基于MRI探討腹部脂肪厚度與腰椎間盤退變的相關性

黃凱宇，何家維，楊麗麗

（溫州醫科大學附屬第二醫院，浙江 溫州 325027，1.心血管內科；2.放射影像科）

基于MRI探討腹部脂肪厚度與腰椎間盤退變的相關性

黃凱宇1，何家維2，楊麗麗2

（溫州醫科大學附屬第二醫院，浙江 溫州 325027，1.心血管內科；2.放射影像科）

目的：基于磁共振（MRI）T2加權像探討腹部脂肪厚度與腰椎間盤退變的相關性。方法：收集2008年10月-2013年9月在溫州醫科大學附屬第二醫院住院行術前腰椎間盤MRI檢查的患者1 108例。在T2加權像上測量腹部各徑距包括腹部直徑（AD）、正中矢狀徑（SAD）、腹部皮下脂肪厚度（VST）、背部皮下脂肪厚度（DST），并用改良的Pfirrmann分級標準對各腰椎間盤退變程度進行評分，采用spearman相關及有序logistic回歸分析各徑距與腰椎間盤退變的相關性。結果：spearman相關分析顯示，女性SAD、AD與腰椎間盤退變總分均呈顯著正相關（r=0.20，P＜0.001；r=0.19，P＜0.001）；男性VST與腰椎間盤退變總分呈負相關（r=-0.10，P=0.01）。有序logistic回歸分析顯示，女性SAD、AD增加腰椎間盤退變的風險（OR=1.14，95%CI：1.08～1.20，P＜0.001；OR=1.15，95%CI：1.08～1.23，P＜0.001）；男性VST降低腰椎間盤退變的風險（OR=0.70，95%CI：0.55～0.89，P=0.003）。結論：女性SAD、AD和男性VST與腰椎間盤退變密切相關，基于MRI的腹部脂肪各項徑距可作為預測腰椎間盤退變的指標之一。

肥胖；腰椎間盤退變；磁共振成像

肥胖為一種常見疾病，其發病率呈逐年上升趨勢。有研究證實，肥胖會增加腰椎間盤的承重負荷，促進腰椎間盤退行性改變，因此超重或肥胖者的臨床一系列并發癥中，下腰痛為常見癥狀之一[1-3]。

目前有諸多方式衡量超重或肥胖，如體質量指數（body mass index，BMI）、腰圍、腰臀比、生化電阻分析、水下稱重、雙能X線吸收測定法（dual energy X-ray absorptiometry，DXA）等，但上述方法未能衡量身體不同部位的脂肪分布和反映個體差異性[4]。而MRI作為一項無創、無X線輻射、無年齡限制的檢測手段，能清晰顯示人體不同部位脂肪堆積情況[5]。測定BMI值是公認的用于評估肥胖程度的手段，但其無法解釋體脂與肌肉分布規律[6]，而采用在T2WI的正中矢狀位上觀測腹型肥胖各指標的方式，可以彌補此項不足，且MRI已被證實在評價腹部內臟脂肪方面要優于腰圍[7]。

MRI在評估超重或肥胖者的腹部脂肪分布規律和堆積程度有諸多優勢，在此基礎上，本課題組提出假設：腹部不同部位的脂肪堆積程度是否與腰椎間盤的退行性變存在相關性呢？因此，本研究采用基于MRI的T2WI測量腹部各項脂肪厚度及評估腰椎間盤退變情況，并探討腹部肥胖與腰椎間盤退變的相關性。

1 資料和方法

1.1 一般資料 收集2008年10月-2013年9月在溫州醫科大學附屬第二醫院住院進行術前腰椎間盤MRI檢查的患者1 108例，按照以下標準納入。入選標準：①年齡18～65歲，性別不限；②行MRI檢查；③能夠遵守方案規定的研究程序和訪視計劃；④MRI的T2WI圖像清晰，能借此精確測量本研究所 需要的參數。排除標準：①存在已經診斷的其他內分泌代謝疾?。虎诖嬖谘低鈧?、手術史等；③存 在諸如椎體滑移、峽部裂、隱裂、蝴蝶椎等合并先天性腰椎畸形；④可能為藥物性肥胖。所有患者主要臨床癥狀表現為腰腿痛、肌肉萎縮、運動無力、感覺障礙、腱反射減弱或消失等。本研究已經通過溫州醫科大學附屬第二醫院倫理委員會審查并簽署患者知情同意書。

1.2 MRI檢查方法 所有對象的MRI圖像通過Ge HDXT 3.0T掃描儀獲取，采用脊柱線圈，取仰臥位進行脊柱掃描，獲取常規掃描的矢狀位T2WI（TR 2500 ms，TE 107 ms）圖像。圖像參數：矩陣256mm×256mm， 窗寬320mm×320mm，層厚4mm，層間距1mm，采集次數2次。

1.3 MRI圖像診斷評分及徑距測量 所獲圖像均由2位副主任醫師雙盲閱片，當評定結果出現不同時，通過討論達成一致。

1.3.1 腰椎間盤退變評分：在MRI T2WI圖中，參照國際公認的改良Pfirrmann分級方法[8]，根據髓核結構、髓核纖維環界限、髓核信號強度和腰椎間盤高度等差異，將每位患者中各腰椎間盤（L1/2、L2/3、 L3/4、L4/5、L5/S1）的退變程度劃分為8個等級。其中正常腰椎間盤（1級）評為1分，退化程度每增高一級，評分增加1分，如退變2級評為2分，最終將5個腰椎間盤得分相加所得評分為該患者腰椎間盤的退變評分。

1.3.2 腹部徑距測量：在MRI T2WI的正中矢狀位上，在L3/4腰椎間盤水平測量患者的腹部直徑（abdominal diameter，AD）[9]、正中矢狀徑（sagittal diameter，SAD）[7]、腹部皮下脂肪厚度（ventral subcutaneous thickness，VST）[10]，在L5/S1腰椎間盤后緣水平測量患者的背部皮下脂肪厚度（dorsal subcutaneous thickness，DST）[11]（見圖1）。

圖1 選擇棘突顯示最清晰、蛛網膜下腔間隙最寬的T2WI矢狀面圖像，來測量肥胖各徑距。SAD和AD表示在L3/4腰椎間盤水平，從腹部皮下筋膜分別到背部皮下筋膜和椎體腹面分界處的最短距離。VST與SAD和AD在同一水平測量。DST在骶骨前的高度垂直于皮膚測量，在L5-S1水平棘突后方的皮下筋膜到棘突表明筋膜的距離（圖中所示VST、SAD、AD、DST不在同一水平，是由于解釋說明需要）

1.4 統計學處理方法 采用SPSS18.0統計軟件進行分析。所有數據采用中位數（四分位間距）表示。采用spearman相關分析各項徑距與腰椎間盤退變總分的相關性。采用有序logistic回歸分析各徑距對腰椎間盤退變的危險度。P＜0.05為差異有統計學意義。

2 結果

2.1 患者的基本特征 納入分析的1 108例患者各項指標見表1。

2.2 腹型肥胖各徑距與腰椎間盤退變總分的相關分析 spearman相關分析顯示，男性SAD與腰椎間盤退變總得分呈正相關（r=0.09，P=0.04），而VST與腰椎間盤退變總得分呈負相關（r=-0.10，P= 0.01）；女性AD、SAD與腰椎間盤退變總得分呈正相關（r=0.19，P＜0.001；r=0.20，P＜0.001）；其余各徑距與腰椎間盤退變總得分未見顯著相關性（見表2）。

表1 患者的基本特征

表2 腹型肥胖各徑距與腰椎間盤退變總分的相關分析

2.3 腹型肥胖各徑距與腰椎間盤退變風險的logistic回歸分析 結果顯示，男性的VST每增加1 cm， 腰椎間盤退變風險降低30%（OR=0.70，95%CI：0.55～0.89，P=0.003）；女性的AD和SAD每增加1 cm，腰椎間盤退變風險分別增加15%（OR=1.15，95%CI：1.08～1.23，P＜0.001）和14%（OR=1.14，95%CI：1.08～1.20，P＜0.001）；其余各徑距與腰椎間盤退變風險未見相關性（見表3）。

表3 腹型肥胖各徑距與腰椎間盤退變風險的logistic回歸分析

3 討論

近年來，超重或肥胖的發病率顯著上升，已成為全世界關注的話題，2013年美國糖尿病協會已正式將“肥胖”定義為一種疾病[1]。肥胖不僅顯著增加代謝性疾病諸如糖尿病、高血壓和其他心血管疾病的發病率[12]，且其與腰椎間盤退變的發生發展密切相關，發病時間越早，對生活質量影響越大[13]。通過MRI測定DST是優于腰圍以及腰臀比的全身肥胖檢測方式[11]，基于MRI的SAD[10]和AD[9]也被視為良好的內臟脂肪組織測評指標。

迄今為止，基于MRI探討腹型肥胖與腰椎間盤退變關系的研究在國內外甚少。近年來，Takatalo等[14]基于芬蘭人群的一項橫斷面研究顯示，男性SAD、AD與腰椎間盤退變有密切聯系，隨SAD、AD的增加，腰椎間盤退變的風險顯著增加，而在女性中未發現各項徑距與腰椎間盤退變的關系。我們研究發現，男性SAD與腰椎間盤退變總分呈顯著正相關，而VST與腰椎間盤退變總分負相關；女性AD、SAD與腰椎間盤退變總分呈正相關。同時，男性VST降低腰椎間盤退變風險；女性AD和SAD顯著增加腰椎間盤退變風險。本研究與其他研究的結果存在差異可能由以下因素造成：①對于女性群體：西方人群與東方人群生活行為習慣存在較大差異導致肥胖程度有顯著不同[15]。在脂肪分布方面，東方女性內臟脂肪占有更高的比例[16]，其肥胖發生率也顯著高于男性[17]，安靜不好動的性格使女性腹部更容易堆積脂肪[9]。②對于男性群體：有研究[18]證實，男性血漿雄性激素水平與其腹內脂肪積累呈負相關，故AD和SAD這2個受腹內脂肪影響的徑距在男性中不具有顯著意義。而VST相較腹腔內脂肪對機體機械作用效應小，不足以引起腰椎間盤退變[19]，但與機體營養狀況呈正相關[20]，腰椎營養供應越好，腰椎間盤退變概率越小。③DST與兩性腰椎間盤退變均無明顯關聯，可能由于此處脂肪通常位于臀部水平線附近，對腰椎間盤的機械性壓力不顯著[14]。

目前超重或肥胖加劇腰椎間盤退變的機制主要有：超重或肥胖會引起的身體負荷增加而使腰椎間盤組織內壓力的增加，進而導致腰椎間盤組織細胞活性喪失，細胞外基質和酶的生物合成改變及其基質的重塑，最終引起于腰椎間盤退變[19]；由肥胖引起的代謝紊亂如高血壓、糖尿病和血脂紊亂等及慢 性炎癥反應，可導致動脈粥樣硬化，進而引起腰椎間盤的退變[21-23]。

綜上所述，基于MRI的腹型肥胖指標AD、SAD與VST分別是女性和男性腰椎間盤退變的危險因素，故有必要在超重或肥胖人群中展開基于MRI的各項徑距檢查，發現潛在的腰椎間盤退變患者，以便及早進行干預，降低腰椎間盤進一步退變的風險。

本研究采用Ge HDXT 3.0T掃描儀進行掃描，與以往的1.5T掃描儀相比，其T2WI正中矢狀位圖像的對比度與分辨率提高，相應各徑距的測量更準確。對于掃描腹部脂肪的磁場均勻度更好，信噪比更高，利于提高圖像質量。此外，本研究還根據國際上公認的改良8級Pfirrmann分級法對相應腰椎間盤進行評分，其與以往的5級Pfirrmann分級法相比，對老年、嚴重的腰椎間盤退變有更好的分辨力，更易理解操作，結果更為可靠[8]。因此，本研究對腰椎間盤退變的觀察和評定更加精確。本研究的不足之處：①研究對象年齡波動較大，不能針對特定年齡段的人群進行統計分析。②本研究未能排除個體吸煙史、工作及運動方式等對腰椎間盤突出的影響[24]。 ③本研究為回顧性研究，尚有待設計縝密的前瞻性研究加以證實及深入探討。

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（本文編輯：吳昔昔）

Correlation between abdominal adipose tissue thickness and lumbar disc degeneration: A study based on magnetic resonance imaging

HUANG Kaiyu1, HE Jiawei2, YANG Lili2. 1.Department of Cardiology, the Second Affiliated Hospital of Wenzhou Medical University, Wenzhou, 325027； 2.Department of Radiology, the Second Affiliated Hospital of Wenzhou Medical University, Wenzhou, 325027

Objective: To investigate the correlation between abdominal adipose tissue thickness and lumbar disc degeneration. Methods: A total of 1 108 inpatients were enrolled from the Second Affiliated Hospital of Wenzhou Medical University between October 2008 and September 2013. Parameters of abdominal adipose tissue thickness based on MRI included abdominal diameter (AD), sagittal diameter (SAD), ventral subcutaneous thickness (VST), and dorsal subcutaneous thickness (DST). Improved Pfirrmann grading system was adopted to evaluate the degree of lumbar disc degeneration. Results: Spearman correlation analysis revealed that SAD and AD had significant associations with disc degeneration score sum (r=0.20, P＜0.001； r=0.19, P＜0.001) in females. There was negative correlation between VST and disc degeneration score sum (r=-0.10, P=0.01) in males. Ordinal logistic regression showed that SAD (OR=1.14, 95%CI： 1.08～1.20, P＜0.001) and AD (OR=1.15, 95%CI： 1.08～1.23, P＜0.001) were risk factors of disc degeneration in females； VST (OR=0.70, 95%CI： 0.55～0.89, P=0.003) decreased the risk of disc degeneration in males. Conclusion: AD, SAD and VST are associated with lumbar disc degeneration, and parameters of abdominal adipose tissue thickness based on MRI may be early markers for screening lumbar disc degeneration.

obesity； lumbar disc degeneration； magnetic resonance imaging

R445.2

A

10.3969/j.issn.2095-9400.2016.10.007