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骨小梁评分在预测内分泌代谢性疾病中骨折风险性的可行性进展

2021-01-04吕顺一

中国医药导报 2021年15期
关键词:性骨折微结构骨骼

吕顺一 徐 进

1.山东中医药大学中医学院,山东济南 250000;2.山东省立医院内分泌科,山东济南 250000

[关键字] 骨质疏松症;骨折风险评估;骨小梁评分;内分泌疾病

骨质疏松症是一种常见的代谢性骨病,其特征为骨骼微结构损坏伴骨量下降和骨骼脆性增加,主要表现为骨小梁变细、数量减少、间隙增宽。总体而言,这些变化导致骨折风险增加。骨质疏松性骨折(脆性骨折、低创伤性骨折)是在没有重大创伤的情况下,由站立、低于身高的高度跌倒及其他日常活动而引起的骨折。2016 年我国老年人骨质疏松症患病率高达36%,由此可见骨质疏松症在我国已成为重要的公共卫生问题,骨质疏松症造成最严重后果是骨质疏松性骨折[1]。因此,确定具有评估其风险的工具非常重要,以便采取适当的治疗使内分泌代谢性疾病患者骨质疏松性骨折的风险最小化。

1 骨小梁评分(TBS)及其现行评估结果

TBS 是一种利用腰椎双能X 线骨密度仪(DXA)图像生成的灰度结构指数,TBS 工具是一种经美国食品药品管理局批准的软件插件,可用于较新版的DXA 系统。作为一种从DXA 成像获得二维平面图像并进行三维结构重建的计算分数,TBS 可一定程度地反映3D 骨骼特征,如骨小梁数量、间隔和连接密度,所以TBS 可以用作评价骨骼微结构的状态[2-4]。由于TBS 是使用先前DXA 图像获得的,因此这些数据可直接与区域骨密度(BMD)比较,提示TBS 可以区分两个具有相同BMD 但骨小梁特征不同的骨骼微体系。

由于DXA 仅提供有关BMD 的信息,而骨骼微结构没有得到评估,因此近年来多使用TBS 作为评估骨折风险性的补充工具,且相对其他非侵入性评估工具,TBS 具有更为便利,成本更低,因此在评估骨折发生率方面有一定临床优势。然而,至今尚未定义对正常和异常TBS 值进行区别的特定值。唯一可用的TBS值范围是对绝经后女性建议的范围[5-7],即TBS>1.350单位被认为是正常;1.200 单位≤TBS≤1.350 单位提示有部分退化的骨微结构;TBS<1.200 单位可以定义为退化的骨骼微结构[7]。

2 TBS 与内分泌代谢性疾病

大量临床实验数据表明,许多内分泌代谢性疾病会大大增加脆性骨折的发生率,DXA 是评估骨折风险的关键工具,但存在一定局限性,故可使用TBS 作为一种非侵入性补充工具,在临床上预测内分泌代谢性疾病骨折的风险性。另外,在2019 年国际临床BMD测量学会年会(ISCD)会议上,对现有最佳研究结果审查得出结论:TBS 在监测抗吸收治疗方面的作用尚不清楚,但对监测合成代谢治疗可能有用[8]。

2.1 TBS 和糖尿病

目前许多研究表明,糖尿病患者骨折的风险较高。一项研究中显示,患有骨折的1 型糖尿病(T1DM)患者的TBS 明显低于没有骨折的T1DM 患者,其研究结果表明低TBS 与T1DM 患者骨折的发生率独立相关[9]。一项169 例2 型糖尿病女性绝经后的回顾性研究发现,椎体骨折(VF)组的TBS 明显低于无VF 组,然而两组BMD 比较差异无统计学意义[10]。该研究还发现,在T2DM 患者中,血糖控制良好的患者的TBS高于血糖控制不良的患者[11]。另一项研究证实了这一点,TBS 与糖化血红蛋白、空腹血糖、空腹胰岛素和稳态模型评估呈负相关[12]。

基于以上研究可推测,与非糖尿病患者比较,糖尿病患者的TBS 降低而BMD 增加或不变,TBS 可用来识别BMD 正常但骨骼退化的糖尿病患者,TBS 可作为评估糖尿病患者骨折风险的补充性工具,为其相关并发症的防治提供有力证据,甚至可成为评估糖尿病患者骨质疏松性骨折发生的独立预测因子。

2.2 TBS 和甲状腺及甲状旁腺相关疾病

目前关于甲状腺及甲状旁腺相关疾病与TBS 关系的研究较少,一项对同时接受长期促甲状腺激素抑制疗法(TST)的绝经前和绝经后分化型甲状腺癌(DTC)患者进行比较的研究中表明,与绝经前患者比较,接受TST 的DTC 绝经后患者的TBS 更低,而BMD 二者没有显著差异[6],与其他研究结果一致[13]。基于以上研究,推测TBS 可以用于评估绝经后DTC 患者长期接受TST 的骨折风险,利于优化其治疗方案,但关于评估甲亢、甲减患者骨折风险与TBS 相关性的临床研究仍较少,有较大的探索的空间。

原发性甲状旁腺功能亢进症(PHPT)已证实与皮质骨丢失和骨折风险增加有关。在一组前瞻性研究[14]中,对VF 与TBS 的相关性进行评估。该研究结果显示,PHPT 患者的TBS 与VF 患病率呈负相关。在随后为期两年的随访中,接受手术治疗的患者TBS 显著增加,且VF 发生率降低;接受保守治疗的患者TBS 显著降低,VF 患病率升高。另外在一项的横断面研究中,评估了TBS 与高分辨率外周定量计算机断层扫描(HRpQCT)测量的体积BMD、骨骼微结构和骨硬度的关系。研究结果显示,除桡骨骨小梁厚度和骨小梁硬度外,TBS 与全骨硬度及其他HRpQCT 指标均呈正相关[15]。基于以上临床研究数据证实,在PHPT 患者中,TBS 与VF 发生率相关,且术后TBS 有所改善,手术治疗可显著降低PHPT 患者骨折风险。同时可推断,TBS 可以一定程度地反映骨骼微结构和骨强度的状况,可作为预防BMD 漏诊PHPT 患者骨质疏松性骨折的有用工具,利于该类患者治疗方案的优化。

2.3 生长激素/胰岛素样生长因子1(GH/IGF-1)轴的疾病和TBS

肢端肥大症是由生长激素(GH)分泌过多引起的罕见的慢性疾病,往往是由垂体腺瘤引起的[16]。大量研究表明,BMD 正常的肢端肥大患者仍存在较大的脆性骨折风险,推测GH/IGF-1 的过度分泌可能会影响骨骼微结构[17]。临床数据显示,肢端肥大症患者的腰椎TBS 值均低于对照组,然而所有患者的BMD值均相似[18]。一项研究对肢端肥大症组和健康对照组的TBS 进行了比较,同时还比较了定量CT 测量的脊柱容积BMD(LS vBMD)与脂肪库之间的关系,结果显示肢端肥大症组的LS vBMD 和TBS 与心外膜脂肪组织厚度呈负相关,提示肢端肥大症治疗导致的TBS低估主要是由于脂肪堆积造成的[19]。可能由于GH/IGF-1 过度分泌,骨小梁结构的变化而导致骨折风险的增加。另一方面,有研究显示,生长激素缺乏症(GHD)也可对骨骼结构有一定影响[20]。该研究中记录研究对象腰椎和股骨的BMD,两年内BMD 增加显著,另外在GHD 患者亚组中,观察到重组人生长激素替代疗法(rhGH)对TBS 有一定的影响作用,经过两年rhGH治疗后在患者椎体(L4)观察到了TBS 增加的最高值。另一组前瞻性研究观察18 例成年GHD 患者长期rhGH 治疗(7 年)期间的代谢参数、BMD、骨骼微结构和生活质量的变化,结果显示在7 年的治疗时间内,TBS 一直保持在基线水平,而LS vBMD 明显升高(P=0.01)[21]。

因此可推测,长期rhGH 治疗对GHD 患者的BMD 和生活质量有改善作用,而对TBS 的影响目前仍有争议,对GHD 患者及rhGH 治疗后骨折发生率方面缺乏相关临床数据记录及相关研究,故TBS 在GHD患者预测骨质疏松性骨折发生率方面仍有一定研究空间。

2.4 TBS 和糖皮质激素

目前大量临床研究表明,外源性糖皮质激素和内源性糖皮质激素过量均与骨折风险增加相关,而通常与BMD 无明显相关性[16,22-23]。一项针对102 例肾上腺偶发瘤(AI)患者的研究表明,亚临床高皮质醇血症(SH)患者的LS vBMD、股骨总BMD 和TBS 均低于无SH 的患者和对照组。同时logistic 回归分析显示,其脆性骨折的发生率与低TBS、低TBS 合并低LS vBMD 相关,与低LS vBMD 没有相关性。另外,TBS 独立预测了亚组中的40 例患者在之后的两年内将发生新的骨折,且与LS vBMD、体重指数和年龄等因素无关[22]。

通过以上研究结果可推测,TBS 联合LS vBMD可预测患者骨折发生的风险,TBS 在预测AI 患者骨折风险方面有一定特异性,甚至可以独立预测骨折发生率,因此在预测AI 患者骨质疏松性骨折风险方面,TBS 是一种具有优势的诊断性工具。

另一方面糖皮质激素(GC)是临床上使用较为广泛的有效抗感染及免疫抑制剂[24]。GC 的治疗有许多不良反应,继发性骨质疏松症是常见的不良反应之一,接受GC 治疗的患者30%~50%会出现骨质疏松症或骨折[25-26]。一项临床研究分析TBS 评估GC 治疗患者骨折危险性,并与BMD 评估价值进行比较,这项横断面研究包括127 例接受3 个月以上GC 治疗的患者,结果表明大部分患有VF 的患者BMD 在正常范围内,显示BMD 的诊断准确性较差。而TBS 在评估VF 患者时非常敏感,76%的患者TBS 显示骨骼微结构退化[27-28]。

以上研究结果提示在评估接受GC 治疗的患者骨骼脆性方面,TBS 在一定程度上比BMD 具有更大的准确性,因此TBS 在评估GC 诱发骨质疏松性骨折的风险方面可考虑作为主要的诊断工具,利于改善患者未来的生存状况。

3 结论与展望

虽然TBS 是一种新兴的诊断工具,但大量研究证实了该技术在预测骨质疏松性骨折风险的有利优势。多项研究表明许多内分泌相关性疾病会增加患者的脆性骨折风险,因此,其患者已经成为一个应该常规进行TBS 的群体,同时也应结合BMD 和骨质疏松性骨折风险预测简易工具等临床诊断工具。但TBS 在临床和技术方面仍有一定的局限性,如随着DXA 图像分辨率的降低,TBS 会增加。此外,脊柱下的软组织厚度会导致TBS 降低[28]。但总体来讲,大量实验数据和科学理论基础仍支持TBS 的使用,并支持将其应用于日常的临床实践中,有助于医师改善内分泌代谢性疾病患者的治疗方案,从而提高其生存质量。由于TBS 作为一种新兴技术在评估骨质疏松性骨折风险中很有希望成为一种使用度高、高效且权威的临床工具,对此还应进一步开发和研究,关于TBS 在其他特殊内分泌疾病中预测骨质疏松性骨折发生的作用仍需要进一步的探索和研究。

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