老年女性椎后伸肌群肌肉面積及密度與腰椎定量CT骨密度的相關性研究*

侯 雪，王 晨，張 勇，王 玲，程曉光

(北京積水潭醫院放射科，北京 100035)

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論著·臨床研究 doi:10.3969/j.issn.1671-8348.2016.30.005

老年女性椎后伸肌群肌肉面積及密度與腰椎定量CT骨密度的相關性研究*

侯 雪，王 晨，張 勇，王 玲，程曉光△

(北京積水潭醫院放射科，北京 100035)

目的 探討老年女性椎后伸肌群肌肉面積及密度與腰椎定量CT(QCT)骨密度的關系。方法 連續選取2015年12月至2016年12月在該醫院行腰椎QCT骨密度測量的114例女性患者，年齡55～87歲。將原始圖像傳至圖像后處理工作站，采用Mindways QCT Pro軟件，分別測量L2～L4椎體骨密度。由2名診斷醫師于L4椎體水平軸位CT圖像上分別測量雙側椎后伸肌群橫截面積(CSA)與平均CT值，并對數據進行統計分析，探討其與腰椎QCT骨密度的相關性。結果 不同側別間腰部椎后肌群平均CT值差異有統計學意義(P<0.01)；腰部椎后伸肌群平均CT值與腰椎定量CT骨密度呈正相關(P<0.01)；腰部椎后伸肌群橫截面積與腰椎QCT骨密度之間無明顯相關性。結論 腰部椎后伸肌群肌量減少可能是腰椎骨質疏松的重要危險因素；在評價腰部椎后伸肌群變化時，測量其肌肉密度相比橫截面積更有意義。

椎后伸肌群；骨密度；體層攝影術，X線計算機

肌肉減少癥(sarcopenia)這個概念較早被用來描述與年齡相關的肌肉含量減低現象，人體骨骼肌量自20歲以后開始出現逐漸減少，肌力也隨之降低，并且在50歲以后明顯減低[1-4]。這種隨著年齡的增長肌量與肌力普遍進行性減低的情況，將會造成人體機能的減退，從而增加老年人身體殘疾的風險、影響其生活質量[5]。目前，多種檢查技術如雙能X射線吸收測定法(DEXA)、CT、磁共振成像(MRI)、超聲、生物電阻抗法及人體測量法等都可以用來對肌肉含量進行研究。其中CT檢查可以有選擇性地對某一層面區域肌肉萎縮和脂肪浸潤情況進行觀察測量。本研究中，筆者通過CT圖像在固定層面對腰部椎后伸肌群進行觀察，并測量椎后伸肌群橫截面積(cross-sectional area,CSA)及肌肉平均CT值，探討老年女性椎后伸肌群肌肉面積及密度與腰椎定量CT骨密度的相關性。

1 資料與方法

1.1 一般資料 測量對象為2015年12月至2016年12月在本院行腰椎定量CT(QCT)骨密度(bone mineral density,BMD)測量的女性患者114例，年齡55～87歲。排除標準：腫瘤患者、全身代謝性骨病患者、近期腰椎骨折患者及術后患者。

1.2 方法 腰椎QCT BMD使用東芝64排CT機加墊Mindways公司的5樣本固體體模進行螺旋掃描，掃描條件為120 kV、125 mAs，使用標準體部重建為層厚為l mm的薄層Volume數據，顯示視野(DFOV)400 mm。將原始圖像傳至PACS，由2名具有3年以上影像診斷經驗的醫師應用銳科CARESTREAM RIS GC自帶軟件分別對患者CT圖像進行測量，以正中矢狀位上L4椎體后緣中點(圖1)所在橫軸面作為測量層面，取椎后伸肌群(包括多裂肌、豎脊肌)作為測量對象，左右分別測量其CSA及平均CT值，測量時邊緣不超過肌肉外緣，盡量避免包含皮下脂肪(圖2)。本研究中采用的腰椎QCT BMD數值已在患者行QCT檢查時收集完畢，具體測量方法參照以往研究[6]，將原始圖像傳至圖像后處理工作站，采用Mindways QCT Pro軟件，分別測量L2～L4椎體BMD，最后取其平均值作為本研究中的研究數據。

圖1 以經L4椎體后緣中點并平行于椎體終板的直線為基準線，取其所在橫軸面為測量層面

圖2 分別測量左、右側椎后伸肌群的CSA和平均CT值

1.3 統計學處理 采用SPSS19．0統計軟件進行數據分析,對2名測量者之間進行一致性檢驗，使用Pearson相關系數(r)及組內相關系數(intraclass correlation coefficient,ICC)；應用配對樣本t檢驗來分別比較左、右兩側椎后伸肌群的平均CT值；控制年齡因素，采用偏相關分別分析患者腰部椎后伸肌群平均CT值及CSA與腰椎QCD BMD的相關性；將BMP作為因變量，分別將椎后伸肌群兩側的CSA、平均CT值及體質量指數(BMI)、年齡作為自變量進行回歸分析。以P<0.05或P<0.01為差異有統計學意義。

2 結 果

2.1 2名測量者間兩側椎后伸肌群CSA及平均CT值的一致性檢驗 結果顯示Pearson相關系數r值均大于0.8(P<0.01)，見表1；進一步進行ICC分析，測量者1、2的ICC見表2，均大于0.6(P<0.01)；測量方法具有較好的可重復性。

2.2 不同側別間腰部椎后伸肌群平均CT值及CSA比較 不同側別間腰部椎后伸肌群平均CT值差異有統計學意義(P<0.01)，不同側別間腰部椎后伸肌群CSA差異無統計學意義(P>0.05)，見表3。

表1 2名測量者間兩側椎后伸肌群CSA及平均CT值的Pearson相關系數

表3 114例老年女性不同側別椎后伸肌群平均CT值及CSA結果

2.3 控制年齡因素 采用偏相關分析患者腰部椎后伸肌群平均CT值與腰椎QCT BMD的相關性，左、右兩側椎后伸肌群平均CT值與腰椎QCT BMD之間均呈正相關(左側：r=0.451，右側：r=0.436)，差異有統計學意義(P<0.01)。而腰部椎后伸肌群CSA與腰椎QCT BMD的相關性不明顯(左側：r=0.021，P=0.825；右側：r=-0.065；P=0.497)。

2.4 線性回歸分析 將腰椎平均BMD作為因變量(Y，Y1為左側腰椎平均BMD，Y2為右側腰椎平均BMD)，分別將椎后伸肌群兩側的CSA(X1)、平均CT值(X2)及BMI(X3)、年齡(X4)作為自變量進行回歸分析，結果顯示椎后伸肌群左側平均CT值(X2左)、椎后伸肌群右側平均CT值(X2右)及年齡為有統計學意義的變量(P<0.01)，而椎后伸肌群兩側的CSA及BMI為無統計學意義的變量(P>0.05)。最后所得回歸方程如下：

(1)Y1=-1.652X4+0.781X2左+175.996;

(2)Y2=-1.662X4+0.696X2右+179.719。

3 討 論

腰部椎旁肌對于維持腰椎穩定性具有重要作用[7]，隨著年齡的增長，當腰部椎旁肌退變引起肌量減少、肌力下降時，腰椎穩定性降低，更容易發生損傷，致使腰部疾病癥狀加重，從而進一步影響老年人體力活動水平，導致老年人運動障礙甚至殘疾、顯著降低老年人的生活質量。目前針對腰部椎旁肌的研究主要集中在腰大肌、多裂肌和豎脊肌，其中由于多裂肌和豎脊肌在腰部發揮相輔相成的作用[8-10]，且兩者邊界較難區分，本研究中將二者作為椎后伸肌群合并研究。

肌量的減少與肌力的減低常伴有肌肉組織形態和結構的改變，主要以肌肉纖維減少、萎縮，以及脂肪、結締組織等浸潤的形式表現出來。本研究中，筆者通過在固定層面CT圖像上測量椎后伸肌群的CSA及CT值來體現多裂肌和豎脊肌的萎縮及脂肪浸潤情況。腰部椎后伸肌群CSA及CT值的測量是在已有的腰椎QCT BMD掃描圖像上進行的，并沒有額外接受射線。

本研究顯示，椎后伸肌群平均CT值左側略高于右側，這說明左右側椎后肌群的肌肉密度存在差別，這可能與胚胎發育時期人體左右側發育不均衡有關。國內以往有研究顯示，腰椎骨量峰值越在20～30歲，隨后BMD隨年齡增長逐漸下降[11]，因此，在分析左、右側椎后伸肌群CSA及平均CT值與腰椎QCT BMD關系時需控制年齡因素，得出結果表明，腰椎QCT BMD與椎后伸肌群CSA之間無明顯相關性，而與左、右兩側的平均CT值之間均呈正相關，可認為腰部椎后伸肌群的肌肉減少的同時腰椎QCT BMD會隨之下降，肌減少是骨質疏松的一個重要危險因素，這與以往研究結果相符[12-15]。而研究結果中顯示，腰部椎后伸肌群CSA與腰椎定量CT BMD之間無明顯相關性，提示臨床在評價腰部椎后伸肌群變化時，測量其肌肉密度相比CSA更為重要。

目前，對于輔助臨床診斷老年腰部疾病而言，CT是一種較為普遍的檢查手段，在觀察椎體骨質及椎間盤情況的同時，還可通過CT圖像有選擇性地對某一層面區域腰部肌肉進行CSA和平均CT值的測量，具有一定的實用性。然而，本研究中的測量方法雖然簡單、操作性強，但測量時具有一定的主觀性，不同觀察者的測量存在一定差異，而且本研究中僅對腰部椎后伸肌群的單一層面進行了測量，對肌肉的萎縮減少及脂肪浸潤情況只能進行初步觀察和分析判斷，因此，若想較為全面地分析肌肉減少的情況還需改良方法進行進一步研究。

綜上所述，腰部椎后伸肌群肌量減少可能是腰椎骨質疏松的重要危險因素；在評價腰部椎后伸肌群變化時，測量其肌肉密度相比CSA更有意義。

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The relationship between cross-sectional area and average CT value of posterior vertebral extensor group and bone mineral density in postmenopausal women*

Hou Xue,Wang Chen,Zhang Yong,Wang Ling,Cheng Xiaoguang△

(DepartmentofRadiology,BeijingJishuitanHospital,Beijing100035,China)

Objective To investigate the relationship between cross-sectional area (CSA) and average CT value of posterior vertebral extensor group and bone mineral density(BMD) in postmenopausal women.Methods Totally 114 postmenopausal women being eligible for inclusion were enrolled.All the subjects,ages range from 55 to 87 years old,underwent quantitative computed tomography(QCT) scans from December 2015 to December 2016 in Beijing Jishuitan Hospital.The original image was transmitted to the image postprocessing workstation,using Mindways QCT Pro software,vertebral bone mineral density of L2-L4 were measured.CSA and average CT value of bilateral posterior vertebral muscles were measured by 2 diagnostic physicians in the L4 vertebral body horizontal axis CT images,and analyzed respectively.Results Average CT values of posterior vertebral muscles between the left and the right side had a significant difference (P<0.01).The average CT value of bilateral posterior vertebral muscles was positively correlated with lumbar bone mineral density measured by QCT(P<0.01).There was no significant correlation between the CSA of posterior vertebral extensor group and BMD.Conclusion The loss of posterior vertebral muscle mass may be an important risk factor for osteoporosis.The average CT value of posterior vertebral extensor group is more promising than CSA in the evaluation of the degenerative muscles.

posterior vertebral extensor group；bone mineral density；tomography,X-ray computed

北京市衛計委首都醫學發展科研基金資助項目(首發2014-2-1122);北京市衛生局“215”高層次衛生技術人才培養計劃基金資助項目(2009-2-03);國家科技部十二五支撐計劃基金資助項目(2012BAI10B02)。 作者簡介:侯雪(1987-),住院醫師,碩士,主要從事肌骨影像研究。△

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1671-8348(2016)30-4190-03

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2016-07-26)