定量CT分析絕經(jīng)后女性2型糖尿病患者椎體骨密度與骨標(biāo)志物的關(guān)系

馬培旗,張小艷,朱文姬,袁玉山

(阜陽(yáng)市人民醫(yī)院 影像中心,安徽 阜陽(yáng) 236000)

2型糖尿病(type 2 diabetes mellitus,T2DM)患者合并骨質(zhì)疏松的發(fā)病率越來(lái)越多,且女性多于男性。目前評(píng)估骨質(zhì)疏松的主要指標(biāo)是骨密度(bone mineral density,BMD),定量CT(quantitativecomputed tomography,QCT)是一種三維體積BMD測(cè)量技術(shù),較傳統(tǒng)雙能X線吸收測(cè)量?jī)x(dual energy X-ray absorptiometry,DXA)測(cè)量更加精準(zhǔn),能避開(kāi)大動(dòng)脈、鈣化、骨質(zhì)增生硬化等的影響,QCT目前多與CT掃描同步進(jìn)行,可在不增加輻射劑量和掃描時(shí)間的同時(shí)較為精準(zhǔn)地測(cè)量腰椎BMD[1-2]。骨代謝標(biāo)志物可以準(zhǔn)確地反映測(cè)量時(shí)間點(diǎn)的骨代謝狀態(tài),對(duì)預(yù)測(cè)骨密度的變化有重要意義,同時(shí)也是選擇抗骨質(zhì)疏松治療藥物的依據(jù)。本研究通過(guò)QCT測(cè)量絕經(jīng)后女性T2DM患者椎體BMD,旨在探索其與骨標(biāo)志物的關(guān)系,為及時(shí)發(fā)現(xiàn)和預(yù)防T2DM患者并發(fā)骨質(zhì)疏松癥提供科學(xué)依據(jù)。

1 資料與方法

1.1 研究對(duì)象 收集2021年8月～2022年5月阜陽(yáng)市人民醫(yī)院內(nèi)分泌科住院的絕經(jīng)后女性T2DM患者中行胸部CT聯(lián)合QCT骨密度檢查者。排除標(biāo)準(zhǔn):①糖尿病急性并發(fā)癥、心肝腎慢性疾病、惡性腫瘤等;②近6個(gè)月服用激素類或影響骨代謝的藥物;③長(zhǎng)期臥床、近期手術(shù)或外傷史等影響骨密度的患者。最終納入207例,年齡52～85(66.42±6.93)歲。另選取我院體檢中心行胸部CT掃描加骨密度測(cè)量的絕經(jīng)后女性體檢者作為對(duì)照組,排除標(biāo)準(zhǔn)同前。最終納入200例,年齡51～82(62.96±5.35)歲。本研究經(jīng)我院醫(yī)學(xué)倫理委員會(huì)審核通過(guò)([2019]58號(hào))且患者均知情同意。

1.2 儀器與方法 所有研究對(duì)象檢測(cè)空腹血糖、糖化血紅蛋白(HbA1c),其中T2DM患者均行骨代謝指標(biāo)檢查,包括:甲狀旁腺素(parathyroid hormone,PTH)、總25-羥基維生素D、總I型膠原氨基端延長(zhǎng)肽(total pro-collagen type 1 N-terminal propeptide,TP1NP)、β-膠原特殊序列、N端骨鈣素。并統(tǒng)計(jì)T2DM患者糖尿病病程、絕經(jīng)年限、身高、體質(zhì)量等,計(jì)算體質(zhì)量指數(shù)(body mass index,BMI)。CT掃描機(jī)器為東軟128排螺旋CT,掃描參數(shù):管電壓120 kV,電流30 mAs,螺距0.775,旋轉(zhuǎn)時(shí)間0.625 s,矩陣512×512,層厚及層間距均為5 mm,重建層厚及層間距均為1 mm。掃描范圍從肺尖至L1椎體下緣。將CT圖像傳輸至美國(guó)Mindways公司QCT骨密度分析軟件,測(cè)量T12、L1椎體骨松質(zhì)體積BMD,取兩者平均值作為最終BMD值(如圖1)。根據(jù)QCT標(biāo)準(zhǔn):>120 mg/cm3為骨量正常,80～120 mg/cm3為骨量減低,<80 mg/cm3為骨質(zhì)疏松[3]。

圖1 測(cè)量T12、L1椎體松質(zhì)骨BMD時(shí)選取感興趣區(qū)

2 結(jié)果

2.1 對(duì)照組與T2DM組各指標(biāo)比較 兩組間年齡、絕經(jīng)年限及BMD比較差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05),而T2DM組空腹血糖、HbA1c水平均高于對(duì)照組(P<0.05),見(jiàn)表1。

表1 對(duì)照組與T2DM組各指標(biāo)比較

2.2 對(duì)照組與T2DM組按不同骨量分組BMD比較 骨質(zhì)疏松組中,T2DM組患者BMD小于對(duì)照組(P<0.05);骨量減低、骨量正常組中,兩組BMD差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05)。見(jiàn)表2。

表2 對(duì)照組與T2DM組按不同骨量分組BMD比較

2.3 絕經(jīng)后女性T2DM患者不同骨量組間各指標(biāo)結(jié)果 骨量正常組年齡均小于骨量減低組、骨質(zhì)疏松組(P<0.05),骨量正常組和骨量減低組絕經(jīng)年限、β-膠原特殊序列均小于骨質(zhì)疏松組(P<0.05);骨量正常組BMD均小于骨量減低組和骨質(zhì)疏松組(P<0.05),骨量減低組BMD小于骨質(zhì)疏松組(P<0.05)。見(jiàn)表3。

表3 絕經(jīng)后女性T2DM患者不同骨量組間各指標(biāo)比較

2.4 BMD與年齡、絕經(jīng)年限及骨標(biāo)志物的Pearson相關(guān)分析 年齡、絕經(jīng)年限、PTH、TPINP、β-膠原特殊序列、N端骨鈣素與BMD均呈負(fù)相關(guān)(P<0.05),見(jiàn)表4。

表4 BMD與年齡、絕經(jīng)年限糖尿病病程、BMI及骨標(biāo)志物的Pearson相關(guān)分析

3 討論

T2DM患者因長(zhǎng)期處于高血糖狀態(tài),體內(nèi)產(chǎn)生過(guò)多的糖基化終末產(chǎn)物,這些物質(zhì)可刺激破骨細(xì)胞骨吸收因子IL-6、TNF-α等形成,導(dǎo)致骨吸收增加[4]。同時(shí)高血糖狀態(tài)可引起滲透性利尿,鈣、磷排泄增加,同時(shí)還可刺激甲狀旁腺激素分泌,影響成骨細(xì)胞和破骨細(xì)胞的活性。絕經(jīng)后女性由于年齡增長(zhǎng)和雌激素驟減,進(jìn)一步加速骨量減低,因此絕經(jīng)后女性T2DM患者更容易引起骨質(zhì)疏松、骨折風(fēng)險(xiǎn)增加[5]。QCT是一種三維體積BMD測(cè)量技術(shù),可以將感興趣區(qū)放在反映骨代謝活躍的松質(zhì)骨部分,從而避開(kāi)大動(dòng)脈鈣化、骨增生硬化的影響,具有較高的靈敏度和準(zhǔn)確率。已有研究證明胸部CT聯(lián)合QCT測(cè)量椎體骨密度具有很好的可行性,在不增加額外輻射劑量的同時(shí)得到BMD值,同時(shí)T12和L1椎體也被推薦測(cè)量評(píng)估BMD情況的指標(biāo)[6]。本研究通過(guò)QCT測(cè)量絕經(jīng)后女性T2DM患者BMD發(fā)現(xiàn),骨質(zhì)疏松占21.74%、骨量減低占30.92%。而與對(duì)照組進(jìn)行BMD比較,絕經(jīng)后女性T2DM患者與其差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義,這與文獻(xiàn)報(bào)道不盡一致,可能是抽樣誤差所致,也可能是因?yàn)楸狙芯坎捎脺y(cè)量BMD的方法為QCT,仍須進(jìn)一步多中心研究。本研究進(jìn)一步按BMD進(jìn)行分組后比較發(fā)現(xiàn)絕經(jīng)后女性T2DM組中骨質(zhì)疏松組BMD低于對(duì)照組中骨質(zhì)疏松組,同時(shí)絕經(jīng)后女性T2DM組中骨質(zhì)疏松組年齡較骨量減低組和正常骨量組大,說(shuō)明隨著年齡的增加高血糖狀態(tài)會(huì)更容易引起骨量丟失。

骨標(biāo)志物是骨組織本身的代謝產(chǎn)物,存在于血液、尿液中且能被檢測(cè)出來(lái)的活性物質(zhì),具有可重復(fù)性、靈敏性高、特異性強(qiáng)等特點(diǎn),較BMD更早地反映骨量的變化[7],包括調(diào)節(jié)鈣磷代謝的PTH和25-羥基維生素D、反映骨形成的TPINP、骨吸收指標(biāo)β-膠原特殊序列以及骨礦化速率有關(guān)的N端骨鈣素。Gossiel等[8]報(bào)道,絕經(jīng)后女性的TPINP水平較高。徐偉等[9]通過(guò)研究腰椎退變患者骨標(biāo)志物發(fā)現(xiàn),TPINP、骨鈣素、β-膠原特殊序列與腰椎BMD呈負(fù)相關(guān),提示臨床應(yīng)盡早關(guān)注監(jiān)測(cè)腰椎退變患者骨標(biāo)志物的變化。關(guān)于絕經(jīng)后女性2型糖尿病患者BMD與骨標(biāo)志物的研究,有學(xué)者通過(guò)DXA測(cè)量絕經(jīng)后女性T2DM患者骨密度發(fā)現(xiàn),糖尿病組BMD與對(duì)照組差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義,而骨標(biāo)志物TPINP高于對(duì)照組[10]。周婷婷等[11]通過(guò)DXA測(cè)量絕經(jīng)后女性T2DM患者BMD發(fā)現(xiàn),TPINP、β-膠原特殊序列、N端骨鈣素與骨密度呈負(fù)相關(guān)。而本研究通過(guò)QCT測(cè)量絕經(jīng)后女性T2DM患者椎體BMD,結(jié)果發(fā)現(xiàn)絕經(jīng)后T2DM患者中骨質(zhì)疏松組β-膠原特殊序列較骨量減低組、骨量正常組高,同時(shí)相關(guān)分析結(jié)果發(fā)現(xiàn)β-膠原特殊序列與BMD呈弱負(fù)相關(guān),說(shuō)明絕經(jīng)后女性T2DM骨質(zhì)疏松組骨吸收亢進(jìn)。而反映骨形成和骨細(xì)胞活性的標(biāo)志物TPINP和N端骨鈣素與BMD亦呈弱負(fù)相關(guān),說(shuō)明絕經(jīng)后女性T2DM患者隨著BMD的減低可能也伴隨著骨質(zhì)礦化速度的增加。另外本研究中PTH與BMD呈負(fù)相關(guān),可能是因?yàn)樘悄虿「哐菨B透性利尿作用導(dǎo)致尿鈣排出增多,繼而引起繼發(fā)性甲狀旁腺功能亢進(jìn),骨質(zhì)疏松風(fēng)險(xiǎn)增加。由此可見(jiàn),絕經(jīng)后女性T2DM患者往往會(huì)有骨吸收增加的同時(shí)也伴隨著骨質(zhì)礦化速度的增加,形成一種骨代謝高轉(zhuǎn)換狀態(tài),加之雌激素的突然驟降以及長(zhǎng)期的高血糖狀態(tài),最終進(jìn)一步加劇骨量減少造成骨質(zhì)疏松。

綜上所述,基于QCT測(cè)量椎體BMD可以很好評(píng)估絕經(jīng)后女性T2DM患者骨量情況,而BMD與骨標(biāo)志物有一定相關(guān)性。但是本研究中樣本量相對(duì)較小,且納入患者存在選擇偏倚,同時(shí)納入樣本年齡跨度較大,未對(duì)絕經(jīng)后女性不同年齡組間進(jìn)行分析,后期將進(jìn)一步加大樣本量,并納入多中心數(shù)據(jù)進(jìn)行深入探索。