椎旁肌的MRI定量參數在骨質疏松性椎體骨折嚴重程度中的應用

郭昱 楊物鵬 郭貴宏

【摘要】目的：探討 MRI 測量椎旁肌相關參數與原發性骨質疏松椎體骨折的關系。方法：回顧性分析2018年 10月1日至 2020年 10月 31日期間鄂爾多斯市中心醫院收治的骨質疏松性骨折患者76例作為研究對象，采用胸腰椎 OVCF 嚴重程度評分系統將≤4分為非嚴重組（n=42）;>4分為嚴重組（n=34）;另同期選取因腰背痛入院的骨質疏松或骨量減低的28例患者作為對照組（n=28）;比較三組椎旁肌 MRI 參數差異。結果：①相對肌肉面積：非嚴重組（268.38±60.03）;嚴重組（225.00±64.57）;對照組（277.79±53.01）對照組與非嚴重組統計學無顯著差異，而對照組與嚴重組、嚴重組與非嚴重組之間有統計學意義（P<0.05）。②脂肪變性比例：非嚴重組（7.84±3.92）;嚴重組（11.05±7.36）;實驗組（6.72±2.58）對照組與非嚴重組統計學無顯著差異，而對照組與嚴重組、嚴重組與非嚴重組之間有統計學意義（P<0.05）。結論：椎旁肌面積的減少或脂肪的增加會導致更嚴重的骨質疏松性椎體骨折。

【關鍵詞】骨質疏松癥;骨質疏松病理性骨折;椎旁肌;磁共振成像

[中圖分類號]R580;R683 [文獻標識碼]A[文章編號]2096-5249（2022）01-0069-03

Application of MRI quantitative parameters ofparaspinal muscles in the severity of osteoporotic vertebral fractures

GUO Yu1， YANG Wu-peng2， GUO Gui-hong3（1. Baotou Medical College， Baotou Inner Mongolia 014060， China;2. Department ofSpinal Surgery， Ordos Central Hospital， Ordos Inner Mongolia 017000， China;3. Inner Mongolia Medical University， Hohhot Inner Mongolia010110， China）

[Abstract] Objective： To explore the relationship between MRI measurement of paraspinal muscle related parameters with the primary osteoporotic vertebral fractures. Methods： A retrospective analysis of patients who were initially diagnosed in the spine surgery with low back pain or osteoporotic vertebral fractures from October 1， 2018 to October 31， 2020 in Ordos Central Hospital， were diagnosed as primary Patients with osteoporosis and osteoporotic fractures of a single vertebra were included in the study， and Using the Thoracolumbar osteoporotic fracture severity score system， ≤4 was divided into non-severe group （n=42）;>4 was divided into severe group （n=34）; and selected patients with osteoporosis or bone loss who were admitted to the hospital for low back pain at the same time as the control group. to compare the differences in MRI parameters of the paraspinal muscles of the three groups. Result：① Relative muscle area： non-severe group （268.38±60.03）; severe group （225.00±64.57）; experimental group （277.79±53.01） There is no statistically significant difference between the control group and the non-severe group， but the control group and the severe group， severe There was statistical significance between the group and the non-severe group （P<0.05）.② Steatosis ratio： non-severe group （7.84±3.92）; severe group （11.05±7.36）; experimental group （6.72±2.58） there is no significant difference between the control group and the non-severe group， but the control group and the severe group， severe There is statistical significance between group and non-severe group （P<0.05）. Conclusion： The decrease in the area of the paraspinal muscles or the increase in fat can lead to more severe osteoporotic vertebral fractures.

[Key words] Osteoporosis; Pathological fracture of osteoporosis; Paraspinal muscles; Magnetic resonance imaging

隨著人口老齡化的到來我國成為骨質疏松癥（Osteoporosis，OP）的高發病國家之一[1]，OP 是一種以骨量低下，骨微結構損壞，骨脆性增加，最終導致易發生骨折為特征的全身性骨病[2]。目前骨質疏松性骨折的預防主要集中在預防摔倒和提高骨量等方面而骨密度更是主流的預測骨質疏松性骨折風險的主要指標。但就目前來看效果并不理想。所以本文旨在通過研究椎旁肌的肌肉面積和脂肪變性比例與骨質疏松性胸腰椎骨折嚴重程度的關系探討肌肉因素在骨質疏松性骨折的預防、預測的價值。

1 資料與方法

1.1一般資料回顧性分析鄂爾多斯市市中心醫院 2018年 10月1日至2020年 10月 31日期間以腰背痛或骨質疏松性椎體骨折為初步診斷入脊柱外科病區的患者。納入標準：原發性骨質疏松癥;單一椎體的胸腰椎骨質疏松性骨折。排除標準：既往胸腰椎手術史、甲狀腺功能亢進、強制性脊柱炎。根據胸腰椎 OVCF 嚴重程度評分分型系統（Thoracolumbar osteoporotic fracture severity score system， TLOFS）評分[3]并進行分組，≤4分為骨折程度非嚴重組，>4分為骨折程度嚴重組[4]。另選取同期因腰背痛入院的骨質疏松或骨量減低的28例患者作為對照組。三組患者年齡、性別、體質量指數比較均無統計學差異（P>0.05），可進行對比，具體數據詳見表1。

1.2方法① MRI：采用3.0T 全身超導磁共振掃描儀（美國 GE），檢查時患者取仰臥位，常規掃描矢狀位 T1、T2、STIR 序列;橫軸位 T2序列，選取 L1椎體上終板的 MRI T2加權像橫截面，將圖像傳至 ImageJ 軟件進行測量。② ImageJ：在 ImageJ 上分別勾畫出圖中椎體范圍、雙側椎旁肌肉范圍（豎脊肌和多裂肌）、皮下脂肪范圍并通過計算得出：a.相對椎旁肌肉面積=雙側椎旁肌肉面積（多裂肌和豎脊肌）/椎體面積×100%;b.脂肪變性比例（手動畫出雙側椎旁肌及皮下脂肪得出倆幅像素分布直方圖，脂肪變性比例=相交部分像素總和/雙側椎旁肌肉像素總和 ×100%）[5]，詳見圖1、圖2。

1.3數據處理采用 SPSS 23.0軟件進行數據處理，計數資料采用例（%）表示，組間統計學差異用χ2檢驗，計量資料采用x ±s 表示，組間統計學差異用單因素χ2分析，所有數據保留小數點后倆位，以 P<0.05表示差異有統計學意義

2 結果

2.1三組脂肪變性比例、雙側椎旁肌肌肉面積、椎體面積、相對肌肉強度比較本次研究納入胸腰椎骨折患者76例，共計76個椎體，其中59例 （77.63%）病椎分布在胸腰段（T11-L2）;對照組、非嚴重組、嚴重組的平均脂肪變性比例依次增加，雙側椎旁肌肌肉面積、相對肌肉面積依次減少（P<0.05），詳見表2。

2.2三組脂肪變性比例與相對肌肉面積差異的統計學分析對照組與骨折程度非嚴重組的相對肌肉面積（P=0.520>0.05）、脂肪變性比例（P=0.368），差異無統計學意義（P>0.05）;對照組的相對肌肉面積高于嚴重組且差異有統計學意義（P=0.001<0.05），脂肪變性比例低于嚴重組且差異有統計學意義（P=0.001<0.05）， 非嚴重組的相對肌肉面積高于嚴重組且差異有統計學意義（P=0.002<0.05），脂肪變性比例低于嚴重組且差異有統計學意義（P=0.007<0.05）。

3 討論

既往研究中采用平均肌肉面積代表肌肉數量，用脂肪變性比例代表肌肉質量[6]。隨著年齡的增長，肌肉會萎縮并且脂肪變性比例會增加[7-8]，其中而腰背肌的萎縮程度相對較大。椎旁肌肉的機械應力減少會降低骨密度，有報道指出[9-10]，每增加一個標準差的肌肉量，骨質疏松風險將下降30個百分點。此外，椎旁肌肉是維持脊柱穩定的重要因素，退變的肌肉則會降低脊柱穩定性、減少緩沖作用;且腰背肌肉數量和質量的下降也會導致步態不穩，增加跌倒的風險[11]。而跌倒仍是目前為止骨質疏松性椎體骨折的重要危險因素之一。從分子層面看骨骼肌的面積減少或脂肪比例增加即是骨骼肌細胞的減少與變性，而近些年的研究表明，肌肉是一種重要的內分泌器官[12]，由骨骼肌肌纖維（即骨骼肌肌細胞） 產生、表達、釋放的細胞因子或多肽類，如成纖維細胞生長因子2（FGF -2）、白介素（IL）類、鳶尾素、 IGF-1、肌肉素等通過作用于成骨或破骨細胞影響骨代謝、促進骨形成。而肌肉數量與質量下降勢必會從多種途徑影響骨骼。

在傳統的觀點中，預防骨質疏松骨折主要集中在抗骨質疏松治療從而提高骨密度，肌肉的因素大多集中在預防跌倒，本次研究結果表明，椎旁肌數量與質量是影響骨質疏松性骨折嚴重程度的重要因素，綜合評估椎旁肌與骨密度可以更準確的預測骨質疏松骨折的發病風險，而正規的抗骨質疏松治療同時輔以積極的腰背肌功能鍛煉對于預防骨質疏松骨折會有更好的效果。

本次研究針對原發性骨質疏松性椎體骨折的影響因素進行探討，采用了更加全面的 TLOFS 評分，證實了椎旁肌的數量與質量對于骨質疏松骨折程度有重要影響，這對骨質疏松骨折的預防和預測均有重要意義。但是本次研究結果對照組與骨折程度非嚴重組之間無統計學差異，一方面是因為樣本量太小，另一方面是存在了選擇偏倚。即對照組的患者雖然沒有骨折但對照組的納入方式卻篩選出了疼痛癥狀更為嚴重的一部分，該組并不能代表整體骨質疏松患者的椎旁肌狀況，建議之后的研究可以采用獨立的隨機骨密度篩查來避免這種情況。總之依舊需要更多前瞻性的多中心，大樣本數據的研究

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基金項目：內蒙古自治區衛生和計劃委員會科研計劃項目（編號：201703238）

作者簡介：郭昱（1998.11-），男，在讀研究生，碩士學位，住院醫師，研究方向：脊柱外科。E-mail：1013821783@qq.com

通信作者：楊物鵬（1965.10-），男，醫學碩士，主任醫師，碩士研究生導師，研究方向：脊柱外科。E-mail： Yang_wupeng@163.com

（收稿日期：2021-6-28 接受日期：2021-8-12）