應用FRAX骨折風險預測工具模擬評估不同國家人群骨折風險的臨床研究

栗敏 郭勇* 張智海 李寶

1. 北京市大興區中西醫結合醫院，北京 100076 2. 中國醫科大學航空總醫院脊柱外科，北京 100012

骨質疏松癥(Osteoporosis，OP) 是一種老年人群常見病，對老年人的身體健康構成了嚴重威脅[1]。骨質疏松性骨折(Osteoporotic fracture，OF)是骨質疏松癥導致骨量減少，骨強度下降，輕微暴力即可發生的骨折，是OP最嚴重的后果[2]。骨折后的患者死亡率和致殘率顯著增加，給社會和家庭生活帶來了沉重的經濟和生活負擔[3]。世界衛生組織和謝菲爾德大學聯合開發的FRAX(fracture risk assessment tool)工具，是根據骨折危險因素和股骨頸骨密度(bone mineral density，BMD)，通過一系列大樣本循證醫學原始數據計算建立，用來評價未來 10年骨質疏松性骨折風險的一個計算機評估軟件[4]。本文旨在應用FRAX工具模擬評估中國、日本、德國三國人群的10年內重要部位骨折概率及10年內髖部骨折概率，進而分析比較不同國家的骨折風險性。

1 材料和方法

1.1 對象

2017年1月至12月期間在航空總醫院行骨密度檢查者2 976例，年齡范圍40歲～89歲，平均年齡60歲；男性941例，平均年齡59歲；女性2 035例，平均年齡60歲。骨密度設備為Hologic discovery wi。

1.2 方法

1.2.1數據收集：由接受培訓并合格的護士對研究對象進行FRAX風險因素的面對面采集，包括年齡、性別、身高、體重、既往骨折史、父母髖部骨折史、當前是否吸煙、每日飲酒量超過3個或以上單位，是否服用腎上腺皮質激素、風濕性關節炎、以及其他繼發性骨質疏松因素(如甲亢、潰瘍性結腸炎等)[5]。

1.2.2FRAX風險評估：登陸網站 http://www.Sheffield.Ac.uk/FRAx/tool.jsp，分別選擇中國大陸、日本、德國三種模式， 按要求錄入相關信息，系統自動生成每位受試者在不同國別模式下的 10年內主要骨質疏松性 骨 折 概 率 (probability of a major osteoporotic fracture，PMOF) 及 10 年 內 髖 骨 骨 折 概 率(probability of hip fracture，PHF)[5]。

1.2.3分組：將得到的中國、日本、德國三國PMOF、PHF數據分別按年齡進行分組：40～49歲、50～59歲、60～69歲、70～79歲、80～89歲，共5個年齡組。

1.3 統計學處理

2 結果

2.1 基本特征(見表1)

表1 研究對象基本概況Table 1 Basic profile of the study participants

注：BMI：體重指數；BMD：骨密度值(g/cm2)。

2.2 骨折概率評估

采用FRAX模擬評估中國、日本、德國三國在不同年齡組10年內發生重要部位骨折概率(PMOF)和10年內髖部骨折概率(PHF)的差異(見表2、表3、表4)

表2 不同性別、不同年齡組PMOF、PHF在三國間的差異比較-方差分析/Kruskal-Wallis秩和檢驗Table 2 Comparison of PMOF and PHF among the three countries in different gender and age groups - ANOVA/Kruskal-Wallis test

PMOF：由表2可知，不論性別、年齡，三者間存在顯著差異，由3、4可知，不論男性、女性，中國、日本、德國三國PMOF在40～49歲年齡組中國最小，德國最大，日本居中；50歲以上各年齡組均表現為中國最小，日本最大，德國居中，且差異有統計學意義。

PHF：由表2可知，不論性別、年齡，三者間存在顯著差異，由表3、4可知，不論男性、女性，中國、日本、德國三國男性PHF在各年齡組均表現為德國最大，其中男性50～59、60～69歲中國與日本間PHF差異不明顯，中國/日本與德國間有顯著差異；70歲以上PHF中國最小，日本與德國間差異不明顯，日本/德國與中國間有顯著差異。女性50～59、60～69歲中國與日本間PHF差異不明顯，中國/日本與德國間有顯著差異；80歲以上PHF中國最小，日本與德國間差異不明顯，日本/德國與中國間有顯著差異。

表3 FRAX評估不同年齡組男性PMOF和PHF在中國、日本、德國三國間差異Table 3 The differences in PMOF and PHF of FRAX evaluation in males of different age groups in China, Japan and Germany

2.3 采用FRAx模擬評估中國、日本、德國三國PMOF、PHF隨年齡的變化關系(見表5、圖1、圖2)

中國男性、女性PMOF、PHF均隨年齡的增長而增長，但在80歲以上年齡組兩者概率有所下降，日本、德國兩國PMOF、PHF隨年齡的增長而增長，三國50歲之前PMOF、PHF女性較男性稍大或相似，50歲以后PMOF、PHF女性大于男性，且女性PMOF、PHF增長的速度明顯大于男性。

表4 FRAX評估不同年齡組女性PMOF和PHF在中國、日本、德國三國間差異Table 4 The differences in PMOF and PHF of FRAX evaluation in females of different age groups in China, Japan and Germany

表5 FRAX評估三國PMOF、PHF隨年齡變化方差分析/Kruskal-Wallis秩和檢驗Table 5 ANOVA/Kruskal-Wallis test for changes in FRAX assessment of PMOF and PHF with age in the three Countries

注：*為偏態分布，采用Kruskal-Wallis秩和檢驗。

表4FRAX評估不同年齡組女性PMOF和PHF在中國、日本、德國三國間差異

Table4The differences between PMOF and PHF of FRAX evaluates in different age groups females in China, Japan and Germany

年齡組NPMOFPHF x±s兩兩比較tP x±s兩兩比較ZP40～49歲CHA2891.56±0.44CHA-JAP-9.59.0000.16±0.27CHA-JAP-2.18.029JAP2891.85±0.76CHA-GEM-60.50.0000.12±0.21CHA-GEM-5.71.000GEM2892.90±0.79JAP-GEM-26.61.0000.30±0.51JAP-GEM-7.74.00050～59歲CHA6702.63±1.39CHA-JAP-48.89.0000.45±0.77CHA-JAP-1.92.055JAP6704.33±1.49CHA-GEM-32.53.0000.41 ±0.71CHA-GEM-7.09.000GEM6703.86±1.63JAP-GEM22.87.0000.45±0.76JAP-GEM-8.88.00060～69歲CHA6204.07±1.91CHA-JAP-70.70.0001.13±1.34CHA-JAP-1.45.148JAP6207.47±2.93CHA-GEM-46.24.0001.28±1.61CHA-GEM-6.89.000GEM6206.26±2.98JAP-GEM99.29.0001.71±2.03JAP-GEM-5.39.00070～79歲CHA3225.82±2.63CHA-JAP-42.90.0002.54±1.92CHA-JAP-2.21.027JAP32215.18±6.20CHA-GEM-38.54.0004.57±4.44CHA-GEM-5.60.000GEM32211.97±5.35JAP-GEM42.38.0005.20±3.93JAP-GEM-3.47.00080～89歲CHA1346.67±2.49CHA-JAP-34.78.0003.22±4.61CHA-JAP-10.36.000JAP13421.16±7.13CHA-GEM-31.14.0007.69±4.19CHA-GEM-10.66.000GEM13416.65±6.00JAP-GEM17.41.0007.75±4.11JAP-GEM-0.20.839

圖1 FRAX評估中國、日本、德國三國男性PMOF和PHF隨年齡變化趨勢Fig.1 The trend of change in FRAX evaluation of PMOF and PHF with age in males in China, Japan and Germany

圖2 FRAX評估中國、日本、德國三國女性PMOF和PHF隨年齡變化趨勢Fig.2 The trend of change in FRAX evaluation of PMOF and PHF with age in females in China, Japan and Germany

3 討論

骨質疏松癥(osteoporosis，OP) 及其導致的骨質疏松性骨折(osteoporotic fracture，OF)已逐步成為世界范圍內嚴重影響中老年人群身心健康的重要問題[6]，骨質疏松性骨折有較高的病殘率和死亡率，骨質疏松癥及骨質疏松性骨折的治療和護理需投入巨大人力、物力，造成極大的家庭、經濟、社會負擔[7-8]。骨質疏松癥是可防治的，盡早預防盡可能避免骨質疏松及骨質疏松性骨折十分重要。2008 年WHO推出骨折風險預測簡易工具(FRAX)用于計算10年發生髖部骨折及任何重要的骨質疏松性骨折的發生概率，其定義了年齡、性別、骨密度、BMI、既往脆性骨折史、父母髖部骨折史等11種風險因子作為可疑骨折風險因子。本文對接受骨密度檢查的2 976例受檢者的相關數據信息，應用FRAX工具模擬成中國、日本、德國三國的數據分別進行評估，比較三國10年內重要部位骨折概率(PMOF)及10年內髖部骨折概率(PHF)的差異，進而分析比較不同國家的骨折風險性及隨年齡的發展趨勢。

3.1 PMOF、PHF與地域、經濟發展程度關系

本文結果得出，按照FRAX骨折風險評估方法，不論男性、女性，在相同條件下，中國、日本、德國三國10年內發生重要部位骨折(PMOF)的概率在各個年齡段均為中國最小，而僅40～49歲年齡組PMOF德國大于日本，50歲以上各年齡組PMOF均為日本大于德國，且有顯著差異。10年內發生髖部骨折的概率(PHF)，在各個年齡段均為的德國最大，在40～49歲、50～59歲年齡段中國大于日本；60歲以上年齡段日本大于中國。有研究指出骨質疏松性骨折的風險與國家發展程度、地域有一定關系[9]，之前有研究顯示髖部骨折的發生率存在明顯的地域差異，其中生活在北歐的高加索人發生率最高，其次是生活在北美的高加索人，亞洲人發生率居中，而黑人最低[10]。本文三國比較研究中顯示，在相同條件下重要部位骨折的概率、髖關節骨折的概率最大者分別為日本和德國，顯示發達的國家(日本、德國)發生骨質疏松性骨折的概率大于發展中國家(中國)。有證據顯示，亞洲發展中國家髖部骨折的發生率也在迅速增加[11]，如香港作為中國的一個高度都市化的城市，髖部骨折的發生率較過去明顯增加(約200%)。據報道，髖部骨折的發生率與本國經濟發展的程度相關，例如中國香港和新加坡髖部骨折的發生率幾乎等同于美國高加索人(19/10000)，而泰國和馬來西亞的發生率分別是中國香港及新加坡的2/3-1/2[12]。骨質疏松性骨折的發生存在明顯地域差異，歐洲國家發生骨折的概率大于亞洲國家，發達國家骨折的概率大于發展中國家，與本文研究結果相符。

3.2 PMOF、PHF與年齡、性別關系

本文結果得出，不論男性、女性，在相同條件下，中國、日本、德國三國PMOF、PHF均隨年齡的增長而增長；50歲之前，中國、日本、德國三國人群在PMOF、PHF女性較男性稍大或相似，50歲以后各年齡組三國人群在10年內髖部骨折概率和10年內發生重要部位骨折概率均女性大于男性，且女性骨折增長的速度明顯大于男性。年齡的增長，對骨密度有很大影響已被公認[13]，人在生長的過程中，隨年齡骨骼增長，骨質骨量會發生變化，骨量變化在人的一生中可以分為三個時期：第一期(0～20 歲)為骨量增長期；第二期(30歲～40 歲)為骨量峰值相對穩定期；第三期(40 歲～)骨量減少期，女性 40～49 歲、男性40～64 歲階段骨量開始減少，即骨量丟失期，隨后骨量隨年齡增長而降低，骨質疏松發病率隨年齡增高而升高[14]。研究表明，骨質疏松癥的發生在 50歲以后隨年齡的增加呈指數增長，且年齡增長所導致的骨折風險的提升速度要遠高于骨量的下降速度[15-16]；其中中老年女性PMOF、PHF的發病率、隨年齡的發病提升速率及致殘比例均明顯高于男性，50歲以后的絕經后女性表現尤為明顯，主要與雌激素水平相關，大量基礎研究顯示，雌二醇和雌酮可刺激成骨細胞分泌胰島素樣生長因子-1(IGF-1)，IGF-1可刺激成骨細胞活性，從而促進骨形成而增加骨量，絕經后女性雌激素水平下降，雌二醇及雌酮對骨細胞的刺激水平明顯降低，減少了IGF-1對骨細胞的刺激活性，從而骨量減少，骨質疏松發病率明顯提高[17]。盡早對骨質疏松高發人群進行臨床干預，盡可能降低或延緩骨質疏松癥的發病對疾病的發展和預后有重要意義。

研究中存在的問題及不足之處：(一)本文采用中國人的數據模擬分析評估了中國、日本、德國三國的10年內的骨質疏松性骨折概率，隨初步反映了在同等條件下三國間存在的差異，但不同國家、地區人群的自身情況受地域、環境、飲食日光照射等多種方面的影響存在較大差異，故尚不能完全真實反應骨質疏松性骨折在三國間的差異，需進一步研究證實；(二)關于WHO指南中提到的未來10年骨折概率>20%作為干預指標，在本文研究中，各年齡組中國國家骨質疏松性骨折的概率均小于20%，即使概率最高的80歲以上老年人骨折概率也僅為6.7%，不符合臨床干預的參考價值，如何設置符合臨床要求的干預值范圍等問題需進一步研究。

綜上所述，本文采用FRAX工具模擬評估了中國、日本、德國三國人群的10年內重要部位骨折概率及10年內髖部骨折概率，并對其進行分析比較得出骨質疏松性骨折的發生概率存在地域差異，在同等條件下，歐洲國家發生骨質疏松性骨折的概率大于亞洲國家，發達國家骨折的概率大于發展中國家。骨質疏松性骨折的發生概率隨年齡增長而增長，女性較男性發生骨質疏松性骨折的風險更高。