利用CT和MRI成像技术对骨质疏松症与椎体终板缺陷之间的相关性进行分析：一项回顾性横断面研究

《Frontiers in Physiology》：Correlation analysis of osteoporosis and vertebral endplate defects using CT and MRI imaging: a retrospective cross-sectional study

本研究通过回顾性分析199例患者CT和MRI影像数据，发现骨质疏松（HU<110）与椎体终板缺陷尺寸增大显著相关，老年、女性及OP患者更易出现终板缺陷，且上腰椎缺陷率较高。

　　骨质疏松症（OP）和椎体终板缺陷是椎体退行性变化的重要表现，对老年人的生活质量产生显著影响。本研究通过影像学手段，探讨了椎体终板缺陷与骨质疏松之间的潜在联系。研究结果显示，骨质疏松与椎体终板缺陷之间存在显著相关性，且椎体终板缺陷的大小与骨质量下降呈负相关。椎体终板缺陷更常见于老年人、女性以及患有骨质疏松的患者，尤其在上腰椎区域更为明显。年龄和骨质量是椎体终板缺陷的主要相关因素。

骨质疏松是一种以骨量减少和骨结构退化为特征的退行性疾病，其会导致骨微结构的变化，并影响骨稳态平衡。该病常伴随骨痛和脆性骨折，严重影响患者的生活质量。在全球范围内，骨质疏松的发病率较高，尤其在女性中更为常见。例如，在中国，50岁以上女性中骨质疏松的患病率高达29%；而在美国，预计50岁及以上人群中已有1020万人患有骨质疏松，且到2025年，该病的经济负担将高达253亿美元。这表明骨质疏松已成为全球范围内亟需关注的健康问题之一。

椎体终板是椎间盘与椎体之间的薄层组织，主要由软骨和骨质构成。它作为椎间盘与椎体之间的机械界面，有助于均匀分散椎体承受的压缩应力。此外，椎体终板还包含骨髓接触通道，这些通道在椎间盘的营养供给、代谢废物的排除以及周期性负荷下体液流动方面起着重要作用。然而，椎体终板的结构较为纤薄，容易受到长期压缩负荷的影响，进而出现裂纹和缺陷。近年来，一些研究已经确认了骨质疏松与终板损伤之间的联系，但关于骨质疏松是否进一步加重椎体终板破坏，以及其如何影响椎体退行性病变的过程，仍存在一定的不确定性。

为了准确评估骨密度，临床常采用双能X线吸收法（DXA）。然而，DXA在测量过程中可能会受到椎体增生、关节突增生、脊柱侧弯、骨赘形成等因素的干扰，导致测量误差。因此，一些专家建议使用CT图像中的Hounsfield单位（HU）值作为评估骨密度的替代方法。研究表明，CT测量的HU值与局部骨密度之间存在良好的相关性，并且能够有效避免因椎体增生或骨赘形成而导致的误差。这一方法在临床中得到了广泛应用，尤其是在需要精确评估骨密度的场景下。

本研究采用了多种影像学技术，包括CT、MRI以及骨密度测量，以全面评估椎体终板缺陷与骨质疏松之间的关系。CT用于测量椎体的HU值，而MRI则用于检测椎体终板的形态变化。具体而言，所有受试者均接受了三维CT扫描，并通过图像存档与通信系统（PACS）对椎体的Hounsfield单位进行自动计算。MRI则用于评估椎体终板的缺陷情况，通过标准的T2加权序列获取椎体的矢状面图像，并测量终板缺陷的最大宽度和深度。此外，研究还对椎体的宽度和高度进行了标准化处理，以更准确地反映终板缺陷的大小。

在研究过程中，研究人员发现，椎体终板缺陷在老年、女性以及骨质疏松患者中更为常见。具体而言，椎体终板缺陷的发生率约为47.34%，其中上腰椎的缺陷发生率高于下腰椎。这一现象可能与上腰椎在旋转运动中的特殊力学特性有关。上腰椎在日常活动中参与较多的旋转动作，这些动作会对终板产生较大的压力，从而增加其受损的风险。此外，上腰椎的终板可能由于骨密度较低而更容易受到损伤。

研究还发现，椎体终板缺陷的大小与骨密度呈显著负相关。即随着骨密度的降低，终板缺陷的宽度和深度都会增加。这种相关性在统计学上具有高度显著性，表明骨质疏松与椎体终板缺陷之间存在密切联系。为了进一步验证这一结论，研究人员使用了逻辑回归分析，结果显示年龄和骨密度是椎体终板缺陷的主要相关因素。年龄的增长可能加速骨代谢的紊乱，导致椎体终板变薄、机械强度下降，从而更容易发生损伤。此外，骨密度的降低也会使骨组织在承受周期性负荷时更容易出现微裂纹，这些裂纹会进一步削弱终板的承载能力。

研究还探讨了椎体终板缺陷与椎间盘退变之间的关系。椎体终板的缺陷可能促进椎间盘与椎体之间的持续交流，导致椎体骨髓中炎症因子的聚集，从而成为低背痛的重要来源。此外，椎体终板的薄而多孔的结构使其在长期承受机械负荷时更容易发生骨折和缺陷。因此，椎体终板缺陷不仅与骨质疏松密切相关，还可能在椎体退行性病变的进程中起到关键作用。

在数据分析方面，研究采用了多种统计方法，包括独立样本t检验、曼-惠特尼U检验、卡方检验以及逻辑回归分析。通过这些方法，研究人员对椎体终板缺陷的分布、大小以及与骨密度之间的关系进行了深入分析。结果表明，椎体终板缺陷的宽度和深度与骨密度呈显著负相关，且在骨密度较低的患者中更为明显。此外，年龄和骨密度是椎体终板缺陷的独立危险因素，这进一步支持了骨质疏松与椎体终板缺陷之间的关联。

尽管本研究取得了重要进展，但仍存在一些局限性。首先，本研究为横断面研究，无法明确椎体终板缺陷与骨质疏松之间的因果关系，因此需要进一步开展前瞻性研究以验证这一关系。其次，椎体终板缺陷的测量主要依赖于影像学数据，虽然由经验丰富的放射科医生和骨科医生进行评估，但仍可能与直接测量尸体样本的结果存在差异。此外，尽管HU值能够有效反映椎体骨密度，但其准确性仍低于定量CT（Q-CT）。最后，研究中采用的视觉模拟量表（VAS）虽然能够评估患者的背痛程度，但可能无法完全排除其他因素对背痛的影响，因此未来研究可考虑采用更精确的背痛评估工具。

综上所述，本研究揭示了骨质疏松与椎体终板缺陷之间的显著相关性，表明椎体终板缺陷的大小与骨密度下降密切相关。此外，椎体终板缺陷更常见于老年人、女性以及骨质疏松患者，且主要分布在上腰椎区域。年龄和骨密度是椎体终板缺陷的主要影响因素。这些发现为理解骨质疏松在椎体退行性病变中的作用提供了新的视角，并为进一步研究提供了科学依据。未来的研究可以结合更多的临床数据和影像学技术，以更全面地揭示椎体终板缺陷与骨质疏松之间的关系，并探索其在临床诊断和治疗中的应用价值。