基于髋部DXA三维建模探究前列腺癌患者雄激素剥夺疗法对骨结构的改变及其临床意义

本研究针对前列腺癌患者接受雄激素剥夺疗法（ADT）后骨结构变化机制不明确的问题，通过3D-Shaper软件对髋部DXA扫描进行三维建模分析。研究发现ADT显著降低骨密度（aBMD和vBMD），改变髋部结构参数（HSA），增加股骨脆性。该研究为临床监测ADT相关骨丢失提供了重要影像学工具，对预防病理性骨折具有积极意义。

　　

当男性遭遇前列腺癌这一健康杀手时，雄激素剥夺疗法（ADT）成为了重要的治疗手段。然而，这种治疗在抑制癌细胞的同时，也带来了不容忽视的副作用——骨骼健康问题。ADT会显著加速骨丢失，使患者骨折风险增加1.6倍，这已成为影响患者生活质量和长期预后的重要因素。

传统上，临床医生使用双能X线吸收测定法（DXA）测量面积骨密度（aBMD）来评估骨骼健康状况。但aBMD只能提供骨骼密度的部分信息，无法全面反映骨骼的微观结构和几何特征，而这些都是影响骨骼强度的关键因素。体积骨密度（vBMD）和骨微结构的变化对于评估骨折风险同样重要，但这些指标通常需要通过定量计算机断层扫描（QCT）或高分辨率外周定量CT（HR-pQCT）来获取，这些方法存在辐射剂量高、成本昂贵的问题，限制了其在临床的广泛应用。

为了解决这一难题，由韩国全南大学医学院的研究团队开展了一项创新性研究，利用新型的3D-Shaper软件技术，从常规的髋部DXA扫描中重建三维骨骼模型，深入探究ADT对前列腺癌患者骨骼健康的影响。该研究发表在《Journal of Bone Oncology》上，为临床监测和治疗ADT相关骨丢失提供了新的视角和方法。

研究人员采用了多项关键技术方法：研究纳入了41例无骨转移的前列腺癌患者队列，这些患者均接受了至少一年的ADT治疗；使用DXA（Hologic Horizon Wi骨密度仪）测量治疗前后腰椎和髋部的aBMD；通过3D-Shaper软件（版本2.14.0）对髋部DXA图像进行三维建模，分别评估皮质骨和小梁骨的vBMD、皮质厚度等参数；同时进行髋部结构分析（HSA），包括横截面积（CSA）、截面惯性矩（CSMI）、截面模量（Z）和屈曲比（BR）等生物力学指标；采用配对t检验进行统计分析，评估治疗前后的变化显著性。

3.1. 患者的临床特征

研究人群平均年龄为75.5±6.8岁，平均体重指数（BMI）为24.0±3.0 kg/m²。超过半数患者（53.7%）Gleason评分为4或5分，大多数为T3期疾病。所有患者均接受促黄体激素释放激素激动剂/拮抗剂和/或比卡鲁胺（抗雄激素药物）治疗。

3.2. aBMD的变化

经过一年ADT治疗后，腰椎aBMD显著降低（-4.5±4.0%，P<0.001），总髋部aBMD也显著下降（-3.7±5.1%，P<0.001）。股骨颈aBMD虽有下降趋势（-2.1±7.7%），但未达到统计学显著性（P=0.066）。骨质疏松患者比例从基线的4.9%增加到一年的9.8%。

3.3. 近端股骨3D-DXA参数的变化

三维DXA分析显示，ADT对骨骼的影响远不止于密度下降。在总髋部，整体vBMD显著降低（-3.8±3.9%，P<0.001），这种下降主要源于小梁骨vBMD的减少（-4.9±7.4%，P<0.001），而皮质骨vBMD变化不显著（-1.6±6.0%，P=0.062）。皮质表面骨密度（sBMD）显著降低（-2.7±5.2%，P<0.001），皮质厚度也明显变薄（-1.2±3.2%，P=0.011）。

在股骨颈、转子区和骨干（粗隆间区）的亚区域分析中，也观察到类似的整体vBMD、小梁骨vBMD和皮质sBMD下降模式。皮质厚度在骨干区域显著减少（-1.1±3.2%，P=0.022），而在股骨颈和转子区域的变化未达统计学显著性。

关于髋部结构参数，研究发现在股骨颈、转子和骨干区域，横截面积（CSA）持续减小，屈曲比（BR）均增加（所有P<0.05），表明股骨脆性增加，对抗轴向和压缩力的能力降低。截面惯性矩（CSMI）仅在转子区域显著降低（-4.2±8.0%，P=0.003），截面模量（Z）在股骨颈（-3.8±11.1%，P=0.018）和转子区域（-4.5±8.6%，P=0.003）减小，但在骨干区域无明显变化。

研究结论和讨论部分强调，ADT对骨骼代谢产生实质性影响，不仅导致aBMD降低，还引起vBMD和HSA参数的显著改变。这些发现表明，ADT通过抑制性激素水平，加速了骨骼重塑过程，导致骨吸收大于骨形成，最终表现为骨密度下降和骨微结构恶化。

特别值得注意的是，小梁骨比皮质骨对ADT的影响更为敏感，这主要是因为小梁骨具有更大的表面积和更高的代谢活性。髋部结构参数的改变，特别是CSA减小和BR增加，直接反映了股骨机械强度的下降和骨折风险的增加。

与传统的二维DXA相比，三维DXA建模技术能够提供更为全面的骨骼健康评估，区分皮质骨和小梁骨成分，并评估骨骼的几何特性。这一技术的临床优势在于它基于常规DXA扫描，不增加额外的辐射暴露，成本相对较低，更适合长期随访监测。

该研究的重要意义在于首次使用3D-DXA技术全面评估了ADT对前列腺癌患者髋部vBMD和骨几何结构的影响，为临床医生提供了新的工具来识别高风险患者，并及时采取干预措施，如抗骨质疏松药物治疗、钙和维生素D补充以及生活方式干预，从而降低骨折风险，改善患者生活质量。

未来研究需要建立vBMD的临床临界值，明确其与骨折风险的直接关联，并探索3D-DXA参数在指导治疗决策中的价值。同时，需要更大样本的前瞻性研究来验证这些发现，并评估干预措施对预防ADT相关骨丢失的效果。