肥胖及骨密度与腰椎间盘退变程度的相关性研究

梁旺全，杨卫保，王辉

(重庆市黔江中心医院骨科，重庆 409000)

腰椎退行性疾病为脊柱外科临床常见疾病，会对患者生活质量造成严重影响，增加社会经济负担[1-2]。肥胖是一种独立性疾病，也是心脑血管、代谢等疾病的危险因素[3-4]。目前研究初步推断，肥胖与腰椎间盘退变疾病存在一定关联性，然而其内在机制尚未明确，且有关不同肥胖程度对各节段腰椎间盘影响的研究尚缺乏报道[5]。另有研究发现，骨质疏松症与腰椎间盘退变发生有关，低骨密度(bone mineral density,BMD)者的椎间盘退变程度更为严重[6]。但也有研究显示，BMD与腰椎间盘退变程度之间不存在关联性。基于此，本研究纳入2017年1月～2020年1月收治的老年腰椎间盘突出症患者137例，回顾性分析其临床资料，探讨肥胖与不同节段BMD与腰椎间盘退变程度的关系，并分析不同节段BMD与腰椎间盘退变程度的相关性。现报道如下。

1 资料与方法

1.1 入选标准

纳入标准：①既往无脊柱手术[n(%)]史；②腰椎X线、CT及MRI检查提示无腰椎骨折、滑脱、感染、肿瘤、先天畸形等疾病；③临床资料完整；④未接受过抗骨质疏松症药物治疗。排除标准：①由外伤、肿瘤引起的椎间盘、椎体损伤；②合并可能影响骨代谢的疾病，肾功能不全、甲状腺疾病等；③体检前半年内，应用过糖皮质激素、钙剂等药物；④2年内发生过腰椎骨折者。

1.2 一般资料

基于上述入选标准，选取137例因腰腿痛于本院脊柱骨科门诊就诊的腰椎间盘突出症患者，基于体质量指数(body mass index,BMI)，分为正常组(18.50.05)，见表1。

表1 两组一般资料比较

1.3 测量方法

腰椎BMD检查：应用LunarDPX Prodigy双能X射线骨密度仪(美国GE公司)，测量L1～L4腰椎前后位BMD。基于国际临床骨密度检测学会官方建议(2008版)，对BMD测量进行质量控制，每次测量前均进行参数矫正。

椎间盘MRI检查：设备为1.5 T磁共振扫描仪，扫描序列分别为T2加权像横断位、T1和T2加权像矢状位。扫描参数设置：①横断位T2WI：TR3000 ms ，TE100 ms，层厚、层距分别为4 mm、1 mm，共15层，矩阵320×256，视野320 mm，扫描时间3 min 49 s；②矢状位T1WI：TR 1150 ms ，TE 22 ms，层厚、层距分别为4 mm、1 mm，共10层，矩阵320×256，视野320 mm，扫描时间2 min 51 s；③矢状位T2WI：TR 3200 ms ，TE 100 ms，层厚、层距分别为4 mm、1 mm，共10层，矩阵320×256，视野320 mm，扫描时间3 min 14 s。

腰椎间盘退变评价：以T2加权相矢状位图像为依据，应用Pfirrmann 5级评分法评价L1-2～L4-5腰椎间盘退化程度，分越高示退化程度越高。

1.4 统计学处理

2 结果

2.1 腰椎BMD水平比较

三组上腰椎椎体(L1、L2)BMD水平比较，差异均无统计学意义(P>0.05)；三组下腰椎椎体(L3、L4)BMD水平差异有统计学意义(P<0.05)，其中，肥胖组L3与L4BMD水平均明显高于其他两组(P<0.05)，超重组L3与L4BMD水平明显高于正常组(P<0.05)，见表2和图1。

表2 三组腰椎BMD水平比较

注：与正常组比较，#P<0.05;与超重组比较，*P<0.05图1 三组腰椎BMD水平比较

2.2 腰椎间盘退变程度Pfirrmann分级比较

三组上腰椎(L1-2、L2-3)退变程度差异均无统计学意义(P>0.05)；三组下腰椎椎间盘(L3-4、L4-5)退变程度差异均有统计学意义(P<0.05)，其中，肥胖组L3-4、L4-5段椎间盘退变程度明显高于其他两组(P<0.05)，超重组L3-4、L4-5段椎间盘退变程度明显高于正常组(P<0.05)，见表3和图2。

表3 三组腰椎间盘退变程度Pfirrmann分级比较

注：与正常组比较，#P<0.05;与超重组比较，*P<0.05图2 三组腰椎间盘退变程度Pfirrmann评分比较

2.3 肥胖组腰椎BMD与腰椎间盘退变程度Pfirrmann分级相关性分析

Pearson相关性分析显示，下腰椎椎体L3BMD水平与L3-4椎间盘退变程度呈负相关(r=-0.547，P<0.05)；L4BMD水平与L4-5椎间盘退变程度呈负相关(r=-0.741，P<0.05)，分别见图3。

图3

3 讨论

肥胖目前已被证实为骨关节炎、腰椎疾病的危险因素，可增加发病风险[7-8]。肥胖或与腰椎间盘退变存在关联，从机制层面分析，肥胖或可通过影响细胞外基质及酶合成，使得腰椎间盘负荷增加，致使其分布情况发生改变。有研究认为，动脉粥样硬化与腰椎间盘退变联系密切，可对椎间盘血液供应及营养运输产生不同程度影响。而对于动脉粥样硬化疾病，其相关危险因素常与肥胖存在紧密联系，动脉粥样硬化或为肥胖影响腰椎间盘退变的其中一个机制[9]。另有学者[10]认为，肥胖为系统性炎症疾病，可致肿瘤坏死因子、C反应蛋白等炎性因子水平显著上升，由此可推测，肥胖或可通过炎症反应对腰椎间盘退变发生及发展产生影响。但目前，此假说未能得到证实。

本研究依据BMI进行分组，分析不同BMI腰椎间盘突出症患者BMD与腰椎间盘退变程度差异，结果发现，肥胖组L3与L4BMD水平、L3-4与L4-5椎间盘退变程度均明显高于其他两组，超重组L3与L4BMD水平、L3-4与L4-5椎间盘退变程度明显高于正常组。结果提示，体质量指数或与腰椎BMD、腰椎间盘退变程度存在关联；对于腰椎间盘突出症合并肥胖患者，更易发生下腰椎椎间盘退变。

徐浩伟等[11]研究表明，骨质疏松与腰椎间盘退变在相关基因上具有一定重叠性，与此同时，腰椎BMD或与腰椎间盘退变个数具有相关性。然而，也有学者认为，腰椎BMD与腰椎间盘退变程度不存在相关性。李明等[12]对不同性别人群腰椎BMD与腰椎间盘退变程度关系进行分析发现，相较于女性组，男性组各节段腰椎BMD水平明显更高，而腰椎间盘退变程度明显更低；女性相较于男性，其腰椎BMD更低、腰椎间盘退变程度更高，这与女性在绝经后机体内雌激素水平急剧下降有关[13]。本研究探讨腰椎BMD与腰椎间盘退变程度之间的关系，结果发现，上腰椎椎体(L1、L2)BMD水平与对应上腰椎椎间盘退变程度不存在显著相关性；下腰椎L3BMD水平与L3-4椎间盘退变程度、L4BMD水平与L4-5椎间盘退变程度均呈负相关。究其缘由，或在于：①椎间盘组成主要为纤维环与髓核，成年后可经椎体终板软骨以及纤维环渗透获取营养，对于椎骨BMD较低的肥胖患者或者骨质疏松症合并肥胖患者，可能由于椎体终板存在着细微骨折，进而致使椎间盘营养供给失衡，退变加快，程度加深[14]；②骨质疏松可致腰椎生物力学强度降低，椎间盘弹性减弱，致使其所承受压力增加，导致髓核压缩、纤维环拉伸，当压力超负荷时，可引发髓核突出[15]；③腰椎骨质疏松可致椎体滑脱、不稳或者脊柱侧弯等情况，从而使得相应节段应力显著增加，而致椎间盘结构受损。

综上所述，体质量或与腰椎BMD、腰椎间盘退变程度存在关联；对于腰椎间盘突出症合并肥胖患者，更易发生下腰椎椎间盘退变，下腰椎椎体BMD与相邻椎间盘退变程度呈负相关，椎间盘退变程度随BMD水平升高有减缓趋势。