段克友,劉翔宇,2,熊風,姚成,李偉峰,2,官建中,2
1蚌埠醫學院第一附屬醫院骨科,安徽蚌埠233000;2安徽省組織移植重點實驗室
骨質疏松癥(OP)是一種全身代謝性疾病,以骨量減少、骨微結構破壞、脆性增加、力學強度下降為主要特征,極易增加骨折風險[1]。目前,我國患有OP的人群已達1.4億人[2]。由于雌激素水平下降,成骨細胞介導的骨形成與破骨細胞介導的骨吸收之間的動態失衡,致使絕經后女性成為OP的好發人群。相關流行病學調查顯示,50歲以上女性約1/3患有絕經后骨質疏松癥(POP),對絕經后女性的身體、心理和精神健康帶來巨大的負面影響[3-4]。椎體作為全身應力集中部位,加之力學強度下降、低能量損傷及長期載荷過程中的損傷累積,使得椎體成為骨質疏松性骨折的好發部位,與髖部骨折相比,椎體骨折雖具有較低的致死率,但后者發病率更高[5]。骨質疏松性椎體壓縮骨折(OVCF)無疑會降低患者生存質量,增加患者死亡風險,與未患OVCF的患者相比,合并OVCF的患者生存率降低40%,病死率的增加多與椎體骨折后行動不便、心肺功能受損、心理問題有關[5]。隨著人口老齡化的日漸加劇和高齡人群生活方式發生轉變,OVCF日趨成為威脅絕經后女性生命健康的一個重要社會性問題。本研究采用單因素分析法和多因素Logistic回歸分析法分析POP患者發生OVCF的影響因素、危險因素,以期為POP患者提供有效的預防手段,進而降低OVCF的發病率。
1.1 臨床資料 選取2019年10月—2020年12月蚌埠醫學院第一附屬醫院收治的女性POP患者364例,骨折椎體320個,平均每人1.64個椎體;胸段(T5~T10)67個,胸腰段(T11~L2)190個,腰段(L3~L5)63個。納入標準:①絕經時間>1年的自然絕經后女性;②骨密度T值≤-2.5 SD,納入的OP患者均符合2018年世衛組織推薦的診斷標準[6];③影像學檢查提示相關椎體壓縮,高度丟失。排除標準:①繼發性骨質疏松患者;②椎體病變(椎體腫瘤、骨髓瘤、椎體結核、感染等)導致椎體破壞引起椎體骨折;③高處墜落及其它暴力損傷所致椎體骨折;④合并相關對骨代謝有顯著影響的疾病(甲狀腺功能亢進、腺垂體疾病、糖尿病、免疫系統及結締組織疾病等);⑤長期口服激素類、精神類、非甾體類抗炎類藥物者;⑥臨床及影像學一般資料缺失者。所有患者依據是否發生OVCF分為兩組,非骨折組169例,年齡(66.11±8.30)歲;骨折組195例,年齡(74.01±6.95)歲。
1.2 研究方法 收集以下數據。①一般資料:記錄兩組患者年齡、身高、體質量、戶籍所在地,結合影像學資料明確骨折椎體位置分布及數量。②實驗室檢查:收集患者血清鈣(Ca)、磷(P)、堿性磷酸酶(ALP)等骨代謝生化指標。③骨密度測量:患者仰臥于檢查床中央,雙上肢置于軀體兩側,屈髖90°使腰椎平直,無法屈髖90°的患者可改用屈髖45°或髖直位,采用數字雙能X線骨密度儀(Lunar iDXA,GE公司,美國,由我院骨密度室提供)對患者腰椎(L1~L4)進行掃描,掃描范圍為劍突下2 cm至臍下2~3 cm,剔除骨折及形變椎體對骨密度值帶來的干擾后測得骨密度T值,T值≤-2.5 SD即診斷為OP。④脊柱冠狀位、矢狀位Cobb角的測量:在脊柱正位X-ray上確定脊柱側凸范圍內的上、下端椎,分別于上端椎的椎體上緣和下端椎的椎體下緣作平行線,兩平行線的夾角即為脊柱冠狀位Cobb角,脊柱側凸畸形的診斷標準為冠狀位Cobb角≥10°;與冠狀位Cobb角測量相似,在脊柱側位X線上測量出矢狀位Cobb角,矢狀位Cobb角≥50°時即可診斷為脊柱后凸畸形。
1.3 統計學方法 采用SPSS25.0統計軟件。計量資料以±s表示,組間比較采用t檢驗;計數資料比較采用χ2檢驗;多因素分析采用多因素Logistic回歸分析法。P<0.05為差異有統計學意義。
2.1 POP患者發生OVCF的影響因素分析結果 骨折組年齡(74.01±6.95)歲、身高(152.53±6.22)cm、體質量(57.75±8.72)kg、BMI(24.82±3.48)kg/m2、骨密度T值(3.68±0.72)SD、Ca(2.25±0.18)mmol/L、P(1.12±0.22)mmol/L、ALP(97.42±39.93)U/L、冠狀位Coob角(15.70±4.31)°、矢狀位Coob角(65.27±13.77)°、脊柱側凸畸形38例(24.2%)、脊柱后凸畸形85例(77.3%)、農村人口107例(70.9%),非骨折組分別為(66.11±8.30)歲、(153.88±5.89)cm、(57.63±8.10)kg、(24.34±3.18)kg/m2、(3.08±0.53)SD、(2.27±0.17)mmol/L、(1.14±0.23)mmol/L、(77.65±24.00)U/L、(16.84±4.34)°、(58.05±7.83)°、28例(19.4%)、16例(10.5%)、61例(53%),兩組年齡、身高、骨密度T值、ALP水平、矢狀位Coob角、脊柱后凸畸形例數、農村人口例數比較,P均<0.05。
2.2 POP患者發生OVCF的危險因素分析結果 根據單因素分析結果,將差異存在統計學意義的年齡、身高、骨密度T值、ALP水平、矢狀位Coob角、后凸畸形例數、農村人口例數等單因素作為自變量,以是否發生OVCF作為因變量。對各變量賦值:椎體骨折=0,無椎體骨折=1;年齡≥65歲=0,年齡<65歲=1;身高≤150 cm=0,身 高>150 cm=1;ALP≥100 U/L=0,ALP<100 U/L=1;農村=0,城市=1;后凸畸形=0,無后凸畸形=1。對上述變量進行二元多因素Logistic回歸性分析后發現,年齡≥65歲、身高≤150 cm、骨量減少、ALP≥100 U/L及合并后凸畸形為絕經后人群OVCF患病的相關危險因素,其中年齡對OVCF發病的影響最大,年齡≥65歲的OP患者發生OVCF的可能性是年齡<65歲患者的7.55倍,其次為脊柱后凸畸形、ALP≥100 U/L、身高≤150 cm,OR值分別達到了6.87、5.28、2.07;本研究中我們將骨密度T值作為計量資料納入多因素回歸性分析,因此無法明確其在眾多危險因素中的影響權重,結果顯示骨密度T值每下降一個標準差OVCF患病風險增加3倍。詳見表1。

表1 POP患者發生OVCF多因素分析結果
女性絕經后,卵巢功能逐漸衰退,體內雌激素水平急劇下降,破骨細胞過度活躍,進而促進骨形成的成骨細胞功能減弱,常導致POP的發生。椎體松質骨是POP患者骨骼微觀結構惡化最早發生的部位,常表現為單位體積內骨量減少、骨骼強度降低及脆性增加,日常生活中常見的咳嗽或打噴嚏等低能量損傷和輕微外傷即可導致椎體骨折的發生[7]。絕經后OVCF可導致包括慢性疼痛、功能障礙及進行性脊柱后凸畸形在內的一系列問題,而諸如脊髓神經根受損、椎管狹窄等嚴重并發癥的發生也不再少數。臨床工作中,針對OVCF的治療主要包括保守治療和手術治療,保守治療包括臥床制動、藥物止痛、支具外固定等,但其難以恢復椎體壓縮高度、矯正脊柱畸形,且高齡患者長期臥床極易增加壓瘡、下肢深靜脈血栓、肺部感染等風險;手術治療多以經皮椎體后凸成形術和經皮椎體成形術為主,其雖可達到固定骨折、恢復椎體高度、防止椎體進一步壓縮和緩解疼痛的目的,但仍存在骨水泥外露、椎體生物力學特性發生改變、臨近椎體應力增加再發骨折等風險[8-9]。無論哪一種治療方法,均存在弊端。因此,明確絕經后OVCF的危險因素,早期篩選、識別出骨折高危人群,對疾病預防具有重要意義。
隨著我國人口老齡化程度日趨加重,因其產生的一系列社會影響也日益凸顯。就美國而言,平均每年新發OVCF的患者約有70萬例[10]。一項流行病學研究表明,OVCF的患病率隨年齡增加呈遞增趨勢,女性在80歲以后患病率可達36.6%[11]。本研究顯示,絕經后女性OVCF患病風險與年齡成正相關,65歲以上女性OVCF發病風險增加7.6倍,相關性分析表明骨密度與年齡負相關。鑒于65歲以上絕經后人群椎體骨折高發病風險,我們建議65歲以上絕經后女性應常規進行骨密度測量。此外美國骨質疏松組織認為,對65歲以下有骨質疏松危險因素和既往骨折史的絕經后女性進行選擇性篩查,可明顯提高POP的查出率,降低骨質疏松性骨折發生風險[12]。
骨密度作為一種評估骨骼中礦物質含量的指標,常被用于OP的診斷。目前,全球范圍內針對絕經后女性出現骨密度降低的原因已達成共識,主要與絕經后雌激素水平降低導致成骨細胞介導的骨形成與破骨細胞介導的骨吸收之間解偶聯有關;同時,骨骼對力學刺激的敏感性隨著體內雌激素水平的下降而降低,加快了骨微結構的惡化進展[13]。生理狀態下,椎體骨小梁足以提供有效的強度、彈性,而當骨密度下降時,骨小梁數量隨之減少,脆性增加,輕微外力即可導致骨小梁斷裂,增加椎體骨折風險。本研究發現,骨密度降低為絕經后女性OVCF的危險因素,且骨密度T值每下降1個標準差,椎體骨折風險增加3.0倍,與既往文獻[14]報道基本一致。需要指出的是,OVCF可防、可控,針對危險人群進行科學、合理的抗骨質疏松治療,可提高骨密度水平,減少椎體骨折及再骨折的發生風險。但由于POP存在區域間、城鄉間差異,加之人們對疾病重視不足,疾病的整體診治率較低。既往流行病學調查發現,POP的總診斷率為56.8%,其中約2/5的女性未進行過骨密度測量,而接受過骨密度測量的患者骨密度值可因椎體楔形壓縮趨于正常范圍,常導致疾病的誤診或漏診[15]。考慮到目前我國POP存在低檢出率、低治療率及城鄉差異等嚴峻問題,筆者認為在醫療工作中尤其是基層醫務工作者應大力普及絕經后骨質疏松相關知識,早期篩查、識別骨折高危人群,及時、系統地進行抗骨質疏松治療,有助于降低椎體壓縮骨折的發生率。此外,骨質疏松的診斷不能僅以骨密度或T評分為標準,相關影像學檢查及重復測量骨密度可以降低疾病誤診率,更加準確地評估骨折風險。
既往研究表明,每骨折一個椎體身高平均下降0.97 cm,測量身高降低程度可作為一種預測椎體骨折的準確方法[16]。與絕經后女性椎體骨折低患病率相比,身高降低存在普遍性,因此,明確身高降低致OVCF的閾值對疾病的預防至關重要。由于無法準確獲得納入患者的峰值身高,本研究并未測量納入患者的身高下降程度,但我們發現骨折組患者身高普遍較對照組低,平均下降1.35 cm,且身高≥150 cm的OP患者發生OVCF的風險是身高>150 cm患者的2.07倍。目前,關于身高降低致OVCF的閾值仍存在爭議,大部分學者認為身高較峰值降低>3.0 cm時應考慮OVCF的發生。絕經后女性可常規行身高測量,若身高下降超過3.0 cm,可進一步完善胸腰椎正側位片及骨密度檢查,明確是否患有POP及椎體骨折的發生,提高疾病的檢出率。
POP作為一種“無聲性”疾病在骨折事件發生之前通常無明顯臨床表現,疾病早期難以通過影像學檢查進行評估,缺乏相關診斷依據,常導致病情進行性加重和OVCF的發生。ALP作為一種常見的成骨標志物,因其對骨轉換水平的高敏感性,被認為在OP的早期診斷及治療方面具有重大用途。ALP主要合成于骨基質成熟階段,堿性條件下可通過水解磷脂釋放出無機磷,提高體內磷含量,同時分解無機磷酸鹽,降低焦磷酸鹽濃度,促進骨礦化過程。POP患者因骨代謝率升高體內ALP水平常處于較高水平,血清ALP檢測可評估骨量減少程度,預測骨密度T值,椎體骨折發生后,體內ALP水平將進一步增加,并于2~4周時達到峰值[17-18]。本研究顯示,骨折組患者體內ALP水平高于非骨折組。ALP存在于身體各個組織中,雖不具備骨堿性磷酸酶的高特異性,且易受肝腎疾病的干擾,但ALP檢測方便,常規血清學檢查即可獲得,因此在排除嚴重肝、腎、胃腸道等疾病的情況下,ALP可大致反應骨代謝水平,作為OP及OVCF的早期篩查指標。
脊柱后凸畸形是多因素共同作用的結果,與年齡、椎體楔形改變、椎間盤退行性變、脊柱活動能力及背伸肌力下降密切相關。相關流行病學調查顯示,在62歲以上的人群中,脊柱后凸畸形的患病率為20%~40%,與男性相比,女性脊柱后凸畸形發病率更高,尤以絕經后女性最為顯著[19-20]。本研究發現,合并后凸畸形的絕經后女性更易發生OVCF,骨折組中約1/3的后凸畸形患者合并既往椎體骨折。生理狀態下,頸椎前凸、胸椎后凸、腰椎前凸、骶椎后凸共同維持人體平衡,均衡各椎體承擔的壓力。當脊柱后凸畸形發生時,人體重心前移,身體失平衡,一方面增加了老年患者跌倒發生椎體骨折的風險[21];另一方面,隨著矢狀位上負重力線發生改變,后凸畸形范圍內的椎體所承受的壓力也隨之增加。既往椎體生物力學研究發現,絕經后骨質疏松患者椎體應力分布由前到后逐漸遞減,以前柱承受應力能力最為薄弱,當脊柱在矢狀面失平衡時,椎體應力分布發生改變,椎體前緣承擔超負荷壓力,加之絕經后女性骨量較少、骨微結構破壞,易致OVCF的發生[22]。此外,OVCF發病隱匿,僅有1/3的患者表現出典型的臨床癥狀,早期活動常導致椎體進行性壓縮,從而加重脊柱后凸畸形,形成“后凸畸形—椎體骨折—后凸畸形”的惡性循環。脊柱后凸畸形(尤其高位胸椎后凸畸形)在導致高齡患者肺活量下降、活動量減少加快POP病程進展的同時,可出現心肺功能進行性惡化,增加早期死亡風險。脊柱后凸畸形作為一種不可控因素,常難以針對性預防。有研究表明,肌力下降作為OVCF的獨立危險因素可增加OVCF的風險,而加強腰背肌功能鍛煉可減少疾病發生率,其中背部伸展運動比腹部屈曲運動更有幫助;佩帶支具可通過穩定脊柱減輕背部疲勞、分散椎體所受的應力,提前OVCF患者下床時間,減輕患者疼痛癥狀,降低相關并發癥的發生[23-24]。因此我們建議,合并脊柱后凸畸形的POP患者應積極進行抗骨質疏松治療,從而恢復椎體丟失骨量,增強椎體強度;同時加強腰背肌功能鍛煉,重度脊柱后凸畸形及合并OVCF患者可佩帶支具,以此來糾正因腰背肌肌力下降、韌帶松弛所帶來的脊柱失穩,減少椎體壓力負荷,降低脊柱后凸畸形風險;進行平衡及下肢功能訓練,如太極、慢跑等,降低跌倒風險。
總之,高齡、骨量丟失、身高下降、ALP水平升高及合并脊柱后凸畸形是POP患者發生OVCF的危險因素。早期篩查識別高風險個體,提高POP患者椎體骨折的風險評估,加強危險因素管理,對于疾病的早期干預和椎體骨折風險最小化至關重要。