骨質疏松性與非骨質疏松性腰椎骨折的CT及MRI特征對比研究

唐鴻杰，楊陽，賈霜，歐靜

(1.南充市中醫醫院放射科；2.川北醫學院附屬醫院放射科·醫學影像四川省重點實驗室，四川 南充 637000)

骨質疏松癥是一種全身性骨代謝性疾病。隨著年齡的增加，體內一些影響機體代謝的激素水平也會隨之發生變化，導致成骨細胞的功能衰退以及破骨細胞的激活，使骨微細結構發生變化，從而導致骨痛、畸形及骨折等嚴重并發癥的風險增加[1]。骨質疏松通常伴隨著骨密度的降低，因此目前診斷方法主要是通過測定骨密度(bone mineral density，BMD)來反映患者的骨量情況[2]，即基于雙能X射線吸收儀(dual energy X-ray absorptionmetry，DXA)對于BMD的測量結果：骨質疏松要求T評分<-2.5分；骨量減少要求T評分-1～-2.5，而骨量正常者T評分應>-1.0 分[3]。隨著社會老齡化加劇，近年來中老年人群骨質疏松發病率逐年升高,且中老年人骨折多與骨質疏松有關，其中脊椎壓縮性骨折是骨質疏松的重要并發癥之一，并具有較高的致殘率和病死率[4]。目前CT及MRI是診斷脊椎壓縮性骨折的重要方法，但由于二者多種病變表現及影像特征相似，脊椎壓縮性骨折的鑒別診斷仍然較為困難[5-6]。本研究旨在通對比骨質疏松及非骨質疏松患者的CT及MRI影像學特點，為骨質疏松性腰椎骨折的鑒別診斷提供依據。

1 資料與方法

1.1 一般資料

選取2020年3月至2020年11月南充市中醫醫院收治的45例骨質疏松性腰椎骨折(52個椎體受累)和44 例非骨質疏松性腰椎骨折(49個椎體受累)患者為研究對象，分別設為骨質疏松組和非骨質疏松組。兩組患者年齡及性別比較，差異無統計學意義(P>0.05)，而骨質疏松組患者BMD及T值低于非骨質疏松組(P<0.05)。見表1。

表1 兩組患者一般資料比較

納入標準：(1)查體脊柱棘突及椎旁壓痛和叩擊痛陽性者；(2)經骨密度檢測確診為腰椎骨質疏松性骨折者及腰椎骨密度為正常范圍者；(3)病程≤12周者；(4)無CT或MRI檢查禁忌癥者；(5)患者自愿同意接受本研究方案。排除標準:(1)腫瘤、結核、感染等引起的病理性骨折者；(2)CT或MRI圖像質量不佳者；(3)臨床資料不全者。

1.2 方法

1.2.1 骨密度測定 腰椎骨密度測定方法如下：骨密度測定采用美國GE公司生產的DPX Brauo骨密度儀。分別測量受試者腰椎骨密度(BMD)值及T值。

1.2.2 影像學檢查 (1)腰椎MRI檢查：采用GE公司 Brivo MR355 1.5T磁共振成像儀掃描，掃描參數：層厚4 mm，層間距1 mm；T1WI序列TR=564 ms，TE=12.9 ms；T2WI序列TR=2400 ms，TE=120 ms；STIR序列TR=2800 ms，TE=85 ms，TI=145 ms。患者均進行腰椎T1加權成像(T1WI)、T2加權成像(T2WI)、短時間反轉恢復序列(short time inversion recovery，STIR)序列掃描。(2)腰椎CT多平面重建掃描：采用GE 公司brightspeed 16排CT掃描儀對腰椎進行CT掃描。掃描參數：120 kV，200 mA，螺距1.0，層厚5 mm，矩陣512×512，掃描數據行薄層重建，重建層厚1.0 mm。腰椎CT掃描資料行冠狀面、矢狀面多平面重組。

1.2.3 圖像分析 將磁共振及CT的所有原始數據傳至工作站，獲得常規平掃(T1WI、T2WI)、STIR序列圖像椎體信號強度及CT腰椎重建圖像。對骨質疏松性骨折與非骨質疏松性骨折的信號及形態學特征進行評估，包括骨折CT與MRI特征、骨折嚴重程度、是否為爆裂性骨折以及骨折是否累及附件、脊髓等。由兩名高年資的影像科醫師進行雙盲觀察、分析，意見出現分歧時，通過協商達成一致。

1.3 統計學分析

2 結果

2.1 兩組患者CT特征比較

骨質疏松組腰椎中重度壓縮性骨折、爆裂性骨折、骨折累及附件的發生率均高于非骨質疏松組，差異有統計學意義(P<0.05)。見表2、圖1及圖2。

表2 骨質疏松性與非骨質疏松性腰椎骨折組患者CT特征對比[n(%)]

2.2 兩組患者MRI特征比較

STIR序列中，骨質疏松組患者骨折的腰椎多表現為高信號，非骨質疏松組患者骨折的腰椎多表現為混雜信號(P<0.05)；T1WI、T2WI序列中，兩組患者兩種骨折信號表現差異無統計學意義(P>0.05)；骨質疏松組患者腰椎骨折脊髓損傷發生率高于非骨質疏松組(P<0.05)。見表3、圖1及圖2。

表3 兩組患者MRI特征比較 [n(%)]

3 討論

隨我國人口老齡化加劇，骨質疏松性椎體骨折已成為危害老年人身體健康的嚴重問題。老年骨質疏松癥患者骨強度由于骨密度、骨量下降而減弱，所以較易發生骨質疏松性骨折。據文獻[7-9]報道，老年骨質疏松性骨折發生率為13%～24%，其中骨質疏松性椎體壓縮性骨折較為常見。壓縮性骨折的程度會受患者耐受性及骨折位置等多種因素影響產生差異，需通過醫療技術以明確骨折部位及程度，有助于后期開展針對性治療。目前，骨質疏松的診斷方法主要是通過測定骨密度來反映患者的骨量情況，但研究[10-11]顯示，骨量只能代表骨強度的70%～85%，它并不能反映骨結構，對骨折的預測能力也是有限的。骨質疏松性椎體骨折容易引起胸背痛、腰背痛及脅肋部放射痛等不適，單純體格檢查中常常難以準確定位責任椎體。因此，臨床常用CT及MRI等非侵入性成像技術來確定責任椎體。CT及MRI圖像分辨率高、對比度好及信息量大，對椎體骨折的判斷各有優勢，均具有較高敏感性[12]，且椎體內松質骨密度和結構變化可經MRI信號強度變化反映[13]。

本研究發現，骨質疏松性腰椎骨折發病群體主要為老年人群(≥60周歲)，且老年女性發病較男性顯著。在骨質疏松組與非骨質疏松組腰椎骨折CT特征對比研究中發現，骨質疏松性腰椎骨折患者中多發生中重度壓縮性，且更易發生爆裂性骨折，骨折累及范圍也更大(P<0.05)。骨質疏松性腰椎骨折呈現上述影像學特征，可能是因為骨質疏松的主要原因是礦化成分減少或者非礦化成分增多，使骨硬度降低[14]，加重患者骨折嚴重程度[15]，導致骨質疏松性腰椎骨折患者與非骨質疏松性腰椎骨折患者的影像學表現不同。MRI可直觀顯示兩種骨折腰椎內的信號不同，分辨出骨質疏松性與非骨質疏松性腰椎骨折，且椎體內松質骨密度和結構變化可經MRI信號強度變化反映，信號在骨折發生、椎體內水腫明顯時最強，隨修復重建開始、水腫吸收逐漸減弱，并于修復重建結束時恢復正常[13]。不僅如此，MRI檢查無創，無輻射，對軟組織對比分辨率高，且可清晰顯示椎管內脊髓情況，故在骨折是否累及脊髓診斷中也發揮著重要作用。本研究對比骨質疏松組與非骨質疏松組腰椎骨折發現，骨質疏松性腰椎骨折在T1WI上多呈低信號，在T2WI上多呈高信號，前述兩種序列與非骨質疏松性腰椎骨折在信號上的表現無統計學差異(P>0.05)，而骨質疏松性腰椎骨折在STIR序列上呈高信號具有特異性(P<0.05)，非骨質疏松性腰椎骨折在STIR序列多呈混雜信號[16]。骨質疏松性腰椎骨折累及脊髓發生率較非骨質疏松性骨折高(P<0.05)，骨質疏松性腰椎骨折更易累及脊髓，從而引發嚴重并發癥，降低患者的生活質量。雖然MRI對骨折疏松性骨折的診斷有明顯的優點，但其不能應用于體內有金屬異物或金屬置入物患者，且在顯示骨折細節方面不如CT成像技術，易發生誤診、漏診[17]。

綜上所述，相對于非骨質疏松性腰椎骨折，CT檢查發現骨質疏松性腰椎骨折程度較重，易發生爆裂性骨折，且骨折易累及附件。MRI檢查時，骨質疏松性腰椎骨折在T1WI上多呈低信號，T2WI上多呈高信號，但骨質疏松性腰椎骨折在STIR序列上呈高信號具有特異性，并顯示脊髓損傷情況。CT與MRI檢查的結合，可有助于全面顯示骨質疏松性腰椎骨折的特征。