慢性心力衰竭患者股骨颈与腰椎的骨密度特点*

晏扬, 刁晓艳

(1.贵州医科大学 临床医学院, 贵州 贵阳 550004; 2.贵州医科大学附属医院 心血管内科, 贵州 贵阳 550004)

心力衰竭(heart failure,HF)是各种心血管疾病的严重表现和终末阶段,是心室收缩和(或)舒张功能障碍、进而导致心脏充盈和(或)射血功能受损,临床表现为循环淤血,器官、组织血液灌注不足为特征的一组综合征。骨质疏松症(osteoporosis,OP)是一种骨骼疾病,是以骨量低、易发生骨质疏松性骨折的全身性骨病。心血管疾病和骨质疏松症多发生于老年患者,随着社会老龄化,未来会是我国严重的公共卫生问题。以往多数研究表明,心血管疾病和骨质疏松症常常并存［1］,心血管疾病患者发生骨质流失的风险更高,更容易产生骨折风险;另一方面,与具有正常骨量的心血管疾病患者相比,低骨量个体发生心血管事件死亡率更高［2］。目前国内外针对心力衰竭与骨密度变化二者之间的机制尚未明确,相关研究尚少,本研究通过比较心衰患者股骨颈与腰椎骨密度,探讨不同类型心力衰竭与骨密度之间的相关性。

1 对象与方法

1.1 研究对象

病例组选自2018年11月—2019年12月心血管内科住院病人,根据患者病史、症状、体征以及相关检查,参照《中国心力衰竭诊断和治疗指南2018》［3］,通过心脏超声射血分数(ejection fraction,EF),B型钠尿肽前体(NT-pro BNP)测定结果以及有无心衰症状、体征进行分组,将患者分为:EF<40%的患者为射血分数降低的心力衰竭(HFrEF)组(51例)、EF为40%～49%的患者为射血分数中间值的心力衰竭(HFmrEF)组(52例)、EF≥50%的患者为射血分数保留的心力衰竭(HFpEF)组(108例)。病例组的入选标准:(1)符合心力衰竭诊断标准,年龄≥50岁,女性均限定为绝经后妇女;(2)可接受心脏彩超和骨密度检查。排除标准:(1)排除肥厚型心肌病、结构性心脏病、浸润性心脏病、心内肿瘤等;(2)各种可导致骨质疏松症的继发性疾病患者,如甲亢、原发性甲状旁腺功能亢进、肾上腺肿瘤等疾病;(3)非心源性呼吸困难水肿、严重肾病、贫血、动静脉瘘;(4)影响骨密度测定值的疾病,如Paget骨病、多发性骨髓瘤、类风湿性关节炎、强直性脊柱炎、癌症;(5)长期使用抗骨质疏松药物治疗的患者,如降钙素、激素类、双膦酸盐类、甲状旁腺激素、选择性雌激素受体调节剂、类固醇激素等。取同期心功能正常(NT-Pro BNP<125 ng/L,EF>50%,没有心衰竭体征及症状)的健康体检者107例作为对照组。本研究获得医院伦理委员会批准(2019074K)。

1.2 研究方法

1.2.1一般资料 所有研究对象进行常规体格检查,记录体重、身高,计算体重指数(body mass index,BMI),记录患者性别及年龄等资料。

1.2.2血生化指标 患者入院当晚22点开始禁食,次日清晨抽取肘部空腹静脉血,采用全自动血液生化流水检测仪检测NT-pro BNP、谷丙转氨酶、谷草转氨酶、总胆红素、直接胆红素、间接胆红素、肌酐、尿酸、空腹血静脉血糖、甘油三酯、总胆固醇、低密度脂蛋白、高密度脂蛋白、促甲状腺素(TSH)、血清游离三碘甲状腺原氨酸(FT3)、血清游离甲状腺素(FT4)、维生素 D等指标。

1.2.3骨密度测定 选择双能X线骨密度仪、采用双能X线吸收法(DXA)测量并记录腰椎1-4骨密度(lumbar bone mineral density,LBMD)、任一侧股骨颈骨密度(femoral neck bone mineral density,FNBMD),每个部位重复3次,取均值,结果以T值表示。按照中国《原发性骨质疏松症诊疗指南(2017)》骨质疏松症诊断的金标准:T值≥-1.0为正常,-2.5～-1.0 为低骨量;T值≤-2.5 为骨质疏松［4］。

1.3 统计学分析

2 结果

2.1 一般资料

不同类型HF组患者与对照组被检者的性别、年龄及BMI指标进行比较,差异无统计学意义(P>0.05)。见表1。

表1 各HF组患者和对照组被检者一般资料比较

2.2 血生化指标

与对照组比较,3组HF患者维生素D均有明显下降,差异有统计学意义(P<0.05);在不同类型HF组患者中,总胆红素、尿酸及NT-pro BNP随着射血分数降低,有升高趋势;其余生化指标比较,差异无统计学意义(P>0.05)。见表2。

表2 各HF组患者和对照组被检者血生化指标比较

2.3 骨密度T值≤-2.5发生情况

3组HF患者中骨密度T值≤-2.5共计 138 例,发生率为65.40%。其中,HFpEF、HFmrEF 以及 HFrEF 各组骨密度T值≤-2.5发生率分别为 75.00%、59.62%、50.98%,对照组仅为 36.51%,各HF组患者骨密度T值≤-2.5的比例均高于对照组。见表3。

表3 各HF组患者和对照组被检者骨密度T值≤-2.5发生情况比较

2.4 不同部位骨密度比较

结果表明,3组HF患者的股骨颈的骨密度均低于对照组,差异有统计学意义(P<0.05);3组HF患者与对照组腰椎骨密度比较,差异无统计学意义(P>0.05);不同类型HF患者组的股骨颈骨密度比较、腰椎骨密度比较,差异无统计学意义(P>0.05)。见表4。

表4 各HF组患者和对照组被检者不同部位骨密度T值比较

2.5 各指标与骨质疏松的相关性

结果表明,年龄、NT-pro BNP与骨质疏松(骨密度T值≤-2.5)呈正相关(r值分别为0.282、0.205,P<0.05);BMI、维生素 D与骨质疏松(骨密度T值≤-2.5)呈负相关(r值分别为-0.184、-0.231,P<0.05)。见表5。

表5 各指标与是否发生骨质疏松的相关性分析

3 讨论

在本研究中,HF患者胆红素和尿酸均有升高,这可能与心衰时中心静脉压升高静脉淤血导致肝淤血或心输出量减少导致肝缺氧损伤有关［5］,HF患者普遍存在肾脏灌注不足,肾小球滤过率降低,从而尿酸排泄减少,体内蓄积的尿酸增多［6］。此外HF患者有不同程度的低氧血症,缺氧使得 ATP 减少,间接促使腺嘌呤降解为尿酸、肌苷、黄嘌呤和次黄嘌呤,最终导致尿酸产生增多［7］,因此一方面由于尿酸产生增多,另一方面尿酸的排泄减少,最终致使血液中尿酸浓度升高。

HF与骨密度变化有着紧密联系,HF会加速骨质流失,骨密度下降,最终发生骨质疏松性骨折,严重影响患者身心健康及生活质量。这可能归因于二者具有共同影响因素诸如高龄、绝经后状态、吸烟、缺乏运动、维生素 D 缺乏、肾脏疾病及糖尿病等危险因素［8］。与HF有关的肾素-血管紧张素-醛固酮、甲状旁腺激素［9-10］、同型半胱氨［11-12］等同样对骨代谢和钙吸收有关。HF患者利尿剂的长期应用及活动减少都会影响钙的吸收,加重骨质疏松。Abou-Raya等［13］对126名65岁以上HF患者的研究中显示:与对照组相比,HF患者骨密度明显低于对照组。Xing等［14］共包括六项研究(552名CHF和243名非CHF患者)的荟萃分析中表明,慢性心力衰竭患者与非心力衰竭患者相比,其总骨密度更低。朱彤等［15］在对慢性HF患者的骨密度分析研究中也验证慢性HF患者的骨密度值低于正常对照组。

本研究结果表明,HF患者普遍存在骨密度下降,与国内外研究结果一致,并且对HF患者的不同部位骨密度进一步分析时,发现股骨颈骨密度下降更显著,而腰椎骨密度没有明显降低趋势,这与国外研究对已接受心脏移植的患者和等待移植的HF患者的研究以及Majumdar的队列研究中结果一致,均表明HF组的股骨颈骨密度更低,骨折发生率更高,而腰椎骨密度保持相对正常［16］。但目前HF患者股骨颈骨密度相比较腰椎骨密度更低的实际依据尚不清楚,原因可能有以下两点:一是腰椎椎体由于长期站立、重力因素影响,常发生椎体压缩,压缩的骨质疏松椎骨导致假性椎骨高密度;二是主动脉钙化、腰椎增生也可能进一步造成测量过程中腰椎骨密度升高［17］。因此HF和股骨颈骨密度降低存在着潜在机制,但目前仍需大量研究与试验去发掘。

此外,与对照组相比,3组HF患者的维生素D水平较低,这表明骨质流失的原因与维生素D缺乏有关,缺乏维生素D不仅会直接加速骨转换,使得骨吸收过程整体快于骨形成,还会引起血甲状旁腺激素浓度升高,导致继发性甲状旁腺功能亢进症,进一步导致骨量丢失［18］。维生素D的缺乏会促进机体炎症［19］,炎症介质释放加重心肌受损程度,同时也会引起RAS的过度激活,增加心衰的风险［20-21］。

最后在进行骨密度降低相关性分析中,年龄、NT-pro BNP与骨密度T≤-2.5(骨质疏松)呈正相关,BMI、维生素 D与骨密度T≤-2.5(骨质疏松)呈负相关。目前,BMI和骨密度的相关性尚未完全统一,既往有研究表明一定范围内,BMI越低,骨密度T值≤-2.5发生率越高,这与本研究中所得结果一致,身体质量作为一种长期存在的机械负荷,更大的体重会增加骨骼、肌肉的刺激,从而通过骨骼重塑刺激成骨,进而增加骨密度［22］。此外,HF患者由于自身疾病影响,通常伴随不同程度的营养不良,可能会加重相应微量元素吸收不良,进而加重骨量丢失。NT-pro BNP作为HF诊断和治疗中应用最为广泛的生物标志物,主要由心房或心室舒张壁牵拉增加所产生。在国内外研究中认为,随着骨密度的下降,NT-ProBNP的浓度会随之升高［23-24］,但 NT-ProBNP 促进骨质疏松的直接机制尚不清楚,而在本研究中对 NT-pro BNP与骨密度相关性分析中,结果显示 NT-pro BNP与骨密度T≤-2.5呈正相关,这与上述研究一致。

HF患者普遍存在骨密度流失,以股骨颈骨密度降低表现更突出,骨质疏松甚至骨折发生率更高,提示HF患者更应该关注股骨颈骨密度的降低,预防骨质疏松和骨质疏松性骨折。另外,适当保持BMI及补充维生素D、补钙等来预防骨密度下降,早期进行干预,减少骨质疏松甚至骨折的发生。但本研究由于时间及样本量较少,仍需大量基础研究及临床试验寻找HF与骨密度之间的病理生理机制,为临床开拓诊疗思路。