应用FRAX骨折风险预测工具模拟评估不同国家人群骨折风险的临床研究

栗敏 郭勇* 张智海 李宝

1. 北京市大兴区中西医结合医院，北京 100076 2. 中国医科大学航空总医院脊柱外科，北京 100012

骨质疏松症(Osteoporosis，OP) 是一种老年人群常见病，对老年人的身体健康构成了严重威胁[1]。骨质疏松性骨折(Osteoporotic fracture，OF)是骨质疏松症导致骨量减少，骨强度下降，轻微暴力即可发生的骨折，是OP最严重的后果[2]。骨折后的患者死亡率和致残率显著增加，给社会和家庭生活带来了沉重的经济和生活负担[3]。世界卫生组织和谢菲尔德大学联合开发的FRAX(fracture risk assessment tool)工具，是根据骨折危险因素和股骨颈骨密度(bone mineral density，BMD)，通过一系列大样本循证医学原始数据计算建立，用来评价未来 10年骨质疏松性骨折风险的一个计算机评估软件[4]。本文旨在应用FRAX工具模拟评估中国、日本、德国三国人群的10年内重要部位骨折概率及10年内髋部骨折概率，进而分析比较不同国家的骨折风险性。

1 材料和方法

1.1 对象

2017年1月至12月期间在航空总医院行骨密度检查者2 976例，年龄范围40岁～89岁，平均年龄60岁；男性941例，平均年龄59岁；女性2 035例，平均年龄60岁。骨密度设备为Hologic discovery wi。

1.2 方法

1.2.1数据收集：由接受培训并合格的护士对研究对象进行FRAX风险因素的面对面采集，包括年龄、性别、身高、体重、既往骨折史、父母髋部骨折史、当前是否吸烟、每日饮酒量超过3个或以上单位，是否服用肾上腺皮质激素、风湿性关节炎、以及其他继发性骨质疏松因素(如甲亢、溃疡性结肠炎等)[5]。

1.2.2FRAX风险评估：登陆网站 http://www.Sheffield.Ac.uk/FRAx/tool.jsp，分别选择中国大陆、日本、德国三种模式， 按要求录入相关信息，系统自动生成每位受试者在不同国别模式下的 10年内主要骨质疏松性 骨 折 概 率 (probability of a major osteoporotic fracture，PMOF) 及 10 年 内 髋 骨 骨 折 概 率(probability of hip fracture，PHF)[5]。

1.2.3分组：将得到的中国、日本、德国三国PMOF、PHF数据分别按年龄进行分组：40～49岁、50～59岁、60～69岁、70～79岁、80～89岁，共5个年龄组。

1.3 统计学处理

2 结果

2.1 基本特征(见表1)

表1 研究对象基本概况Table 1 Basic profile of the study participants

注：BMI：体重指数；BMD：骨密度值(g/cm2)。

2.2 骨折概率评估

采用FRAX模拟评估中国、日本、德国三国在不同年龄组10年内发生重要部位骨折概率(PMOF)和10年内髋部骨折概率(PHF)的差异(见表2、表3、表4)

表2 不同性别、不同年龄组PMOF、PHF在三国间的差异比较-方差分析/Kruskal-Wallis秩和检验Table 2 Comparison of PMOF and PHF among the three countries in different gender and age groups - ANOVA/Kruskal-Wallis test

PMOF：由表2可知，不论性别、年龄，三者间存在显著差异，由3、4可知，不论男性、女性，中国、日本、德国三国PMOF在40～49岁年龄组中国最小，德国最大，日本居中；50岁以上各年龄组均表现为中国最小，日本最大，德国居中，且差异有统计学意义。

PHF：由表2可知，不论性别、年龄，三者间存在显著差异，由表3、4可知，不论男性、女性，中国、日本、德国三国男性PHF在各年龄组均表现为德国最大，其中男性50～59、60～69岁中国与日本间PHF差异不明显，中国/日本与德国间有显著差异；70岁以上PHF中国最小，日本与德国间差异不明显，日本/德国与中国间有显著差异。女性50～59、60～69岁中国与日本间PHF差异不明显，中国/日本与德国间有显著差异；80岁以上PHF中国最小，日本与德国间差异不明显，日本/德国与中国间有显著差异。

表3 FRAX评估不同年龄组男性PMOF和PHF在中国、日本、德国三国间差异Table 3 The differences in PMOF and PHF of FRAX evaluation in males of different age groups in China, Japan and Germany

2.3 采用FRAx模拟评估中国、日本、德国三国PMOF、PHF随年龄的变化关系(见表5、图1、图2)

中国男性、女性PMOF、PHF均随年龄的增长而增长，但在80岁以上年龄组两者概率有所下降，日本、德国两国PMOF、PHF随年龄的增长而增长，三国50岁之前PMOF、PHF女性较男性稍大或相似，50岁以后PMOF、PHF女性大于男性，且女性PMOF、PHF增长的速度明显大于男性。

表4 FRAX评估不同年龄组女性PMOF和PHF在中国、日本、德国三国间差异Table 4 The differences in PMOF and PHF of FRAX evaluation in females of different age groups in China, Japan and Germany

表5 FRAX评估三国PMOF、PHF随年龄变化方差分析/Kruskal-Wallis秩和检验Table 5 ANOVA/Kruskal-Wallis test for changes in FRAX assessment of PMOF and PHF with age in the three Countries

注：*为偏态分布，采用Kruskal-Wallis秩和检验。

表4FRAX评估不同年龄组女性PMOF和PHF在中国、日本、德国三国间差异

Table4The differences between PMOF and PHF of FRAX evaluates in different age groups females in China, Japan and Germany

年龄组NPMOFPHF x±s两两比较tP x±s两两比较ZP40～49岁CHA2891.56±0.44CHA-JAP-9.59.0000.16±0.27CHA-JAP-2.18.029JAP2891.85±0.76CHA-GEM-60.50.0000.12±0.21CHA-GEM-5.71.000GEM2892.90±0.79JAP-GEM-26.61.0000.30±0.51JAP-GEM-7.74.00050～59岁CHA6702.63±1.39CHA-JAP-48.89.0000.45±0.77CHA-JAP-1.92.055JAP6704.33±1.49CHA-GEM-32.53.0000.41 ±0.71CHA-GEM-7.09.000GEM6703.86±1.63JAP-GEM22.87.0000.45±0.76JAP-GEM-8.88.00060～69岁CHA6204.07±1.91CHA-JAP-70.70.0001.13±1.34CHA-JAP-1.45.148JAP6207.47±2.93CHA-GEM-46.24.0001.28±1.61CHA-GEM-6.89.000GEM6206.26±2.98JAP-GEM99.29.0001.71±2.03JAP-GEM-5.39.00070～79岁CHA3225.82±2.63CHA-JAP-42.90.0002.54±1.92CHA-JAP-2.21.027JAP32215.18±6.20CHA-GEM-38.54.0004.57±4.44CHA-GEM-5.60.000GEM32211.97±5.35JAP-GEM42.38.0005.20±3.93JAP-GEM-3.47.00080～89岁CHA1346.67±2.49CHA-JAP-34.78.0003.22±4.61CHA-JAP-10.36.000JAP13421.16±7.13CHA-GEM-31.14.0007.69±4.19CHA-GEM-10.66.000GEM13416.65±6.00JAP-GEM17.41.0007.75±4.11JAP-GEM-0.20.839

图1 FRAX评估中国、日本、德国三国男性PMOF和PHF随年龄变化趋势Fig.1 The trend of change in FRAX evaluation of PMOF and PHF with age in males in China, Japan and Germany

图2 FRAX评估中国、日本、德国三国女性PMOF和PHF随年龄变化趋势Fig.2 The trend of change in FRAX evaluation of PMOF and PHF with age in females in China, Japan and Germany

3 讨论

骨质疏松症(osteoporosis，OP) 及其导致的骨质疏松性骨折(osteoporotic fracture，OF)已逐步成为世界范围内严重影响中老年人群身心健康的重要问题[6]，骨质疏松性骨折有较高的病残率和死亡率，骨质疏松症及骨质疏松性骨折的治疗和护理需投入巨大人力、物力，造成极大的家庭、经济、社会负担[7-8]。骨质疏松症是可防治的，尽早预防尽可能避免骨质疏松及骨质疏松性骨折十分重要。2008 年WHO推出骨折风险预测简易工具(FRAX)用于计算10年发生髋部骨折及任何重要的骨质疏松性骨折的发生概率，其定义了年龄、性别、骨密度、BMI、既往脆性骨折史、父母髋部骨折史等11种风险因子作为可疑骨折风险因子。本文对接受骨密度检查的2 976例受检者的相关数据信息，应用FRAX工具模拟成中国、日本、德国三国的数据分别进行评估，比较三国10年内重要部位骨折概率(PMOF)及10年内髋部骨折概率(PHF)的差异，进而分析比较不同国家的骨折风险性及随年龄的发展趋势。

3.1 PMOF、PHF与地域、经济发展程度关系

本文结果得出，按照FRAX骨折风险评估方法，不论男性、女性，在相同条件下，中国、日本、德国三国10年内发生重要部位骨折(PMOF)的概率在各个年龄段均为中国最小，而仅40～49岁年龄组PMOF德国大于日本，50岁以上各年龄组PMOF均为日本大于德国，且有显著差异。10年内发生髋部骨折的概率(PHF)，在各个年龄段均为的德国最大，在40～49岁、50～59岁年龄段中国大于日本；60岁以上年龄段日本大于中国。有研究指出骨质疏松性骨折的风险与国家发展程度、地域有一定关系[9]，之前有研究显示髋部骨折的发生率存在明显的地域差异，其中生活在北欧的高加索人发生率最高，其次是生活在北美的高加索人，亚洲人发生率居中，而黑人最低[10]。本文三国比较研究中显示，在相同条件下重要部位骨折的概率、髋关节骨折的概率最大者分别为日本和德国，显示发达的国家(日本、德国)发生骨质疏松性骨折的概率大于发展中国家(中国)。有证据显示，亚洲发展中国家髋部骨折的发生率也在迅速增加[11]，如香港作为中国的一个高度都市化的城市，髋部骨折的发生率较过去明显增加(约200%)。据报道，髋部骨折的发生率与本国经济发展的程度相关，例如中国香港和新加坡髋部骨折的发生率几乎等同于美国高加索人(19/10000)，而泰国和马来西亚的发生率分别是中国香港及新加坡的2/3-1/2[12]。骨质疏松性骨折的发生存在明显地域差异，欧洲国家发生骨折的概率大于亚洲国家，发达国家骨折的概率大于发展中国家，与本文研究结果相符。

3.2 PMOF、PHF与年龄、性别关系

本文结果得出，不论男性、女性，在相同条件下，中国、日本、德国三国PMOF、PHF均随年龄的增长而增长；50岁之前，中国、日本、德国三国人群在PMOF、PHF女性较男性稍大或相似，50岁以后各年龄组三国人群在10年内髋部骨折概率和10年内发生重要部位骨折概率均女性大于男性，且女性骨折增长的速度明显大于男性。年龄的增长，对骨密度有很大影响已被公认[13]，人在生长的过程中，随年龄骨骼增长，骨质骨量会发生变化，骨量变化在人的一生中可以分为三个时期：第一期(0～20 岁)为骨量增长期；第二期(30岁～40 岁)为骨量峰值相对稳定期；第三期(40 岁～)骨量减少期，女性 40～49 岁、男性40～64 岁阶段骨量开始减少，即骨量丢失期，随后骨量随年龄增长而降低，骨质疏松发病率随年龄增高而升高[14]。研究表明，骨质疏松症的发生在 50岁以后随年龄的增加呈指数增长，且年龄增长所导致的骨折风险的提升速度要远高于骨量的下降速度[15-16]；其中中老年女性PMOF、PHF的发病率、随年龄的发病提升速率及致残比例均明显高于男性，50岁以后的绝经后女性表现尤为明显，主要与雌激素水平相关，大量基础研究显示，雌二醇和雌酮可刺激成骨细胞分泌胰岛素样生长因子-1(IGF-1)，IGF-1可刺激成骨细胞活性，从而促进骨形成而增加骨量，绝经后女性雌激素水平下降，雌二醇及雌酮对骨细胞的刺激水平明显降低，减少了IGF-1对骨细胞的刺激活性，从而骨量减少，骨质疏松发病率明显提高[17]。尽早对骨质疏松高发人群进行临床干预，尽可能降低或延缓骨质疏松症的发病对疾病的发展和预后有重要意义。

研究中存在的问题及不足之处：(一)本文采用中国人的数据模拟分析评估了中国、日本、德国三国的10年内的骨质疏松性骨折概率，随初步反映了在同等条件下三国间存在的差异，但不同国家、地区人群的自身情况受地域、环境、饮食日光照射等多种方面的影响存在较大差异，故尚不能完全真实反应骨质疏松性骨折在三国间的差异，需进一步研究证实；(二)关于WHO指南中提到的未来10年骨折概率>20%作为干预指标，在本文研究中，各年龄组中国国家骨质疏松性骨折的概率均小于20%，即使概率最高的80岁以上老年人骨折概率也仅为6.7%，不符合临床干预的参考价值，如何设置符合临床要求的干预值范围等问题需进一步研究。

综上所述，本文采用FRAX工具模拟评估了中国、日本、德国三国人群的10年内重要部位骨折概率及10年内髋部骨折概率，并对其进行分析比较得出骨质疏松性骨折的发生概率存在地域差异，在同等条件下，欧洲国家发生骨质疏松性骨折的概率大于亚洲国家，发达国家骨折的概率大于发展中国家。骨质疏松性骨折的发生概率随年龄增长而增长，女性较男性发生骨质疏松性骨折的风险更高。