老年2型糖尿病患者椎体骨质变化的磁共振波谱特点

李 晶 张 霖

(吉化集团公司总医院一院内分泌科，吉林 吉林 132021)

2型糖尿病(T2DM)能使老年人患骨质疏松，引起骨皮质明显变薄，骨松质小梁变细，数目明显减少，骨骼强度变弱，易导致骨折。骨组织学活检是诊断骨质变化的金标准，但因其有创临床应用也受限〔1〕。因此要选择更好的检测方法进行有效的评估。随着MR软硬件的迅速发展，氢质子磁共振波谱(1H-MRS)作为目前一种无创性的检测活体内器官、组织细胞代谢、生化变化及化合物定量分析的方法可以通过分析椎体内脂肪含量(FF%)及其脂水比(LWR)来间接评估椎体骨质的变化情况〔2〕。本研究旨在探讨老年T2DM椎体骨质变化的1H-MRS特征，为早期发现骨质疏松进而早期有效的干预提供依据。

1 材料与方法

1.1临床资料 实验组选择2012年5月至2013年5月在吉化总医院内分泌科门诊及住院治疗老年T2DM 患者200例，男95例，女105例，年龄50～86〔平均(65.2±0.8)〕岁。对照组选择同期在我院健康体检老年人群108 例，男52 例，女56例，年龄52～86〔平均(68.6±0.6)〕岁。T2DM诊断标准为世界卫生组织(WHO)1999糖尿病的诊断标准：空腹血糖(FPG)≥7.0 mmol/L，糖负荷后2 h血糖≥11.1 mmol/L及分型标准〔3〕。排除标准为甲亢、肝肾疾病及长期卧床等导致骨质含量改变的疾病及服用激素药物。骨质疏松诊断根据WHO 推荐的诊断标准〔4〕受试者骨密度(BMD)较骨峰值<2.5 s以上为骨质疏松。

1.2检查方法 两组均先行腰椎常规 MR 序列成像扫描，再行 腰3椎体的1H-MRS采集。使用GE Signa Excite 3.0T 超导全身磁共振扫描仪。腰椎常规 MR使用脊柱相控阵线圈，1H-MRS采用体线圈。单体素点解析波谱(PRESS) 序列进行波谱采集。扫描参数：TR=1 500 ms ，TE=35 ms，激励次数为8，感兴趣区容积(VOI)2.0 cm×2.0 cm×2.0 cm，自动匀场并完成波谱的采集。采用工作站自带Saker软件。测量1H-MRS中水峰(Swat)和脂峰(Sfat)，计算出脂肪百分含量(FF%)和脂水比(LWR)。

1.3统计学方法 应用SPSS17.0软件进行分析，计数资料采用方差分析，采用独立样本t检验分析两组FF%及LWR间的差异性。

1.4结果 腰3椎体1H-MRS显示水峰在左，位移于4.65 ppm左右；主要为亚甲基组的脂峰在右，位移于1.3 ppm左右。T2DM组与对照组间FF%、LWR均值相比较，T2DM组〔(59.12±0.14)%,(0.76±0.32)%〕明显高于正常对照组〔(37.22±2.15)%，(0.55±0.12)%〕。

2 讨 论

目前分析DM致骨质疏松的可能机制有〔5〕：(1)DM患者胰岛素分泌不足和敏感性下降，致成骨细胞活性降低，骨形成减少；(2)胰岛素样生长因子(IGF)缺乏抑制骨胶原降解；(3)高血糖导致血清的钙、磷浓度降低，破骨细胞活性增强，骨密度下降；(4)骨钙素水平降低导致骨的更新率下降；(5)性激素水平改变导致骨吸收大于骨形成，导致骨质疏松的发生；(6)肾功能损害引起钙磷重吸收明显下降，骨密度下降；(7)DM外周血管病变微循环障碍及神经病变使骨量丢失；(8)DM视网膜、心脏血管、皮肤等病变会直接或间接影响患者的运动能力，维生素 D 合成减少，导致骨质疏松的发生；(9)一些口服降糖药可能抑制骨形成，促进骨丢失。

1H-MRS 是一种无创性的MRI功能成像检查方法提供检测组织的代谢信息。磁共振波谱分析常用的方法包括受激回波采集方法(STEAM)、点分辨波谱成像(PRESS )等。1H-MRS 是在常规MRI成像基础上，通过分析椎体内FF%及LWR变化来间接评估对骨质含量所带来的影响。椎体内红骨髓与黄骨髓两者所含脂肪和水成分不同，而MRS谱线中的水峰信号主要由红骨髓产生，水峰位移于4.65 ppm左右；而脂峰信号主要来源于黄骨髓，主要为亚甲基组位移于1.3 ppm左右。FF%与MRS谱线中脂水信号的关系，用公式：FF%=Sfat/(Sfat+Swat)×100%表示，其中Sfat和Swat分别为MRS谱线中脂峰及水峰的峰下面积，而LWR用公式：LWR =Sfat/Swat表示〔6〕。骨质疏松时骨小梁有着不同程度的减少，使得剩余的骨小梁间隙相对变大，而脂肪组织就代偿性的填充了增宽的骨髓间隙，同时伴随着脂肪组织的相应增多，由黄骨髓来替代骨小梁和造血组织萎缩后的残余空间位置，LWR亦增大。1H-MRS可作为一个非创伤性量化骨髓肥胖的技术，提供骨髓脂质的不同成分信息并对骨髓中的水分和脂肪含量的定量评估。

本研究对1H-MRS 对腰3椎体测量结果T2DM组FF%、LWR 均值明显高于正常对照组，这可能是因为DM患者胰岛素分泌不足、IGF缺乏、高血糖、骨钙素水平降低、性激素水平下降、肾功能损害及DM并发症等常见原因导致患者的椎体内骨髓的脂肪含量增高能够反映骨质含量的减少或丢失，椎体 FF%增加。而1H-MRS谱线脂峰下面积与椎体的脂肪含量呈正比关系，即椎体脂肪含量越高，1H-MRS 谱线的脂峰下面积越大，进而使 LWR 增大。

3 参考文献

1孙 琴 ，冯玉兰 ，邢学农.2型糖尿病合并骨质疏松症的相关因素分析〔J〕.中华骨质疏松和骨矿盐疾病杂志，2013；6(1)：34-6.

2Tang GY，Lv ZW，Tang RB，etal.Evaluation of MR spectroscopy and diffusion-weighted MRI in detecting bone marrow changes in postmenopausal women with osteoporosis〔J〕.Clin Radiol，2010；65(5)：377-81.

3黄 春，黄云飞，李 洁，等.2型糖尿病患者合并骨质疏松的多因素分析〔J〕.中华全科医学，2013；11(3)：388-9.

4粟 麟，陈文辉，李双蕾，等.2 型糖尿病性骨质疏松发病机制研究进展〔J〕.实用中医药杂志，2013；29(6)：499-501.

5徐 新.老年2型糖尿病与骨质疏松的相关因素分析〔J〕.中国实用医药，2013；8(24)：68-9.

6尚 伟，余 卫，林 强，等.椎体骨髓状况的磁共振波谱评估〔J〕.实用放射学杂志，2010；26(1)：63-6.