皮肤超声评估骨胶原交联密度：一项在腰椎融合患者中探索晚期糖基化终末产物与骨质量相关性的前瞻性研究

《Urologic Clinics of North America》：Biomarkers for Preoperative Bone Quality Assessment: A Prospective Investigation of Dermal Ultrasound and Advanced Glycation End-products in Lumbar Fusion Patients

本研究前瞻性探讨了皮肤超声（US）与骨胶原质量的相关性，为腰椎融合术前无创评估骨质量提供新视角。研究发现，真皮深层（LD）回声强度可显著预测皮质骨和骨小梁的胶原交联密度（p<0.05），提示皮肤US可作为晚期糖基化终末产物（AGEs）和骨质量的有效无创生物标志物，有望优化手术预后评估策略。

　　

Abstract

背景

I型胶原是骨骼、肌腱、韧带和皮肤的核心成分，其质量直接影响组织强度。胶原交联异常（如晚期糖基化终末产物AGEs积累）会损害骨质量并影响手术效果。虽然骨AGEs可通过活检量化，但术前实施难度大。皮肤超声（US）为评估胶原完整性提供了无创手段。既往研究已发现皮肤US参数与AGEs的关联，但其与第二谐波成像（SHG）——一种能精细显示骨胶原微观结构的技术——的关系尚不明确。本研究旨在探索腰椎融合患者皮肤US参数与SHG衍生的骨胶原参数之间的相关性。

方法

本研究对2014–2021年间接受腰椎融合术的患者进行单中心横断面分析，所有患者均接受术前皮肤US检查和术中髂骨活检。US回声强度在真皮平均层（AD）、真皮上层（UD）和真皮深层（LD）进行测量。对活检样本进行SHG显微镜分析，量化皮质骨和骨小梁的胶原交联密度、纤维排列度、椭圆度和均匀性。通过校正年龄、性别、BMI和糖尿病的回归模型检验US与SHG参数的相关性。

结果

在184例患者中，136例纳入分析（女性占50.9%，中位年龄62.2岁）。女性在所有真皮层的US回声强度均更高（p < 0.001），但SHG参数无性别差异。多变量回归显示，LD回声强度显著预测皮质骨（p = 0.040）和骨小梁（p = 0.013）的胶原交联密度，而AD和UD均无显著关联。

结论

皮肤US（尤其是LD回声强度）与骨胶原交联密度显著相关，支持其作为腰椎融合患者骨质量无创评估生物标志物的潜力。