腹部脂肪和肝臟脂肪含量與骨密度相關性的定量CT分析

朱傳明，李燕，楊淑貞，王坤，張燦，鄭曉風

腹部脂肪包括內臟脂肪及皮下脂肪，其與肝臟脂肪含量及骨密度之間的關系較為復雜。研究表明脂肪組織能增加骨量，對骨質疏松有保護作用[1]，而近年來一些流行病學研究卻對此提出異議[2,3]。本文對低劑量肺CT體檢的健康人群同時采用定量CT(QCT)分析軟件測量腹部脂肪、肝臟脂肪含量及腰椎的骨密度，探討不同年齡段男女之間腹部脂肪、肝臟脂肪含量及骨密度的相關性。

材料與方法

1.研究對象

體檢中心2019年10月至2021年12月行低劑量肺CT聯合QCT檢查的健康人群，1448例受檢者同時測量了腹部脂肪、肝臟脂肪和腰椎骨密度含量。排除標準：未完成全部測量的的受檢者；患甲狀腺功能亢進或減退、惡性腫瘤等消耗性疾病及影響骨代謝的疾病受檢者。女916人，年齡27～94歲，平均年齡64.31±12.79，男532人，年齡20～99歲，平均年齡63.03±15.87。所有患者均簽署了知情同意書。根據年齡將男和女各分為5組：≤40歲組，男44人，女18人；40～50歲組，男68人，女89人；50～60歲組，男120人，女238人；60～70歲組，男118人，女244人；>70歲組，男182人，女327人。

2.方法

掃描方案：采用美國GE16排CT(Bright Speed)及Mindways公司的Model4QCT骨密度測量系統。參數：電壓120 kV，采用自動毫安秒技術，SFOV為500 mm，掃描床高162.5 cm，層厚1.25 mm。掃描范圍為肺尖至第二腰椎下緣。

骨密度測量方法：通過Mindways公司的QCT軟件測量胸12、腰1、腰2椎體的骨密度均值，若椎體骨折，則另選相鄰椎體替代。ROI范圍及高度盡量保持固定值，避開骨皮質和椎體后部中央靜脈溝。腹部脂肪運用“tissue composition”模塊測量L2中心層面腹部脂肪，軟件自動輸出腹部總脂肪(TAT)和腹內脂肪(VAT)，兩者相減得皮下脂肪(SAT)。肝臟脂肪取右前葉、右后葉以及左葉中心區域選取橫截面積為290～310 mm2，層厚為9 mm的感興趣區(ROI)進行測量，測量時盡量避開肝內血管和膽管，測量得到3個ROI的值，據Mindways提供的校正后換算公式測得肝臟脂肪百分比，記為Fat%QCT，最后取3個ROI測量值的平均值為最終QCT測量結果(等同于磁共振測量的脂肪含量。

3.診斷標準

采用國際臨床骨密度學會(ISCD)和美國放射學院(ACR)骨質疏松QCT診斷標準，>120 mg/cm3骨密度正常，80～120 mg/cm3為低骨量，<80 mg/cm3為骨質疏松(OP)。

據Mindways提供的校正后換算公式測得肝臟脂肪百分比(Fat%QCT)，分為輕度脂肪肝(肝臟脂肪含量為5%～10%)，中度脂肪肝(肝臟脂肪含量為10%～25%)、重度脂肪肝(肝臟脂肪含量>25%)[4-6]。

4.統計學方法

結 果

1.年齡與BMD、腹部脂肪、肝臟脂肪含量的影響

年齡與骨密度含量之間呈顯著負相關，r=-0.642，P<0.001；女VAT與年齡之間正相關(r=0.308,P<0.001)，關系程度一般；70歲以上組SAT明顯較其他年齡組低，P<0.001；60歲以上組TAT、VAT較60歲以下組高，P<0.05(圖1、表1)。

BMD與腹部脂肪含量之間關系較為復雜，其中BMD與女VAT(r=-0.260，P<0.001)、TAT(r=-0.128，P<0.001)以及男VAT(r=-0.109，P=0.012)之間亦存在一定的負相關。男SAT與BMD之間存在較弱的正相關(r=0.118，P=0.006)，而男TAT、女性SAT與BMD之間無明顯相關性(P>0.05)。對BMD與腹部脂肪TAT、SAT和VAT之間進行多元逐步回歸分析，以BMD為因變量，年齡、TAT、SAT、VAT及肝臟脂肪為自變量，結果顯示年齡是BMD的獨立影響因素(P<0.001)，校正年齡因素后，VAT是BMD的獨立負性影響因素(β=-0.003，P=0.044)。

2.肝臟脂肪含量與BMD及腹部脂肪含量之間的關系

1448例受檢者中脂肪肝的患病率59.3%(859/1448)，其中男(69.5)較女(53.4)高。男肝臟脂肪含量均值較女顯著高(P<0.001)。肝臟脂肪含量與BMD之間呈正相關(r=0.061,P=0.020)，與TAT、VAT、SAT亦呈正相關，其中與TAT相關性最緊密(r=0.768，P<0.001，圖2、表2)。

表2 不同程度脂肪肝組別之間TAT、VAT、SAT與BMD均值

討 論

QCT可以利用胸、腹部常規CT檢查的同時測定骨密度、腹部脂肪和肝臟脂臟含量，與常規影像學檢查相比具有獨有的優勢[7,8]。程曉光等[9]研究認為L1/2～L3/4區域脂肪含量能夠較好地反映全腹脂肪含量，其中L2/L3是評估全腹脂肪含量的最佳層面。本研究重點分析了腹部脂肪、肝臟脂肪與腰椎骨密度之間的相互關系，并且納入了性別和年齡等因素的影響。

BMD約在人類20～40歲時達峰值，其后隨年齡增長而逐漸減低，女性絕經期后雌激素水平下降，會導致BMD急劇減低，國內外對此有過較多研究，本文的研究結果與既往的研究結論也是一致的，兩者之間呈顯著負相關(r=-0.642，P<0.001)[10-12]。而年齡與腹部脂肪之間的關系，本次研究結果發現女性VAT隨年齡增長而增長，特別是50歲以后，增長幅度顯著增高，可能與女性卵巢功能減退有關[13]。本次研究還發現VAT可能是腰椎BMD的獨立負性影響因素，這與潘亞玲等[3]的研究結果一致，而蘇麗葉.蘇里堂江等[14]則認為脂肪組織可能通過增加骨機械負荷和改變骨代謝從而影響BMD，國內對腹部脂肪與與BMD之間有過多個小樣本的不同方式的研究，結論爭議較大，可能還需要多中心大樣本量的臨床研究來進一步驗證。

近年來，定量CT也被用于肝臟脂肪含量的測定，QCT經校正后的計算公式準所測量的肝臟脂肪含量與MR mDixon-quant的測量結果高度一致，目前已被廣泛應用于中國健康人群的肝臟脂肪含量測定[5,6]。本文研究結果表明肝臟脂肪含量與腰椎BMD、腹部脂肪含量均呈正相關，特別是腹部總脂肪含量呈顯著正相關,這可能是因為腹部脂肪是人體脂肪較為集中的部位，而肥胖可致脂肪(主要是甘油三酯)在肝細胞內蓄積過多導致脂肪肝的形成[15]。關于肝臟脂肪含量與BMD之間相關性的研究目前報道較少，本文研究結果提示肝臟脂肪含量與腰椎BMD之間呈弱的正相關(r=0.061,P=0.020)。彭亞娟等[16]的一項納入了288例患者的研究結果發現在絕經后女性T2DM患者中股骨頸及左髖BMD值隨著肝臟脂肪含量的增加而增加，因此認為肝臟脂肪含量可能是女性絕經期后T2DM患者骨密度的保護因素，而楊鴻兵等[17]在一項1014例體檢人群B超檢查脂肪肝和雙能X線(DXA)檢查前臂橈骨遠端骨密度的研究中發現脂肪肝組和肥胖組骨量減低發病率明顯低于非脂肪肝組和非肥胖組，這可能是因為BMD的保護作用與體內激素相關，絕經后女性因卵巢功能衰退，體內雌激素明顯減少，此時血中的雌激素主要由少量前體物質(雄烯二酮及雄烯二醇)在脂肪等組織中經芳香化酶的作用衍生而成，所以體內脂肪含量對于絕經后女性骨量有一定的保護作用[18]。另一方面，脂肪肝的形成與腹部脂肪含量增高顯著相關，脂肪含量較高可促使腎上腺雄性激素在脂肪細胞內轉化為雌激素，抑制骨吸收，加速骨形成，增加骨密度[19]。Lee等[20]對韓國成年人非酒精性脂肪肝與骨密度的一項研究結果發現男性髖部骨密度與脂肪肝呈負相關，而絕經期女性腰椎骨密度則與脂肪肝呈正相關。這些研究結果的差異可能與地域、飲食以及研究所采用的檢查方法、骨密度的檢查部位不同有關，關于QCT在肝臟脂肪含量與骨密度相關性的臨床應用，可能也需要多中心的進一步臨床研究來分析。

綜上所述，年齡與骨量的減少，骨質疏松的發生存在顯著負相關。腹部脂肪與BMD的關系較為復雜，VAT可能是影響BMD的獨立負性相關因素，而肝臟脂肪含量隨腹部脂肪含量增加而增加，肝臟脂肪含量的增加有可能是BMD的保護因素。