骨質疏松對老年人脊柱-骨盆矢狀位參數影響的研究

朱佩佩，石曉，穆拉迪江·穆合塔爾，劉勇，宋輝

(華中科技大學同濟醫學院附屬協和醫院骨科，湖北 武漢 430022)

骨質疏松癥(osteoporosis，OP)是一種以骨量減少、骨微結構破壞、骨脆性增加為特點的全身性骨代謝疾病[1-2]。嚴重的骨質疏松往往伴隨脆性骨折，脆性骨折發生后對患者的生活質量造成了極大的影響[3]，同樣也會使得患者的脊柱-骨盆參數在一定程度上發生改變[4]。另外，骨質疏松癥患者的背部伸肌力量減弱，平衡能力較差[5]。背部肌肉力量在維持脊柱骨盆形態上發揮著重要作用，所以骨質疏松患者背部伸肌力量的減弱勢必會對脊柱骨盆形態產生一定的影響，進而影響脊柱-骨盆矢狀位參數。有研究證實脊柱-骨盆矢狀位平衡參數與患者的生活質量有很大的關系[6-8]，目前對于脊柱側彎、腰椎退變等疾病脊柱矢狀位參數的研究已很成熟[9-11]，但關于骨質疏松對老年人脊柱-骨盆矢狀位參數影響的研究相對較少。本研究通過對比分析老年骨質疏松患者與同齡健康人的脊柱-骨盆矢狀位參數，了解骨質疏松后患者脊柱-骨盆矢狀位參數的變化情況，為骨質疏松患者的篩選、臨床隨訪觀察以及療效評價提供一定的參考。

1 資料與方法

1.1 納入及排除標準 觀察組患者納入標準：(1)本院骨科骨質疏松門診就診患者；(2)符合骨質疏松癥的診斷標準(T≤-2.5)。排除標準：(1)病歷資料不全患者；(2)骨骼成熟前形成的脊柱后凸畸形；(3)既往有脊柱、骨盆或下肢疾病或手術史；(4)嚴重的精神或神經疾病。

1.2 一般資料 選取自2020年6月至2021年6月華中科技大學同濟醫學院附屬協和醫院骨質疏松?？崎T診接診的115例骨質疏松患者作為觀察組，其中男21例，女94例；年齡58～79歲，平均(67.76±9.17)歲。選擇同時期來本院健康查體的60例無骨質疏松的志愿者作為對照組，其中男18例，女42例；年齡54～76歲，平均(65.25±10.38)歲。所選患者均對本研究知情同意，本研究已獲本院倫理委員會批準。兩組病例在年齡、性別構成、身高、體重、身體質量指數(body mass index，BMI)方面比較，差異無統計學意義(P>0.05)；骨密度值差異有統計學意義(P<0.05，見表1)。

1.3 方法

1.3.1 研究方法 所有患者均采用低輻射X線機拍攝站立位包括髖關節在內的脊柱側位X線片以評估脊柱-骨盆矢狀位形態。拍攝X線片時取自然站立位，雙眼平視前方，雙手/手腕放置于鎖骨上窩。

由兩名經驗豐富的醫生應用醫學影像歸檔和通信系統(picture archiving and communication systems，PACS)自帶的測量軟件獨立測量脊柱-骨盆矢狀位參數，測量3次取平均值作為測量結果，測量精度為0.1°或0.1 mm。兩名醫生的測量結果取平均值作為最終值納入統計分析。

1.3.2 脊柱-骨盆矢狀位參數的測量 (1)胸椎后凸角(thoracic kyphosis，TK)。T5上終板與T12下終板延長線間的夾角(見圖1)。定義后凸時TK為正值。(2)腰椎前凸角(lumbar lordosis，LL)。T1上終板與S1上終板延長線間的夾角(見圖1)。定義前凸時LL為正值。(3)骨盆入射角(pelvic incidence，PI)。兩側股骨頭圓心連線中點與S1上終板中點連線，其與經S1上終板中點垂線間的夾角(見圖1)。(4)骨盆傾斜角(pelvictilt，PT)測量方法為矢狀位兩側股骨頭圓心連線中點與S1上終板中點連線，其與鉛垂線間的夾角(見圖1)。定義S1上終板中點位于兩側股骨頭圓心連線中點鉛垂線后方時PT為正值。(5)骶骨傾斜角(sacral slope，SS)。矢狀位S1上終板與水平線間的夾角(見圖1)。定義S1前傾時SS為正值。(6)矢狀面垂直軸(sagittal vertical axix，SVA)。矢狀位經C7椎體中點的鉛垂線與S1上終板后緣頂點間的水平距離(見圖1)。定義鉛垂線位于S1上終板后緣頂點前方時為正值。

圖1 脊柱-骨盆矢狀位參數的測量示意

1.3.3 觀察者內與觀察者間的一致性檢驗 隨機選取30名受試者的影像學資料，采用相關系數分析觀察者內和觀察者間的可靠性，并采用組內相關性系數(intraclass correlation efficient，ICC)對測量的可靠性進行評價。評價標準[12]，優秀：ICC≥0.9；良好：0.7≤ICC<0.9；可接受：0.6

2 結 果

2.1 參數測量的一致性檢驗 影像學參數測量的觀察者內和觀察者間ICC結果均在0.90～0.95之間，表明觀察者內與觀察者間的可靠性為良好或優秀(見表2)。

表2 觀察者內和觀察者間影像學參數的一致性檢驗

2.2 脊柱-骨盆矢狀位參數比較 觀察組和對照組在SVA、SS、PT、LL、TK方面差異有統計學意義(P<0.05)，其中觀察組SVA、PT、TK相比較對照組增大，SS、LL相比較對照組減小。觀察組的PI與對照組相比差異無統計學意義(P>0.05，見表3)。

表3 兩組脊柱-骨盆矢狀位參數比較

3 討 論

目前，隨著我國人口老齡化的加劇，骨質疏松人群越來越多[13]。骨質疏松的后微骨折[14]使得脊柱-骨盆參數可能在一定程度上發生改變，加之骨質疏松癥患者的背部伸肌力量較弱，平衡能力較差[3]，而背部肌肉力量在維持脊柱骨盆形態上發揮著重要作用，背部伸肌力量的減弱勢必會對脊柱骨盆形態產生一定的影響，進而影響矢狀位脊柱-骨盆參數。

脊柱-骨盆矢狀位形態序列對于全脊柱矢狀位序列的調節作用已得到廣泛證實，其對于人類的直立行走及平衡運動發揮著重要作用。目前對于脊柱側彎、腰椎退變等疾病的脊柱矢狀位參數的研究已很成熟[15-16]，但關于骨質疏松對老年脊柱-骨盆矢狀位參數的變化情況的研究相對較少。本研究通過對比分析骨質疏松患者與同齡健康人的脊柱-骨盆矢狀位參數，了解骨質疏松后患者脊柱-骨盆矢狀位參數的變化情況，為骨質疏松患者的篩選、臨床隨訪觀察以及療效評價提供一定的參考。

首先，筆者評估了PACS中測量脊柱-骨盆矢狀位參數的觀察者內和觀察者間一致性，通過比較筆者發現PACS系統測量上述參數的觀察者內和觀察者間的組內相關系數均在0.9以上，說明測量的可靠性良好，可以進行下一步的脊柱骨盆矢狀位參數的測量。之后筆者分析比較了骨質疏松患者與健康對照組的脊柱-骨盆矢狀位參數，筆者發現骨質疏松患者的矢狀面垂直軸、骨盆傾斜角及胸椎后凸角均大于對照組，差異有統計學意義。骨質疏松患者的骶骨傾斜角和腰椎前凸角均小于對照組，差異有統計學意義。骨質疏松患者的骨盆入射角與對照組相比差異無統計學意義。研究中還發現骨質疏松的患者的骨盆傾斜角較大，這與Lee等[17]的研究結果基本相似。此外，矢狀位垂直軸在骨質疏松患者中呈陽性，說明患者本身脊柱-骨盆形態表現為前傾，可能與骨質疏松患者背部伸肌力量減弱有關，也可能與患者脊柱椎體壓縮性骨折有關，這仍需要進一步細致研究加以明確。兩組骨盆入射角差異無統計學意義，這與胡宗杉等[18]研究結果基本相近，他們認為骨盆入射角不受年齡的影響，本研究中也發現骨質疏松對骨盆入射角的改變也較小。

通過兩組數據比較，筆者發現相比較正常老年人，骨質疏松對老年人的胸椎后凸角、腰椎前凸角和矢狀面垂直軸影響較大，其中胸椎后凸增大，腰椎前凸減小。筆者認為這可能與老年人骨質疏松后肌肉力量減少有關。有研究證實[19]，骨質疏松患者，尤其是老年患者肌肉力量減弱，而背部肌肉的力量在維持脊柱正常形態上具有十分重要的作用，當背部肌肉力量減小時，胸椎后凸逐漸增大，這也與Mika等[20]的研究結果相近，他們發現骨質疏松患者胸椎后凸的嚴重程度可能受到背部肌肉力量的影響。另外，骨質疏松老年患者胸椎后凸角的增大、腰椎前凸角減小以及矢狀面垂直軸前移可能進一步導致胸腰背部肌肉長期持續性處于疲勞狀態，引起慢性疼痛，進一步導致肌肉力量的下降，加重胸椎后凸。此外，上述矢狀位參數的變化可能使得椎體前緣應力增加，導致脊柱骨折的發生[21]，脊柱骨折發生后進一步加重上述參數的改變[22]。上述參數的改變也說明老年骨質疏松患者脊柱-骨盆的退行性變與正常老年人的脊柱-骨盆退行性變是有區別的，在上述多種因素的影響下，無論是胸椎后凸的增大或者腰椎前凸的減小都使得脊柱-骨盆退行性變逐漸加重，因而骨質疏松患者脊柱-骨盆退行性變較正常人要快。

本研究探討了骨質疏松患者脊柱-骨盆矢狀位參數的變化情況，但是仍然存在著些許不足。首先，樣本量不大，應當在后續的研究中適當予以擴大；其次，研究中只是比較了骨質疏松患者與健康對照組的脊柱-骨盆矢狀位參數的不同，并未對差異有統計學意義的參數進行深入的研究，尤其是胸椎后凸增大、腰椎前凸減小等，這也是筆者在后續的研究中主要進行的內容。

綜上所述，骨質疏松后患者的脊柱-骨盆矢狀位參數發生改變，以矢狀面垂直軸、骶骨傾斜度、骨盆傾斜度、腰椎前凸和胸椎后凸改變為主，骨盆入射角則相對恒定，這些脊柱-骨盆矢狀位參數的變化可為臨床診療過程中骨質疏松患者的篩選提供一定的參考。