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目的:定量CT(Quantitative computed tomography,QCT)可以测量三维骨小梁的容积骨密度(volumetric bone mineral density,vBMD),不受脊柱侧弯、骨质增生及腹主动脉硬化等因素的影响,本研究旨在探讨基于定量CT分区骨密度测量法的可行性,分析50-79岁女性2型糖尿病(type2 diabetes mellitus,T2DM)腰1椎体(1stlumbar vertebral body,L1)vBMD的分布特点,分析骨质疏松性椎体变形(Osteoporotic Vertebral Deformity,OVD)的发生机制;其次,基于定量CT的有限元分析(quantitative computed tomography based finite element analysis,QCT-FEA),通过生物力学分析,探讨中老年女性L1的OVD角度对椎体刚度(Vertebral Stiffness,VS)的影响。方法:回顾性分析2017年1月至2019年12月就诊于我院的274例T2DM女性患者和304例非T2MD女性患者,均行L1椎体的QCT扫描,将所有患者根据10年年龄间隔分为3个年龄亚组。将L1分为9个分区,分别测量每个分区的vBMD,再依据9分区重新将L1分为6个区域,L1的6个区域vBMD自前向后命名为vBMD-A、vBMD-M、vBMD-P,自上向下命名为vBMD-U、vBMD-M’、vBMD-L。采用独立样本t检验、组内相关系数和方差分析进行统计分析。从中随机选取278例受试者,测量L1的椎体楔形变(Vertebral Deformity,VD)角度,取最小值(0.59°)、中位数(5.79°)和最大值(11.15°)分别建立3个有限元模型。FEA分析过程中在L1上缘施加两个方向的载荷,载荷大小为700N。VS定义为载荷(700N)与L1椎体位移的比值,载荷方向垂直于L1上缘终板的椎体刚度定义为VS-U;载荷方向垂直于L1下缘终板的椎体刚度定义为VS-L。结果:1.2名测量者测定的9分区vBMD之间差异无统计学意义(P≥0.574),ICC≥0.986。非T2DM组和T2DM组,整体vBMD与年龄呈负相关(r=-0.538,P<0.001,非T2MD组;r=-0.567,P<0.001,T2DM组);在3个年龄组间L1整体BMD存在显著统计学差异(F=43.953,P<0.001,非T2MD组;F=75.128,P<0.001,T2DM组)。2.50~59岁女性患者,T2DM组的整体vBMD和分区vBMD显著高于非T2MD组(P<0.05),60~69岁和70~79岁女性患者,整体vBMD和分区vBMD无显著统计学差异(P>0.05)。3.三个年龄组中,vBMD-A、vBMD-M、vBMD-P之间均存在统计学差异(27.250≤F≤56.595,P均<0.001),其中vBMD-A和vBMD-M均低于vBMD-P;vBMD-U、vBMD-M’和vBMD-L之间均存在统计学差异(12.824≤F≤23.991,P均<0.001),vBMD-U和vBMD-L均低于vBMD-M’。4.年龄与L1的VD角度呈弱相关(r=0.191,P=0.001),与vBMD呈中等程度负相关(rs=-0.481,P<0.001),与VS呈中等程度负相关(-0.481≤rs≤-0.479,P均<0.001)。5.VS-U和VS-L在3个角度的FEA模型之间均存在统计学差异(Z=556.000,P<0.001;Z=548.029,P<0.001);其中5.79°组VS-U和11.15°组VS-U无统计学差异,余两两比较中均存在统计学差异。在5.79°和11.15°中,L1的VS-U较VS-L强(P均<0.001),0.59°组无统计学差异(P>0.10)。结论:1.9分区骨小梁vBMD测量方法是可行、有效的,随着年龄的增加,非糖尿病和糖尿病女性患者的整体vBMD逐渐降低。2.50~59岁T2DM患者整体vBMD和分区vBMD高于非T2DM组,这可能是由于高胰岛素血症和雌激素在T2DM中的联合作用,导致vBMD增高。60~69岁和70~79岁女性患者,整体vBMD和分区vBMD无显著统计学差异,可能是因为随着糖尿病的进展和血糖控制的稳定,与年龄相关的缓慢持续性骨量丢失可能对vBMD起主导作用。3.三个年龄组中,L1的vBMD-A和vBMD-M均低于vBMD-P,在一定程度上,或可解释椎体楔形变的机制;vBMD-U和vBMD-L均低于vBMD-M’,在一定程度上,或可解释椎体双凹变的机制。4.L1的VD角随年龄增加而略有增大。5.VS在3个角度的FEA模型之间存在统计学差异,随着角度的增大,VS降低。随着角度的增大,VS-U高于VS-L,可能与L1楔形变后,椎体上缘和椎体下缘与椎体轴位的角度不同有关。