骨質疏松性骨折與骨密度關系的研究
骨質疏松癥是以骨量降低，骨組織顯微結構發生退變，導致骨脆性增加，骨強度下降，最終使骨折危險性增大為特征的一種老年性疾病。隨著老齡化社會的到來，骨質疏松患者逐漸增多，相應的骨質疏松性骨折隨之增加，出現骨折部位多以髖部、脊椎以及橈骨遠端最為常見。骨質疏松性骨折及其并發癥給家庭和社會造成的經濟負擔日趨嚴重，所以對骨質疏松性骨折的預防尤為重要。目前骨密度(BMD)測定是診斷骨質疏松和預測骨質疏松骨折的重要手段。通過測定BMD，研究所得的測量值，預測骨質疏松性骨折的發病幾率，采取相應預防措施，減少骨質疏松及骨折的發生，并進行治療。近幾年來，國內對于骨密度值與骨折的關系的研究工作有很大的進展，現作一簡述。
骨質疏松是全身骨量減少，骨組織顯微結構破壞，骨密度降低，引起骨折危險性增加的一種疾病。隨著人口老年化，其發病率已躍居世界各種常見疾病的第7位。多見于絕經后婦女，并與內分泌疾病、消化系統疾病等多種疾病密切相關。雌激素對骨的作用主要為抑制骨吸收，女性原發性骨質疏松最主要的病因之一是雌激素缺乏引起骨的吸收和重建平衡失調。雌激素通過直接調節機制旁分泌機制和細胞凋亡機制對成骨細胞和破骨細胞發揮作用，影響骨的代謝，防止骨質疏松。甲狀旁腺素( PTH)是調節鈣、磷代謝及骨轉換最為重要的肽類激素之一，它能夠精細調節骨骼的合成代謝及分解代謝過程。PTH與受體結合后，通過活化cAMP依賴的蛋白激酶A及鈣離子依賴的蛋白激酶C信號轉導途徑發揮生物作用，PTH氨基端1-34片段(hPTH 1-34)，具有全分子PTH與受體結合的能力及生物活性。hPTH 1-34促骨合成代謝的分子生物學機制尚不清楚，有研究認為與其調節成骨細胞、骨細胞、骨髓造血細胞的早期反應基因—C-fos、c-jun及lL-6表達可能有關。Neer研究顯示PTH使腰椎和髖部骨密度明顯增加，而以皮質骨為主的撓骨遠端骨密度無顯著改變。糖尿病性骨質疏松(DO)是指糖尿病(DM)并發單位體積內骨量減少，骨組織微結構改變，骨強度減低、脆性增加等易發生骨折的一種全身性、代謝性骨病，是DM在骨骼系統的重要并發癥之一。流行病學調查資料顯示，與普通人群相比，DM患者骨質疏松的發病率和骨質疏松性骨折的危險性明顯增加。1型DM患者骨量減少和DO的發病率高達48%～72%，患1型DM的婦女骨折的發病率是非DM婦女的12.25倍。糖尿病引起的骨質疏松癥可能的原因有以下幾點：①胰島素不足，糖、蛋白質、脂肪三大物質代謝障礙，蛋白質和氨基酸大量分解消耗，骨基質的消耗也明顯增多，導致骨基質的形成不足。而骨礦物質在骨基質沉積是骨形成的必要條件。②成骨細胞(OB)表面存在胰島素受體，胰島素能直接刺激OB，促進成骨細胞內氨基酸蓄積、骨膠原合成，分泌骨基質。胰島素不足可導致直接刺激作用減弱，OB數目減少、活性降低，引起DO。③胰島素可抑制腺苷酸環化酶活性，使cAMP生成減少。cAMP可刺激骨吸收，使骨氨基酸減少，骨鹽沉積減少。當胰島素不足時，cAMP升高，從而導致骨吸收增多，骨量丟失。④胰島素缺乏時抑制成骨細胞合成骨鈣素(BGP)，BGP是一種由非增殖期成骨細胞合成分泌的非膠原蛋白，主要參與調節骨轉換過程，維持骨的礦化速率。BGP水平降低使骨吸收大于骨形成，骨更新率下降。⑤胰島素可以興奮25-羥化酶，協同PTH調節1a-羥化酶活性，刺激腎近曲小管合成1，25-(OH)2-D3。胰島素缺乏導致體內1，25-(OH)2-D3水平下降，影響骨形成。此外，胰島素缺乏狀態下，機體對1，25-(OH)2-D3的利用效應下降，也是骨形成減少的原因。許多消化系統疾病與骨質疏松癥之間有著密切的關系，如胃切除術后、慢性肝病、炎癥性腸病等。胃切除術后骨病的發病率隨著術后時間延長和年齡增加越來越高，最近文獻報道[11-12]，在部分或全胃切除的患者中，約50%～70%可發生骨質疏松或骨軟化癥。澳大利亞學者Donaghy報道肝硬化患者骨質疏松發病率為25%。幽門螺旋桿菌感染后可能引起血清雌激素、維生素B12等的降低，后兩者可能是影響骨質疏松發病的重要因素。同時，幽門螺旋桿菌感染與胃炎、消化道潰瘍、胃癌的發病密切相關，而這些疾病及治療可能與骨質疏松相關，質子泵抑制劑（PPI）的應用可能會影響腸道鈣的吸收，降低血鈣以及增加骨折風險。慢性肝病患者，包括膽汁淤積性、酒精性、病毒性等均可并發肝性骨營養不良，主要為骨質疏松，骨軟化不常見。轉化生長因子、白介素、血管內皮生長因子、一氧化氮都在骨質疏松癥的病程中扮演了重要的角色。
原發性骨質疏松是以骨量減少、骨的微觀結構退化為特征的，致使骨的脆性增加以及易于發生骨折的全身性骨骼疾病。2006年我國統計顯示，60歲以上的老年人骨質疏松發病率為59.8％，超過9000萬人。因骨質疏松而發生骨折的發病率達20％。骨折具有“四高一低”的特點，即高發病率、高死亡率、高致殘率、高費用和低生活質量，給病人、家庭和社會帶來沉重的負擔，嚴重威脅著老年人的生活質量。導致骨質疏松性骨折的主要因素有以下幾個方面：①骨密度：骨質疏松性骨折與骨密度相關，許多前瞻性的研究表明，BMD每下降1SD，骨質疏松性骨折的風險增加1.5～3.0倍。骨質疏松癥中松質骨中骨小梁結構變細、變薄，甚至發生斷裂、消失，影響應力的正常傳導與分布；骨基質質量下降：骨質疏松時成骨細胞功能相對下降，骨組織基質總量下降，骨基質質量下降是骨骼從一種緩沖能能量，耐受損傷時材料變為易碎的材料，影響了骨的韌性，使之易于損傷。②脆性骨折史和家族骨折史，絕經后女性椎體骨折后其他椎體在1年內骨折的可能性為20％，其再發脊柱骨折和髖部骨折的風險分別增加5倍和3倍；對于無脊椎骨折史的婦女，其他類型的骨折也使脊椎骨折和髖關節骨折的風險增加1倍。存在前臂遠端骨折史者，46％女性和30％男性將在未來7年內發生骨折，其骨折風險在未來10年和20年分別達55％和80％。③年齡和性別：股骨頸骨折隨年齡增加而增長，女性發病率高于男性。Holland等報告，85%的股骨頸骨折發生在60歲以上，90歲以上的婦女有1/3發生股骨頸骨折。④體質量/體質量指數：低體質量和低體質量指數是脊椎和髖關節骨折的危險因素，在預測骨質疏松性骨折風險中，其排位僅次于年齡。⑤跌倒：Faulkner等在美國社區常住、年齡大于65歲的男性中進行了跌倒1次、2次或多次與未發生跌倒的男性相比的隊列研究，結果發現：非椎骨骨折和下肢骨折明顯高于跌倒1次、2次或多次；⑥皮質激素；⑦吸煙與飲酒。
骨密度(BMD)是診斷骨質疏松的重要指標，被世界衛生組織(WHO)用來定義骨質疏松(OP)的診斷標準。目前非創傷性骨密度測量方法主要有以下幾種：平片骨密度儀(RA)單光子(SPA)，單能X線(SXA)，雙光子(DPA)，雙能X線(DXA)，定量CT(QCT)和定量超聲(QUS)。研究表明：對脊柱來說，QCT能最好顯示小梁骨BMD；對髖部來說DXA能最好顯示轉子區BMD；對橈骨來說，DXA對最遠端及pQCT對皮質骨BMC最好；對手來說，RA是檢測指骨的最好方法；對跟骨來說，能更好檢測QUS的聲速及寬幅超聲衰減。郭金明等對57例患股骨頸骨折的日本婦女為病例組行超聲骨密度檢測，結果顯示：BUA、SOS和Stiffness的骨折閾值分別為89.4dB/MHz，1596m/s和61.6%，即當BUA，SOS和Stiffness分別下降到上述閾值時，易發生自發性股骨頸骨折。李勇等采用雙能X線吸收法測定了絕經后婦女不同部位的骨礦物質密度，發現與正常對照組相比髖部骨折者的骨礦物質密度在各部位均有明顯降低，并指出在各個部位中髖部的骨密度測定是預測髖部骨折的最可靠指標。韓立平等對256例老年橈骨遠端骨折(單側)病人采用雙重能量放射線吸收測定技術(DEXA)行健側橈骨遠端骨密度測量。結果：骨質疏松可明顯增加老年橈骨遠端骨折的發生率，且老年女性病人中骨質疏松發病率及程度均較男性病人為重。米霞對286例60～80歲老年人腰椎行CT值檢測。結果骨質疏松與年齡呈正相關，不同年齡段的老年人應有其不同的骨密度CT參考值，CT定量測定老年人骨密度在預防老年性骨質疏松性骨折提供了較好的參考。董進采用QUS方法對1681例7～92歲居住在太原地區的健康婦女和63例46～91歲的骨折患者測定脛骨QUS值。結果：正常婦女脛骨QUS值在30歲以前隨年齡的增加而增加；峰值在30～40歲，50歲以后脛骨QUS值顯著下降；脛骨QUS值與絕經時間呈負相關性；以20～40歲婦女脛骨QUSX減2.5s為界限值(3667 mPs)，63例骨折中的59例(93.7%)脛骨QUS值低于此界限值。結論：20～40歲婦女脛骨QUS值的X減2.5s可作為婦女骨質疏松癥的骨折危險閾值。符詩聰等用CUBA Clinical型定量骨密度超聲儀對393例被疑為骨質疏松的患者進行檢測，并根據病史按有無骨折史進行分組。分析二組患者寬頻超聲衰減(BUA)、超聲速率(VOS)、強度指數(SI)與骨折次數的關系。結果伴有骨折史的骨質疏松癥患者的BUA、VOS、SI值都要比無骨折史的患者明顯降低。結論定量超聲值與骨折的發生次數呈負相關，其測定值越低，骨折的發生次數越多；骨的質量下降是造成骨質疏松骨折的主要原因。張崇蟬等應用美國通用電氣生產的雙能X骨密度儀測定股骨近端部位骨密度，將所測值與隨機同性別年輕成年人正常數據比較，得出T評分。結果：(1)骨密度的變化與年齡、性別有密切關系，隨著年齡增長60歲以上股骨頸T值均逐漸下降。(2)隨著骨密度(BMD)的T值降低，骨折發生率增加。區品中等了解廣州地區骨質疏松髖部骨折的骨密度閾值為預防髖部骨折提供有用的數據和措施。方法：調查和分析133例年齡在65歲以上，受傷后兩周內入院治療的男女性不同類型的髖部骨折患者的骨密度情況，分析及提出髖部骨折的骨密度閾值。結果：無論何種類型的股骨頸骨折男性的骨密度均比女性高，差異有顯著性，雖然男性股骨頸骨折平均BMD\-2131SD；但其中73%病例有1個部位骨密度-215SD。女性股骨頸骨折和男、女性粗隆間骨折髖部骨量損失相近似，都明顯低于男性股骨頸骨折。結論：股骨頸骨折的類型以及粗隆間骨折Garden分型與骨量無關；外傷后女性發生股骨頸骨折或粗隆間骨折與骨量無關。男性發生粗隆間骨折與骨量丟失更多有關；男女性骨質疏松髖部骨折都可以用骨密度減低215SD作為骨折的閾值。王慶武等用Metri Scan TMX線骨密度測定儀對濮陽地區20歲以上的健康男女各1080人和50歲以上有骨折史的男149人、女278人進行骨密度測定。結果：顯示骨密度峰值在30～39歲，之后隨年齡增加而下降，女性50～59歲骨量丟失加速。男性骨量丟失是緩慢，但在70歲以后也有一快速骨量丟失過程。結論：用本地區20～39歲男女骨密度均值減去2.5SD（男0.628 g/cm2；女0.511 g/cm2）為濮陽地區老年患者的骨密度閾值。但是有些學者認為骨密度測定有其缺陷，如Wilkin認為骨密度測定有兩個缺點。首先它強調骨密度不能作為骨折危險的預測指標，因為在隊列研究中兩者相關性較差。第二，它強調在臨床觀察中，骨密度變化不能作為臨床試驗中骨折危險的依據，因為在這些隊列研究中，骨密度的變化與骨折危險性變化之間的關系不能被預測。通過個體的骨密度評定骨質疏松性骨折的危險，以決定是否用抗骨吸收藥物來治療是合理的。
筆者在臨床觀察中發現一部分老年患者因脊椎退變、失穩等而造成椎體骨質增生，所測出的雙能X線骨密度數值明顯與自身骨質疏松程度不相符，甚至高于年輕成年人正常數據。這就不能完全對骨質疏松骨折進行預測，失去其臨床意義。所以在臨床上經常會遇到患者已經出現骨質疏松性骨折了，但骨密度測量卻達不到骨質疏松標準，甚至所得數值為正值。
綜上所述，目前骨密度測定可以作為預測骨質疏松骨折的重要參考之一，但不能完全依靠骨密度來預測以及診斷，要把骨密度和其他因素結合起來考慮，如低體重、吸煙、使用激素、消化系統疾病史、輕微外傷性骨折病史等。這樣才能對骨質疏松性骨折進行一個可靠地預測，通過治療減少骨質疏松性骨折的發生。
