圍絕經期女性腰椎骨強度磁共振定量研究

楊春華,張 蕾,朱蓉蓉

圍絕經期女性骨礦密度逐年下降，如果不加以干預的話，將有超過約半數女性在進入絕經后逐漸發展成原發性Ⅰ型骨質疏松(OP)[1]，及早發現骨強度的變化，對預防其發展成OP至關重要。骨強度是由骨密度(BMD)和骨質量共同體現的，而DXA只能反映BMD，綜合評估骨強度的變化規律較單一BMD測量更能準確診斷OP[2]。磁共振脂肪定量技術(mDixon-quant)是一種改進的水脂分離技術，可用于精確脂肪定量分析，目前多應用于肝臟脂肪的定量測量。目前對于圍絕經期女性腰椎骨強度方面的研究較少，本研究旨在通過mDixon-quant技術測量圍絕經期女性腰椎椎體骨髓脂肪含量百分比(FF值)和T2*值，探討骨強度變化規律，為臨床阻止及延緩OP的發生提供新的影像學依據。

1 資料與方法

1.1 一般資料:選擇2017年11月-2019年10月在寧夏人民醫院醫學影像中心同時行腰椎DXA及mDixon-quant序列檢查的門診及住院女性患者57例，年齡43～58歲，平均(51±4.2)歲。納入標準[3]：①符合WHO圍絕經期診斷標準的女性群體；②BMI符合WHO正常成人范圍內(18.5～23.9 kg/m2)。排除標準：①經初步常規檢查發現患有腰椎炎性及腫瘤病變者；②MRI禁忌及圖像質量不達標影響測量者。所有參與者均知情同意。

1.2 檢查方法及數據測量

1.2.1 BMD測量采用GE雙能X線骨密度儀，測量L1～L4前后位BMD(單位為g/cm3)值，記錄T值，定期進行儀器基線校準。根據中華醫學會骨質疏松和骨礦鹽疾病學分會推薦的診斷標準[4]，按照實際測得T值將所有納入對象分為3組，骨量正常組(116例椎體)，骨量減低組(80例椎體)，骨質疏松組(32例椎體)。

1.2.2 MRI測量采用Philips Ingenia 3.0T 磁共振掃描儀，先掃描腰椎矢狀位T1WI、T2WI，排除骨折、炎癥及腫瘤等，再進行mDixon-quant掃描。參數如下：翻轉角 3.0°，TR 8.1 ms，TE 1.3 ms，體素 2.5 mm×2.5 mm×3 mm，層厚3 mm，視野180 mm×140 mm×90 mm，矩陣72×56，激勵次數1。掃描完成后，在ISP V7工作站(Philips Healthcare,Best)中測量L1～L4椎體FF值及T2*值，選擇偽彩圖模式顯示，于椎體上半部松質骨部分放置感興趣區(regions of interest,ROI)進行測量，大小在35～40 mm2，需避開椎靜脈入口及皮質骨等。

2 結果

2.1 圍絕經期女性腰椎各組間臨床資料比較:3組受試者間年齡、體質量指數(BMI)差異均無統計學意義，3組間BMD比較差異有統計學意義(F=59.5，P<0.05)，見表1。

表1 圍絕經期女性腰椎椎體骨量正常組、骨量減低組及骨質疏松組一般資料

2.2 圍絕經期女性腰椎椎體各組間FF值、T2*值比較:骨量正常組、骨量減低組和骨質疏松組的椎體FF值、T2*值見表2。3組間FF值、T2*值差異有統計學意義(P<0.05)；兩兩比較差異有統計學意義(P<0.05)。

表2 圍絕經期女性腰椎骨量正常組、骨量減低組和骨質疏松組FF值、T2*值比較[M(QR)]

2.3 圍絕經期女性腰椎椎體FF值、T2*值與BMD的相關性:FF值與BMD呈負相關(r=-0.614，P<0.05)，T2*值與BMD亦呈負相關(r=-0.462，P<0.05)。

2.4 FF值與T2值診斷圍絕經期女性腰椎椎體骨量減低的效能：以骨量減低為陽性事件，FF值及T2*值診斷骨量減低AUC分別為0.821、0.774,95%CI分別為0.759～0.883、0.706～0.841。二者聯合診斷骨量減低ROC曲線下面積為0.873，95%可信區間為0.823～0.914，靈敏度為90.18%，特異度為84.48%，見表3。

3 討論

OP是一種以骨量減少，骨組織微結構破壞，導致骨脆性增加，骨強度降低的全身性骨病[5]。骨密度和骨質量是影響骨強度的兩個獨立因素,BMD的高低是由骨內礦物質含量決定的，其只能反映大約70%的骨強度變化情況[6]；骨質量反映的是骨的微觀組織結構和分子水平變化。骨質量的變化對骨強度的影響越來越受到更多關注，而同時對骨密度及骨質量兩個要素進行綜合定量評估，既能快速準確反映骨強度的變化特點，又可避免研究結果的片面性[7]。mDixon-quant是一種改進的水脂分離技術，可以用于精確脂肪定量分析，一次掃描可以同時測定組織脂肪含量(FF值)及T2*值。

本研究中使用mDixon-quant技術測量57例圍絕經期女性腰椎(L1-L4)4個椎體平均脂肪含量(FF值)及T2*值。通過統計學分析表明，圍絕經期女性3組間腰椎FF值比較存在差異； FF值與BMD呈負相關(r=-0.614)，提示女性進入圍絕經期，體內雌激素水平不斷降低，雌激素的減少使骨形成受到抑制，而骨的吸收亢進，引起骨丟失的發生，而隨著BMD的降低，骨髓脂肪含量增加，這與相關基礎研究結果是一致的[8-10]，表明通過測量骨髓脂肪含量可間接反映圍絕經期女性腰椎骨密度的改變。3組間FF值兩兩比較均有差異，骨質疏松組椎體FF值高于骨量減低組和骨量正常組，分析原因，可能是由于骨髓脂肪細胞與成骨細胞共享同一種祖細胞，二者呈現此消彼長關系，成骨細胞比例減低使骨髓間充質干細胞出現非脂肪細胞轉化為脂肪細胞群的現象[11-13]，造成圍絕經期女性腰椎FF值隨骨密度的減低而持續升高。

磁共振橫向弛豫時間可以間接反映骨小梁空間結構，吳慧釗[14]等提出，T2*值的大小和骨小梁網狀結構的疏密、幾何空間形狀的緊密程度相關。骨質疏松時，骨小梁間隙增寬，周圍骨髓由于磁敏感差異引起局部磁場不均勻減小，T2*值增加。本研究結果與之相符，隨著BMD降低，T2*值增加。另外，本研究結果還顯示FF值與T2*值聯合診斷骨量減低具有較高效能，表明FF值及T2*值聯合診斷圍絕經期女性骨量減低有一定的臨床價值。

綜上所述，圍絕經期女性腰椎FF值、T2*值均隨BMD下降而呈上升趨勢，兩者與BMD呈負相關關系。磁共振mDixon-quant技術可快速、無創定量測定圍絕經期女性椎體骨髓脂肪分數及T2*值，有效評估骨強度變化規律，為預防OP提供新的影像定量依據。本研究尚存在不足之處，椎體脂肪含量隨年齡變化而不斷變化，但由于樣本量小，沒有對年齡進行相關性權重分析。