胸腰段椎体CT值对骨质疏松骨折预测意义△

姚倩倩，李 娟，朱春雨，郭兴满，刘梦珂，秦 健

（山东第一医科大学第二附属医院影像科，山东泰安271000）

骨质疏松症（osteoporosis,OP）是一种全身性的疾病，以骨小梁结构稀疏、骨质密度减低为特点，多见于绝经后女性和老年男性。随着人口老龄化，OP发生率逐渐升高。骨质疏松性椎体压缩骨折（osteo⁃porotic vertebral compression fracture,OVCF）是指由OP导致椎体骨密度（bone mineral density,BMD）和骨质量下降、骨强度减低，在轻微外力甚至无明显外力作用下即发生的骨折，是最常见的骨质疏松性骨折类型［1］。WHO提出诊断和评估骨质疏松症BMD的首选方法是双能X线吸收法（dual energy X-ray ab⁃sorptiometry,DXA）［2］。近年来一些研究发现，椎体骨小梁（非骨皮质）区域的CT值可以反映BMD，常规CT检查可以用来识别骨质疏松症患者［3-5］。但目前的研究多集中在L1椎体CT值对骨质疏松骨折的诊断价值。临床工作中发现随年龄增长，胸腰段椎体是骨质疏松及骨折的常见部位，T11、T12椎体骨折发生率远高于L1、L2椎体，有必要进行进一步研究胸腰段椎体骨密度下降与骨折间的关系。

1 临床资料

1.1 研究对象

回顾性收集山东第一医科大学第二附属医院2018年1月～2019年12月因外伤或腰痛进行胸、腰椎CT扫描的患者。

（1）正常组：选择40～80岁健康人群作为正常组。排除胸腰椎存在骨折、肿瘤、影响骨代谢疾病，比如糖尿病、甲状腺疾病等。共150例，其中女78例，年龄40～79岁，平均（58.34±8.29）岁；男72例，年龄40～76岁，平均（59.04±8.42）岁。

（2）骨质疏松组（osteoporosis,OP）：选择50～80岁骨质疏松但无骨折的患者作为OP组，年龄50～80岁；CT值<175 HU（骨量减少或骨质疏松）［6］。排除指标同上。共123例，其中男61例，年龄50～76岁，平均（60.65±7.40）岁；女62例，年龄52～79岁，平均（61.08±6.44）岁。

（3） 骨质疏松骨折组 （osteoporotic fracture,OF）：选择50～80骨质疏松并存在骨折患者作为OF组，入选标准：CT值<175 HU；胸、腰椎存在一处或多处骨折。排除暴力骨折患者，如高处坠落伤、车祸等，及上述排除指标。共289例，其中男135例，年龄50～78岁，平均（60.84±7.73）岁；女154例，年龄50～79岁，平均（63.55±6.95）岁。

1.2 检查方法

采用64排CT（美国GE公司，Light Speed VCT），扫描条件：管电压120 kV，管电流355 mA，层厚5 mm，层间距5 mm，骨窗窗宽2 000 HU，窗位350 HU。

1.3 评价指标

结合矢状位图像，在轴位图像上T11～L2椎体骨小梁显示最佳层面放置感兴趣区（ROI）（300～400 mm2），避开椎体静脉丛、骨皮质、骨质增生、伪影等，见图1。当测量椎体有骨折时，取上、下椎体CT值的平均值代替。所有参数均由两位具有3年以上CT诊断经验的医师进行双盲法测量，意见不同时协商解决。

图1 患者，男，64岁，腰痛80 d，无外伤史 1a:腰椎CT矢状位示L1压缩骨折 1b:腰椎CT轴位测量T12椎体CT值为147 HU，ROI=392 mm2

1.4 统计学方法

采用SPSS 19.0、MedCalc 15.8对所测数据进行统计学分析。计量资料以±s表示，采用线性回归，两组间比较采用独立样本t检验，并行ROC曲线分析。P<0.05为差异具有统计学意义。

2 结 果

2.1 正常人年龄与T11、T12、L1、L2的CT值线性回归

随着年龄的增长，女性、男性T11～L2椎体CT值均呈下降趋势，其中女性T11椎体CT值下降最快，回归方程为y=452.44-5.16x；男性T12椎体CT值下降最快，回归方程为y=251.89-1.69x，见表1。

表1 40～80岁无骨折人群T11、T12、L1、L2线性回归

2.2 OP组与OF组的CT值比较

OP组与OF组CT值比较见表2、表3。随着年龄增长，OF组、OP组T11、T12椎体CT值均呈下降趋势，且OF组T11或T12椎体CT值均低于OP组，在女性50～59、60～69岁年龄段，OF组、OP组的T11椎体CT值差异具有统计学意义（P<0.05）。在男性50～59、60～69、70～79岁三个年龄段，OF组、OP组的T12椎体CT值差异均具有统计学意义（P<0.05）。

表2 两组女性T11椎体CT值测量结果（HU，±s）与比较

表2 两组女性T11椎体CT值测量结果（HU，±s）与比较

年龄（岁）5 0～5 9 6 0～6 9 7 0～7 9例数（O F组/O P组）4 3/2 8 7 7/2 7 3 4/7 O F组（H U）1 3 1.9 2±3 4.1 2 9 4.1 0±3 5.1 0 6 9.5 5±3 5.0 2 O P组（H U）1 4 8.2 8±2 4.0 7 1 1 9.7 9±2 3.7 1 8 4.4 2±2 7.4 8 P值0.0 3 1<0.0 0 1 0.2 9 8

表3 两组男性T12椎体CT值测量结果（HU，±s）与比较

表3 两组男性T12椎体CT值测量结果（HU，±s）与比较

年龄（岁）5 0～5 9 6 0～6 9 7 0～7 9 P值例数（O F组/O P组）6 8/3 2 4 4/1 9 2 3/1 0 O F组（H U）1 2 8.1 9±3 4.7 3 1 1 1.3 0±2 9.9 3 8 1.6 1±3 0.9 6 O P组（H U）1 5 1.4 0±1 9.1 3 1 4 0.2 7±2 3.7 3 1 2 7.6 2±1 8.4 3<0.0 0 1<0.0 0 1<0.0 0 1

2.3 椎体CT值诊断骨折的ROC曲线分析

OP与OF组女性T11椎体CT值ROC分析见表4和图2。T11椎体CT值在60～69岁女性中诊断骨折的效能较高。

图2 女性，T11椎体CT值诊断骨折的ROC曲线，2a:50～59岁 2b:60～69岁 2c:70～79岁

表4 女性T11椎体CT值在诊断骨折的ROC曲线参数

OP与OF组男性T12椎体CT值ROC分析见表5和图3。T12椎体CT值在男性50～59、60～69、70～79岁三个年龄段诊断骨折的效能均较高，尤其70～79岁年龄段。

表5 男性T12椎体CT值在骨折组、对照组ROC曲线参数

图3 男性，T12椎体CT值诊断骨折的ROC曲线 3a:50～59岁 3b:60～69岁 3c:70～79岁

3 讨论

DXA是临床和科研最常用的骨密度测量方法，可用于骨质疏松症的诊断、骨折风险性预测和药物疗效评估［7］，但是DXA易受脊柱周围解剖结构和椎体退行性的影响，此外，虽然骨小梁是椎体代谢最活跃的部分，但在使用DXA时不能区分骨皮质和骨小梁［8］，均可导致测量数据不准确。而常规CT可以很好的弥补DXA的这两个缺点。

已有研究证明，常规CT所测的CT值可以用来鉴别椎体骨量正常、骨质疏松［9］，而且在老年人群中，常规CT测得L1椎体骨小梁的CT值与骨折的发生密切相关［10,11］。目前常规CT对骨质疏松骨折的研究多集中在L1椎体水平。胸腰段（T11～L1）是脊柱承受负荷最大的节段，也是骨折发生率最高的区域［12］，本研究的研究重点为T11～L2椎体。结果显示随着年龄增长，4个椎体中女性、男性CT值下降最快的分别为 T11、T12。Li等［6］通过常规腹部 CT（L1～5）与DXA对比，得出中国人骨量正常的椎体CT阈值为HU≥175，骨量减少136

本研究发现，年龄增长会使男性、女性腰椎骨质密度均减低，发生骨折时，男性T12、女性T11椎体骨密度会降低，而且均低于非骨折组。另外，男性骨质疏松患者在三个年龄段骨折组、对照组间CT值差异具有统计学意义，而女性骨质疏松患者仅在50～59、60～69岁两个年龄段差异具有统计学意义。在70～79岁年龄段两组差异无统计学意义。分析原因为70～79岁年龄段女性T11CT值明显低于男性同年龄段T12椎体的CT值，说明随着年龄增长，女性相对于男性，腰椎骨质密度下降更快，无论是否发生骨折，女性70～79岁年龄段T11椎体骨密度都明显减低。

分析ROC曲线可以得出，女性60～69岁年龄段鉴别骨质疏松骨折组、对照组T11的最佳截断值为112.40 HU，此时曲线下面积为0.74，敏感度、特异度分别为72.70%、70.40%，而在50～59、70～79岁两个年龄段诊断价值较低（曲线下面积低于0.70）。男性骨质疏松在三个年龄段区分鉴别骨折组、对照组的诊断价值均较高（AUC均>0.70），以70～79年龄段诊断价值最高，AUC为0.93，敏感度为100.00%，特异度为70.00%，此时最佳截断值为123.30 HU。由此说明，T12椎体的骨密度对男性骨质疏松骨折的诊断价值要高于T11对女性骨质疏松骨折的诊断价值。

综上所述，随年龄增长，胸腰段椎体中女性、男性下降最快的椎体为别为T11、T12；常规CT所测得椎体CT值能为骨质疏松骨折的预测提供参考价值。