2.1  参与者数量分析  352例患者均进入结果分析。

2.2  试验流程  见图1。

2.3  椎体内骨折区域情况  共有477个椎体诊断为新鲜骨质疏松性椎体压缩骨折，骨折椎体范围在T₄-L₅椎体，骨折椎体集中于胸腰段(T₁₀-L₂)，其中T₄椎体3个、T₅椎体10个、T₆椎体11个、T₇椎体4个、T₈椎体30个、T₉椎体19个、T₁₀椎体12个、T₁₁椎体24个、T₁₂椎体83个、L₁椎体108个，L₂椎体67个，L₃椎体49个，L₄椎体30个，L₅椎体17个。

在观察骨折区域是否清晰方面，MRI清晰显示472个椎体内骨折区域，不能清晰显示5个椎体内骨折区域；CT多平面重建清晰显示469个椎体内骨折区域，不能清晰显示8个椎体内骨折区域，其中包括MRI中无法分析骨折区域的5个椎体。在观察骨折区域方面两种影像学检查方法无显著差异(P=0.402)，说明该两种检查均能有效观察椎体内骨折区域，见表1。综合观察发现，CT多平面重建和MRI均能清晰显示骨折区域的椎体数量为469个，另外有8个椎体不能通过CT或MRI判断其骨折区域形态。

2.4  椎体内骨折区域类型及分布  以CT矢状面、冠状面为主观察，椎体骨小梁相互嵌入所表现出的高密度致密带定义为嵌插型骨折区域，见图2；椎体骨小梁、骨皮质断裂、分离所表现的低密度透亮线定义为裂隙型骨折区域，见图3；其中，嵌插型311个(66.31%)，裂隙型158个(33.69%)。在裂隙型骨折区域的椎体中，通过CT发现26个椎体裂隙为低密度真空改变，提示裂隙内含有气体，见图4。通过MRI T2WI、 STIR发现28个椎体裂隙内呈高信号改变，提示裂隙含有液体，见图5，液体区域周围可见低信号区包绕。综合CT、MRI图像发现7个椎体裂隙内同时含有气体和液体，见图6。另外，97个椎体内裂隙既没有液体也没有气体，见图3。

除含有液体的裂隙型椎体外，其余椎体内骨折区域能清晰的在MRI T2 WI、STIR中显示，通常表现为低信号条状或带状区域，STIR中骨折区域伴有或不伴有高信号。

另外，8个椎体CT或MRI不能判断其骨折区域形态，见图7。

在嵌插型和裂隙型骨折区域椎体中(469个椎体)，根据椎体矢状面将骨折区域在椎体内分布位置分为：上方型：238个椎体(图2、图6)，下方型：80个椎体(图5)，前方型：21个椎体(图4)，中央型：110个椎体(图3)，混合型：20个椎体，该骨折区域主要累及椎体上终板及下终板，见图8。

骨质疏松性椎体压缩骨折已成为人口老龄化社会的常见疾病，可引起顽固性的胸腰背部疼痛、活动功能障碍及脊柱畸形等，严重影响老年人的生活质量^[1-4]。随着医学影像学的发展，X射线、CT及MRI已广泛应用于诊断骨质疏松性椎体压缩骨折。早期正确的诊断骨质疏松性椎体压缩骨折并进行分型，对于实施个体化治疗有重要意义。既往有学者从X射线侧位片椎体骨折形态改变及MRI矢状面T1WI信号改变等方面对骨质疏松性椎体压缩骨折进行分类^[5-8]，并探讨相关受伤机制、病理生理、疾病预后，为制定临床治疗方案提供了一定的依据。然而，骨折区域微动对椎体内的神经末梢产生刺激是引起骨质疏松性椎体压缩骨折疼痛的主要原因之一^[9]，骨水泥在骨折区域弥散不佳可能影响经皮椎体强化疗效^[10]。既往的有限元也研究证实，经皮椎体强化后骨水泥弥散不佳是导致椎体再塌陷的危险因素^[11]。因此，术前仔细观察骨质疏松性椎体压缩骨折中椎体内骨折区域的形态类型及分布尤为重要。但是，目前国内外关于椎体内骨折区域的影像学研究鲜有报道。研究通过回顾性分析352例骨质疏松性椎体压缩骨折患者的资料，应用CT多平面重建及MRI分析并总结新鲜骨质疏松性压缩骨折椎体内骨折区域的形态类型及分布规律。

中国组织工程研究杂志出版内容重点：组织构建；骨细胞；软骨细胞；细胞培养；成纤维细胞；血管内皮细胞；骨质疏松；组织工程

1.1  设计  回顾性病例分析。

1.2  时间及地点  试验于2018年3月至2019年5月在广州中医药大学第一附属医院完成。

1.3  对象  选择2011年9月至2017年6月广州中医药大学第一附属医院收治的骨质疏松性椎体压缩骨折患者352例，其中男69例，女283例；年龄50-94岁，平均73.07岁；病程1 h-30 d，平均12.1 d；病因：144例患者有明确外伤史(主要为平地跌倒或扭伤)，10例患者因咳嗽后出现胸腰背部疼痛，198例患者无明显诱因出现胸腰背部疼痛。入院后7 d以内，所有患者在签署知情同意书后均完成了X射线、CT多平面重建、MRI及腰椎或股骨颈骨密度等检查。研究已获得广州中医药大学第一附属医院伦理委员会批准，批准号：ZYYECKYJ【2017】057。

纳入标准：具有完善的X射线、CT多平面重建、MRI、骨密度等检查资料患者；腰椎或股骨颈骨密度T值≤-2.5的患者；急性或亚急性期胸腰椎椎体压缩骨折患者；椎体压缩高度≥正常相邻椎体的1/2患者。

排除标准：脊柱原发性恶性肿瘤、转移瘤、骨髓瘤、结核、化脓性感染等所致病理性骨折患者；陈旧性椎体压缩骨折患者；椎体骨折不愈合患者，如Kummell病；椎体爆裂骨折患者；颈椎骨折患者；无法进行MRI检查患者。

1.4  方法  检查方法：①X射线片：采用德国PHILIPS公司数字化摄片系统(DR)进行X射线检查；②CT三维重建：采用东芝AQUILION公司 64排螺旋CT，扫描条件：120 kV，  250 mA，主要以骨折椎体为中心进行扫描，在骨窗中观察骨骼结构，测量窗宽2 056 HU，窗位250 HU CT，应用软件对椎体进行三维重建；③MRI平扫：采用德国PHILIPS公司1.5T磁共振成像仪扫描，层厚4 mm，层间距0.4 mm，轴位T1WI、T2WI 矢状面 T1图像层厚为4 mm。对于可疑病变椎体加扫 STIR 序列，扫描条件分别为TSE：T1WI TR=600 ms，TE=8 ms，T2WI TR=2 700 ms，TE=110 ms；STIR序列，TR=2 500 ms，TE=60 ms，TI=150 ms。

1.5  主要观察指标  通过MRI STIR序列显示的高信号椎体诊断为新鲜压缩骨折椎体(急性期或亚急性期)。将CT矢状面、冠状面中致密影或透亮线，以及MRI矢状面T1WI、T2WI、STIR的低信号、等信号或高信号集中区域带定义为骨折区域。记录新鲜骨折椎体的CT矢状面、冠状面及MRI矢状面T1WI、T2WI、STIR中骨折区域的清晰情况，同时记录骨折区域在椎体内分布位置。所有患者的影像学资料由3位副高以上职称的医师分别独立进行分析，当2位医师分析结果不一致时，以第3位医师进行分析的结果为准。

1.6  统计学分析  所有统计资料均采用SPSS Statistics 17.0软件进行处理，行卡方检验分析CT多平面重建与MRI在观察新鲜骨质疏松性压缩骨折椎体骨折区域上是否存在差异。

文献认为骨膜和椎体终板异常活动、椎体微小的骨折及骨折区域微动对椎体内的神经末梢产生刺激，是引起疼痛的主要原因之一^[9]。近年来，经皮椎体强化已成为治疗骨质疏松性椎体压缩骨折的有效方式，术中对“责任椎体”注入骨水泥使之弥散到骨折区域，以减少骨折椎体内骨折区域微动，达到稳定骨折端、重建脊柱稳定性、迅速缓解疼痛、改善生活质量的目的^[9，12-17]。课题组三维有限元研究及临床病例对照研究证实，椎体内骨折区域是应力集中部位，骨水泥在椎体内骨折区域弥散不佳会影响经皮椎体强化的疗效，是术后骨折椎体再塌陷的危险因素之一^{[10- 11]}。此外，在四肢骨折治疗中也得到启示，术前分析骨折线形态及走向有助于分析损伤机制、疾病分型、指导术中螺钉及钢板的植入等^[18-19]，因此在诊断和治疗骨质疏松性椎体压缩骨折时，应该重视椎体内骨折区域的观察与分析。既往有学者根据椎体骨折的形态学特点对骨质疏松性椎体压缩骨折进行分类。ISMAIL等^[5]将骨质疏松性椎体压缩骨折分为楔形、双凹形、塌陷压扁形3类。SUGITA等^[7]将老年急性骨质疏松性椎体压缩骨折分为前凸型、弓型、投射型、凹面型及前凹型5类。WU等^[8]将疼痛的骨质疏松性椎体压缩骨折分为：Ⅰ型，压缩骨折仅累及前柱；Ⅱ型，压缩骨折累及前柱和中柱。KANCHIKU等^[6]根据骨质疏松性椎体压缩骨折在MRI T1加权像上的信号改变特点，将其分类为整体型、上方型、前方型、下方型、后方型及中央型6类。虽然上述分类方法为临床诊断及治疗提供了一定的依据，但是并没有针对骨质疏松性椎体压缩骨折椎体内的骨折区域进行探讨及研究。而且，上述研究中仅应用X射线或MRI一种影像学检查观察椎体骨折，存在一定局限性。

此次研究主要以CT多平面重建及MRI矢状面观察新鲜骨质疏松性椎体压缩骨折的骨折区域，CT多平面重建在显示骨小梁、骨皮质断裂方面优于X射线、MRI^[20]，但是CT横断面往往难以发现水平走向或者接近水平走向的骨折区域。故此次研究中主要通过CT矢状位、冠状位观察骨折椎体内骨折区域的不同形态，即嵌插型和裂隙型：嵌插型骨折区域主要是因为椎体压缩骨折后椎体骨小梁相互嵌入，椎体内出现高密度致密带；裂隙型骨折区域通常表现为椎体压缩骨折后骨小梁及骨皮质断裂、分离，椎体内可出现低密度透亮线，这可能是患者体位变化所致。

在清晰观察骨折区域的椎体节段数方面，MRI稍多于CT(472，469个)，其可能原因在于：①骨质疏松椎体内骨折发生在骨小梁比较稀疏的部位，骨小梁断裂、分离与松质骨交错，且骨折未累及骨皮质，加上椎体形态未改变，骨折椎体高度与未骨折椎体高度相似，这时难以通过CT观察骨折区域；②骨小梁断裂常伴随椎体内细微血管破裂出血，骨髓水肿，通过MRI中椎体内信号改变可以提示椎体内存在骨折。临床上通过MRI能发现一些隐匿性椎体骨折，以及鉴别新鲜或陈旧性椎体压缩骨折^[21]。因此，此次研究综合CT显示骨小梁、骨皮质及MRI显示椎体内信号改变的两种检查优点，能更全面、清晰地观察椎体内骨折区域。

既往文献认为新鲜骨质疏松性椎体压缩骨折在MRI T1WI表现为低信号，T2WI、STIR中表现为高信号，其中STIR高信号敏感度最高，以此作为判断新鲜骨质疏松性椎体压缩骨折及以选择手术责任椎体的重要标志^[22]。但是，既往研究并没有明确阐述椎体内骨折区域的信号特点。此次研究发现，MRI T2WI、STIR中椎体内骨折区域比T1 WI清晰，骨折区域通常表现为不规则线状低信号带，T2WI低信号区周围伴有或不伴有高信号水肿区，STIR中低信号骨折区域周围通常伴有高信号水肿区。如果T2WI、STIR显示骨折区域为高信号“液体征”，该区域周围可见低信号区域围绕。由于T1WI中低信号带范围往往比T2WI、STIR的低信号范围大，甚至整个椎体呈现弥漫的低信号改变，该骨髓水肿区信号改变可能会影响骨折区域的观察，这说明并不是所有的骨折区域都能通过MRI T1WI观察。在裂隙型骨折区域椎体中发现，26个椎体裂隙内含有气体，28个椎体裂隙内含有液体，7个椎体裂隙内同时含有气体和液体，其可能的机制与椎体不稳定有关^[23-24]。新鲜骨质疏松性椎体压缩骨折患者通常会经过站立到仰卧的体位变化，在仰卧位行MRI检查时，骨折椎体后伸，椎体复位后骨折椎体内形成裂隙，负压形成导致椎体周围液体植入骨折区域，而在终板破裂的严重骨质疏松椎体中更容易出现，骨折的稳定性也更差。PIAZZOLLA等^[25]认为椎体内含液体征是椎体骨折不愈合的危险因素之一，由于椎体内动态不稳定，这类患者通常表现为更剧烈的疼痛及更严重的活动功能障碍。此外，此次研究发现新鲜椎体压缩骨折中裂隙型骨折区域也含有气体或液体，椎体内液体征或气体征并不是椎体骨折不愈合独有的影像学表现。

然而，此次研究中有8个椎体无法通过CT或MRI详细描述骨折区域形态，这些椎体在X射线、CT中均表现为椎体楔形样变，但不能观察到明显的致密带或透亮线，而在MRI中表现为局部或弥漫性椎体内高信号改变，其可能原因如下：①有学者认为创伤是导致骨髓水肿的最常见原因^[26]，骨小梁损伤或断裂后骨髓间隙的间质液渗出及骨小梁出血，这种类型损伤称之为骨髓挫伤；而部分骨质疏松性椎体压缩骨折患者通常表现为低能量损伤，骨折椎体承受的轴向载荷弥散至整个椎体，故出现整个椎体高信号改变；②椎体存在严重骨质疏松，应力损伤椎间盘后向椎体突出(如许莫氏结节)，致使椎体终板凹陷，引起椎体内骨髓挫伤，却没有出现明显的骨小梁嵌插或分离及椎体终板断裂等。此外，对于能清晰描述骨折区域形态的469个椎体(嵌插型和裂隙型)，综合CT多平面重建与MRI的表现将骨折区域在椎体内分布位置分为：上方型、下方型、前方型、中央型、混合型。有限元研究已证实椎体内骨折区域为应力集中的区域^[16]。此次研究发现骨折区域主要分布在椎体上方及中央，占70.20%，这可能提示骨折椎体在承受轴向载荷时应力常集中在椎体前中柱的中上部分。因此在实施经皮椎体强化之前，术者可以仔细分析术前CT及MRI椎体内骨折区域，明确其形态类型及分布，有助于术中靶向穿刺，使骨水泥更充分地弥散到骨折区域，确保手术疗效^[27]。

综述所述，通过CT多平面重建及MRI能有效辨别新鲜骨质疏松性椎体压缩骨折的骨折区域形态类型及明确骨折区域的分布规律，这对于分析新鲜骨质疏松性椎体压缩骨折受伤机制及制定治疗方案有一定的指导意义，今后还需要多中心、大样本的研究进一步证实。

中国组织工程研究杂志出版内容重点：组织构建；骨细胞；软骨细胞；细胞培养；成纤维细胞；血管内皮细胞；骨质疏松；组织工程

文题释义：

骨质疏松症：是一种以骨量低下、骨微结构破坏导致骨脆性增加，易发生骨折为特征的全身性骨病。骨质疏松症分为原发性和继发性2大类，原发性骨质疏松症又分为绝经后骨质疏松症、老年性骨质疏松症和特发性骨质疏松症3种。继发性骨质疏松症通常由后天多种因素(物理、力学、化学)或疾病所致。双能X射线骨密度T值≤-2.5SD即可诊断为骨质疏。

胸、腰椎体压缩性骨折的诊断：胸、腰椎体压缩性骨折是骨质疏松常见并发症之一，X射线是诊断胸、腰压缩性骨折的首选检查方式，其有利于观察脊柱序列的连续性，可同时观察整个胸腰段以及更多椎体受伤情况，例如椎体的高度、宽度、楔形改变以判断骨折压缩的程度，但难以显示骨细微结构变化。CT检查可从冠状面、矢状面、横断面显示椎体三柱情况，但对椎管内外软组织显示不如MRI。MRI可有效鉴别陈旧及新鲜椎体压缩性骨折，同时可鉴别椎体良性及恶性病变；此外，MRI对于脊髓、神经损伤、椎管内病变等准确性高于CT，但显示骨折线、小关节骨折或脱位等不及CT。

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骨质疏松性椎体压缩骨折已成为人口老龄化社会中常见疾病，严重影响老年人的生活质量，早期正确的诊断骨质疏松性椎体压缩骨折并进行分型，对于实施个体化治疗有重要意义。多平面重建CT及MRI能有效辨别椎体内骨折区域形态类型以及明确骨折区域在椎体内分布情况，这对于分析新鲜骨质疏松性椎体压缩骨折受伤机制及制定治疗方案有一定的指导意义。

中国组织工程研究杂志出版内容重点：组织构建；骨细胞；软骨细胞；细胞培养；成纤维细胞；血管内皮细胞；骨质疏松；组织工程