关键词:
骨质疏松症
诊断标准
骨微结构参数
骨密度T值
CT值
椎体骨质量评分骨质疏松症
影像学诊断
生物标志物
骨形成
骨吸收
摘要:
第一部分 骨质疏松的影像学以及组织形态学研究
背景:
骨质疏松症(Osteoporosis,OP)是中老年常见的骨科慢性疾病之一,常表现为胸椎后凸、乏力、骨痛等,以腰痛最为突出。临床上,无明显外伤引起的骨折是中老年骨质疏松患者的首发症状或就诊原因。因此,在发病早期准确诊断骨质疏松症一直是骨科医生和相关研究者关注的重点之一,但目前临床上仅通过双能X线骨密度仪(Dual energy x-ray absorptiometry,DXA)进行检查,且结果不能可靠反映骨质量。目前,可以运用高分辨率的检查设备对骨小梁微结构进行观测,其中显微计算机断层扫描(Micro computerized tomography,micro-CT)可以精准观察骨小梁微结构,但其属于有创检查,无法在临床工作中广泛开展,故需要寻找能替代DXA的影像学方法来准确诊断骨质疏松。本研究旨在检验DXA、计算机断层扫描(Computerized tomography,CT)、核磁共振成像(Magnetic resonance imaging,MRI)三者的结果,与micro-CT结果的差异性和相关性,从而筛选出更为可靠的临床骨质疏松症的诊断标准,以期为骨质疏松症的诊断提供更充足的理论数据。
方法:
本研究纳入35名住院患者,通过HIS系统收集患者的年龄、性别、身高体重及DXA资料数据,并在PACS系统中基于患者对应CT图像测量椎体的衰减值,和MRI图像测量椎体和脑脊液的信号强度,分别获得影像学参数骨密度T值、CT值(Hounsfield Unit,HU)以及椎体骨质量评分(Vertebral bone quality,VBQ)。而后,对术中取出的腰椎松质骨进行micro-CT扫描,获得骨体积分数(Bone volume fraction,BV/TV,%)、连接密度(Connectivity density,Conn.D,mm-3)、结构模型指数(Structure model index,SMI)等骨微结构参数。根据骨密度T值、CT值、VBQ评分进行分组,分组情况如下:1)参照世界卫生组织(WHO)诊断标准,将患者分为骨量正常组(T值≥-1.0)、骨量减少组(-2.53.0)。使用单因素方差分析或者独立样本t检验进行组间差异分析。三种不同的影像学参数结果两两之间及与骨微结构参数之间进行皮尔逊相关性分析。骨微结构参数影响因素采用多元线性回归分析。
结果:
根据骨密度T值和VBQ评分分组时,骨微结构参数中骨体积分数、连接密度、结构模型指数、骨小梁数目、骨小梁分离度、骨小梁厚度、骨矿物密度、骨矿物质含量和骨小梁模式因子之间均不存在统计学差异(P>0.05)。根据CT值分组时发现,仅有骨小梁厚度和骨矿物密度这两项参数在组间存在统计学差异(P<0.05),其余参数无统计学差异。在相关性分析中发现,T值与CT值存在中等强度正相关(r=0.68),T值与VBQ评分、CT值与VBQ评分之间相关性差。此外,T值与骨微结构参数之间相关性差,CT值与骨小梁厚度存在中等强度正相关性(r=0.40,P<0.05),VBQ评分与骨小梁厚度存在中等强度负相关性(r=-0.35,P<0.05)。在多元线性回归分析中,年龄、性别、BMI、糖尿病和高血压均不为骨微结构的影响因素(P>0.05)。
结论:
本研究发现,DXA、CT以及MRI在评估骨质量方面均存在一定的局限性。就结果而言,CT能够识别骨密度的变化,相较于DXA与MRI有一定的优势。CT与MRI一定程度上能反映骨小梁空间形态结构。
第二部分 探究骨质疏松生物标志物与临床影像学之间的相关性
背景:
骨质疏松是由于破骨细胞的过度激活和成骨细胞活性抑制,造成骨重塑失衡的结果。NF-κB受体活化因子(Receptor activator of nuclear factor-kappaB,RANK)是破骨前体细胞上的跨膜受体,其激活促进破骨细胞的分化。此外,CTSK是破骨细胞分泌的关键酶,能够溶解骨中胶原组织,是反映破骨细胞活性的关键因子。而OPG由成骨细胞分泌,通过抑制RANK的激活减少破骨细胞的分化。Runt相关转录因子2(Runt-related transcription factor 2,RUNX2)在成骨细胞形成过程中起关键作用,促进成骨细胞的形成。以上指标均是骨质疏松相关的生物标志物。然而,骨质疏松的临床影像参数与生物标志物表达之间的联系仍有待深入研究。本文旨在通过临床常见的DXA、CT以及MRI影像学检查,验证生物标志物与影像学参数之间的差异性与相关性,从而为影像学诊断骨质疏松的可靠性提供分子生物学数据支持。
方法:
本研究纳入35名住院患者,通过HIS系统收集患者的年龄、性别、身高体重及DXA资料数据,在PA