絕經后女性不同部位骨密度及FRAX?預測值與BMI的相關性分析

吳 婉,酈憶文,梁 冰,王 旸,曹玉茹,王 濤

(蚌埠醫科大學第一附屬醫院1.全科醫學科,2.風濕免疫科,安徽 蚌埠 233004)

骨質疏松癥(OP)是一種以骨量低,骨組織微結構損壞,導致骨脆性增加,易發生骨折為特征的全身性骨病[1]。根據我國首次居民OP流行病學調查研究[2]發現,女性OP的患病率高于同齡男性,50歲以上女性人群OP患病率為32.1%,而65歲以上女性人群中,OP患病率達51.6%,OP已經成為影響我國居民骨骼健康的重要問題。骨質疏松性骨折(OF)是OP病人發展到一定階段的并發癥,是指受到輕微創傷或日常活動中即發生的骨折[1],是骨強度下降和骨脆性增加導致的后果,其中最常見的是椎體骨折,最嚴重的則是髖部骨折。OP的診斷主要依賴于骨密度(BMD)測定(即骨密度降低程度達到或超過同性別、同種族健康成人的骨峰均值2.5個標準差),但是BMD僅能反映大約70%的骨強度。有研究[3]發現,大多數骨折發生在骨量減少人群中,甚至骨量正常人群中也可發生骨折。僅基于BMD的干預閾值并不能以骨折高風險人群為最佳目標[4-6],但是這卻為開發骨折風險評估工具提供了基礎。其中,骨折風險評估工具(FRAX?)是目前應用最為廣泛的骨折風險預測工具。FRAX?是由英國謝菲爾德大學骨骼疾病代謝中心開發建立的骨折預測模型,用于評估研究對象的骨折概率。本研究通過比較絕經后女性不同部位的BMD及FRAX?預測值與體質量指數(BMI)的相關性及在不同BMI分組之間的差異,探討FRAX?評估我國絕經后女性骨折風險的預測價值,為國內OP的防治提供一定的參考價值。

1 對象與方法

1.1 研究對象

納入2020年9月至2021年8月于蚌埠醫科大學第一附屬醫院就診并行雙能X線骨密度儀(DXA)檢查的絕經后女性人群作為研究對象。納入標準:自然絕經>1年的女性;自愿參加本次研究。排除標準:已接受有效抗骨質疏松治療的人群;各種疾病終末期病人;精神障礙,無法配合者。本研究均取得研究對象的知情同意權。經篩選,本研究共納入研究對象313例。

1.2 研究方法

1.2.1 一般臨床資料的收集 收集所有研究對象的一般臨床資料,包括姓名、年齡、身高、體質量及臨床危險因素(CRFs)。其中CRFs包括脆性骨折史、父母髖部骨折史、目前是否抽煙、過量飲酒史(每日乙醇攝取量超過3個單位,每個單位乙醇量相當于10 mL或8 g純乙醇)、應用腎上腺糖皮質激素史(如果該研究對象目前正口服腎上腺糖皮質激素,或曾經口服過腎上腺糖皮質激素超過3個月以上,并且每日波尼松龍劑量≥5 mg或同等劑量其他腎上腺糖皮質激素)、類風濕關節炎病史以及其他繼發性骨質疏松病史(1型糖尿病、成年成骨不全癥、未治療的長期甲狀腺機能亢進、性腺機能減退或絕經年齡<45歲、慢性營養不良或吸收不良以及慢性肝病)。

1.2.2 BMI分組 根據中國人標準對受試者進行分組:BMI<18.5 kg/m2為體質量過輕組,18.5～<24.0 kg/m2為體質量正常組,24.0～<28.0 kg/m2為超重組,≥28.0 kg/m2為肥胖組。

1.2.3 BMD檢測 所有研究對象均采用美國Hologic公司生產的Discovery-Wi型DXA測定股骨頸、全髖及腰椎(L1～4)BMD,并記錄相應的T值,T值=(BMD所測值-BMD正常青年人群參考值)÷SD正常青年人群參考值(該機器參考數據庫:White Female)。對于絕經后女性,根據WHO推薦的診斷標準,基于DXA測量的中軸骨(腰椎、股骨頸或全髖):T值≥-1 SD表示骨量正常;>-1～<-2.5 SD表示骨量減少;≤-2.5 SD或>-2.5 SD但有脆性骨折史表示OP;≤-2.5 SD伴脆性骨折史表示嚴重OP。

1.2.4 FRAX?骨折風險評估 登錄http://www.shef.ac.uk/FRAX,使用亞洲-中國大陸模式,錄入CRFs和股骨頸T值(可選的輸入變量),測評系統將自動生成主要骨質疏松性骨折(脊椎、前臂、髖骨或肩部骨折)的概率(PMOF)和髖部骨折的概率(PHF) 。根據2017原發性OP診療指南,PHF≥3%或PMOF≥20%,為OP高危人群[1]。

1.3 統計學方法

采用單因素方差分析和最小顯著性差異法(LSD)檢驗、非參數(Kruskal Wallis)檢驗、Pearson相關性分析和Pearman相關性分析。

2 結果

2.1 一般資料

共納入研究對象313例,平均年齡(63.4±10.2)歲,平均身高(154.7±6.3)cm,平均體質量(57.8±10.1)kg,平均BMI(24.1±3.6)kg/m2。既往骨折史69例(22.0%),父母髖部骨折史18例(5.8%),目前正在吸煙7例(2.2%),應用糖皮質激素史60例(19.2%),類風濕關節炎65例(20.8%),過量飲酒史4例(1.3%),繼發性骨質疏松50例(16%)。其中過早絕經43例,慢性肝病7例,雙側卵巢切除5例。

股骨頸、全髖、腰椎3個部位的平均BMD、T值及OP診斷率見表1,聯合股骨頸T值的FRAX?預測值和未聯合股骨頸T值的FRAX?預測值及骨折高危人群的診斷率見表2。

表1 不同部位的BMD及OP診斷率(n=313)

表2 FRAX?預測值及評估骨折高危人群的診斷率

2.2 不同部位的BMD、T值及FRAX?預測值與BMI的相關性

2.2.1 不同BMI分組的股骨頸、全髖及腰椎3個部位的BMD、T值差異及與BMI的相關性分析 絕經后女性人群,股骨頸、全髖及腰椎3個部位BMD及T值均有隨著BMI等級的增加而增加(P<0.01)(見表3)。3個部位BMD、T值與BMI的相關性分析顯示,二者與BMI均呈正相關(r=0.289、0.357、0.340、0.290、0.365、0.346,P<0.01)。

表3 不同BMI組間不同部位的BMD及T值的比較

2.2.2 FRAX?預測值(PMOF和PHF)在不同BMI分組間的差異 PMOF1中,超重組和肥胖組的骨折風險低于體質量過輕組(P<0.05);PMOF2中,肥胖組骨折風險低于體質量正常組(P<0.05);PHF1中,體質量正常組、超重組、肥胖組的骨折風險均低于體質量過輕組(P<0.05);PHF2中,超重組、肥胖組的骨折風險均低于體質量過輕組和體質量正常組(P<0.05)。體質量過輕組中,未聯合股骨頸T值的FRAX?預測值>聯合股骨頸T值的FRAX?預測值;體質量正常組和超重組中,聯合股骨頸T值的FRAX?預測值>未聯合股骨頸T值的FRAX?預測值;肥胖組中,二者預測值相似(見表4)。

表4 不同BMI組間的FRAX?預測值比較[M(P25,P75)]

2.2.3 FRAX?預測值與股骨頸T值及BMI的相關性分析 FRAX?預測值在聯合或不聯合股骨頸T值的情況下與BMI均呈較低強度的負相關(P<0.01),與股骨頸T值呈中高度的負相關(P<0.01)(見表5)。

表5 BMI、股骨頸T值與FRAX?預測值相關性(rs)

2.3 與BMI相關的FRAX?在不同T值情況下計算的10年骨折概率

假設受試者參數:絕經后女性,身高為160 cm,年齡65歲,無骨折危險因子。根據BMI和T值進行分組研究。通過對模擬人型進行分析,發現隨著T值的下降,骨折風險呈指數增長。當T值≤-2.5 SD時,PMOF不一定>20%,PHF不一定>3%;因此,按照PMOF≥20%或PHF≥3%,作為干預閾值,低估了我國人群的骨折風險(見表6)。

表6 FRAX?計算的在不同T值情況下與BMI相關的10年骨折發生率(%)

3 討論

FRAX?測評系統的開發是根據人口數量,通過對來自歐洲、北美、亞洲和澳大利亞的病人的研究而開發形成的,將骨折概率與多種臨床危險因子以及股骨頸的BMD相結合。此系統模型的建立是基于被調查人口的真實股骨頸密度數據,FRAX?所得T指數是基于20～29歲高加索女性股骨頸BMD的參考數據,T指數會隨著測試技術和測試位置的不同而變化[7-8]。輸入股骨頸BMD時,該模型可以自動生成一個對應的T值,而相同的BMD數值在不同部位及不同性別中所得出的T值是不同的。本研究中的T值是Hologic機器參考白人女性數據庫自動生成的。T值是根據受檢者的BMD與正常青年人群的 BMD 均值和標準差計算獲得的,所以基于DXA的T值取決于選用的參考數據庫,這可能會影響OP的診斷結果。

研究發現BMD及T值與BMI呈正相關,高BMI人群通常具有更高的BMD。與栗敏等[9]研究結果相似。體質量作為一種長期機械負荷,增加對骨骼、肌肉的刺激,有助于促進骨重建,進而增加BMD,減少骨質疏松發生率。其機制可能是:高BMI可以增加骨骼應力,骨骼承受的機械負荷一方面通過Wnt/β-catenin信號通路,促進成骨細胞增殖分化,從而刺激成骨[10];另一方面通過調節核因子-kB(NF-kB)受體激活物配基(RANKL)/護骨素(OPG)系統,抑制破骨細胞分化,從而減少骨吸收[11]。

本研究發現腰椎BMD>全髖BMD>股骨頸BMD,而全髖T值>股骨頸T值>腰椎T值,與王麗萍等[12 -13]研究結果相似。通過對BMI進行分組發現,肥胖組全髖T值>腰椎T值>股骨頸T值。可能由于肥胖人群腹主動脈鈣化、骨質增生等因素,導致腰椎T值偏高。所以聯合非股骨頸部位BMD進行FRAX?計算,其預測值可能會出現一定的偏差,建議代入T值進行比較分析。

未聯合股骨頸T值的FRAX?預測值低于聯合股骨頸T值的FRAX?預測值。將BMI分組比較發現,體質量過輕組中,未聯合股骨頸T值的FRAX?預測值得出的骨折風險更高。體質量正常組和超重組中,聯合股骨頸T值的FRAX?預測值得出的骨折風險更高。肥胖組中,二者得出的骨折風險相似。其原因可能如下:未聯合股骨頸T值的FRAX?預測值與BMI的相關性顯著,而聯合股骨頸T值的FRAX?預測值與BMD的相關性更為顯著。通過對FRAX?模型進行數值模擬時發現:該模型可能存在一個默認的BMD數值,該數值與BMI、年齡、性別相關。由于實測BMD值與默認BMD值可能存在一定的差異,并且隨著差異程度的不同,其占比權重也不相同。當實測BMD值高于默認BMD值時,BMD是保護因素,FRAX?計算出的骨折風險降低,反之,BMD是一種危險因素,FRAX?計算出的骨折風險隨之增加。并且隨著BMD的下降,其骨折風險呈指數增長。

當T值≤-2.5 SD時,PMOF不一定>20%,PHF不一定>3%,因此,按照PMOF≥20%或PHF≥3%,作為干預閾值,難以篩選出低骨量高危骨折人群,并且嚴重低估了發生PMOF的風險,國內多項研究[14-21]也表明FRAX?低估了我國人群的骨折風險。趙嘯等[18]認為其原因是由于PMOF是根據瑞典人的椎體和髖部比例得出的,亞洲人椎體骨折患病率最高,而白種人髖部骨折患病率最高,由于比例倒置,低估了亞洲人群發生PMOF的風險[22]。筆者認為可以在DXA儀器缺乏地區,使用不聯合T值的FRAX?模型,得出的數值與聯合T=-2.5 SD的FRAX?預測值比較,超過該數值可認為骨折高危人群,及時進行干預。目前,國內尚沒有這方面的研究,下一步的計劃按照此方向開展研究,探索其可行性及應用價值。

本研究為回顧性研究,收集的研究對象臨床危險因子(父母髖部骨折史、激素服用史)可能存在回憶性障礙,記憶不清的均選擇否;本研究人群一部分來自風濕科,患有類風濕關節炎、系統性紅斑狼瘡、強直性脊柱炎等風濕疾病,并且長期應用激素,使得本研究人群BMD較國內其他研究數值偏低,得出的骨折風險相對較高。以及樣本量不足等是該研究的不足之處。

綜上所述,體質量過低的人群BMD通常較低,使用FRAX?評估其發生骨折的風險相對較高[23-24]。按照我國骨質疏松指南推薦的干預閾值,FRAX?模型難以篩選出低骨量骨折高危人群,并且嚴重低估了發生PMOF的風險。我國應盡快完善OF的大樣本流行病學研究,制定適合我國國情的干預閾值。