骨密度测量仪评估老年人骨密度与参数的关系.pdf

Modern Scientific Instruments Vol.41 No.1 Feb.2024 150 骨密度测量仪评估老年人骨密度与参数的关系 唐 利1 邓成哲2 高艳芳3*姬明礼1 张春宇4（1.邢台医学高等专科学校第二附属医院体检中心，河北邢台 054000；2.邢台医学高等专科学校中医系，河北邢台 054000；3.河北省退役军人总医院妇产科，河北邢台 054000；4.唐山市丰润区人民医院消毒供应中心，河北唐山 063000）摘 要 目的：探讨骨密度测量仪评估老年人群骨密度与相关参数的关系。方法：选取 2019 年 3 月2021 年3 月收治的老年髋部骨折患者 100 例作为骨折组，老年体检者 100 例作为对照组。探讨骨密度测量仪评估老年人群骨密度与相关参数的关系。结果：骨折组患者在颈骨颈、股骨转子间、腰椎、Wards 区及腰椎部位的骨密度、FNCT及FNCT/FNW均低于对照组，FMCW值高于对照组；骨质疏松组腰椎BMD与25-(OH)D3呈正相关，与Total-P1NP、-CTX、N-MID 等骨代谢志物呈负相关。结论：通过监测骨代谢指标水平有利于辅助临床早期诊断骨质疏松症。关键词 骨密度测量；老年体检人群；骨代谢标志物；髋部脆性骨折风险；股骨颈相关参数 Bone densitometry was used to evaluate the relationship between bone mineral density and parameters in the elderly Tang Li1;Deng Chengzhe2;Gao Yanfang3*;Ji Mingli1;Zhang Chunyu4（1.physical examination center,The Second Affiliated Hospital of Xingtai Medical College,Xingtai 054000;2.Department of Traditional Chinese Medicine,Xingtai Medical College,Xingtai,Hebei 054000;3.Department of Obstetrics and Gynecology,Hebei Province Veterans General Hospital,Xingtai,Hebei 054000;4.sterilization and supply center,Tangshan Fengrun District Peoples Hospital,Tangshan,Hebei 063000)Abstract Objective:To investigate the relationship between bone mineral density(BMD)and related parameters in elderly population.Methods:100 elderly patients with hip fracture admitted from March 2019 to March 2021 were selected as the fracture group,and 100 elderly physical examination subjects were selected as the control group.To explore the relationship between bone mineral density(BMD)and related parameters in elderly population.Results:Bone mineral density(BMD),FNCT and FNCT/FNW in the neck,intertrochanteric,lumbar,Chinese and lumbar vertebrae in the fracture group were lower than those in the control group,and FMCW values were higher than those in the control group.Lumbar BMD in osteoporosis group was positively correlated with 25-(OH)D3,and negatively correlated with Total P1NP,-CTX,N-MID and other bone metabolic markers.Conclusion:Monitoring the level of bone metabolism is helpful to assist the early diagnosis of osteoporosis.Key words Bone mineral density measurement;Elderly people undergoing physical examination;Bone metabolic markers;Risk of hip brittle fracture;Related parameters of femoral neck 收稿日期：2023-04-25 基金项目：邢台市重点研发计划项目（2020ZC316）作者简介：唐利（1980-），男，医学硕士，副主任医师，主要研究方向：健康管理，慢性病常见病治疗*通讯作者：高艳芳（1980-），女，主治医师，主要研究方向：慢性病常见病治疗，健康管理，E-mail: 第 41 卷 第 1 期 2024 年 2 月 唐利 等 骨密度测量仪评估老年人骨密度与参数的关系 151据相关数据调查报告显示1，在全球范围内每年大概会有 150 万人次出现髋部骨质疏松性骨折，预计至 2050 年，髋部出现骨质疏松性骨折的人数将会增长至 626 万人次，其中大约有 50%的患者均在亚洲国家2。骨密度（bone mineral density，BMD）是临床中对骨骼强度以及骨质疏松的严重程度进行评价的一个常用指标3。有研究显示4-5，骨质疏松性骨折的发生可能与 BMD 的降低有一定的关系，即 BMD 每减少 1 个标准差，骨折的发生风险会增长 1.42.6 倍，其中以髋部骨折的发生率最高。双能 X 线骨密度测定仪测定 BMD 仍是目前诊断骨质疏松症（osteoporosis，OP）的主要手段，具有准确率较高的优势，但骨密度测量需在患者的骨量流失达到一定量时才会发生改变，无法有效反映人体骨质疏松的发展过程，对短期内的骨密度的变化程度灵敏度较低，极易导致患者错失最佳诊疗时机。而骨代谢指标是一种可较好地反应骨代谢的变化过程的是标志物，在较大程度上弥补了骨密度评估的不足，为临床动态、持续性监测人体骨量的变化提供了可能。有学者指出6，25-（OH）D3 在人体的钙吸收过程具有重要的意义，可辅助临床筛查诊断 OP。目前关于 BMD 与其骨代谢标志物、髋部脆性骨折风险及股骨颈相关参数关系的研究报道较少，基于此，本文以本院收治的 100 例老年髋部骨折患者作为观察对象展开探讨，现报道如下。1 资料与方法 1.1 临床资料 纳入我院在 2019 年 3 月2021 年 3 月期间收治的 100 例老年髋部骨折患者作为病例组（骨折组），其中股骨转子间出现骨折的患者有 43 例，股骨颈股出现骨折的患者有 57 例，另纳入同期 100 例老年体检者作为对照组。骨折组中男性 48 例，女性 52 例，年龄处于 6588 岁；对照组中男性 53 例，女性 47 例，年龄 6690 岁。两组性别、身高、年龄及体重等一般资料没有显著性差异（P0.05），有可比性，见表 1。参照股骨颈骨密度 T 值作为诊断标准，本研究纳入患者中 72 例患者存在骨质疏松，有 96 例患者产生骨量减少，有 32 例患者的骨量为正常值。在 100 例出现骨折的患者中，有 33 例产生骨质疏松，67 例骨量减少；100 例对照组患者中，39 例患者存在骨质疏松，29 例骨量减少，32 例骨量正常，本研究方案已经过伦理委员会批准。表 1 比较患者的一般资料 组别 n 性别（男/女）年龄（岁）身高（cm）体重（kg）骨折组 100 43/57 75.1612.56 161.425.57 58.837.24对照组 100 53/47 75.0812.85 162.536.53 59.3112.152/t 2.003 0.045 0.793 0.339 P 0.157 0.965 0.429 0.735 1.2 纳排标准 纳入标准：（1）骨折组均为髋部脆性骨折患者，诊断标准参照中国老年骨质疏松诊疗指南(2018)7；（2）均无抗骨质疏松性药物治疗史；（3）意识清晰，可配合完成问卷调查和骨密度测量者；（4）临床资料完整，依从性良好；（5）患者及其法定代理人均知情同意。排除标准：（1）排除合并骨骼相关恶性肿瘤的患者；（2）排除曾接受过双磷酸盐类等抗骨质疏松药物进行治疗的患者；（3）排除近期卧床持续时间3 个月者；（4）排除有过下肢骨折和病理性骨折既往史者。1.3 方法 1.3.1 BMD 测定 使用 DXA 骨密度测量仪（美国 HOLOGIC 公司，型号：Discovery A）对骨折组患者的腰椎、髋部骨密度进行测量。对照组测量部位为：腰椎和左侧髋部，髋部扫描范围包括转子间、股骨颈、全髋部及 Wards 区。1.3.2 股骨颈结构参数测定 对手术之前患者的髋关节 CT 扫描产生的定位像进行研究。体位：患者采取仰卧位、健侧的下肢需要使用伸直位、足部需要内旋 150 度。采用医学读片软件（实达科技医疗系统有限公司，版本：实达南方PACS3.0）对患者 CT 定位像中的健侧股骨颈结构参数进行测定，主要包括了股骨颈中段的宽度（Middle width of femoral neck，FNW）、颈中段的髓腔宽度（Width of middle cervical medullary cavity，FMCW）、Modern Scientific Instruments Vol.41 No.1 Feb.2024 152 股骨颈中段皮质厚度（Middle cortical thickness of femoral neck，FNCT）及股骨颈中段皮质厚度比率（FNCT/FNW）。1.3.3 25-(OH)D3 以及骨代谢指标 采集两组患者禁食 10h 以后，次日晨间取患者得到空腹静脉血 5ml，经离心处理后置于-20冰箱中待统一检测。使用电化学发光法对 25-（OH）D3、总骨 I 型前胶原氨基端延长肽（Total bone type i procollagen amino-terminal extend peptide，Total-P1NP）、骨钙素 N 段中分子片段（N-terminal middle molecular fragment of osteocalcin，N-MID）及I 型胶原羧基端肽特殊系列（Special serie of type i collagen carboxyl-terminated peptide beta，-CTX）水平进行检测，试剂盒均由罗氏公司提供，遵照试剂盒说明书执行操作。1.4 统计学方法 本试验数据通过 SPSS 20.0 软件进行统计学分析。以（s）表示计量资料，使用 t 检验；计数资料使用率表示，行卡方检验；正态分布在资料相关性采用 person 相关性分析，以 P0.05 为差异有统计学意义。2 结果 2.1 骨密度比较 骨折组患者在颈骨颈、股骨转子间、腰椎、Wards 区及腰椎部位的 BMD 较对照组显著偏低（P0.05）。其中股骨颈、转子间及全髋部骨密度分别降低 23.43%、22.73%、26.64%，Wards 降幅最大，骨密度降低 36.73%，腰椎部分最少，仅降低 11.11%，见表 2。表 2 两组患者骨密度比较（s）分组 例数 股骨颈 转子间 Wards 全髋部 腰椎 骨折组 100 0.490.07 0.680.120.310.09 0.580.090.720.14对照组 100 0.640.13 0.880.220.490.13 0.780.140.810.15下降比例（%）23.43 22.72 36.73 26.64 11.11 t 10.159 7.891 11.384 12.017 4.386 P 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 2.2 骨折组股转子间与股骨颈骨密度比较 股骨转子间骨折组以及股骨颈骨折组的腰椎以及髋部各区域的骨密度值之间没有统计学意义（P0.05），见表 3。表 3 骨折组股转子间以及股骨颈骨密度的对比（s，g/cm2）分组 例数股骨颈转子间 Wards 全髋部腰椎 转子间骨折组430.480.07 0.660.09 0.290.07 0.570.04 0.680.08股骨颈股骨折组 570.490.16 0.780.14 0.300.06 0.580.07 0.720.13t 0.383 0.817 0.768 0.839 1.778 P 0.703 0.416 0.444 0.404 0.078 2.3 骨颈结构参数对比 两组患者 FNW 值之间对比无显著差异（P0.05）；骨折组 FMCW 值高于对照组，FNCT 及FNCT/FNW 较对照组显著偏低，数据差异显著（P0.05），见表 4。表 4 两组患者骨颈结构参数比较（s）分组 例数 FNW（mm）FMCW（mm）FNCT（mm）FNCT/FNW（%）骨折组 10033.633.55 30.023.45 3.620.68 10.831.96 对照组 10033.713.95 28.733.27 5.050.72 15.173.05 t 0.151 2.714 14.439 11.971 P 0.880 0.007 0.000 0.000 2.4 同一骨松程度的患者骨密度比较 200 例入组患者中，72 例骨质疏松，96 例骨量减少，32 例骨量正常，将同一骨松程度患者的骨密度值进行对比，数据没有统计学差异（P0.05），见图 1。注：组间对比，P0.05.图 1 对比两组同一骨松程度患者骨密度 第 41 卷 第 1 期 2024 年 2 月 唐利 等 骨密度测量仪评估老年人骨密度与参数的关系 1532.5 两组不同骨松程度的皮质骨参数对比 骨折组中患者骨量的减少以及骨质疏松患者FNW、FMCW、FNCT 及 FNCT/FNW 均明显低于对照组中同等骨松程度的患者，有统计学差异（P0.05），见表 5。表 5 两组不同骨松程度患者的皮质骨参数对比（s）分组 例数 骨量减少 骨质疏松 FNW（mm）FMCW（mm）FNCT（mm）FNCT/FNW（%）骨折组 100 3.680.72 11.031.95 3.470.65 10.382.16 对照组 100 5.260.81 16.563.24 4.870.68 14.052.46 t 14.579 14.624 14.883 11.211 P 0.000 0.000 0.000 0.000 2.6 骨质疏松组与非骨质疏松组骨密度、25-（OH）D3 及骨代谢标志物水平对比 骨质疏松组患者 BMD 及 25-（OH）D3 水平较无无骨质疏松组明显偏低，Total-P1NP、-CTX 及N-MID 等骨代谢标志物水平明显高于无骨质疏松组，有统计学差异（P0.05），见表 6。表 6 骨质疏松组与无骨质疏松组骨密度、25-（OH）D3 及骨代谢标志物水平比较（s）分组 例数 BMD（g/cm2）25-（OH）D3（ng/ml）Total-P1NP（ng/ml）-CTX（ng/ml）N-MID（ng/ml）骨质疏松组 72 0.450.14 7.161.46 58.8312.51 0.830.27 34.865.22 无骨质疏松组 128 1.030.22 14.863.57 34.558.53 0.350.11 13.754.81 t 22.242 19.964 16.036 16.464 29.740 P 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 2.7 各组 BMD 与 25-（OH）D3、骨代谢标志物的相关性分析 Pearson 分析结果显示，骨质疏松组腰椎 BMD 与25-（OH）D3 呈正相关，与 Total-P1NP、-CTX、N-MID 等骨代谢志物呈负相关（r=0.526，-0.473，-0.451，-0.482，P0.05），见表 7。表 7 骨质疏松组和无骨质疏松组 BMD 与 25-（OH）D3、骨代谢标志物的相关性分析 检测指标 无骨质疏松组 骨质疏松组 r P r P 25-（OH）D3 0.143 0.05 0.526 0.05 Total-P1NP 0.075 0.05-0.473 0.05-CTX 0.842 0.05-0.451 0.05 N-MID 0.108 0.05-0.482 0.05 3 讨论 有报道中显示8-10，老年患者的骨折风险会随着骨密度的降低而显著增加。本研究中发现，骨折组骨密度较对照组明显偏低，这表明松质骨与股骨颈骨强度密切相关。与健康体检者相比，骨质疏松性髋部骨折患者在腰椎和髋部各区域的 BMD 均较低，而不同骨折类型患者在各个区域的骨密度则无显著差异，这表明密度与髋部骨折类型无关11。此外，本研究中还发现股骨颈、转子间及全髋部骨密度分别降低23.43%、22.73%、26.64%，Wards 降幅最大，骨密度降低 36.73%，腰椎部分最少，仅降低 11.11%。这表明髋部 BMD 降低可导致髋部骨质疏松性骨折的风险明显升高12。本研究 100 例骨折组患者中，骨量减少患者高达 67 例，骨质疏松患者仅占 33%。这表明骨密度对于骨强度之间的变化反映程度有限。本文中发现，骨折组患者的 FNCT 与对照组比较明显出现变薄的趋势，而且患者股骨颈中段的 FNCT/FNW 出现降低，提示皮质骨的变化与股骨颈骨折存在一定的关系13-14。大量临床证据已证实15-17，维生素 D 具有促骨形成的作用，与人体骨代谢密切相关。25-（OH）D3是对人体中维生素 D 状况进行参考的指标，当其含量减少时，人体血钙浓度也会相应改变，引发骨转换紊乱，对骨微结构造成损害。本文中骨质疏松组患者 Modern Scientific Instruments Vol.41 No.1 Feb.2024 154 BMD 及 25-（OH）D3 水平较无无骨质疏松组明显偏低，这与前人结论基本一致。骨代谢指标水平可有效反应骨形成和骨吸收的速 率，可辅 助临 床 筛 查 骨 质 疏 松 症 患 者18。Total-P1NP 是一种可反映成骨细胞的状态的骨形成标志物；-CTX 是重要的骨吸收标志物；N-MID 则可促进成骨细胞的生成，在骨代谢失衡状态下，N-MID 含量增加。本研究中，与非 OP 患者比较，OP 组 Total-P1NP、-CTX、N-MID 水平显著偏高。研究结果显示，腰椎 BMD、25-（OH）D3 水平与骨质疏松呈正相关，与 Total-P1NP、-CTX、N-MID 等骨代谢标志物呈负相关，与学者赵敏19的研究结论一致。由此可见，检测骨密度和代谢标志物水平可较好的了解骨密度短期内的变化情况，对临床早期诊断、预测骨质疏松症具有较高的临床价值。综上所述，骨密度降低、股骨颈皮质故变薄均与髋部骨折的发生存在关联。髋部 BMD 可更好的预测髋部骨折的发生风险，检测 25-（OH）D3 和骨代谢标志物水平可较好弥补骨密度测量的不足。参考文献 1 Kjr N,Stabel S,Midttun M.Anti-osteoporotic treatment after hip fracture remains alarmingly lowJ.Dan Med J,2022,69(10):A01220010.2 Lorentzon M,Johansson H,Harvey NC,et al.Osteoporosis and fractures in women:the burden of diseaseJ.Climacteric,2022,25(1):4-10.3 Zhang S,Huang X,Zhao X,et al.Effect of exercise on bone mineral density among patients with osteoporosis and osteopenia:A systematic review and network meta-analysisJ.J Clin Nurs,2022,31(15-16):2100-2111.4 Black DM,Bauer DC,Vittinghoff E,et al.Treatment-related changes in bone mineral density as a surrogate biomarker for fracture risk reduction:meta-regression analyses of individual patient data from multiple randomised controlled trialsJ.Lancet Diabetes Endocrinol,2020,8(8):672-682.5 Hartley A,Sanderson E,Granell R,et al.Using multivariable Mendelian randomization to estimate the causal effect of bone mineral density on osteoarthritis risk,independently of body mass indexJ.Int J Epidemiol,2022,51(4):1254-1267.6 Yu S,Yang Y,Zang J,et al.Evaluation of Serum 25Hydroxyvitamin D3 and Bone Mineral Density in 268 Patients with Hip FracturesJ.Orthop Surg,2021,13(3):892-899.7 马远征,王以朋,刘强,等.中国老年骨质疏松诊疗指南(2018)J.中国老年学杂志,2019,39(11):2557-2575.8 Howe JG,Hill RS,Stroncek JD,et al.Treatment of bone loss in proximal femurs of postmenopausal osteoporotic women with AGN1 local osteo-enhancement procedure(LOEP)increases hip bone mineral density and hip strength:a long-term prospective cohort studyJ.Osteoporos Int,2020,31(5):921-929.9 蹇洁,赵敏,董大高,等.采用化学发光法检测多种血清指标对骨质疏松的辅助诊断价值J.现代科学仪器,2020,4:79-83 10 Chen C,Chen Q,Nie B,et al.Trends in bone mineral density,osteoporosis,and osteopenia among US adults with prediabetes,2005-2014J.Diabetes Care,2020,43(5):1008-1015.11 Heilmann NZ,Reeves KW,Hankinson SE.Phthalates and bone mineral density:a systematic reviewJ.Environ Health,2022,21(1):108.12 Song J,Liu T,Zhao J,et al.Causal associations of hand grip strength with bone mineral density and fracture risk:A mendelian randomization studyJ.Front Endocrinol(Lausanne),2022,13:1020750.13 Suzuki T,Katsumata A,Mastumoto Y,et al.Features of mandibular cortical bone morphology in osteoporotic fracture patientsJ.Oral Radiol,2022,38(4):550-557.14 Cronin DS,Watson B,Khor F,et al.Cortical bone continuum damage mechanics constitutive model with stress triaxiality criterion to predict fracture initiation and patternJ.Front Bioeng Biotechnol,2022,10:1022506.15 谢俊杰,张灿,刘夏莹,等.血脂及血清维生素D水平预测老年女性髋部骨质疏松骨折可行性分析J.实用骨科杂志,2021,27(03):210-214+257.16 普有登,周兆文,段洪,等.维生素 D2 对老年肱骨近端骨质疏松性骨折术后的疗效分析J.昆明医科大学学报,2020,41(10):74-78.17 张馨心,毛晓艳,毛春焕,等.骨质疏松性骨折患者血清25(OH)D、TGF-1、网膜素-1 与 MRI 信号特点的相关性分析J.东南大学学报(医学版),2020,39(06):773-779.18 Zhao X,Zhang XM,Yuan N,et al.Associations of bone mineral density and bone metabolism indices with urine albumin to creatinine ratio in Chinese patients with type 2 diabetesJ.Exp Clin Endocrinol Diabetes,2019,127(01):50-55.19 赵敏.老年骨质疏松症患者 25 羟基维生素 D3 和骨代谢指标水平变化及其与骨密度的相关性分析J.海军医学杂志,2020,41(6):721-723.