World J Radiol：利用MRI技术提升椎体骨折诊断准确性

骨质疏松症是一种骨骼疾病，其特征是骨量低和微结构恶化，导致骨骼脆弱和骨折风险增加。随着人类预期寿命的增加，骨质疏松症成为患病率和经济成本最高的骨病。椎体骨折是骨质疏松症最常见的表现，每年在美国几乎占所有骨质疏松性骨折的50%，这给我们的医疗保健系统带来了巨大的负担。骨质疏松性椎体骨折后的第一年，患者的医疗费用比健康对照者增加了38649美元。此外，椎体骨折与身体残疾、活动能力降低、焦虑和抑郁增加以及死亡率增加有关。多见于老年人群，尤其是绝经后妇女，由于雌激素分泌减少，最终导致骨质疏松。此外，单个椎体骨折大大增加了随后发生骨质疏松性骨折的风险，包括椎体和非椎体骨折。骨质疏松性椎体骨折根据其位置和严重程度会引起多种症状，这意味着这些骨折没有固定的症状。因此，他们往往被诊断不足，并被临床医生遗漏。只有三分之一的椎体骨折被临床诊断出来，导致不必要的长期疼痛和严重脊柱畸形的积累。

有几种方法可以检测椎体骨折。然而，个体和患者之间椎骨形状和大小的差异导致诊断的不确定性很大。在定性视觉诊断中，椎体骨折的评估主要取决于临床医生对影像学表现的解释。双能x线吸收仪（DXA）扫描已成为诊断骨质疏松症的金标准，而椎体压缩性骨折则通过脊柱侧位x线成像进行诊断。DXA扫描可以准确测量骨密度（BMD），并提供清晰的下胸椎和腰椎侧位图像。该方法允许同时评估整体骨质量和椎体骨折状态。DXA扫描使用低剂量的电离辐射，需要最少的病人设置，扫描时间短，但它们不能提供上胸椎的清晰图像。侧位x线平片采用Genant半定量方法，减少了椎体骨折评估的主观性。该方法利用视觉分级量表对椎体畸形的严重程度进行分类。每个椎体的严重程度等级是根据椎体高度损失的视觉明显程度来分配的。如果椎体高度降低20%-25%，则为1级；如果降低25%-40%，则为2级；如果降低40%或以上，则为3级。在侧位x线片上容易发现异常之前，通常需要大量的骨质流失，通常为40%-50%。根据Eastell等、Rajapakse等和Jiang等提出的参考人群平均椎体畸形设定骨折阈值，可以对椎体骨折进行量化。根据每个椎体的前高度（Ha）、中高度（Hm）和后高度（Hp）不同，椎体畸形的特征可以是楔形、双凹腔或挤压。楔形畸形被定义为前后不对称。双凹形畸形的特点是Hm相对于Hp降低。挤压变形是指椎体相对于邻近椎体的压迫。楔型、双凹型和挤压型畸形分别占成人常见骨折的50%、17%和13%。

每个椎体都是一个三维实体。因此，二维（2D）成像可能不是分析椎体骨折最准确的方法，特别是因为脊柱本身是弯曲的。必须评估脊柱曲度以准确评估脊柱畸形。二维成像仅从单一平面描绘脊柱解剖结构，这意味着仅通过二维成像无法完全确定脊柱曲率的精确描述。因此，Rajapakse等人开发的基于多层磁共振成像（MRI）的方法是一种很有前途的工具，可以准确可靠地测量脊柱畸形的相对严重程度。基于mri的方法提高了空间分辨率，具有良好的信号、对比度特性和多平面重建。

本研究利用MR图像为女性C3至L5椎体楔型、双凹型和挤压型畸形建立新的参考数据。我们试图通过将其与先前发表的2d导出的椎体高度进行比较，并将畸形严重程度与年龄和DXA T-和z -评分相关联，来验证该数据。每个椎体水平的标准畸形曲线将使临床医生能够准确地确定脊柱畸形的相对严重程度。

方法：本研究是在我院进行的回顾性椎体形态计量学分析。患者样本包括1638名女性患者的MR图像，这些患者在2005年至2014年期间接受了MR和DXA成像。根据患者椎骨的MR图像计算双凹腔、楔形、挤压、前高度(Ha)/后高度（Hp）和中高度(Hm) /后高度值。采用Spearman相关分析椎体畸形值、患者年龄和DXA t评分之间的关系。将核磁共振得出的测量结果与基于x线摄影的计算结果进行比较，这些计算结果来自多项研究中基于人群的数据。

椎体计算公式

具有代表性的磁共振成像显示严重的L2双凹腔畸形（左）和无L2畸形（右）的前、中、后高度测量。Ha：前高度；Hm：中等高度；Hp：后高度。

女性个体颈椎、胸椎和腰椎的参考脊柱畸形（n = 1638）

颈、胸、腰椎椎体畸形值与年龄相关，P值

个体椎体测量。A: C3-L5椎体平均楔形、挤压和双凹形畸形；B: C3-L5椎体平均前高度/后高度和中高度/后高度之比。误差云表示SD。Ha：前高度；Hm：中等高度；Hp：后高度。

与年龄的关系。A：年龄与平均胸椎（T1-T12）楔形（左）和双凹腔（右）畸形的关系；B：年龄与平均胸椎（T1-T12）前高/后高（左）和中高/后高（右）的关系；C：年龄与腰椎（L1-L5）平均中间高度/后高度的关系。Ha：前高度；Hm：中等高度；Hp：后高度。

与双能x线吸收评分的关系。A：双能x线骨密度（DXA） Tscores与平均腰椎（L1-L5）楔形（左）和双凹腔（右）畸形的关系；B: DXA t评分与平均腰椎（L1-L5）前高度/后高度（左）和中高度/后高度（右）的关系；C: DXA z -评分与平均腰椎（L1-L5）双凹腔（左）和中高/后高（右）之间的关系。DXA：双能x射线吸收仪；Ha：前高度；Hm：中等高度；Hp：后高度。

磁共振成像队列与现有二维文献的比较。A：来自先前研究的平均前高度/后高度分布。磁共振成像队列（红色）与二维x线片衍生文献平均值（黄色）最大相差0.3；B：来自先前研究的平均中高/后高分布。磁共振成像队列（红色）与二维x线片衍生文献平均值（黄色）的最大差异为1.2。Ha：前高度；Hm：中等高度；Hp：后高度。

结果：年龄与腰椎Hm/Hp （P = 0.04）、胸椎楔形（P = 0.03）、双凹腔（P = 0.001）呈正相关，与胸椎Ha/Hp （P = 0.002）、Hm/Hp （P = 0.001）呈负相关。DXA t评分与腰椎Hm/Hp呈正相关（P < 0.0001），与腰椎楔（P = 0.046）、双凹腔（P < 0.0001）、Ha/Hp呈负相关（P = 0.046）。定性分析显示，MRI和x线人群数据之间的Ha/Hp差异不超过0.3，Hm/Hp差异最大为1.2。

结论：与传统成像技术相比，MRI对椎体畸形的诊断具有较高的准确性和可靠性。它可能是一个敏感的，电离的，无辐射的工具，用于临床设置。在临床上，MRI比DXA更昂贵和耗时。然而，核磁共振成像可能是有利的，因为它不使患者受到电离辐射。随着进一步的研究，MRI有可能在临床环境中用于检测椎体骨折。我们认为，在患者一生中进行的机会性脊柱MRI分析将允许对脊柱健康和椎体畸形进展进行预防性监测。在常规MRI扫描中进行椎体畸形计算可能是有益的，因为椎体骨折通常不会被发现，并可能对生活质量产生严重影响。此外，机会性分析将提供更多关于年轻人椎体骨折发生率的数据。总之，使用MRI计算椎体畸形有很多好处，从改善健康结果到扩大MRI在检测脊柱相关疾病方面的研究。

原始出处：

Olivia R, Sorci;  Rashad, Madi;  Sun Min, Kim;Normative vertebral deformity measurements in a clinically relevant population using magnetic resonance imaging.World J Radiol 2024 Dec 28;16(12):749-759