骨密度与骨折发生率的关系及其对骨折后预后的影响研究1

陈海斌 刘德恒 张雪燕 符彦基 梁越飞 梁小虎

(广东省农垦中心医院骨外科,广东 湛江 524000)

骨质疏松的病理学特征为骨量减少,骨组织微结构破坏,可导致骨矿成分和骨基质等比例不断减少,骨质变薄,骨脆性增加,易引发骨折,以髋部骨折较为常见[1]。骨质疏松症在世界范围内越来越引起人们重视,现在骨质疏松成为吞噬老年人健康的“隐形流行病”,伴随着年龄增加,20%的男性、60-70岁妇女中1/3患有骨质疏松。骨质疏松症最大危害在于骨折,这种骨折多见于脊柱、髋部及桡骨远端[2]。伴随着我国人口老龄化不断加剧,骨质疏松性老年髋部骨折患者人数不断增多。当骨折发生后为患者身体及心理均造成巨大伤害,严重影响患者生活质量,甚至会引起生命危险,为医院及科室相关临床工作顺利开展造成一定困扰[3]。当前骨密度是反映骨质量的指标,能够评估部分骨强度以及骨质疏松程度,骨密度测定对评测骨折风险具有较高特异性,已被证实在预测骨折风险方面具有一定的价值。近年来随着社会人口老龄化的发展,骨质疏松及其引起的骨折问题受到社会的广泛关注,骨折预后问题也成为临床关注的重点。若骨密度较低,则可能引发骨质疏松,增加骨折风险,同时可能对骨折预后产生不良影响,故加强骨密度与骨折之间关系的研究对于指导临床治疗具有重要意义。目前相关报道还较少,故本文将本院2020年6月-2021年6月收治的79例股骨颈骨折患者与60例非骨折患者纳入研究,现报告如下。

临床资料

1 一般资料:将本院骨科2020年6月-2021年6月收治的79例股骨颈骨折患者与60例非骨折患者纳入研究,分别归为观察组、对照组。观察组:男43例,女36例;年龄60-76岁,平均年龄为(68.53±6.28)岁;体质量指数(BMI)19.0-22.5kg/m2,平均为(21.12±1.58)kg/m2;其中预后良好组52例,预后不良组27例。对照组:男34例,女26例;年龄60-75岁,平均年龄为(68.25±6.19)岁;BMI 18.5-22.5kg/m2,平均为(21.05±1.52)kg/m2。2组基础资料无显著差异(P＞0.05),具有比较价值。(1)纳入标准:纳入的观察组均符合《骨科学》中相关诊断标准,且纳入的对照组明确无骨折史[3];年龄≥60岁;具有一定的认知能力,可配合完成检查。(2)排除标准:长期有激素用药史;恶性肿瘤或转移瘤;活动期感染;内分泌疾病;器官功能损害;精神障碍。

2 方法:2组患者均接受股骨颈骨密度测量。采用美国Hologic公司提供的双能X线(Dual energy x-ray absorptiometry,DXA)骨密度仪(型号DiscoveryA,机器精度≤1.0%)进行检测,每次检测前进行质控校准。嘱患者去除身上及衣物上所有金属物品。患者取仰卧位,被检测大腿轻微外展、内旋15°-25°;使用固定带对双足进行有效固定。激光标志线定位于股骨中部,自耻骨联合下方3-5cm处开始扫描,扫描范围为股骨颈。注意扫描时扫描台与股骨颈保持在同一水平,以免股骨颈缩短造成扫描面积减小,进而导致测得的骨密度值高于真实值;同时注意观察操作界面扫描部位是否异常,若出现异常时需立即停止扫描,将扫描野调整至适当位置,再次进行扫描;若出现测量结果与临床症状明显矛盾的情况,需对患者进行2次测量。骨密度值(g/cm2)=测量部位骨矿含量(g)/测量区域面积(cm2)。

3 观察指标:观察2组不同性别之间骨密度值的差异,并分析骨密度与骨折发生率的关系;观察不同预后患者之间骨密度值的差异,并分析骨密度与骨折预后的关系。

4 统计学方法:采用SPSS21.0统计软件,计数资料采用x2检验,以%表示;计量资料采用t检验,以(±s)表示。P＜0.05为差异具有统计学意义。采用Pearson相关性分析计算相关性。

5 结果

5.1 2组骨密度值对比:2组男性、女性骨密度值对比均有显著差异(P＜0.05)。见表1。

表1 2组骨密度值对比(±s,g/cm2)

表1 2组骨密度值对比(±s,g/cm2)

项目例数 男 女骨密度值 骨密度值观察组79 43 0.699±0.124 36 0.627±0.118对照组60 34 0.842±0.237 26 0.718±0.216 t - - 3.413 - 0.356 P - - 0.001 - 0.021

5.2骨密度与骨折发生率相关性分析:骨密度与骨折发生率呈负相关(P＜0.05)。见表2。

表2 骨密度与骨折发生率相关性分析(%)

5.3 2组不同预后患者骨密度值对比:2组骨密度值对比差异显著(P＜0.05)。见表3。

表3 2组不同预后患者骨密度值对比(±s,g/cm2)

表3 2组不同预后患者骨密度值对比(±s,g/cm2)

组别 例数 骨密度值预后良好组 52 0.752±0.224预后不良组 27 0.604±0.175 t-2.989 P -0.004

5.4骨密度与骨折预后相关性分析:骨密度与骨折预后呈正相关(P＜0.05)。见表4。

表4 骨密度与骨折预后相关性分析

讨 论

近些年来,伴随着中国人口老龄化趋势不断严重,而加重我国医疗负担重要因素之一为骨质疏松症。而骨折则作为引起骨质疏松发生最终结果及严重并发症。在临床阶段指出[4],骨质疏松人群患者骨折治疗失败率、再骨折发生率显著高于一般骨折。老年患者自身因年龄增长,骨质疏松症发生后改变骨小梁原有结构,当变薄、变少、变细后,骨小梁之间空隙从而增大,并降低骨骼松质骨强度。目前多见于绝经后妇女,与内分泌疾病、消化系统疾病等多种疾病密切相关。骨质疏松性骨折及其并发症给家庭、社会均造成严重经济负担,为此,对骨质疏松性骨折临床预防显得尤为重要。研究指出[5],当前再次骨折产生高风险因素包括患者年龄、体质量指数及基础代谢状态率、合并疾病以及治疗药物影响等。研究证实[6],对骨质疏松患者而言,因自身骨组织微循环状态程度较差,一旦创伤后,表现出血肿机化期明显延迟,并随之降低成骨细胞活力,而此时破骨细胞活力随之增强,当骨折后随之表现为愈合延迟。当前研究认为[7],老年患者骨折基础因素为骨质疏松,骨质疏松成为影响骨折患者预后、康复重要因素。为进一步深入探讨及证实,展开相关研究显得尤为重要。

骨折是骨质疏松的最终结果,也是人体衰老是在骨骼方面的一种表现。随着年龄的增长,机体的骨代谢功能下降,并以骨保持与骨丢失为主,导致骨强度、骨量自然逐渐下降。低能量股骨骨折作为老年患者常见骨折类型,多在日常生活中发生平地跌倒所致,女性发生率约为男性3倍。我国老年患者中骨折有20%为骨质疏松。在引发患者骨质疏松众多因素中,骨密度成为首要的。骨密度作为诊断骨质疏松的重要指标,被世界卫生组织用来定义骨质疏松的诊断标准。当前对非创伤性骨密度测量过程中,常见方式为平片骨密度仪、单光子、单能X线、双光子、双能X线、定量CT以及定量超声。研究指出[8],采取双能X线吸收法测定绝经后不同部位骨矿物质密度,在正常人群与髋部骨折患者骨矿物质密度分析上,在各个部位上均呈现一定降低趋势,对其结果得出,在各个部位中髋部骨密度测定成为预测髋骨骨折最为可靠指标。研究指出[9],选择单侧256例老年桡骨远端骨折患者,予以双重能量放射线吸收测定技术对健侧桡骨远端骨密度测量。对其结果显示,骨质疏松会明显增加老年桡骨远端骨折发生率,且老年女性患者自身骨质疏松发病率及程度显著高于男性患者。研究指出[10],选取60-80岁老年人群展开腰椎CT值测定,对其结果得出,骨质疏松与年龄发生呈现正相关,且不同年龄阶段患者有不同的骨密度CT参考值,CT定量测定老年人骨密度在预防老年性骨质疏松性骨折提供较好参考。骨密度作为骨质疏松诊断一个非常可靠的中间表型,骨矿密度测定在评测骨折风险方面特异性较高。而骨强度的80%取决于骨矿密度,骨密度降低与骨质疏松性骨折发生率的增高有着密切关系。相关研究指出[11],直接测量髋部的骨密度用于预测髋部骨折发生往往优于其他部位,且提到,当股骨颈密度每降低1sd,则髋部骨折发生危险性随之增加2.6倍。通过对骨质疏松症患者骨骼研究,患者骨小梁结构发生一定变化,在病变发生整个期间,会对患者应力的正常传导与分布造成影响,此外,因骨密度下降后患者骨基质质量随之呈现下降趋势,当骨质疏松时,骨细胞功能相对下降,进而造成骨组织基质总量呈现大幅下降,骨基质对于骨骼的性能、耐受能力均起着积极临床意义,为此,骨基质质量下降后,会导致骨折从一种缓冲性能较强,具有良好耐受损伤材料并变为易碎材料,上述过程会对患者骨折韧性造成严重影响,一旦受到轻微外力作用后,极易产生骨折。同时,脆性骨折史、家族骨折史以及年龄、性别、体质量等均是骨质疏松发生相关因素。既往有研究对72例老年髋部骨折患者与63例老年健康体检者进行对比研究发现,前者腰椎、髋部骨密度均低于后者,差异显著;2组骨质疏松程度对比,差异显著,提示骨密度可在一定程度上反映骨质疏松程度,对于骨折的预防、治疗、康复和再发具有重要意义[12]。骨折作为骨质疏松症最为常见的严重并发症,当骨质疏松性骨折发生后,相比较普通骨折经历类似的骨折愈合过程,主要经膜内骨化、软骨化内骨化两种过程联合完成。当前骨质疏松对骨折愈合影响上包括延长骨折愈合时间,在骨质疏松性骨折愈合时,此时破骨细胞数量随之增多,成骨细胞数量随之减少,且不活跃,成骨过程缓慢,进一步延长愈合时间。其次,会降低愈合质量,在骨质疏松性骨折愈合时,骨性骨痂改建加速即骨细胞＞骨形成,骨痂内胶原纤维疏松,排列紊乱。早期阶段若不开展抗骨质疏松治疗,在愈合后,骨痂生物力学特性随之下降,会降低最大载荷能力。本研究结果显示,骨折组男性、女性骨密度值均低于非骨折组,差异显著。说明骨折者与非骨折者的骨密度存在显著差异,提示对患者进行骨密度的检测,可能用于骨折风险的判断,对于骨折的预防意义重大。同时,研究中女性骨密度水平显著低于男性,对其原因得出,骨折作为老年人群常见疾病,而绝经后女性自身缺乏雌激素水平,雌激素对骨的作用主要为抑制骨吸收,女性原发性骨质疏松最主要病因之一且机体缺乏雌激素,并引起骨吸收与重建平衡失调。雌激素会直接调节甲旁分泌机制、细胞凋亡机制,从而对成骨细胞、破骨细胞产生一定作用,并影响骨的代谢,防止骨质疏松。骨重建平衡会遭受到破坏,成为绝经后骨质疏松发生主要原因[13]。在女性绝经后早期阶段,5-10年内会进入一个快速骨量丢失阶段,骨代谢及高骨转换为特征,骨吸收以及骨形成速率随之增加,骨吸收大于骨形成,且每年骨量丢失高达2%-5%。并伴随着年龄增长,骨转换水平并逐步降低。与绝经后骨质疏松相比较,老年骨质疏松发生主要原因为增龄,其骨量丢失速度相对缓慢,表现出低骨转换的代谢特点。当前研究得出[14-15],伴随着年龄增加,骨密度水平显著下降,骨质疏松发生率明显增加,与年龄呈现负相关。同时,高龄女性因机体内雌激素水平降低,高龄女性相比较男性人群,更易出现快速骨量丢失情况,与女性肾功能下降造成骨转换标志物清除速率降低有关联。本研究结果还显示,骨密度与骨折发生率呈负相关,即随着骨密度的增加,骨折发生率会逐渐降低,提示可将骨密度作为监测指标,对被检测者进行相应的干预,可降低骨折的风险,降低骨折发生率。骨密度是反映髋部生物力学性质的指标,同时可反映髋部的抗变形能力及负荷能力,当骨密度降低时,压缩强度下降,骨结构出现退化,骨脆性增加,易发生骨折,故骨密度可用于骨折发生的预测。骨折发生后,骨丢失量显著增加,骨密度显著下降,经临床治疗虽可减少骨量的丢失,提升骨密度,但刘琨[16]等发现骨密度仍是术后再次骨折的危险因素,表示骨密度与骨折预后存在相关性。当前研究指出,当机体遭受到外部创伤或重大手术后,机体内雌激素应激性升高,对骨密度会产生一定影响,此时t值相对升高,术后骨密度变化与雌激素水平高低呈现正相关。对其结果得出,雌激素水平降低,骨密度随之降低。因骨折后患者长期卧床后,活动随之减少,局部制动,肢体生理负荷减少,正常骨量重建系统破坏,钙相关内环境调节紊乱,并出现骨量急性丢失,骨量重新分布,最终引起肢体局部骨质疏松加重。相比较普通骨折,骨质疏松性骨折愈合能力较低,愈合质量相对较差,成为骨质疏松骨折临床疗效检查及再次骨折发生率显著偏高重要原因。为此,在骨折患者住院过程中,需完善对骨质疏松防范干预。本研究结果发现,预后良好组骨密度高于预后不良组,差异显著;骨密度与骨折预后呈正相关,提示骨密度可在一定程度上反映骨折预后,可用于骨折预后的评估,故通过对骨密度的监测,有利于临床医师对患者康复情况的掌握,从而采取相应的干预措施。骨质疏松时骨细胞功能相对下降,骨组织基质总量下降,当前骨基质质量下降为骨骼从一种缓冲能量,耐受损伤时材料并变成易碎的材料,骨自身韧性造成影响,从而引起损伤。杨远良[17]等将老年骨质疏松患者与骨折患者作为研究对象,均进行骨密度的测量,结果发现髋部骨折组髋部骨密度均低于骨质疏松组,差异显著,进一步证实骨密度与骨折的发生存在显著相关性,可用于骨折发生的预测。研究指出[18],髋部骨折患者依据骨密度水平降低分为低水平骨密度组、高水平骨密度组,低水平骨密度组患者术后至出院天数、总住院天数高于高水平骨密度组,上述结果得出,高水平骨密度组患者术后康复越快,则病程时间越短。对低水平骨密度组患者而言,术后并发症感染、术后并发低钾血症人数显著偏高,表明低水平骨密度患者更易产生术后并发症。为此,骨密度除诊断临床骨质疏松症以外,对患者术后康复进程同样产生一定参考意义,往往与人体骨矿物质含量与骨骼强度、内环境稳定之间关系紧密。骨密度指标不仅仅反映出机体钙质流失情况,同时并间接反映出整体代谢水平,成为当前对人类修复功能评价重要指标[19]。同样,其他学者研究结果中得出,展开多元回顾模型分析显示,骨密度水平降低成为患者术后骨痛程度增加危险因素,此外,患者术后并发感染及低钠、低钾血症均是引起患者术后骨痛程度增高危险因素,且骨密度水平会直接对患者预后情况造成影响[20]。当前骨密度测定过程中存在一定缺陷,(1)强调骨密度不能作为骨折危险预测指标,因为在排队研究中两者相关性较差。(2)强调在临床观察中,骨密度变化无法作为临床试验中骨折危险的依据,在上述队列研究当中,骨密度变化与骨折危险性变化之间关系无法被预测。经个体的骨密度评定骨质疏松性骨折危险,决定是否应用抗骨吸收药物治疗为合理的。

综上所述,骨密度与骨折发生率及骨折预后存在密切联系:随着骨密度水平的升高,骨折发生率降低,骨折预后越佳。因此,通过对骨质疏松患者进行骨密度的监测,能够对骨折的发生风险以及预后进行预估,有利于临床的治疗。但由于目前关于骨密度与骨折预后的相关研究还较少,尚缺乏大量的临床实践及循证依据支持,此外,本研究选取的样本容量较小,故在今后的工作中还需加强该方面的研究,以明确本研究结论。