BMC Musculoskelet Disord：基于QCT的腰椎间盘突出症患者棘旁肌特性与骨密度的关系

腰椎间盘突出症(LDH)是一种常见的脊柱疾病，影响了很大一部分人群，导致疼痛、残疾和生活质量下降。先前的研究报道，LDH患者经常表现出棘旁肌特性的改变，如肌肉萎缩、脂肪浸润和肌肉力量降低。这些棘旁肌变性可能与LDH的发生发展密切相关。棘旁肌对于维持脊柱稳定和为脊柱提供支撑至关重要。它们在维持正确的姿势、促进运动、保护脊柱结构和分配整个腰椎的负荷方面起着重要作用。人们普遍认为，脊柱旁肌肉退行性变与多种脊柱退行性特征有关。此外，考虑到肌肉和骨骼是在机械和生物水平上具有同步性和相互作用的功能单位，评估棘旁肌肉特性与脊柱之间的关系越来越重要。

肌肉萎缩和肌肉脂肪浸润已被确定为肌肉变性发生的特性变化。使用各种成像方法评估棘旁肌和椎骨可以为肌肉骨骼系统的病理生理机制提供有价值的见解。磁共振成像(MRI)被认为是一种量化骨骼肌的好方法，因为它提供了区分脂肪和非脂肪成分的详细图像。基于回声不对称和最小二乘估计(IDEAL-IQ)序列的水和脂肪化学位移编码迭代分解作为一种新的定量MR技术，正在成为无创定量组织中质子密度脂肪分数(PDFF)的首选方法。定量计算机断层扫描(QCT)可以通过评估每平方厘米的真实体积骨矿物质密度(vBMD)来解决双能x射线吸收仪(DXA)的局限性，提高了特异性和敏感性。

一些研究调查了健康人群或腰痛患者中棘旁肌特性与vBMD之间的关系。这些研究表明，骨质疏松症患者的棘旁肌脂肪浸润比正常或骨质减少的患者更大。棘旁肌脂肪浸润可能是腰椎骨密度的生物学标志物。然而，据我们所知，还没有研究专门探讨LDH患者的这种关系。研究棘旁肌大小、肌内脂肪浸润和椎体骨密度之间的关系对于优化LDH治疗策略和改善患者预后至关重要。因此，本研究的目的是探讨LDH患者通过IDEAL-IQ MRI序列测量的棘旁肌肉特性与QCT测量的vBMD之间的关系。

 方法：对临床及影像学诊断为LDH的383例患者(年龄24 ~ 76岁，女性193例)进行回顾性研究。测量腰椎MRI在L3/4、L4/5和L5/S1中央水平的多裂肌(MF)、竖脊肌(ES)和腰肌大肌(PS)的肌肉横截面积(CSA)和质子密度脂肪分数(PDFF)。采用QCT测量两个椎体L1和L2水平的vBMD。根据vBMD值将患者分为正常骨密度组(>120 mg/cm3)、骨质减少组(80 ~ 120 mg/cm3)和骨质疏松组(<80 mg/cm3)。三个vBMD组间棘旁肌特性的差异采用单因素方差分析和事后分析进行检验。采用Pearson相关系数分析椎旁肌特性与vBMD之间的关系。此外，使用多元线性回归分析进一步评估vBMD与棘旁肌肉特性之间的关系，年龄和性别也包括作为预测因素。

测量vBMD和棘旁肌PDFF和CSA的ROI圈定。测量L1和L2椎体vBMD的roi在QCT pro工作站上自动绘制三平面图像，手动调整以避免皮质骨(A)。利用t2加权图像划定roi以测量CSA和PDFF值。双侧棘旁肌肉的roi (MF为红色，ES为蓝色，PS为绿色)在轴向t2加权图像上的L3/4 (B)， L4/5 (C)和L5/S1 (D)的中心水平人工划定。随后，将相同的roi自动复制到IDEAL-IQ图像中，然后简单地调整以测量PDFF值。

骨密度正常组、骨质减少组和骨质疏松组患者的临床特征和棘旁肌特性

骨密度正常、骨质减少和骨质疏松组的棘旁肌特性直方图

男女两组的临床特征及棘旁肌特性

结果：383例LDH患者骨密度正常191例，骨质减少129例，骨质疏松63例。在LDH患者中，骨质疏松组与正常组和骨质减少组相比，椎旁肌PDFF显著增高，而椎旁肌CSA显著降低(p<0.001)。在调整年龄和性别后，发现MF PDFF和PS CSA是影响vBMD的独立因素(p<0.05)。

结论：在LDH患者中，通过IDEAL-IQ序列和腰椎MR扫描测量的棘旁肌特性与vBMD有关。椎旁肌PDFF程度与vBMD降低有相关性，椎旁肌CSA降低与vBMD降低有相关性。这些发现表明，临床管理应考虑根据这些关联为LDH患者提供量身定制的治疗方案。

原始出处： 

Ze, Li;  Junrong, Chen;  Jian, Yang;Relationship between paraspinal muscle properties and bone mineral density based on QCT in patients with lumbar disc herniation.BMC Musculoskelet Disord 2024 May 7;25(1):360