2型糖尿病人群與正常人群胸腰椎骨密度的差異分析

楊 夢,任 帥,袁永豐,李 源,趙雅桐,陳建方,王中秋

(1.蚌埠醫科大學 檢驗醫學院,安徽 蚌埠 233030;2.南京中醫藥大學附屬醫院,江蘇省中醫院 放射科,江蘇 南京210029)

隨著人口老齡化進程加快,骨質疏松癥(osteoporosis,OP)和2型糖尿病病人(type 2 diabetes mellitus,T2DM)發病率逐年升高。在糖尿病的發生發展過程中,也伴隨骨代謝的異常[1]。糖尿病所引發的骨質疏松可能與T2DM病人處于高血糖狀態、體內胰島素的缺乏、脂質代謝紊亂及炎癥因子所引起的破骨細胞活動增強等有關[2]。已有研究[3]發現,胸腰椎交界處因椎體活動度大,是骨折的好發部位,其中,胸腰段椎體常指T11～L2。糖尿病所引起的椎體骨折,會引發嚴重的并發癥,其致死、致殘率較高[4]。因此,本研究通過定量CT(quantitative CT,QCT)測量胸T11～L4椎體的骨密度(bone mineral density,BMD),探討T2DM病人胸腰椎BMD與正常人群胸腰椎BMD的差異及OP檢出率,為糖尿病性OP提供更好的防治依據。

1 資料與方法

1.1 一般資料

選取2021年3-12月在江蘇省中醫院住院治療的T2DM病人68例作為觀察組。排除標準:(1)排除1型、2型及特殊類型糖尿病;(2)臨床資料不全且未做QCT BMD檢查的病人;(3)其余同T2DM病人的排除標準。納入標準:(1)符合2020年美國糖尿病學會診斷為T2DM的標準(或已經確診為T2DM病人);(2)進行常規的實驗室檢查[空腹血糖(fasting blood glucose,FBG)或糖化血紅蛋白]且臨床基線資料完整;(3)所有T2DM病人均進行QCT BMD檢查。排除標準:(1)排除嚴重腎功能障礙,合并糖尿病急性并發癥;(2)惡性腫瘤、甲狀旁腺疾病、垂體疾病等影響骨代謝的病人;(3)骨關節疾病、椎體壓縮性骨折、椎體有病變(如:椎管淋巴瘤、轉移瘤、椎體血管瘤等疾病)等影響BMD測量的病人;(4)心功能不全、心絞痛、心肌梗死等疾病;(5)合并風濕性疾病,或內分泌系統其他疾病,如結締組織病、系統性紅斑狼瘡、性腺功能異常等疾病;(6)曾經服用過影響骨代謝的藥物,如皮質類固醇激素、雌激素、鈣劑、維生素D等;(7)年齡<20歲或>70歲的病人。糖尿病診斷標準:采用2020年美國糖尿病學會《糖尿病醫學診療標準》,FBG≥7 mmol/L和(或)之前確診為T2DM,正在服用降血糖藥物[5]。OP診斷標準[6]:BMD>120 mg/cm3為正常;BMD 80～120 mg/cm3為低骨量;BMD<80 mg/cm3為OP。選取年齡和性別相匹配的同期健康體檢者96名作為對照組。

2組再按照體質量指數(bone mass index,BMI)分3個亞組:BMI<24 kg/m2組、BMI 24～<28 kg/m2組、BMI≥28 kg/m2組;按年齡分4個亞組:<40歲組、40～<50歲組、50～<60歲組、60～70歲組;按性別分為男性組和女性組。

1.2 方法

所有受試者進行全腹部CT平掃,病人取仰臥位,頭先進,掃描范圍從膈頂至恥骨聯合。采用美國GE 64排Optima CT660掃描機及美國Mindways公司的QCT Pro 4BMD軟件進行檢查和分析;掃描參數:電壓120 kV,管電流349 mA,FOV 500 mm,將全腹部CT掃描數據傳至Mindways公司的QCTPro 4BMD分析工作站,采用“New 3D spine exam analysis”功能進行T11～L4椎體BMD測量,計算平均BMD。

1.3 數據測量

圖像傳至QCT Pro 工作站后,使用“New 3D spine exam analysis”功能軟件,在橫斷位的定位圖像上,將紅色定位感興趣區(region of interest,ROI)放在所測量椎體的中心,同時在矢狀位定位圖像上,黃色矩形ROI自動定位所測量的椎體上下邊緣。放置ROI應注意:放置在所測量椎體的中心;ROI層厚選擇9 mm;ROI放置距皮質骨邊緣2～3 mm;ROI盡可能多地包括骨松質,應避開增生骨及椎體后部的中央靜脈(見圖1)。所測量的BMD值自動輸出后處理軟件。

1.4 觀察指標

比較2組一般資料、不同年齡分組胸腰椎(T11～L2)OP發生率、不同BMI分組胸腰椎BMD和不同性別分組胸腰椎BMD。

1.5 統計學方法

采用t檢驗、χ2檢驗、秩和檢驗和Fisher′s確切概率法。

2 結果

2.1 2組一般資料比較

2組受試者性別、年齡差異均無統計學意義(P>0.05);觀察組病人BMI和FPG均高于對照組(P<0.05和P<0.01);觀察組從T11～L4椎體的BMD均低于對照組(P<0.05～P<0.01)(見表1)。

表1 2組一般資料比較

2.2 2組不同年齡分組胸腰椎OP發生率比較

隨著年齡增加,2組T11～L2椎體發生OP的概率增加(P<0.01)(見表2)。

2.3 2組不同BMI分組胸腰椎BMD比較

當BMI<24 kg/m2,觀察組胸腰椎BMD均低于對照組(P<0.05);當BMI 24～<28 kg/m2和BMI≥28 kg/m2時,2組胸腰椎BMD差異均無統計學意義(P>0.05)(見表3)。

表3 2組不同BMI分組胸腰椎BMD比較

2.4 2組不同性別分組胸腰椎BMD比較

在女性組,觀察組胸腰椎BMD均低于對照組(P<0.05～P<0.01);在男性組,2組胸腰椎BMD差異均無統計學意義(P>0.05)(見表4)。

表4 2組不同性別分組胸腰椎BMD比較

3 討論

脊椎主要是由頸椎、胸椎、腰椎及骶尾骨等組成,胸腰椎交界處是脊椎椎體活動度最大的部位,該部位是胸椎后突與腰椎前突的交接點,也是壓縮性骨折的好發部位。目前研究[7]已證實1型糖尿病會引起椎體BMD的下降,較正常人更易發生OP,即1型糖尿病會引起骨代謝的紊亂,OP的發生率增加。然而,T2DM是否會引起椎體BMD發生改變還存在爭議。ABDULAMEER等[8]對T2DM病人與BMD之間的相關性47篇文獻進行分析,發現有的文獻表明T2DM病人的BMD是增高的,有的T2DM病人BMD是降低的,還有的報道T2DM病人與對照組之間的BMD并不存在差異。本研究發現隨著年齡的增加,2組胸腰椎BMD均呈逐漸降低的趨勢,且T2DM病人的BMD均低于正常人群。

糖尿病所引起的胸腰椎壓縮性骨折是OP常見的骨折類型,OP是一種骨代謝異常導致的骨骼疾病,主要以骨強度和BMD下降為特征,增加了骨折風險[9]。在國際上,OP的診斷和治療主要依賴BMD測量和骨代謝指標的變化,臨床上多是通過檢測BMD的變化評估有無OP。目前雙能X線吸收法(dual-energy X-rays absorptiometry,DXA)是認可度最高的BMD測量方法,但DXA測量是面積BMD,對于骨質增生、血管鈣化及骨折的人群會導致測量結果不準確[6]。而QCT通過測量體積BMD將骨皮質和骨松質分開,不易受到骨質退變、血管鈣化等影響,對骨量細微改變較敏感,測量結果更加精準,對早期預測OP更加精準和敏感。本研究發現,隨著年齡的增加,胸腰椎交界處發生OP的概率也增加,且觀察組發生OP的概率高于對照組。胸腰椎交界處是骨質疏松性骨折的好發部位可能與胸、腰椎椎體的結構和位置有關,胸椎椎體骨松質含量較腰椎椎體少,胸椎的穩定性高于腰椎等其他區域且胸椎較腰椎承重輕[10]。

目前,BMD與BMI之間的關系存在爭議,LAU等[11]對亞洲男性BMD與BMI之間的研究發現,BMI與BMD呈正相關關系,BMI是BMD的保護因素。但是,也有研究[12]表明肥胖與BMD呈負相關關系,推測其原因可能是脂肪細胞和成骨細胞都來源于間質干細胞,兩者存在抵抗關系,所以脂肪細胞會影響骨代謝。本研究結果發現,在BMI<24 kg/m2組,觀察組胸腰椎BMD均低于對照組;在其他BMI分組中,2組之間的胸腰椎BMD差異無統計學意義,說明BMI可能是BMD的保護因素,其機制可能是機械負荷增加刺激成骨細胞增生,從而促進椎體BMD增加,與ZHOU等[13]研究結果一致。性別也是影響骨質疏松性骨折的重要因素,本研究發現在女性組中,觀察組病人胸腰椎BMD均低于對照組,與之前的研究[14]結果一致。出現這種現象的原因可能與T2DM女性的BMD降低受激素的影響,特別是雌激素,若骨骼中雌激素受體減少,會造成骨吸收和骨重建發生失調,骨量丟失加快,造成骨強度的下降,導致OP發病率的增加[15]。

綜上,T2DM病人椎體BMD降低和性別有密切的聯系,特別是女性T2DM病人為OP發生的高危人群,提示女性T2DM病人應加強BMD的相關檢查,重視骨骼的全面評估;隨著年齡的增加,胸腰椎BMD均呈下降趨勢,T2DM病人發生OP的概率更高,提示T2DM病人不僅要重視糖尿病本身的治療,也應該應重視BMD的檢查,因為OP帶來的骨折所造成的嚴重后果往往會超過糖尿病本身。同時本研究也有局限性,如納入的樣本量較少,單中心研究,可能會影響最終的研究結果。在后續研究中,會繼續增大樣本量進行多中心的研究。