仲玉僑，王植，孟祥虹，祝鳳玲，徐華，樊紅星

隨著人口老齡化加劇，股骨近端骨折的發(fā)病率逐年上升[1]，尤其是在絕經(jīng)后女性人群中。股骨近端骨折致殘率高，部分患者長期臥床，生活質(zhì)量嚴(yán)重下降[2]，且患者死亡率高。因此，對股骨近端骨折危險(xiǎn)因素的探討引起了國內(nèi)外學(xué)者的關(guān)注，常見的危險(xiǎn)因素有年齡增長、基礎(chǔ)疾病(如糖尿病、動(dòng)脈硬化等)和骨密度減低等，但肌少癥作為重要因素之一往往被忽略。肌少癥是與年齡增長相關(guān)的表現(xiàn)為肌量減少、肌力下降和運(yùn)動(dòng)功能減退的一種綜合征[3]，在80歲以上的高齡老年人中發(fā)病率達(dá)50%[4]，與骨質(zhì)疏松關(guān)系密切。以往臨床上以雙能X線吸收測量儀(dual-energy X-ray absorptiometry,DXA)測量的骨密度和肌量作為金標(biāo)準(zhǔn)[5]。但DXA對患者的體位要求嚴(yán)格，某些患者(如骨折)可能不能耐受；測量的是骨膜內(nèi)物質(zhì)的整體密度，為面積骨密度，骨皮質(zhì)和骨松質(zhì)不能被準(zhǔn)確區(qū)分，無法避開鈣化和骨贅等；測量的是瘦體組織，除肌肉組織外，還包括了脂肪、筋膜和血管壁鈣化等[6]。因此，DXA測量的骨密度和肌量均存在一定程度的高估，誤差較大，精準(zhǔn)性差。定量 CT(quantitative computed tomography，QCT)是利用臨床CT掃描的數(shù)據(jù)，結(jié)合QCT的質(zhì)控體模和軟件分析系統(tǒng)測量骨密度的方法，測量的是體積骨密度，測量時(shí)可準(zhǔn)確避開血管壁鈣化、骨贅和骨島等干擾因素，因而更準(zhǔn)確，對患者體位要求不嚴(yán)格，擺位不增加骨折患者的痛苦，且QCT擁有專業(yè)的肌肉和脂肪含量測量軟件，可定量分析每一塊肌肉的脂肪含量，測得的骨密度和肌肉脂肪含量的數(shù)據(jù)準(zhǔn)確，可靠性和可重復(fù)性高。相比DXA，QCT更簡便快捷，每天只需校準(zhǔn)一次體模，數(shù)據(jù)永久保存，可隨時(shí)使用異步校準(zhǔn)法進(jìn)行數(shù)據(jù)測量，簡單方便，由常規(guī)CT檢查所得，并不額外增加輻射劑量。本研究應(yīng)用QCT探討絕經(jīng)后女性股骨近端骨折的危險(xiǎn)因素，旨在為預(yù)防和臨床早期干預(yù)提供影像學(xué)依據(jù)。

材料與方法

1.一般臨床資料

本課題為回顧性研究，經(jīng)本院倫理委員會批準(zhǔn)，受試者無需簽署知情同意書。

連續(xù)納入2021年1月-2021年12月在本院放射科行髖關(guān)節(jié)CT檢查的50歲以上絕經(jīng)后女性患者。排除既往有任何部位骨折、手術(shù)或感染以及有影響骨代謝的慢性疾病(如甲旁亢、腎性骨病、惡性腫瘤等)的患者。共納入受試者522例，年齡51～99歲。將所納入的病例分為2組：股骨近端骨折患者232例(骨折組)，包括股骨頸骨折148例和股骨轉(zhuǎn)子間骨折84例；因查體、外傷、髖部不適和關(guān)節(jié)退變等原因來院就診、明確診斷為無骨折的患者290例(無骨折組)。記錄每例患者的身高、體重，并計(jì)算體質(zhì)指數(shù)(body mass index，BMI)。

2.CT檢查方法

使用GE CT750 64排螺旋CT機(jī)進(jìn)行數(shù)據(jù)采集。掃描前進(jìn)行QCT體模校準(zhǔn)，患者取仰臥位、雙手上舉、雙足尖內(nèi)旋，掃描參數(shù)：掃描范圍為髂嵴至股骨小轉(zhuǎn)子下方水平，120 kV，200～300 mA(根據(jù)體重自動(dòng)調(diào)節(jié))，掃描視野50 cm×50 cm，重建視野38 cm×38 cm，床高161.5 mm，層厚1.0 mm，標(biāo)準(zhǔn)算法重建。

3.數(shù)據(jù)測量方法

CT掃描完成后，將CT原始數(shù)據(jù)上傳至Mindways QCT PRO V6.1工作站，進(jìn)行數(shù)據(jù)分析和測量，主要包括以下步驟：①采用QCT Pro軟件中的“New QCT slice range pick”程序進(jìn)行圖像選取工作，在冠狀面圖像上選取“髖臼頂上緣至小轉(zhuǎn)子下緣5 cm水平”作為后續(xù)分析橫軸面圖像的上下范圍。②選擇軟件中的“New 3D spine exam analysis”程序打開患者的QCT掃描數(shù)據(jù)，輸入患者的身高和體重，核對患者的信息準(zhǔn)確無誤。③使用“Extraction”功能，在橫軸面定位圖像上將十字定位框分別放置于髖臼、股骨頭、股骨頸和轉(zhuǎn)子間(待測骨密度的位置)，軟件自動(dòng)生成相應(yīng)位置股骨近端的橫軸面、矢狀面和冠狀面三維重組圖像(圖1a)。④選擇“Rotation”功能，調(diào)整待測骨密度位置處的定位框，使股骨近端在橫軸面、冠狀面及矢狀面圖像上均顯示完整且位于最大層面。⑤選擇“ROIs”功能，分別放置于股骨近端上述4個(gè)區(qū)域內(nèi)，ROI內(nèi)不能包含骨島、病變區(qū)域等。測量髖臼時(shí)，選取臼頂中心層面(上下方向)上方1 cm處的橫軸面圖像，ROI置于髖臼中部，直徑為5 mm；測量股骨頭時(shí)，選擇股骨頭顯示最大的橫軸面圖像，ROI直徑為股骨頭最大直徑的1/2；測量股骨頸時(shí)，選擇股骨頸長軸最大層面，ROI直徑為該層面股骨頸短軸長度的1/2；測量轉(zhuǎn)子間位置的骨密度時(shí)，選取股骨大轉(zhuǎn)子與小轉(zhuǎn)子連線的中點(diǎn)處的橫軸面圖像，并于冠狀位圖像上進(jìn)行調(diào)整，ROI直徑為大、小轉(zhuǎn)子連線長度的一半。⑥選擇“Extraction”功能中的“Measure Liver Fat”程序，測量肌肉的脂肪含量，分別在上述骨密度測量層面上測量臀大肌的脂肪含量。ROI位置的選取方法為將肌肉長度分為3等份，在肌肉全長的1/3和2/3處分別勾畫ROI進(jìn)行測量，ROI直徑為肌肉的厚度(圖1b)。⑦保存結(jié)果，分別記錄每個(gè)ROI測量得到的骨密度值和肌肉脂肪含量，取所有ROI的平均值作為每例患者股骨近端的骨密度和肌肉脂肪含量。

圖1 股骨近端QCT圖像顯示骨密度及髖周肌肉脂肪含量的測量方法。a)在橫軸面圖像中分別選取髖臼、股骨頭、股骨頸及轉(zhuǎn)子間層面，畫出相應(yīng)ROI，并于矢狀面和冠狀面圖像上進(jìn)一步調(diào)整ROI的位置，黃色線條即為測量層面；b)在骨密度測量相應(yīng)層面上，于臀大肌內(nèi)勾畫ROI，測量肌肉的脂肪含量。

4.統(tǒng)計(jì)學(xué)分析

使用IBM SPSS 26.0軟件進(jìn)行統(tǒng)計(jì)學(xué)分析。本研究中各指標(biāo)的測量數(shù)據(jù)均符合正態(tài)分布且方差齊，故采用均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)差的形式描述數(shù)據(jù)，并采用兩獨(dú)立樣本t檢驗(yàn)比較骨折組及無骨折組的年齡、BMI、骨密度和肌肉脂肪含量的差異。對組間差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義的參數(shù)進(jìn)行ROC曲線分析，確定對于絕經(jīng)后女性其判斷股骨近端骨折的最佳閾值，采用Pearson相關(guān)分析探討骨折組和無骨折組中年齡、骨密度與肌肉脂肪含量的相關(guān)性。檢驗(yàn)水準(zhǔn)a=0.05。

結(jié) 果

1.骨折組與無骨折組臨床和QCT參數(shù)的比較

骨折組患者年齡為52～99歲，平均(72.7±9.8)歲；無骨折組年齡51～87歲，平均(66.3±9.6)歲；兩組間年齡的差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(t=7.43，P<0.001)，骨折組患者的年齡顯著大于無骨折組，差值的均值為6.4歲。骨折組BMI為(23.38±3.9)kg/m2，無骨折組為(24.46±3.7)kg/m2，兩組比較差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(t=-3.45，P>0.05)。骨折組股骨近端骨密度為(93.0±33.3)mg/cm3，低于無骨折組的(113.5±36.1)mg/cm3，兩組間差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(t=-6.70，P<0.001)。骨折組臀周肌肉的脂肪含量為12.9%±6.9%，高于無骨折組(11.1%±5.2%)，兩組間差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(t=3.43，P<0.001)。

2.判斷股骨近端骨折的QCT參數(shù)的閾值

采用ROC曲線分析年齡、骨密度和脂肪含量對判斷的效能，結(jié)果顯示年齡≥73.5歲(AUC=0.68，P<0.001)、骨密度<112.3 mg/cm3(AUC=0.66，P<0.001)和肌肉脂肪含量≥12.8%(AUC=0.57，P=0.006)時(shí)更容易發(fā)生股骨近端骨折(圖2)。

3.股骨近端骨密度與肌肉脂肪含量的相關(guān)性

骨折組及無骨折組中均發(fā)現(xiàn)股骨近端骨密度越高，鄰近肌肉脂肪含量越低，兩者呈負(fù)相關(guān)(骨折組：r=-0.403，P<0.001；無骨折組，r=-0.191，P<0.001；圖3)。

圖2 各項(xiàng)定量參數(shù)預(yù)測骨折的ROC曲線圖。a)年齡的ROC曲線，AUC=0.68；b)骨密度的ROC曲線，AUC=0.66；c)肌肉脂肪含量的ROC曲線，AUC=0.57。

圖3 骨密度與肌肉脂肪含量相關(guān)性分析散點(diǎn)圖。a)骨折組，股骨近端骨密度與肌肉脂肪含量呈負(fù)相關(guān)，骨密度越高，肌肉脂肪含量越低；b)無骨折組，骨密度與肌肉脂肪含量呈負(fù)相關(guān)，骨密度越高，肌肉脂肪含量越低。

討 論

本文納入的患者均為短期內(nèi)發(fā)生股骨近端骨折者，尚無因骨折而導(dǎo)致的廢用性骨質(zhì)疏松，因此，可用于骨折危險(xiǎn)因素的探討。本課題應(yīng)用影像學(xué)手段，對肌肉脂肪和骨骼的相關(guān)參數(shù)進(jìn)行測量，綜合評價(jià)人體肌骨系統(tǒng)的狀況，輔助臨床對高危人群進(jìn)行干預(yù)，以期減少骨質(zhì)疏松性骨折的發(fā)生率。本研究結(jié)果顯示，對于絕經(jīng)后女性，與無骨折組相比，骨折組患者的年齡更大、股骨近端骨密度更低、肌肉脂肪含量更高，股骨近端骨密度與肌肉脂肪含量呈負(fù)相關(guān)，而BMI不是絕經(jīng)女性股骨近端骨折的危險(xiǎn)因素。另外本研究中分別繪制了年齡、骨密度和肌肉脂肪含量的ROC曲線，進(jìn)一步確定其預(yù)測股骨近端骨折的閾值，為臨床分析老年跌倒引發(fā)股骨近端骨折的風(fēng)險(xiǎn)提供一定的依據(jù)，但這3個(gè)指標(biāo)的AUC偏小，臨床診斷效能相對不高，有一定的誤判可能，因此，課題組認(rèn)為股骨近端骨折可能受到其它因素的影響，是多種因素綜合作用的結(jié)果，故接下來需要進(jìn)一步尋找更多的危險(xiǎn)因素加以補(bǔ)充。

在50歲以上人群中，年齡與骨密度有明顯相關(guān)性，年齡越大，骨密度越低。李楊等[7]對806例50歲以上志愿者的骨密度與肌少癥的關(guān)系進(jìn)行分析，發(fā)現(xiàn)隨著骨密度的下降，肌少癥的發(fā)病率由3.2%增加到12.5%左右。李長洲等[8]回顧性對比分析住院治療的髖部骨折老年患者及門診無髖部骨折的體檢患者，結(jié)果顯示骨折組髖部骨密度顯著低于體檢組。本研究中骨折組患者年齡更大，骨質(zhì)疏松更明顯，肌肉脂肪含量更高，與上述研究結(jié)果基本一致。但是，李長洲等[8]的研究發(fā)現(xiàn)，年齡在骨折組與體檢組之間的差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義，與本研究結(jié)果不同。本研究中納入的骨折組患者中高齡患者的人數(shù)較多，而無骨折組低年齡段的人數(shù)較多，下一步研究中需增加各年齡段的人數(shù)，分年齡段進(jìn)行分析和比較。

Miyakoshi等[9]納入2400例絕經(jīng)女性的研究結(jié)果顯示，骨密度與肌量呈正相關(guān)，骨密度越大，肌量越高，發(fā)生骨折的概率越小。He等[10]納入了 17891例美國或中國人的研究結(jié)果表明，肌肉含量與骨密度呈正相關(guān)，四肢肌肉含量每增加一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)差，骨量減少的風(fēng)險(xiǎn)下降37%。本研究結(jié)果與以上兩項(xiàng)研究結(jié)果基本一致。無論是骨折組還是無骨折組，股骨近端骨密度與肌肉脂肪含量都呈負(fù)相關(guān)，骨密度越高，肌肉脂肪含量越低，肌肉質(zhì)量越好；反之，骨密度越低，肌肉脂肪含量越高，越容易發(fā)生股骨近端骨折。對骨折組來說，這兩者相關(guān)性更顯著一些，無骨折組的這種相關(guān)性較小，說明對股骨近端骨折患者，骨質(zhì)疏松與肌肉脂肪含量減少關(guān)系更密切。

本研究中骨折組與無骨折組之間BMI的差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05)，因此BMI不是絕經(jīng)女性股骨近端骨折的獨(dú)立危險(xiǎn)因素。吳少明等[11]對172例有骨質(zhì)疏松癥的女性患者(包括股骨近端無骨折、股骨頸骨折、股骨轉(zhuǎn)子間骨折)的BMI進(jìn)行比較，發(fā)現(xiàn)三組間差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05)?？娍藞F(tuán)等[12]對117例絕經(jīng)后女性患者進(jìn)行分析，骨質(zhì)疏松組與無骨質(zhì)疏松組之間BMI的差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05)。以上學(xué)者均證實(shí)BMI并不是股骨近端骨折的獨(dú)立危險(xiǎn)因素。

程曉光[13]研究發(fā)現(xiàn)，骨骼提供支架和支撐作用，骨骼肌提供人體運(yùn)動(dòng)的動(dòng)力，骨骼肌的功能和力量可以保持人體正常運(yùn)動(dòng)、預(yù)防跌倒以及跌倒后起到保護(hù)作用。王植等[14]指出，由肌肉和骨骼組成的肌骨骼系統(tǒng)是人體活動(dòng)的前提。二者相互調(diào)控、受共同的內(nèi)分泌通路作用。肌肉產(chǎn)生的化學(xué)物質(zhì)可促進(jìn)成骨和抑制破骨，肌肉收縮促成骨生長、骨密度增加，反過來，骨細(xì)胞分泌的因子如骨鈣素等對肌肉產(chǎn)生同化作用，調(diào)節(jié)肌量與肌力，二者互相協(xié)同[15]。玄淑興等[16]認(rèn)為，絕經(jīng)后女性骨密度需定期測量，圍絕經(jīng)期也應(yīng)該定期監(jiān)測骨密度與肌肉脂肪含量，對骨質(zhì)疏松做到早發(fā)現(xiàn)、早干預(yù)，提高生活質(zhì)量。鍛煉對肌量和骨量有正性效應(yīng)，可一定程度使骨密度增加并能促進(jìn)肌肉生長、增加肌力，提高人體的協(xié)調(diào)平衡能力，減少跌倒，進(jìn)而減少骨折風(fēng)險(xiǎn)。這也提示臨床大夫在治療骨質(zhì)疏松時(shí)，不能一味的補(bǔ)鈣、抑制破骨細(xì)胞，需要配合肌肉鍛煉來增加肌肉力量。本研究定量分析了骨密度與肌肉脂肪含量的相關(guān)性，為臨床治療提供依據(jù)。

本研究尚存在一些不足之處：①各年齡段樣本量分布不均，有的年齡段樣本量太少，可能會影響結(jié)果的準(zhǔn)確性；②測量過程中，少數(shù)病例測得的髓腔骨密度為負(fù)值，被人為剔除，一定程度影響了隨機(jī)性；③未進(jìn)行后期隨訪。未來展望：①繼續(xù)深入研究，測量具體哪塊肌肉的肌肉含量減少對骨折的影響更大；②加大各年齡段樣本量，進(jìn)行不同年齡段的分析；③進(jìn)行后期隨訪，觀察股骨近端骨折患者最終預(yù)后。

綜上所述，絕經(jīng)后女性的年齡、骨密度和肌肉脂肪含量是股骨近端骨折的危險(xiǎn)因素，年齡越大，股骨近端骨密度越低，肌肉脂肪含量越高，股骨近端骨折發(fā)生率越高，但仍需尋找其它相關(guān)的危險(xiǎn)因素加以補(bǔ)充。對于股骨近端骨折患者，骨質(zhì)疏松與肌肉脂肪含量減低關(guān)系更密切。因此，在老年人群中開展骨密度及肌少癥篩查對有效預(yù)防骨折的發(fā)生具有重要意義，并為臨床健康宣教提供有力依據(jù)。