北京南郊地區成年人橈骨遠端骨密度及FRAX骨折風險評分與BMI的相關分析和探索研究

栗敏 郭勇

北京市大興區中西醫結合醫院，北京 100076

骨質疏松(osteoporosis，OP)為骨量降低、骨組織微結構損傷從而導致骨強度下降、骨脆性增加、骨折風險性增高的一種全身性骨骼系統疾病[1-2]。OP的發生率隨年齡的增長而增高。隨著我國老齡化的日益加劇，OP導致的骨質疏松性骨折已成為威脅我國中老年人群身心健康和經濟負擔的重要疾病。1994 年起WHO 頒布提倡利用雙能X 線骨密度檢測儀計算骨內骨礦物質含量及測算骨密度(bone mineral density,BMD) 用于診斷骨質疏松癥，2008 年WHO 又推薦利用骨折危險性評估工具(fracture risk assessment tool,FRAX) 評估10 年內骨質疏松性骨折發生的風險概率(probability of a major osteoporotic fracture，PMOF)，本研究通過分析比較北京南郊地區不同性別、不同年齡、不同身體質量指數(body mass index，BMI)人群非優勢手臂橈骨遠端骨密度及骨折風險預測工具FRAX計算出的全身骨折風險間的差異，探討BMD、PMOF與年齡和骨密度間的關系及變化趨勢。

1 資料與方法

1.1 對象

回顧性分析2015年1 月至2017 年6 月期間在我院接受雙能X 線骨密度檢測(DEXA) 的體檢人群作為研究對象，共計2 680名。其中男性944名，平均年齡(57±10)歲(40～89歲)，女性1 736名，平均年齡(57±10)歲(40～87歲)。搜集的研究資料包括身高、體重、既往骨折史、吸煙飲酒史、激素使用史、父母骨折史等，以用于進行FRAX軟件分析。

1.2 方法

1.2.1骨密度測定: 采用美國Osteometer Med Tech 公司生產的DTX-200型雙能X線骨密度儀進行骨密度檢測，測量部位為非優勢手臂橈骨遠端1/3處(手臂自然伸直狀態，相當于自中指末端至尺骨鷹嘴連線的中點)進行測量，管電流設置為5mA，測量并記錄相應BMD 值，每次開機測量前，均對設備進行事先預熱、校準，系統測量誤差小于0.3%。

1.2.2FRAX 軟件分析: 登陸http://www. Shef.ac.uk /FRAX/網站，在“國家”選項中選擇“中國”，根據界面提示依次輸入年齡、性別、體重、身高、既往骨折史、父母骨折史、目前抽煙行為、腎上腺皮質激素服用、風濕性關節炎、繼發性骨質疏松癥、每日酒精攝取量達3 個單位或以上、橈骨遠端骨密度等12 項受檢者信息，得到FRAX骨折風險評分即10 年內發生全身骨質疏松性骨折的概率(probability of a major osteoporotic fracture，PMOF)[3]。

1.3 觀察指標及研究方法

根據年齡將不同性別的研究對象劃分為40～49 歲、50～ 59歲、60～ 69 歲、70～80歲共4 組。將不同性別的研究對象按中國標準BMI (kg/m2) 分為正常體重18.5～23.9， 超重24.0～27.9， 肥胖≥28.0共3組,分別觀察。觀察分析橈骨遠端骨密度及PMOF等指標在不同性別、不同年齡組間的差異和變化趨勢及在不同性別及不同BMI組間的差異和變化趨勢。

1.4 統計學方法

2 結果

2.1 按性別、BMI分組，橈骨遠端BMD與FRAX骨折評分指標在各組之間的差異(表1、表2)

北京南郊地區不同性別成年人的非優勢手臂橈骨遠端BMD隨BMI 的升高呈逐漸升高的趨勢，有顯著相關性，差異有統計學意義(P<0.05)，且不同BMI組中男性BMD值均高于女性，差異有統計學意義(P<0.05)。FRAX骨折風險評分在各BMI組中男性均低于女性，差異有統計學意義(P<0.05)；不論性別，PMOF在BMI為24～27.9(超重組)組達高峰，低于或高于此BMI值均有所下降，且正常體重組FRAX評分低于肥胖組(P<0.05)，男性PMOF與BMI無明顯相關性。

表1 北京南郊地區人群橈骨遠端骨密度及FRAX分析按性別、BMI分組后的結果Table 1 Analysis results of FRAX fracture risk score and bone mineral density of the non-dominant arm in residents of Beijing southern suburbs according to gender and BMI groups

表2 北京南郊地區不同性別成年人橈骨遠端骨密度及FRAX分析結果按BMI分組LSD法兩兩比較Table 2 LSD two-by-two comparisons of FRAX fracture risk score and bone mineral density of the non-dominant arm in male and female residents of Beijing southern suburbs by BMI groups

2.2 按性別、年齡分組，橈骨遠端BMD與FRAX骨折評分指標在各組之間的差異(表3、表4)

北京南郊地區不同性別成年人的非優勢手臂橈骨遠端BMD隨年齡增高而降低，差異有統計學意義(P< 0. 05)，且不同年齡組中男性BMD值均高于女性，差異有統計學意義(P< 0. 05)。PMOF隨年齡的增高呈逐漸增高趨勢，且差異有統計學意義(P< 0. 05)，不同年齡組男性PMOF均低于女性，差異有統計學意義(P< 0. 05)。FRAX骨折風險評分與BMD整體呈負相關。

表3 北京南郊地區人群中按性別、年齡分組后橈骨遠端骨密度及FRAX分析結果Table 3 Analysis results of FRAX fracture risk score and bone mineral density of the non-dominant arm in residents of Beijing southern suburbs according to gender and age groups

表4 北京南郊地區不同性別成年人橈骨遠端骨密度及FRAX分析結果按年齡分組后LSD法兩兩比較Table 4 LSD two-by-two comparisons of FRAX fracture risk score and bone mineral density of the non-dominant arm in male and female residents of Beijing southern suburbs by age groups

3 討論

骨質疏松癥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，據報道目前我國 40 歲以上的骨質疏松癥患者已有1.12 億[3-4]，OP與年齡、性別、身高/體重比、飲酒等多種因素有關，1994 年起WHO 頒布提倡利用雙能X 線骨密度檢測儀測算骨密度的方法用于診斷骨質疏松癥，之后Schuit等[5-6]用 6 年多時間通過對5 794 例患者股骨頸骨密度的監測隨訪后，認為僅依靠BMD值作為評價骨質疏松性骨折的風險將造成一半以上患者漏診。2008 年WHO再次推出FRAX骨折危險性評估工具軟件，定義了種族、 年齡、 性別以及其他7 種風險因子作為可疑骨質疏松患者的骨折風險因子，用于評估未來10年內發生骨質疏松性骨折的風險概率。本研究通過納入北京南郊地區40～80歲年齡段體檢人群2 680名，收集記錄相關臨床指標，分別在性別、年齡及BMI三方面研究了非優勢手臂橈骨遠端BMD及PMOF在各組間的差異及變化趨勢。

3.1 非優勢手臂橈骨遠端BMD、PMOF同性別、年齡的變化趨勢

本研究發現，不論受檢者的年齡及BMI的不同，男性的非優勢手臂橈骨遠端BMD值始終大于女性，且PMOF女性始終大于男性，即未來10年內發生全身主要骨折的概率女性大于男性，此差異在女性50歲以后更加明顯；不論男性、女性，非優勢手臂橈骨遠端BMD隨年齡的增長而降低，PMOF隨年齡的正常而增高，即年齡越大，骨密度越低，骨折風險越大，說明年齡、性別是影響骨量、骨密度、骨折風險的必然因素，增齡、女性絕經導致骨密度減低，骨折風險增高[7,8]，年齡是引起骨質退化、骨質疏松的必然因素。研究發現不論性別，隨年齡的增長，骨量逐漸減少，骨密度逐漸減低，骨折風險概率逐步提高，女性骨量減少、骨密度減低及骨折風險概率提高的幅度均大于男性。在50歲以后各年齡組更加明顯，與女性絕經后雌激素水平減低，對成骨細胞的刺激減弱，成骨細胞活動減低有關，進而骨量減少，骨密度減低，與之前國內外的研究結果相符[3,9-10]，即OF 的發病率在 50 歲以后隨年齡的增加而呈指數比例增長。

3.2 非優勢手臂橈骨遠端BMD、PMOF與BMI的關系及相關性分析

本研究發現，非優勢手臂橈骨遠端BMD隨BMI的增高而增高，與BMI呈正相關，BMI (kg/m2)是反映肥胖程度的一個指標，對骨有保護作用，其機制可能是由于脂肪組織可促使雄激素芳香轉化為雌激素[11-12]，從而使肥胖者將外周脂肪組織中的睪酮轉化為雌二醇，雄烯二酮轉化為雌酮，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，骨密度增加。此外，肥胖時骨所承受的機械負荷增加，促進骨形成，減少骨吸收，從而降低了骨量的減少[13]。有研究發現[14-15]低 BMI 通常導致骨折風險升高，而高 BMI 能降低骨折風險，提示 BMI 是骨折風險預測的獨立危險因素。

PMOF不會因BMI的增高而降低，而表現為隨BMI的增長呈近似“拋物線”狀，即在超重組人群中骨折風險評分達高峰，正常體重人群骨折風險最低，肥胖人群骨折風險評分較超重人群有所降低。對于肥胖和超重人群，雖然脂肪組織可刺激雌激素增多而使骨密度增高，但FRAX骨折風險評分并不完全隨骨密度的增高而降低，肥胖人群骨折風險低于超重人群可能與骨密度相對增高、運動減少等因素有關，因此對于超重及肥胖人群不能將BMD單獨作為評價骨質疏松的指標。

3.3 PMOF與非優勢手臂橈骨遠端BMD的相關性分析

本研究結果顯示，臨床中要綜合考慮年齡及骨密度等因素來評估骨質疏松性骨折的發生。對FRAX與BMD 的相關性分析中顯示，不同性別之間，PMOF與非優勢手臂橈骨遠端BMD整體表現為顯著負相關，即 FRAX預測個體的PMOF越高時，提示其BMD越低，而BMD越高時，FRAX骨折風險評分越低，間接表明FRAX骨折風險評估系統可以優先地篩選出骨密度減低的高危人群，從而有效的評估骨折風險，有國外研究表明，在不代入 BMD的情況下全身主要部位骨折風險與骨密度之間存在著一定的相關性[16]，與本研究結果相符。

綜上所述，橈骨遠端BMD及PMOF與受檢者性別、年齡、BMI均相關，其中在同等年齡及BMI情況下，女性的骨折風險均高于男性；隨年齡增長，骨密度降低，骨折風險增加；隨BMI的增高，BMD逐漸增高，但此時骨折風險不隨BMD的增高而降低，而表現為超重人群骨折風險最高，正常體重人群骨折風險最低，故超重亦是使骨折風險增加的危險因素。通過利用FRAX軟件，測量橈骨遠端骨密度的高低并充分考慮性別、年齡、BMI等因素可有效評估患者的骨折風險。橈骨遠端骨密度可作為評價骨質疏松的重要指標之一。