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编号:10205547
股骨颈骨密度和股骨颈轴长与老年髋部骨折的关系
http://www.100md.com 《中华骨科杂志》 2000年第4期
     股骨颈骨密度和股骨颈轴长与老年髋部骨折的关系

    唐海 罗先正 任素梅 汪念楠

     摘要 目的:探讨股骨颈骨密度、股骨颈轴长与髋部骨折的关系,了解股骨颈骨密度、股骨颈轴长预测髋部骨折的能力。方法:通过双能X线吸收骨密度测量仪测量髋部骨折组患者和同龄男女非骨折对照组的股骨颈轴长、股骨颈骨密度,分析比较两种测量指标预测股骨颈骨折的敏感性。结果:不同性别骨折组患者的股骨颈骨密度均明显低于同年龄、同性别对照组,差异有非常显著性意义(P<0.01),而骨折组与非骨折组男女股骨颈轴长间差异无显著性意义(P>0.05)。多元直线回归分析发现骨折发病率仅与股骨颈骨密度有关。结论:股骨颈骨密度值可以预测股骨颈骨折的发生,而股骨颈轴长与股骨颈骨折的发生无关。
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     关键词:骨密度 股骨颈 髋骨折

    随着社会的老龄化,老年人髋部骨折的发病率越来越高。由于髋部是骨质疏松的好发部位之一,国内外一些学者对髋轴长(hipaxislength,HAL)进行研究发现,HAL可以预测髋部骨折的发生[1,2];但也有许多学者提出相反的结论[3,4]。本文通过双能X线吸收骨密度测量仪(dualenergyX-rayabsorptiometry,DEXA)测量股骨颈轴长(femoralneckaxislength,FNAL)、股骨颈骨密度,分析其与股骨颈骨折的关系,探讨通过测量股骨颈轴长和股骨颈骨密度预测股骨颈骨折发生的可行性。

    资料与方法

    我们选择了近两年来由于轻微外力造成的股骨颈骨折患者106例,其中女70例,年龄60~83岁,平均69±9.0岁;男36例,年龄60~93岁,平均71±9.3岁。同时选择了同年龄健康对照组110例,其中女70例,年龄60~80岁,平均65±7.6岁;男40例,年龄60~88岁,平均70±9.7岁。
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    对所有患者和对照组人群进行了身高、体重的测定,同时在DEXA上测量股骨颈骨密度和FNAL。FNAL指沿股骨颈中轴线向近侧交于股骨头顶点,向远侧交于大转子下缘的距离。而HAL指沿股骨颈中轴线向近侧通过股骨头顶点交于小骨盆边缘,向远侧交于大转子下缘的距离(图1)。由于DPX-L型DEXA的标准骨窗不包括髋臼内缘,故只能测量FNAL。一些研究发现FNAL与HAL有非常好的相关性[5]。测量部位:骨折组为健侧,非骨折组为右侧。t223.gif (1983 bytes)

    AB FNAL

    AC HAL

    图1FNAL、HAL测量示意图

    所用的仪器均为美国Lunar公司的DPX-L型双能X线吸收骨密度测量仪。所有数据均采用SPSS7.5统计数据包,进行t检验和多元直线回归分析。
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    结果

    骨折组与非骨折组男女分别进行比较,如表1、2所示。体重及股骨颈骨密度差异均有显著性意义(P<0.05和P<0.01),骨折组不论男女,体重均高于非骨折组,而股骨颈骨密度均低于非骨折组。两组男女身高和股骨颈轴长的差异无显著性意义(P>0.05)。

    表1骨折组与非骨折组女性年龄、身高、体重、股骨颈骨密度、股骨颈轴长比较(x±s)

    性别

    年龄

    身高(cm)

    体重(kg)

    股骨颈骨密度(g/cm2)

    股骨颈轴长(mm)
, 百拇医药
    非骨折组(n=41)

    65±7.6

    157±5.24

    61.13±11.54

    0.773±0.09

    85.74±5.02

    骨折组(n=36)

    69±9.0

    156±7.64

    56.81±7.99

    0.642±0.09

    85.96±4.15
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    P值

    0.256

    0.300

    0.023

    0.000

    0.811

    表2骨折组与非骨折组男性年龄、身高、体重、股骨颈骨密度、股骨颈轴长比较(x±s)

    性别

    年龄

    身高(cm)

    体重(kg)

    股骨颈骨密度(g/cm2)
, 百拇医药
    股骨颈轴长(mm)

    非骨折组(n=41)

    70±9.7

    171±6.50

    74.97±8.45

    0.903±0.10

    95.67±5.20

    骨折组(n=36)

    71±9.3

    170±6.12

    67.19±13.15

    0.683±0.13
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    96.61±6.14

    P值

    0.875

    0.410

    0.008

    0.000

    0.969

    骨折组的男女在身高、体重及股骨颈轴长方面差异均有非常显著性意义(P<0.01),表明男女在生理及解剖结构上有明显差异;但在股骨颈骨密度上差别不大,说明发生骨质疏松性骨折的男女的骨密度都下降到一定水平,而与生理及解剖结构差异关系不大(表3)。而非骨折组的男女比较,无论在身高、体重、股骨颈轴长及骨密度方面差异均有非常显著性意义(P<0.01),这是男女生理及解剖结构上的差异所决定的,与正常男女的生理、解剖结构差异一致(表4)。表3骨折组男女年龄、身高、体重、股骨颈骨密度、股骨颈轴长比较(x±s)
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    性别

    年龄

    身高(cm)

    体重(kg)

    股骨颈骨密度(g/cm2)

    股骨颈轴长(mm)

    非骨折组(n=41)

    69±9.0

    156±7.64

    56.81±7.99

    0.642±0.09

    85.96±4.15
, 百拇医药
    骨折组(n=36)

    71±9.3

    170±6.12

    67.19±13.15

    0.683±0.13

    96.61±6.14

    P值

    0.079

    0.000

    0.000

    0.064

    0.000
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    表4非骨折组男女年龄、身高、体重、股骨颈骨密度、股骨颈轴长比较(x±s)

    性别

    年龄

    身高(cm)

    体重(kg)

    股骨颈骨密度(g/cm2)

    股骨颈轴长(mm)

    非骨折组(n=41)

    65±7.6

    157±5.24

    61.13±11.54
, 百拇医药
    0.773±0.09

    85.74±5.02

    骨折组(n=36)

    70±9.7

    171±6.50

    74.97±8.45

    0.903±0.10

    95.67±5.20

    P值

    0.895

    0.000

    0.000
, 百拇医药
    0.000

    0.000

    从表5可以看出,女性年龄与骨折发病率呈正相关(r=0.238,P<0.05),与股骨颈骨密度呈明显的负相关(r=-0.442,P<0.01)。股骨颈轴长与年龄、股骨颈骨密度和骨折发病率无关(r=0.094,r=-0.013,r=0.023,P均>0.05)。从骨折发病率看,除与年龄呈正相关外,与骨密度呈明显的负相关(r=-0.574,P<0.01),而与股骨颈轴长无相关性(r=0.023,P>0.05)。表5女性各因素直线相关系数比较

    因素

    年龄

    股骨颈骨密度

    股骨颈轴长

    骨折发病率
, 百拇医药
    年龄

    -

    -0.442**

    0.094

    0.238*

    股骨颈骨密度

    -0.442**

    -

    -0.013

    -0.574**

    股骨颈轴长

    0.094

    -0.013
, 百拇医药
    -

    0.023

    骨折发病率

    0.238*

    -0.574**

    0.023

    -

    注:*P<0.05**P<0.01

    从表6也可以看出,男性年龄与股骨颈骨密度呈高度负相关(r=-0.378,P<0.01)。从骨折发病率看,与股骨颈骨密度呈高度负相关(r=-0.682,P<0.01)。股骨颈轴长与年龄、股骨颈骨密度和骨折发病率无关(r=-0.130,r=0.033,r=-0.005,P>0.05),这些结论与女性的一致。表6男性各因素直线相关系数比较
, 百拇医药
    因素

    年龄

    股骨颈骨密度

    股骨颈轴长

    骨折发病率

    年龄

    -

    -0.378*

    -0.130

    0.122

    股骨颈骨密度

    -0.378

    -
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    0.033

    -0.682

    股骨颈轴长

    -0.130

    0.033

    -

    -0.005

    骨折发病率

    0.122

    -0.682*

    -0.005

    -

    注:*P<0.01
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    为了进一步了解各个因素对骨折发病率的影响,将年龄、股骨颈骨密度、股骨颈轴长因素进行多元直线回归分析,结果如表7、8所示。

    表7女性各因素对股骨颈骨折的影响

    因素

    非标准系数

    标准系数

    常量

    标准误

    β值

    t值

    P值

    常数

    2.630
, 百拇医药
    1.252

    -

    2.101

    0.038

    年龄

    3.822E-04

    0.004

    0.007

    0.069

    0.945

    股骨颈骨密度

    -2.622

    0.435
, 百拇医药
    -0.598

    -6.033

    0.000

    股骨颈轴长

    -7.94E-04

    0.009

    -0.008

    -0.091

    0.928

    表8男性各因素对股骨颈骨折的影响

    因素

    非标准系数
, 百拇医药
    标准系数

    常量

    标准误

    β值

    t值

    P值

    常数

    4.966

    1.699

    -

    2.922

    0.005

    年龄
, 百拇医药
    -9.97E-03

    0.005

    -0.198

    -1.837

    0.071

    股骨颈骨密度

    -2.261

    0.337

    -0.729

    -6.712

    0.000

    股骨颈轴长

, 百拇医药     2.176E-03

    0.009

    0.025

    0.256

    0.799

    从表7、8中可以得出

    女性:股骨颈骨折发病率=2.630-2.622×股骨颈骨密度

    男性:股骨颈骨折发病率=4.966-2.261×股骨颈骨密度

    从回归方程我们可以看出影响股骨颈骨折发病率的因素只有股骨颈骨密度,而年龄、股骨颈轴长等因素对其影响不大。讨论

    大量的研究已经证实骨折的发生与骨密度的高低有非常密切的关系,骨密度越低,骨折的发病率就越高,本文的研究也充分证明了这一点。然而骨折的发生从内因看需要两个因素,即骨量和骨质量;前者已有大量的研究,而对后者的研究最近也开始加强了。所谓骨质量的变化,即骨结构的变化。目前对骨质量的非侵入性研究尚不完善,仍在探索之中。国外的一些研究认为髋轴长可以预测股骨颈骨折的发生,且与股骨颈骨折发病率呈正相关[1,6],老年女性髋轴长每增加一个标准差,其髋部骨折发病率就增加1.8倍[6]。国内外的一些研究发现,发生髋部骨折的老年女性的平均髋轴长要明显大于非骨折对照组[1,2,6],但也有许多研究对此提出异议,认为HAL与髋部骨折的发生无任何相关性[3-5]
, 百拇医药
    髋关节的受力是非常复杂的,是一种复合载荷作用于股骨头上。因此在股骨颈横断面上所作用的力是压力、弯力、剪切力的复合,从股骨颈骨小梁的分布可以看出压力线和张力线十分明显,这充分说明了股骨颈的受力状态。步态分析研究表明股骨颈处于最大的应力状态,是人体股骨的薄弱环节。当骨量明显下降,导致骨强度明显下降时,易于发生骨折。

    股骨颈轴长与髋轴长到底有何不同?从图1中可以发现:FNAL仅为股骨颈的长度,而HAL则包括股骨颈的长度、髋臼间隙和髋臼到骨盆内缘的宽度。研究发现FNAL与HAL有很好的相关性。Peacock等[7]的研究发现HAL与髋部骨折的发病率有明显的相关性,但股骨颈长度、髋臼间隙和髋臼到骨盆内缘的宽度等每一个单因素却与髋部骨折的发病率无任何相关。本文研究显示FNAL也与髋部骨折的发病率无关。多项回顾性的研究[5,8]表明无论男女,其FNAL均不能预测髋部骨折的发生。这也许是因为HAL增加了长度,力矩同时也增加,一旦出现骨量下降,力矩加大更容易出现骨折。研究表明骨性关节病的患者患髋骨折的发病率和髋臼间隙均减少[9],这也可能混淆了髋部骨折与HAL的关系。但假如真是HAL,而不是FNAL与髋部骨折有关的话,则提示了包括髋臼间隙及其变化对髋部骨折发病率的潜在影响。
, 百拇医药
    一个人发育成熟后,其HAL或FNAL就固定不变了。但皮质骨的厚度和孔隙率及骨小梁的结构却在随时变化,随着年龄的增加,骨量下降,骨结构稀疏,但FNAL不会增加,因此可以把FNAL看成一个常量,只有当骨量下降和骨显微结构蜕变时,FNAL才有意义;但此时骨量和骨显微结构的变化已很大,用FNAL来预测髋部骨折可能已意义不大。

    不同人种由于遗传因素的原因可以有不同的解剖结构,其FNAL或HAL可有明显的差异。一项研究表明中国妇女HAL和FNAL明显低于欧洲妇女,故亚洲女性髋部骨折发病率低的原因可能在于HAL值低[10]。但对于同种族人而言,FNAL的长度差异几乎无显著性意义,此时骨密度和骨质测量可能更为重要。本文研究表明骨折组男女尽管在身高、体重及FNAL上的差异有显著性意义,但骨密度的差异无显著性意义,说明骨折的发生主要由骨量及骨质量决定,而不能由FNAL来预测。对照组男女在身高、体重、FNAL及骨密度上差异均有显著性意义,是符合生理解剖规律的。从男女分别的多元回归方程分析中也可看出髋部骨折发病率只与骨密度有关,从而进一步说明骨量或骨质量的高低是决定骨折发病率的重要因素。现尚无足够的证据说明FNAL值预测骨折的作用,仍需进一步的研究。
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    作者单位:唐海(100050首都医科大学附属北京友谊医院骨科)

    罗先正(100050首都医科大学附属北京友谊医院骨科)

    任素梅(100050首都医科大学附属北京友谊医院骨科)

    汪念楠(100050首都医科大学附属北京友谊医院骨科)

    参考文献

    1,Duboeuf F, Hans D, Schott AM, et al. Different morphometric and densitometric parameters predict cervical and trochanteric hip fracture: the EPIDOS study. J Bone Miner Res, 1997,12: 1895- 1902.
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    2,吴胜勇,胡保凤,李景学.双能X线吸收法测量老年髋部骨密度分析.中华老年医学杂志,1998,17:91-92.

    3,Roux C, Kolta S, Fechtenbaum J, et al. Hip axis length measurement using dual energy X- ray absorptiometry. Rev Rhum Engl Ed, 1997, 64: 243- 248.

    4,Dretakis EK, Papakitsou E, Kontakis GM, et al. Bone mineral density, body mass index, and hip axis length in postmenopausal cretan women with cervical and trochanteric fractures. Calcif Tissue Int, 1999, 64: 257- 258.
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    5,Center JR, Nguyen TV, Pocock NA, et al. Femoral neck axis length, height loss and risk of hip fracture in males and females. Osteoporos Int, 1998, 8: 75- 81.

    6,Faulkner KG, Cummings SR, Black D, et al. Simple measurement of femoral geometry predicts hip fracture: the study of osteoporotic fractures. J Bone Miner Res, 1993, 8: 1211- 1217.

    7,Peacock M, Turner CH, Liu G, et al. Better discrimination of hip fracture using bone density, geometry and architecture. Osteoporos Int, 1995, 5:167- 173.
, 百拇医药
    8,Karlsson KM, Sernbo I, Obrant KJ, et al. Femoral neck geometry and radiographic signs of osteoporosis as predictors of hip fracture. Bone, 1996, 18:327- 330.

    9,Wand JS, Reeve J. Coxarthrosis and femoral neck fracture. Clin Orthop, 1990, (278):88- 94.

    10,Chin K, Evans MC, Cornish J, et al. Differences in hip axis and femoral neck length in premenopausal women of Polynesian, Asian and European origin. Osteoporos Int, 1997, 7:344- 347., 百拇医药