥合并肥胖患者，更易發生下腰椎椎間盤退變，下腰椎椎體BMD與相鄰椎間盤退變程度呈負相關，椎間盤退變程度隨BMD水平升高有減緩趨勢。