Singh指數在骨質疏松性髖部骨折中的應用研究

李磊 方詩元

安徽省立醫院骨科，合肥 230001

流行病學統計我國60歲以上人口近占總人口的16%，因骨質疏松導致的骨折也日漸增多。主要包括老年人因各種低能量暴力損傷所導致的髖部骨折(股骨頸骨折及股骨粗隆間骨折)，更是老年人主要的致傷致殘原因。骨質疏松癥是以骨量減少、骨組織顯微結構發生退變從而導致骨強度下降、增加骨折風險為特點的不可逆性老年性疾病。臨床常用評價骨質疏松指標Singh指數廣泛為國內外學者研究，其在老年髖部骨折中的應用具有指導意義。

1 Singh指數的分級

Singh指數(SI，股骨近端骨小梁類型指數)是Singh等[1]在1970年提出的一種在X線片上反映股骨近端骨小梁吸收消失規律的分級方法。它是根據張力骨小梁、壓力骨小梁的分布在骨質疏松情況下消失先后順序分為六級：VI級：股骨頸壓力骨小梁及張力骨小梁完整；V級：股骨頸次張力骨小梁消失，次壓力骨小梁密度減低；IV級：在V級基礎上股骨頸次壓力骨小梁消失，主張力骨小梁部分消失；III級：在IV級基礎上股骨頸主張力骨小梁密度減低或中斷；II級：在III級基礎上股骨頸主張力骨小梁消失，主壓力骨小梁密度減低或中斷；I級：僅殘存部分主壓力骨小梁。而戴克戎[2]在上世紀八十年代對股骨上端進行解剖研究發現股骨的三系骨小梁組成的負重系統，載荷傳導產生的彎矩通過其特有的桁架結構進行轉化，而骨質疏松時骨小梁減少甚至消失直接破壞負重系統中載荷的傳導，當遭受輕微外力時易導致骨折。

2 Singh指數預測老年髖部骨折風險

利用Singh指數評估老年髖部骨折風險是十分簡單而有效的方法。張迪暉等[3]通過對108例老年髖部骨折患者雙側Singh指數分級證實髖部骨折往往發生在骨質疏松較為嚴重一側，可以此對髖部骨折進行預測；相關研究[4]表明股骨頸骨折和股骨粗隆間骨折的Singh閾值也是有差異的；方世明等[5]觀察260例絕經婦女Singh指數得出96.6%無椎體壓縮變形者有Singh指數異常，而有椎體壓縮變形者Singh 指數均異常，證實Singh IV級可作為骨質疏松閾值；年齡、性別與Singh指數的分級也有著密切的關系并可作為髖部骨折風險的預測因子，黃相杰等[6]統計888例髖部骨折得出Singh指數對于預測女性股骨頸骨折意義更大，男性下降至Ⅳ級、女性下降至Ⅲ級可作為預測髖部骨折的的閾值，同時D’Amelio p[7]也對不同性別Singh指數、骨密度值及股骨上端機械強度對比證實老年女性更容易患骨質疏松；然而Singh指數的判斷受拍攝骨盆平片儀器、受試者體位、影像技師水平等因素的限制，其敏感度及可靠度仍存在質疑，Koot等[8]認為該項測試指標敏感度較差且易受觀察者主觀影響大，不同觀察者的結論一致性偏倚較大，而筆者閱讀國內大量文獻報道及臨床大樣本數據認為Singh指數的分級已作為各級醫療機構在臨床上預測老年髖部骨折風險的可靠指標。近來劉文和等[9]初步將股骨近端骨小梁機械強度與股骨近端解剖結構(股骨頸軸長FNAL、頸干角NSA)結合觀察46例患者與對照組比較發現骨折組NSA、FNAL比對照組要大，這正與Faulkner等[10]研究老年髖部骨折患者頸干角增大的觀點相一致，在解剖學基礎上為預測骨折提供了有力依據。

3 Singh指數結合骨密度及骨代謝生化指標探究骨質疏松性髖部骨折

單一指標Singh指數對于低能量暴力損傷所致的髖部骨折的預測準確率存在質疑，國內研究發表的文獻多傾向于將SI分級與其他可測因素結合提高預測準確率。骨密度(BMD)檢查常作為診斷骨質疏松癥(OP)的一個量化指標，根據世界衛生組織推薦BMD值低于健康人2.5個標準差即診斷為OP，即T值≤-2.5SD。唐三元等[11]隨機對骨折組(50例)與對照組(50例)進行股骨頸、Ward三角區(主要張力骨小梁、主要壓力骨小梁與次要壓力骨小梁圍成的區域)、股骨粗隆間部位作BMD值測量及Singh指數分級，認為單獨利用BMD值預測骨折風險的準確率為87.5%，但低BMD值結合低Singh指數分級與骨質疏松髖部骨折有明顯相關性(P<0.01)；對于不同部位骨密度的測量，鐘潤泉等[12]認為50歲以前首選腰椎而50歲以后首選股骨上端測定對于預測髖部骨折有重要意義；Bass等[13]通過對7532名女性股骨近端骨密度測定證實Ward三角區骨質丟失最早，骨密度的變化最為敏感，同時高齡、低體重、低運動量、吸煙等是骨密度下降的重要預測因素，也即為髖部骨折的危險因子；邱貴興等[14]則將男女性這一區域骨密度值分別量化得出骨折閾值，敏感度在男性達90%以上，女性達70%以上；但有關研究[15]則得出相反結論即Ward三角區在計算機上定位時系統誤差大(1.0%～6.7%)，原因是與受試者下肢旋轉角度有很大關系，此處骨密度的測定并不能作為骨質疏松的診斷和隨訪，筆者結合文獻認為這確實受現代影像技術精準定位的限制，但不應否認這一區域的重要價值；同時鄧忠良等[16]設計配對實驗測定腰椎體2、3、4及Ward三角區域、股骨頸、股骨粗隆四個區域的BMD值后認為骨質疏松不一定會導致骨折但骨量減少也會發生骨質疏松性骨折，即BMD值與骨質疏松性骨折不成正相關，但確能提示骨折可能；近期Sale[17]的研究卻表明骨密度的測定低估了骨折的風險，充分提示了骨折風險的預測應是多項反映骨量減少指標的綜合評估，單一指標的測定會降低預測的準確率；同時反映骨代謝的生化指標較SI分級能提早預示骨質疏松并能指導早期抗骨質疏松治療且對髖部骨折預后有積極意義，臨床中尿脫氧吡啶啉與肌酐比值(DPD/Cr)應用較為廣泛，楊鐵毅等[18]將100例髖部骨折病例尿DPD/Cr值與SI分級作Spearman分析初步證實二者成正性相關(P=0.007)，在一定程度上預測了骨密度的改變從而提示髖部骨折的發生風險；國內外學者[19]對骨代謝生化指標(包括DPD、堿性磷酸酶、空腹血磷、血鈣值等)的動態觀測對抗骨質疏松治療時限及臨床用藥提供了有力證據；特別是羅卓荊等[20]發現女性絕經后雌激素的減少對骨髓間充質干細胞細胞信號轉導Notch通路的減弱可能成為骨質疏松的新機制，有望進行靶向治療促進間充質干細胞多向分化從而降低老年髖部骨折的幾率，提高BMD值及SI分級，在人體微觀表達上研究了骨質疏松發生的機制。

4 Singh指數在髖部骨折治療中的指導

臨床對老年髖部骨折的治療也是多種多樣，既有髓內固定也有髓外固定及髖關節置換，對于股骨頸骨折的治療考慮到股骨頭血供的問題手術方案較為一致即關節置換(全髖置換或半髖置換)，當然對于全身情況差、合并多種內科疾病的高齡患者采取保守治療，但保守治療長期臥床的病死率顯著高于手術死亡率[21]；而股骨粗隆間骨折對股骨近端血供影響較小，其手術方案可選擇性較大。李海波等[22]對46例股骨粗隆間骨折的老年患者術前常規行Singh指數分級并與CT三維重建結合發現粗隆間骨折Evans分型的不足，對Singh分級較低及CT發現冠狀面骨折、后內側骨質缺損患者手術方案改為髓內固定(PFNA)或髖關節置換取得良好效果；相關文獻[23]則表明Singh指數Ⅲ級以下者宜行內固定治療，以DHS或PFN最佳，可明顯降低內固定的失敗率并縮短手術時間及術中出血量，減小二次創傷打擊，但樣本數據仍提示Singh指數分級與內固定失敗率呈正相關；Singh指數的應用反映股骨近端骨量的變化及骨質疏松的嚴重程度，間接提示髓外固定把持力的大小從而預測螺釘切出、髖內翻、股骨頸吸收等情況，并結合骨折的分型的穩定性對手術方案的選定起到重要作用，任翔等[24]術前進行Singh指數分級并對55例老年粗隆間骨折患者平均15個月隨訪證實SI分級在轉子間骨折的應用價值；文獻[25]報道Singh指數Ⅳ級以上粗隆間骨折采取DHS或PFNA預后無差異，而對于Ⅳ級以下的粗隆間骨折采取PFNA 治療明顯優于DHS(P=0.046)，與Mereddy等[26]對高齡骨質疏松患者不穩定性股骨近端骨折推薦使用PFNA內固定可縮短骨折愈合時間，遠期隨訪并發癥低的觀點基本一致，特別是其螺釘切除率低，把持力強，TAD值(股骨尖頂距)可恢復至正常；對于Singh指數提示預后方面，楊歡等[27]對256例股骨粗隆間骨折術后進行Logistic回歸分析后推斷術前Singh指數≤3，骨折類型<2.2型的患者術后早期2個月內負重會增加內固定失敗率；并且Singh指數分級在髖關節置換術中也有其獨特作用，盧世璧等[28]對160根股骨上端髓腔形態及SI分級的記錄認為Singh指數分級越低髓腔上端越寬大且股骨狹部越不明顯，這對于髖關節假體柄的設計提供解剖支持使之更適合髓腔徑線有更好的初始穩定性；然而有學者[29]認為避免骨質疏松粉碎性轉子間骨折傳統鋼板內固定失敗后二次手術，可對年齡>70歲預期壽命短合并嚴重內科疾病者一期行半髖置換術可獲得滿意療效，Singh指數及髖關節Harris評分較術前均有所提高，也解決了內固定術高失敗率(36%～54%[30])的難題。

5 小結

綜上所述，通過臨床隨機對照試驗、大樣本數據及臨床隨訪證實Singh指數在老年髖部骨折中的應用有重要價值，它符合股骨近端骨小梁消失規律的生物機制，而且應用X線攝骨盆正位片即可獲得，借以判斷股骨上段的機械強度，但放射技師對Singh指數判斷尤為重要，應盡量減小偏倚。Singh Ⅳ級可作為骨質疏松閾值，同時其與骨密度、骨代謝生化指標結合可提高預測髖部骨折的準確率，提示單一指標對髖部骨折風險還達不到精確預測。而手術是治療髖部骨折、恢復下肢生物力學結構的根本方式，Singh指數與股骨上端解剖結構的聯合研究對髓內、髓外固定系統及髖關節假體的設計與置入都有參考價值，手術的方式仍要考慮患者的耐受情況、骨折的分型及穩定性、內固定特點、術前SI分級等。對于骨質疏松導致的骨折更應注重內固定物的把持力，防止退釘及切割效應[31]，以期改善患者遠期預后，減少并發癥，達到近關節部位的解剖穩定。