骨质疏松性与非骨质疏松性腰椎骨折的CT及MRI特征对比研究

唐鸿杰，杨阳，贾霜，欧静

(1.南充市中医医院放射科；2.川北医学院附属医院放射科·医学影像四川省重点实验室，四川 南充 637000)

骨质疏松症是一种全身性骨代谢性疾病。随着年龄的增加，体内一些影响机体代谢的激素水平也会随之发生变化，导致成骨细胞的功能衰退以及破骨细胞的激活，使骨微细结构发生变化，从而导致骨痛、畸形及骨折等严重并发症的风险增加[1]。骨质疏松通常伴随着骨密度的降低，因此目前诊断方法主要是通过测定骨密度(bone mineral density，BMD)来反映患者的骨量情况[2]，即基于双能X射线吸收仪(dual energy X-ray absorptionmetry，DXA)对于BMD的测量结果：骨质疏松要求T评分<-2.5分；骨量减少要求T评分-1～-2.5，而骨量正常者T评分应>-1.0 分[3]。随着社会老龄化加剧，近年来中老年人群骨质疏松发病率逐年升高,且中老年人骨折多与骨质疏松有关，其中脊椎压缩性骨折是骨质疏松的重要并发症之一，并具有较高的致残率和病死率[4]。目前CT及MRI是诊断脊椎压缩性骨折的重要方法，但由于二者多种病变表现及影像特征相似，脊椎压缩性骨折的鉴别诊断仍然较为困难[5-6]。本研究旨在通对比骨质疏松及非骨质疏松患者的CT及MRI影像学特点，为骨质疏松性腰椎骨折的鉴别诊断提供依据。

1 资料与方法

1.1 一般资料

选取2020年3月至2020年11月南充市中医医院收治的45例骨质疏松性腰椎骨折(52个椎体受累)和44 例非骨质疏松性腰椎骨折(49个椎体受累)患者为研究对象，分别设为骨质疏松组和非骨质疏松组。两组患者年龄及性别比较，差异无统计学意义(P>0.05)，而骨质疏松组患者BMD及T值低于非骨质疏松组(P<0.05)。见表1。

表1 两组患者一般资料比较

纳入标准：(1)查体脊柱棘突及椎旁压痛和叩击痛阳性者；(2)经骨密度检测确诊为腰椎骨质疏松性骨折者及腰椎骨密度为正常范围者；(3)病程≤12周者；(4)无CT或MRI检查禁忌症者；(5)患者自愿同意接受本研究方案。排除标准:(1)肿瘤、结核、感染等引起的病理性骨折者；(2)CT或MRI图像质量不佳者；(3)临床资料不全者。

1.2 方法

1.2.1 骨密度测定 腰椎骨密度测定方法如下：骨密度测定采用美国GE公司生产的DPX Brauo骨密度仪。分别测量受试者腰椎骨密度(BMD)值及T值。

1.2.2 影像学检查 (1)腰椎MRI检查：采用GE公司 Brivo MR355 1.5T磁共振成像仪扫描，扫描参数：层厚4 mm，层间距1 mm；T1WI序列TR=564 ms，TE=12.9 ms；T2WI序列TR=2400 ms，TE=120 ms；STIR序列TR=2800 ms，TE=85 ms，TI=145 ms。患者均进行腰椎T1加权成像(T1WI)、T2加权成像(T2WI)、短时间反转恢复序列(short time inversion recovery，STIR)序列扫描。(2)腰椎CT多平面重建扫描：采用GE 公司brightspeed 16排CT扫描仪对腰椎进行CT扫描。扫描参数：120 kV，200 mA，螺距1.0，层厚5 mm，矩阵512×512，扫描数据行薄层重建，重建层厚1.0 mm。腰椎CT扫描资料行冠状面、矢状面多平面重组。

1.2.3 图像分析 将磁共振及CT的所有原始数据传至工作站，获得常规平扫(T1WI、T2WI)、STIR序列图像椎体信号强度及CT腰椎重建图像。对骨质疏松性骨折与非骨质疏松性骨折的信号及形态学特征进行评估，包括骨折CT与MRI特征、骨折严重程度、是否为爆裂性骨折以及骨折是否累及附件、脊髓等。由两名高年资的影像科医师进行双盲观察、分析，意见出现分歧时，通过协商达成一致。

1.3 统计学分析

2 结果

2.1 两组患者CT特征比较

骨质疏松组腰椎中重度压缩性骨折、爆裂性骨折、骨折累及附件的发生率均高于非骨质疏松组，差异有统计学意义(P<0.05)。见表2、图1及图2。

表2 骨质疏松性与非骨质疏松性腰椎骨折组患者CT特征对比[n(%)]

2.2 两组患者MRI特征比较

STIR序列中，骨质疏松组患者骨折的腰椎多表现为高信号，非骨质疏松组患者骨折的腰椎多表现为混杂信号(P<0.05)；T1WI、T2WI序列中，两组患者两种骨折信号表现差异无统计学意义(P>0.05)；骨质疏松组患者腰椎骨折脊髓损伤发生率高于非骨质疏松组(P<0.05)。见表3、图1及图2。

表3 两组患者MRI特征比较 [n(%)]

3 讨论

随我国人口老龄化加剧，骨质疏松性椎体骨折已成为危害老年人身体健康的严重问题。老年骨质疏松症患者骨强度由于骨密度、骨量下降而减弱，所以较易发生骨质疏松性骨折。据文献[7-9]报道，老年骨质疏松性骨折发生率为13%～24%，其中骨质疏松性椎体压缩性骨折较为常见。压缩性骨折的程度会受患者耐受性及骨折位置等多种因素影响产生差异，需通过医疗技术以明确骨折部位及程度，有助于后期开展针对性治疗。目前，骨质疏松的诊断方法主要是通过测定骨密度来反映患者的骨量情况，但研究[10-11]显示，骨量只能代表骨强度的70%～85%，它并不能反映骨结构，对骨折的预测能力也是有限的。骨质疏松性椎体骨折容易引起胸背痛、腰背痛及胁肋部放射痛等不适，单纯体格检查中常常难以准确定位责任椎体。因此，临床常用CT及MRI等非侵入性成像技术来确定责任椎体。CT及MRI图像分辨率高、对比度好及信息量大，对椎体骨折的判断各有优势，均具有较高敏感性[12]，且椎体内松质骨密度和结构变化可经MRI信号强度变化反映[13]。

本研究发现，骨质疏松性腰椎骨折发病群体主要为老年人群(≥60周岁)，且老年女性发病较男性显著。在骨质疏松组与非骨质疏松组腰椎骨折CT特征对比研究中发现，骨质疏松性腰椎骨折患者中多发生中重度压缩性，且更易发生爆裂性骨折，骨折累及范围也更大(P<0.05)。骨质疏松性腰椎骨折呈现上述影像学特征，可能是因为骨质疏松的主要原因是矿化成分减少或者非矿化成分增多，使骨硬度降低[14]，加重患者骨折严重程度[15]，导致骨质疏松性腰椎骨折患者与非骨质疏松性腰椎骨折患者的影像学表现不同。MRI可直观显示两种骨折腰椎内的信号不同，分辨出骨质疏松性与非骨质疏松性腰椎骨折，且椎体内松质骨密度和结构变化可经MRI信号强度变化反映，信号在骨折发生、椎体内水肿明显时最强，随修复重建开始、水肿吸收逐渐减弱，并于修复重建结束时恢复正常[13]。不仅如此，MRI检查无创，无辐射，对软组织对比分辨率高，且可清晰显示椎管内脊髓情况，故在骨折是否累及脊髓诊断中也发挥着重要作用。本研究对比骨质疏松组与非骨质疏松组腰椎骨折发现，骨质疏松性腰椎骨折在T1WI上多呈低信号，在T2WI上多呈高信号，前述两种序列与非骨质疏松性腰椎骨折在信号上的表现无统计学差异(P>0.05)，而骨质疏松性腰椎骨折在STIR序列上呈高信号具有特异性(P<0.05)，非骨质疏松性腰椎骨折在STIR序列多呈混杂信号[16]。骨质疏松性腰椎骨折累及脊髓发生率较非骨质疏松性骨折高(P<0.05)，骨质疏松性腰椎骨折更易累及脊髓，从而引发严重并发症，降低患者的生活质量。虽然MRI对骨折疏松性骨折的诊断有明显的优点，但其不能应用于体内有金属异物或金属置入物患者，且在显示骨折细节方面不如CT成像技术，易发生误诊、漏诊[17]。

综上所述，相对于非骨质疏松性腰椎骨折，CT检查发现骨质疏松性腰椎骨折程度较重，易发生爆裂性骨折，且骨折易累及附件。MRI检查时，骨质疏松性腰椎骨折在T1WI上多呈低信号，T2WI上多呈高信号，但骨质疏松性腰椎骨折在STIR序列上呈高信号具有特异性，并显示脊髓损伤情况。CT与MRI检查的结合，可有助于全面显示骨质疏松性腰椎骨折的特征。