雙能CT定量參數聯合血清骨硬化蛋白、同型半胱氨酸水平對絕經后女性骨質疏松的診斷價值

孟偉，趙霞，李澄云，劉守標

骨質疏松癥(osteoporosis，OP)是一種全球性的健康問題，其特點是低骨密度(bone mineral density，BMD)和骨組織微結構惡化，使骨強度降低及和骨骼脆性增加[1]。近年的研究顯示，我國40～49歲人群OP的發生率為3.2%，65歲以上人群OP的發生率達到32.0%，嚴重危害中老年人群的身心健康，并給其日常生活帶來了極大的困擾[2]。絕經后女性體內雌激素水平降低，對骨代謝水平造成了較大影響，因此更是OP的高危人群[3]。在目前的骨肌系統臨床和科研的OP診斷中，雙能X線骨密度測量儀(dural energy X-ray，DXA)和定量CT是廣泛應用的兩種方法。DXA是診斷OP的“金標準”[4]，但其易受體位、骨質增生及主動脈壁鈣化的影響；定量CT測量忽略了骨髓脂肪含量對BMD的影響[5]。雙能CT可以利用虛擬去鈣(virtual non-calcium，VNCa)技術對鈣、水和脂肪等不同成分進行定量分析[6,7]。最近的研究顯示，雙能CT可在診斷椎體骨折的同時評估椎體骨密度情況，從而實現對臨床檢查流程的優化[8]。近年來，隨著人們對血清學標志物的研究不斷深入，骨代謝相關分子標志物的研究也取得了一定進展。 Wntt/β-catenin信號通路是調節骨代謝的重要途徑。骨硬化蛋白(sclerostin，SOST)由骨細胞分泌，是Wntt/β-catenin信號通路的抑制因子，可通過下調該信號通路抑制骨形成[9]。多項研究顯示SOST已被證實與OP的發生、發展密切相關[9,10]。同型半胱氨酸(homocysteine，Hcy)是一種含硫氨基酸，多項研究顯示絕經后女性Hcy水平增高使得OP和骨折發生的風險增高[11,12]。有研究顯示，Hcy增高可抑制膠原纖維之間的交聯，阻礙骨膠原結構的形成，從而使骨質量降低，骨形成減少，導致骨質疏松的發生[12]。然而目前還較少有研究探討血清SOST及Hcy水平在OP中的診斷價值。因此，本研究旨在探討雙能CT定量參數聯合血清SOST、Hcy水平檢測在絕經后女性OP中的診斷價值，以期為臨床診療提供參考。

材料與方法

1.研究對象

選擇2021年1月-2021年12月于我院就診及體檢的176例絕經后女性作為研究對象。病例納入標準：①年齡不超過80周歲；②絕經時間不少于1年；③自愿行腰椎DXA及雙能CT檢查，且數據完整；④血清SOST水平檢測資料完整。病例排除標準：①患有嚴重心、腦、肝、腎功能障礙；②合并強直性脊柱炎、類風濕關節炎等自身免疫性疾病或骨代謝疾病；③有腰部骨折或腰椎手術史；④近半年內使用過影響骨代謝水平的藥物，如糖皮質激素、降鈣素或甲狀旁腺激素等。根據DXA測量腰椎T值≤-2.5 SD的骨質疏松診斷標準[4]，將所有研究對象分為OP組(92例)和非OP組(84例)。本研究所有程序均符合赫爾辛基宣言，得到了醫院倫理委員會的批準，所有研究對象均自愿參與本項研究，并簽署了書面知情同意書。

2.研究方法

CT檢查采用Siemens Somatom Definition Flash雙源CT，受檢者取仰臥位，雙手上舉，掃描范圍自L1椎體下緣至L4椎體上緣。A、B球管的管電壓分別為80 kV、Sn 140 kV，有效管電流為250 mA，螺距0.6，準直寬度32×0.6 mm，旋轉時間500 ms/r，視野500 mm×500 mm，重建層厚1 mm，層間距0.75 mm。在西門子雙能量分析軟件syngo.via 10.0上基于肝虛擬平掃(virtualnon-contrast,VNC)功能模塊對鈣和脂肪進行定量分析。手動在椎體的前2/3勾畫圓形區域作為感興趣區，避開椎體中央靜脈區域及骨皮質區，測量L1～L4椎體感興趣區內鈣的CT值、鈣濃度及脂肪分數(圖1)。由1位具有豐富肌骨系統影像診斷經驗的副主任醫師獨立測量所有定量參數。

圖1 雙能CT對椎體中鈣和脂肪定量參數的測量。 圖2 DXA對椎體BMD的測量。

DXA測量腰椎BMD：使用杰凱利公司生產的GEIDXAANVANCE骨密度儀對腰椎L1～L4的骨密度值進行測量，并自動計算T值(圖2)。掃描參數：管電壓140/100 kV，管電流2.5 mA。參照中華醫學會骨質疏松和骨礦鹽疾病學會推薦的診斷標準：T值≥-1 SD為骨量正常；-2.5 SD

一般資料的搜集及血清SOST水平的檢測：記錄所有研究對象的年齡、體質量指數(body mass index，BMI)、絕經年限及糖尿病史等情況。采集所有研究對象的空腹靜脈血2 mL，離心后取上層血清，置于-80℃冰箱中待用。采用酶聯免疫吸附試驗檢測血清中的SOST蛋白表達水平，采用免疫測定法檢測血清中Hcy的水平。

3.統計學處理

采用SPSS 22.0軟件進行統計學分析。符合正態分布的定量資料以均值±標準差表示，組間比較采用t檢驗。分類變量以頻數表示，組間比較采用χ2檢驗。采用Pearson相關性分析兩符合正態分布的定量變量間的相關性。采用二元Logistic回歸分析進行多因素相關性分析，DECT定量參數及血清SOST、Hcy水平對絕經后女性骨質疏松的診斷效能采用受試者工作特征(receiver operator characteristic，ROC)曲線進行分析。以P<0.05為差異有統計學意義。

結 果

1.兩組患者的基線資料比較

OP組與非OP組患者的年齡、BMI、絕經年限和糖尿病史比較差異均無統計學意義(P>0.05)，OP組的BMD顯著低于非OP組，差異有統計學意義(P<0.05，表1)。

表1 兩組患者的一般資料比較

2.兩組DECT定量參數及血清SOST、Hcy水平的比較

OP組鈣的CT值及鈣濃度顯著低于非OP組，差異有統計學意義(P<0.05)，OP組與非OP組的脂肪分數比較差異無統計學意義(P>0.05)，OP組的血清SOST、Hcy水平顯著高于非OP組，差異有統計學意義(P<0.05，表2)。

表2 兩組DECT定量參數及血清SOST、Hcy水平的比較

3.DECT定量參數及血清SOST、Hcy水平與BMD的相關性

鈣的CT值、鈣濃度與BMD間均呈顯著正相關關系(r值分別為0.513、0.442，P值均<0.001)，血清SOST、Hcy水平與BMD間均呈顯著負相關關系(r值分別為-0.346、-0.411，P值均<0.001，圖3)。

4.雙能CT定量參數及血清SOST、Hcy水平對絕經后女性OP的二元Logistic回歸分析

以絕經后女性是否發生OP為因變量(OP=1，非OP=0)，將DECT定量參數及血清SOST、Hcy水平均作為自變量納入多因素Logistic回歸分析中，結果顯示，鈣的CT值、鈣濃度及血清SOST、Hcy水平是OP的獨立相關因素(P<0.05，表3)。

表3 相關變量對絕經后女性OP的二元Logistic回歸分析

5.雙能CT定量參數及血清SOST、Hcy水平對絕經后女性OP的診斷價值

ROC曲線分析結果顯示，鈣的CT值診斷OP的ROC曲線下面積(area under curve,AUC)為0.860(95%CI：0.804～0.915，P<0.001)，截斷值為142.96，敏感度和特異度分別為88.0%和71.4%。鈣濃度診斷OP的AUC為0.868(95%CI：0.814～0.922，P<0.001)，截斷值為6.64，敏感度和特異度分別為87.0%和72.6%。血清SOST水平診斷OP的AUC為0.813(95%CI：0.750～0.875，P<0.001)，截斷值為0.79，敏感度和特異度分別為75.0%和76.2%。血清Hcy水平診斷OP的AUC為0.830(95%CI：0.770～0.890，P<0.001)，截斷值為12.07，敏感度和特異度分別為79.3%和73.8%。四者聯合(鈣的CT值、鈣濃度、血清SOST水平、血清Hcy水平)診斷OP的AUC為0.946(95%CI：0.913～0.978，P<0.001)，敏感度和特異度分別為90.2%和88.1%(圖4)。

圖3 DECT定量參數及血清SOST、Hcy水平與BMD的相關性散點圖。a)鈣的CT值與BMD的相關性散點圖；b)鈣濃度與BMD的相關性散點圖；c)SOST水平與BMD的相關性散點圖；d)Hcy水平與BMD的相關性散點圖。 圖4 雙能CT定量參數及血清SOST、Hcy水平診斷絕經后女性OP的ROC曲線。

討 論

OP的病理特征主要為骨質流失、骨微結構破壞，導致骨密度和骨量下降，主要臨床癥狀為腰腿疼痛、脊柱變形及脆性骨折等[13,14]。絕經后女性是骨質疏松發病的高危人群，相關研究顯示，絕經后女性發生OP的風險是同齡男性的3倍[15]。因此，在絕經后女性人群中早期診斷及干預OP的發展具有重要意義。DXA是OP診斷的“金標準”，但DXA測量BMD時往往不能準確區分皮質骨與松質骨，而皮質骨的密度顯著高于松質骨，所以其檢測結果難以反映OP早期松質骨密度的變化，在早期骨質疏松的診斷中具有一定局限性[7]。定量CT是一種三維檢測方式[16,17]，測量BMD時雖然在區分皮質骨與松質骨上具有一定優勢，但有研究表明，由于骨髓脂肪組織數量上的差異，定量CT在評估BMD時準確性會受到一定影響[5]。雙能CT通過應用高低能量的物質分離技術直接量化鈣、脂肪和水等成分，能夠呈現出骨鈣質的CT值、鈣濃度及脂肪分數等定量參數，能較好反映真實骨密度的精確性[7]，因此雙能CT在OP的診斷中具有一定應用價值。此外，血清SOST、Hcy水平已被證實與OP的發生、發展有關。因此，本研究探討了雙能CT定量參數聯合血清SOST、Hcy水平對絕經后女性OP的診斷價值。

本研究結果顯示，OP組鈣的CT值及鈣濃度顯著低于非OP組，OP組的脂肪分數雖高于非OP組，但差異僅具有邊緣性統計學意義(P=0.061)，這與劉瑛等[18]報道的結果具有一致性。OP組的血清SOST、Hcy水平顯著高于非OP組，差異有統計學意義(P<0.05)，這與任艷霞等[19]和陳嬋等[20]報道的結果一致。之前的研究顯示，SOST可抑制Wnt信號通路的激活，通過調節成骨細胞和破骨細胞的發育和分化在骨形成中發揮重要作用[21]。既往研究報道，對去卵巢大鼠使用SOST抗體可使骨生長、骨密度和骨量增加，而增加外源性SOST抑制了人和小鼠成骨細胞的分化和增殖[22]。最近的研究表明，Hcy通過細胞內活性氧機制，降低成骨細胞活性，增加破骨細胞活性，減少骨形成，促進骨吸收，并與細胞外基質蛋白相互作用致結構改變而影響骨的結構，導致骨質疏松的發生[23]。本研究Pearson相關性分析結果顯示，絕經后女性鈣的CT值及鈣濃度與BMD間均呈顯著正相關關系，血清SOST、Hcy水平與BMD間均呈顯著負相關關系。之前的研究結果顯示，腰椎雙能CT所測椎體鈣的CT值與DXA所測骨密度間呈顯著正相關[18]。王平等[24]的研究也顯示，應用雙能CT所測量腰椎骨鈣CT值與定量CT所測BMD值密切相關，提示雙能CT去鈣技術可準確分離骨中骨鈣及其他成分，實現單獨測量骨鈣質CT值，可精確地反映真實骨密度并發現骨量丟失。因此，應用雙能CT測量腰椎鈣的CT值和鈣濃度可以反映腰椎的骨密度，在OP的評估中具有一定應用價值。

此外，筆者應用多因素二元Logistic回歸分析了雙能CT定量參數和血清SOST、Hcy水平對絕經后女性OP獨立評估的效果，結果顯示，鈣的CT值、鈣濃度及血清SOST、Hcy水平是OP的獨立相關因素。筆者進一步應用ROC曲線分析了鈣的CT值、鈣濃度、血清SOST、Hcy水平及四者聯合對絕經后女性OP的診斷效能，結果表明鈣的CT值獨立診斷OP的敏感度和特異度分別為88.0%和71.4%，鈣濃度獨立診斷OP的敏感度和特異度分別為87.0%和72.6%，這一結果顯示應用雙能CT診斷絕經后女性OP的特異度較為一般。血清SOST水平獨立診斷OP的敏感度和特異度分別為75.0%和76.2%，血清Hcy水平獨立診斷OP的敏感度和特異度分別為79.3%和73.8%，均不太理想。四者聯合(鈣的CT值、鈣濃度、血清SOST水平、血清Hcy水平)診斷OP的敏感度和特異度分別為90.2%和88.1%，效能較高。因此，在雙能CT檢查的基礎上聯合血清SOST、Hcy水平檢測對絕經后女性OP的診斷效果較好。

綜上所述，雙能CT在絕經后女性OP的診斷中具有一定價值，采用血清SOST、Hcy水平作為輔助手段與雙能CT聯合使用有助于提升絕經后女性OP的診斷效能。