预测骨质疏松性髋部骨折风险的研究进展

冯柏涵，张文龙

（1.包头医学院研究生院，内蒙古 包头 014040；2.内蒙古科技大学包头医学院第一附属医院创伤二科，内蒙古 包头 014017）

骨质疏松作为最为常见的骨骼疾病已被人们熟知，骨量降低、骨皮质变薄、骨微结构改变是该疾病的特点。骨质疏松性骨折又被称为低能量性骨折、脆性骨折，是指在骨质疏松的基础上，遭受非致伤因素所致的骨折。随着年龄的增加，发生骨质疏松性骨折的风险也随之升高。其中骨质疏松性髋部骨折以其高致残率与高死亡率成为骨质疏松性骨折中的头号健康杀手[1]。在研究如何对骨质疏松性髋部骨折进行行之有效的治疗的同时，如何准确预测进而预防其发生也成为医学界亟待解决的问题。本文就现今主流预测骨质疏松性髋部骨折的方法进展进行综述，介绍骨密度、骨折风险评估工具（FRAX）、髋关节结构分析（HSA）、骨小梁评分（TBS）等预测方法及应用现状，旨在为减少骨质疏松性髋部骨折的发生提供理论依据。

1 骨密度

骨密度可以应用于评估骨骼强度，又是评价骨质疏松的重要指标之一，也是较早的骨质疏松性骨折的预测工具，其具有简洁性、基础性等特点，可反映骨量的流失，也可预测骨折发生风险程度。目前，世界上所公认的检测骨密度的方法是双能X线吸收（DXA）法，这种方法虽是近10年才被应用于临床工作，但其实已被医学界研究了近30年，其工作原理是将从X线球管释放的X线通过高kedge材料吸收过滤，分成高、低两种X线，从而测定骨矿含量和骨密度，DXA具有精度高，不受检查部位限制，对人体危害小等优点[2]。有研究采用DXA测量6 000余名腰椎骨折、股骨颈骨折、骨质疏松性髋部骨折患者骨折部位的骨密度，并进行骨质疏松治疗，5年后，再次对骨密度进行疗效评估，结果发现，通过骨密度上升、下降数值的变化，可对骨折患者复发风险进行评估[3]。虽然临床可通过测量骨密度来预测骨质疏松，但其诊断的准确率只有65%[4]。而且近期的研究也发现，髋部骨质疏松骨折与骨密度的关联目前还存在一定的争议，如果从时间轴上看，年龄的增加所导致的骨质疏松性髋部骨折的风险与相应年龄段骨密度值下降测算得出的骨质疏松性髋部骨折风险的上升程度相差较大[5]。在骨密度与骨折类型方面，业界存在争议较大，有研究提示，发生粗隆间骨折患者的骨密度值较股骨颈骨折更低[6]；也有研究提示，骨密度与髋部骨折类型无相关性[7]。故骨密度不宜用作对髋部骨折的评估。

2 FRAX

2.1 FRAX简介 自2007年问世，FRAX以其简便的操作方法，较长的可预测时间（其可预测被测试者10年内发生骨质疏松性髋部骨折的风险），一步步成为当今最主流的骨质疏松性骨折预测工具。FRAX将年龄、性别、身高、发生过脆性骨折、父母发生过脆性骨折、吸烟、使用糖皮质激素、患有类风湿关节炎、患有继发性骨质疏松、大量饮酒史、患有可导致骨质疏松的疾病作为骨质疏松性髋部骨折的危险因素，在FRAX网站中选择地区，填写危险因素后，便可得到10年内发生骨质疏松性髋部或其他重要部位骨折的概率。美国国家骨质疏松基金会（NOF）根据FRAX评估结果提出绝对性骨折风险阈值：10年内发生骨质疏松性髋部骨折概率≥3%，从侧面肯定了FRAX对预测骨质疏松性髋部骨折发生的准确性[8]。

2.2 FRAX的局限性 CLARK等[9]在研究拉丁美洲七国评估阈值时指出，各个国家之间数据存在异质性，各个国家特定的FRAX模型（干预阈值）比全球FRAX模型更合适本国的预测。与此同时65个国家先后根据本国实际情况修改干预阈值，中国也是其中的一员。赵国阳等[10]于中国江苏镇江地区进行的研究证实，中国FRAX模型可预测骨质疏松性骨折的危险性，尤其适用于预测骨质疏松性股骨颈骨折。但就目前对FRAX的研究与应用程度来说，仍存在一定的局限性。当今FRAX主要应用地是美国、英国、西班牙等国家。中国虽也构建并完善、修订了本国的FRAX干预阈值，但目前并没有使其发挥出应有的作用。分析原因在于，一方面由于幅员辽阔，这对形成一种普适于本国人民的干预阈值存在不利影响；另一方面FRAX在国内还远未得到重视[11]。

2.3 提高FRAX准确性的相关意见 FRAX理论上是一种可以脱离DXA的简便预测工具，可选择不输入骨密度，但有研究指出，输入骨密度的FRAX预测结果低于不输入骨密度，且相较于女性患者，男性更为推荐输入骨密度[12]。因此尤其在缺乏DXA的基层医院，更加需要另一种简便易行的方法辅助提高FRAX预测的准确性。黄佳涌等[13]筛选101例发生骨质疏松性髋部骨折患者为试验组，92例未发生骨质疏松性髋部骨折患者为对照组，进行病例对照研究，结果显示，试验组患者股骨颈骨密度与血清睾酮水平均明显低于对照组，差异有统计学意义（P＜0.05）。在之后的研究中，筛选220例男性骨质疏松性髋部骨折患者为试验组，300例未发生骨质疏松性髋部骨折男性患者为对照组，进行病例对照研究，结果显示，血清睾酮是骨质疏松性髋部骨的危险因素，差异有统计学意义（OR= 2.140，P＜0.05），低水平的血清睾酮可能是骨质疏松性髋部骨折的危险因素之一，这种方法可以通过检测患者血清睾酮水平早期判断股骨、颈骨密度，与FRAX结合可以在简便操作的同时提高预测精度。但如何将血清睾酮水平与FRAX科学结合仍需进一步研究。

3 HSA

HSA是一种远离骨密度的骨质疏松性髋部骨折预测工具，其更注重于骨骼本身的几何结构，伴随着年龄增长与骨量的流失，骨结构将发生重构，髋部骨几何结构也会相应改变，这种变化在高龄老人中尤为明显。HSA的原理是通过DXA得到骨几何结构的各种重要参数，带入HSA软件中进行计算，得到脆性骨折分析参数数据，进而预测脆性骨折的发生。CARLOS等[14]使用CT还原了股骨近端三维模型，又通过有限元（FE）分析计算风险因子（RF），最后应用多元线性回归分析与Akaike信息准则（AIC）确定最优回归模型，并使用另两组模型代入最优回归模型中，验证了HSA的预测能力。临床工作中HSA的预测能力与预测精度还有待商榷，CARLOS研究中的最优回归模型中仅含有屈曲比（BR）和颈干角（NSA）两个分析参数。经过后来的相关研究增加了3个分析参数：骨横截面积（CSA）、横截面惯性矩（CSMI）、骨外径（DO）[15]。也有研究表明，截面模量（SM）也与髋部骨折相关[16]，但此方面的研究较少，且无研究表明HSA的预测能力优于骨密度，由于缺乏统一评判标准，导致HSA的预测效果不明确，尚不能独立预测骨质疏松性髋部骨折。

4 TBS

在使用骨密度预测脆性骨折时，部分脆性骨折患者骨密度值级别仅为“骨量减少”，甚至处于正常骨量范围，说明骨密度并不能完整的涵盖大部分影响骨折预测的因素。TBS应运而生，其是一种依赖DXA的独立骨折风险预测因子，可从DXA图像所得到的灰阶结构指数发展而来，不但可以从宏观角度显示骨量，还可以从微观角度间接反映骨小梁，且TBS不会受退行性改变和重叠钙化的影响，有潜力成为一种有价值的预测方法。已有研究提及TBS与骨折具有明显相关性[17]。2018年发表的一篇专家共识中表示，TBS值每下降1 SD，绝经后女性骨质疏松性髋部骨折的风险会增加20% ～ 50%，而老年男性脆性髋部骨折发生风险也会增加30% ～ 40%，且此共识中TBS与“绝经后女性骨质疏松性髋部骨折风险”“大于50岁男性髋部骨折发生风险”有关，推荐等级分别达到了Good-B-W和Fair-B-W[18]。但TBS在国内的研究并不广泛，病例对照研究所调查的群体多为白种人，Meta分析与专家共识中所纳入的数据与研究结果同样多为白种人，这便导致了在国内使用TBS所得出的结论与真实情况可能出现偏差。其次，目前世界卫生组织（WHO）对于TBS尚未确定分类截点，此前进行的研究所使用的为未标准化的TBS阈值，故TBS目前尚不能对其进行预测。

5 跌倒对骨质疏松性髋部骨折的影响

查阅骨质疏松性髋部骨折患者病历时，病史中往往可以发现跌倒史，多项研究中也证实了髋部脆性骨折与跌倒息息相关，甚至可以作为骨折的独立危险因素存在[19-20]。在北京海淀区进行的一次调查中发现，121例脆性骨折患者致病因素中，跌倒占到了60.33%，髋部骨折组患者中，这一比例更是达到了91.30%[21]。相反，也有研究提及，从跌倒这一事件总体来看，低暴力骨折虽大多发生于站立高度甚至低于站立高度的跌倒，但跌倒后发生骨折的概率仅为5% ～ 10%[22]。从结果来看，旨在减少跌倒的干预措施预防骨折通常并不成功。FRAX将脆性骨折病史、父母脆性骨折病史作为危险因素，却未将跌倒作为危险因素。一是因为“跌倒”并不是仅仅只有一种情况，很难将“跌倒”这一因素标准化；二是因为表面上看跌倒虽然确实与骨折息息相关，但没有资料可以明确表示通过药物干预治疗可以减少跌倒所致骨折的患者再发生跌倒骨折的风险。而危险因素是基于“可以通过治疗而被减少”所定义和选择的，所以并未将“跌倒”纳入危险因素中。且目前各类预测工具多没有将“跌倒”，以及易引发跌倒的基础疾病（如缺血性脑卒中后遗症期、眩晕症、短暂性脑缺血发作等）纳入预测工具中[23]。但研究中也表示，存在跌倒史却可以作为预测未来骨折的危险因素之一，由于FRAX未考虑跌倒史，在预测存在跌倒史的个体骨折风险时可能会受此影响，长远来看，将“跌倒”这一因素标准化后作为危险因素加入FRAX中或许是解决这一问题的理想方法，在标准化未完成之前，则应该在用户使用FRAX时指导用户如何将跌倒史考虑其中[24]。FRAX- 小组委员会已经审查了相关证据，并就如何将“跌倒”纳入FRAX中提出了一些建议，目前FRAX官方称，尽管仍未将“跌倒”作为危险因素，但在算法中已将跌倒考虑在内。

6 小结与展望

骨质疏松作为目前最为常见的骨骼疾病，骨质疏松性髋部骨折作为威胁生命健康的重大疾病，在世界范围内得到了广泛的关注，对于骨质疏松症或骨质疏松性骨折，最佳的评价方法是测量骨强度，但目前临床上缺乏无创测量骨强度的方法，因而产生了各类预测工具，从精确且对患者危害性较小的DXA测骨密度到整合各类危险因素综合测算，可以预测十年内骨折风险的FRAX，从宏观显示骨量、微观反映骨小梁又不会受到退行性改变及重叠钙化影响TBS到另辟蹊径，从骨骼肌本身肌肉质量和功能出发预测骨折的身体表现与肌肉力量分析，虽然目前各工具均具有一定局限性，但业界研究人员从未停止改进的脚步。故本文通过对各种预测骨质疏松性髋部骨折工具的介绍，概述了目前主流预测工具的特点与局限性，就预测工具本身局限性及我国临床实际情况提出改善意见，为准确预测骨质疏松性髋部骨折，并采取相关措施减少骨质疏松性髋部骨折风险作出贡献。