老年女性低能量股骨頸骨折與轉(zhuǎn)子間骨折的骨密度差異

蘇永彬 王玲 趙偉 劉艷東 程曉光

隨著我國社會老齡化加劇，老年股骨近段骨折逐年增加[1-2]，其致殘率、致死率較高，嚴重影響了患者的生存質(zhì)量[3]，一直是臨床診療的重點與難點。股骨近段骨折主要包括股骨頸骨折與股骨轉(zhuǎn)子間骨折，多見于老年女性患者[3-5]，主要是平地跌倒引起的低能量損傷[6]，是骨質(zhì)疏松癥最嚴重的骨折[7]，與骨質(zhì)疏松嚴重程度密切相關(guān)[8]。這兩種骨折類型的治療方式與預后不同，并且，不同治療方式的選擇同骨質(zhì)疏松嚴重程度有關(guān)[9-11]。近年來，已有少數(shù)幾種關(guān)于國人的研究探討了骨折類型與股骨近段骨密度的關(guān)系，最新研究表明這兩種骨折類型存在股骨近段骨密度的差異[4]。但是除個別研究外，既往研究均未進行年齡分層分析，存在年齡對結(jié)論有較多干擾的可能。本研究基于大樣本數(shù)據(jù)，將老年女性患者進行年齡分層，探討各個年齡段這兩種骨折類型在股骨近段各區(qū)域骨密度的差異，以期對股骨頸骨折、轉(zhuǎn)子間骨折的預防、個體化治療方案的優(yōu)化提供參考。

資料與方法

一、納入標準與排除標準

1. 納入標準：( 1 ) 北京常住居民，女性，絕經(jīng)后，年齡 ≥ 60 歲者；( 2 ) 低能量骨折者 ( 日常生活中發(fā)生的骨折，骨折時重心高度不高于站立時重心高度 )；( 3 ) 骨折發(fā)生 48 h 內(nèi)完成定量 CT 檢查者。

2. 排除標準：( 1 ) 既往下肢骨折愈合不良者；股骨近段形態(tài)或髖部肌肉嚴重異常者；( 2 ) 患有影響骨代謝的疾病或近期服用影響骨代謝的藥物者；( 3 ) 近期 3 個月內(nèi)其它部位的骨折或重大疾病或長時臥床者；( 4 ) 骨腫瘤等疾病所導致的病理性骨折者。

二、一般資料

本研究經(jīng)北京積水潭醫(yī)院倫理委員會審核批準。

2012 年 1 月至 2016 年 5 月，本院創(chuàng)傷骨科急診就診的髖部骨折患者 1613 例均已完成定量 CT( quantitative computed tomography，QCT ) 掃描，收集CT 數(shù)據(jù)，分類出股骨頸骨折組與轉(zhuǎn)子間骨折組。同時，收集骨折流行病學調(diào)查表，其內(nèi)容包括性別、年齡、身高、體重、民族、常住地址、骨折發(fā)生的具體時間、骨折原因、既往骨折史、既往病史與骨質(zhì)疏松用藥史等。

根據(jù)年齡對患者分組，分為 60～69 歲組、70～79 歲組、80～89 歲組、> 90 歲組。

三、測量方法

1. 儀器與方法：QCT 采用 Toshiba Aquilion16 排CT 及 Mindways 公司的 5 樣本固體體模。掃描參數(shù)：管電壓 120 kV，管電流 125 mAs，床高 78 cm，螺距0.985，F(xiàn)OV 400 mm，矩陣 512×512，層厚 1 mm，標準算法重建。掃描范圍：髖臼上 1 cm 至股骨小轉(zhuǎn)子下 3 cm 處。將原始圖像傳輸至 QCT 工作站，采用Mindways QCT Pro 軟件中計算機體層 X 線骨密度系統(tǒng)( computed tomography X-ray absorptiometry function，CTXA ) 與骨結(jié)構(gòu)分析系統(tǒng) ( bone investigation toolkit analysis，BIT ) 進行健側(cè)股骨近段各區(qū)域骨密度的測量。研究已表明健髖與患髖骨折前的骨密度數(shù)據(jù)一致[12]。

2. CTXA：模擬 DXA 及輸出相應結(jié)果。采用CTXA HIP Version 4.2.3 軟件自動去除軟組織，將三維數(shù)據(jù)進行旋轉(zhuǎn)，模擬出二維投照的標準體位，輸出全髖、股骨頸、大轉(zhuǎn)子、轉(zhuǎn)子間區(qū)域的面積骨密度。研究已表明 CTXA 所得結(jié)果與 DXA 相應參數(shù)的結(jié)果一致[12]。

3. BIT：采用 BIT 2.0 軟件自動識別出垂直于股骨頸長軸的最小截面，以此為中心，上下各截取 5 個平行截面 ( 圖 1a )，層間隔 1 mm。在截面內(nèi)，以幾何中心為中心，將截面平均分割為 16 個扇形區(qū)域( 圖 1b )，在此基礎(chǔ)上，得到 4 個象限區(qū)域 ( 圖 1c )，包括前上象限 ( supero-anterior，SA )、前下象限( infero-anterior，IA )、后下象限 ( infero-posterior，IP )及后上象限 ( supero-posterior，SP )，自動測量每一象限內(nèi)松質(zhì)骨的體積骨密度。

四、統(tǒng)計學處理

應用 SPSS 22.0 統(tǒng)計軟件進行數(shù)據(jù)分析。對計量資料進行正態(tài)性檢驗，計量資料均符合正態(tài)分布，數(shù)據(jù)以表示。應用 χ2檢驗分析不同年齡組間股骨轉(zhuǎn)子間骨折的占比差異。采用獨立樣本 t 檢驗比較兩種骨折類型的年齡、身高、體重、BMI 差異；應用協(xié)方差分析在校正年齡、身高、體重等因素基礎(chǔ)上比較兩種骨折類型的各種骨密度參數(shù)差異。P <0.05 為差異有統(tǒng)計學意義。

結(jié) 果

一、一般資料結(jié)果

本研究共納入 433 例，年齡 60～98 歲，平均( 77±8 ) 歲。433 例均為平地跌倒傷，417 例 ( 96% )為患側(cè)髖部著地，16 例 ( 4% ) 為臀部著地。分為股骨頸骨折 260 例，轉(zhuǎn)子間骨折 173 例。

按年齡分層后，兩種骨折的占比結(jié)果見表 1，相比 60～69 歲組，70～79 歲組中轉(zhuǎn)子間骨折占比增加。另外，經(jīng)比較 > 90 歲組與 70～79 歲組，發(fā)現(xiàn) >90 歲組的轉(zhuǎn)子間骨折占比增高 ( χ2= 4.6，P = 0.03 )。

經(jīng)檢驗一般流行病學參數(shù)，在 60～69 歲年齡組中，轉(zhuǎn)子間骨折組的平均年齡比股骨頸骨折組大1.8 歲；在 70～79 歲年齡組中，轉(zhuǎn)子間骨折組的BMI 略大。其余差異無統(tǒng)計學意義 ( 表 2 )。

二、兩種骨折類型在股骨近段各區(qū)域的骨密度差異

經(jīng)校正年齡、身高、體重等因素后，在 60～69 歲組、> 90 歲組，轉(zhuǎn)子間骨折組均只有大轉(zhuǎn)子骨密度低于股骨頸骨折組；而在 70～79 歲組、80～89 歲組，CTXA 結(jié)果顯示除股骨頸區(qū)域外，轉(zhuǎn)子間骨折組的其它各部位骨密度均低于股骨頸骨折組。但是 BIT 股骨頸四象限分析結(jié)果顯示：在 70～79 歲組，轉(zhuǎn)子間骨折組在股骨頸后上象限具有更低的骨密度；在 80～89 歲組，轉(zhuǎn)子間骨折組在股骨頸前下象限具有更低的骨密度。

表 1 不同年齡組中股骨頸骨折與轉(zhuǎn)子間骨折的占比情況 ( 例 )Tab.1 Comparisons of ratio of femoral neck fracture to intertrochanteric fracture in different age groups ( case )

討 論

低能量股骨頸骨折與轉(zhuǎn)子間骨折是老年人常見的骨折類型，多是在日常生活中發(fā)生平地跌倒引起的，女性發(fā)生率約是男性的 3 倍[4]。這兩種骨折類型不僅在治療、預后方面有較大不同，在發(fā)生機理方面也有區(qū)別。國外研究表明，轉(zhuǎn)子間骨折的發(fā)生與股骨近段更低的骨密度有密切關(guān)系[13-14]。但是，由于國人股骨近段的骨密度與白人不同[15]，因此需要探索國人骨折類型與股骨近段骨密度的關(guān)系，當前的相關(guān)研究仍然較少。

圖 1 定量 CT 骨結(jié)構(gòu)分析系統(tǒng)將股骨頸分成 4 個象限示意圖Fig.1 Bone investigation toolkit analysis of QCT divided the femoral neck into four quadrants

其中，部分研究沒有根據(jù)性別進行分別討論[16-17]。但是，研究已經(jīng)表明老年男性的骨折類型與骨密度關(guān)系不大，而是老年女性的骨折類型與骨密度關(guān)系密切[4-5]。因此有必要進行性別分層做更進一步研究。李毅中等[18]利用 DXA 對 95 例絕經(jīng)后女性患者 ( 股骨頸骨折 55 例，轉(zhuǎn)子間骨折 40 例 ) 進行了研究，認為兩種骨折類型不具有股骨頸面積骨密度的差異，但是沒有檢測股骨近段其它區(qū)域的骨密度差異。Yu 等[8]在定量 CT 基礎(chǔ)上對老年女性72 例股骨頸骨折、21 例轉(zhuǎn)子間骨折進行了分析，認為轉(zhuǎn)子間骨折組存在更低的大轉(zhuǎn)子區(qū)域體積骨密度。只是上述研究的樣本量都比較小。Su 等[4]利用定量 CT 分析了 293 例股骨頸骨折與 175 例轉(zhuǎn)子間骨折 ( 50 歲以上女性 ) 的骨密度差異，結(jié)論是轉(zhuǎn)子間骨折組在股骨近段各個區(qū)域的骨密度均低于股骨頸骨折組，但是該研究并未做年齡分層以進一步分析。

表 2 同一年齡組內(nèi)兩組骨折類型的一般流行病學參數(shù)結(jié)果 ( )Tab.2 Comparisons of age, height, weight and BMI between femoral neck fracture and intertrochanteric fracture in each age group ( )

表 2 同一年齡組內(nèi)兩組骨折類型的一般流行病學參數(shù)結(jié)果 ( )Tab.2 Comparisons of age, height, weight and BMI between femoral neck fracture and intertrochanteric fracture in each age group ( )

組別 年齡 ( 歲 ) 身高 ( cm ) 體重 ( kg ) BMI ( kg / m2 )60～69 歲年齡組股骨頸骨折 64.4±2.8 159±4 59.0± 8.2 23.1±2.9股骨轉(zhuǎn)子間骨折 66.2±2.5 161±6 58.9±10.6 22.6±3.2 t 值 -2.50 -1.40 0.05 0.78 P 值 0.02 0.16 0.96 0.44 70～79 歲年齡組股骨頸骨折 75.0±2.6 159±6 59.4± 9.2 23.3±3.2股骨轉(zhuǎn)子間骨折 74.9±2.8 158±5 62.4±10.6 25.0±4.1 t 值 0.31 1.66 -1.92 -2.95 P 值 0.76 0.10 0.06 < 0.01 80～89 歲年齡組股骨頸骨折 83.2±2.6 156±7 56.3± 9.5 22.1±4.1股骨轉(zhuǎn)子間骨折 83.9±2.6 156±5 56.6±10.7 23.2±4.2 t 值 -1.58 0.23 -0.14 -1.62 P 值 0.12 0.82 0.89 0.11 90 歲～年齡組股骨頸骨折 92.1±2.0 155±8 53.7±11.4 22.1±3.7股骨轉(zhuǎn)子間骨折 92.0±2.2 155±6 52.0±11.6 21.3±3.9 t 值 0.062 -0.057 0.33 -0.45 P 值 0.950 0.960 0.74 0.66

目前，在關(guān)于國人的研究中，只有劉路輝等[5]的研究是在較大骨折樣本基礎(chǔ)上 ( 170 例股骨頸骨折、188 例轉(zhuǎn)子間骨折 ) 將患者按年齡分為了 60～69 歲、70～79 歲、> 80 歲 3 組，分別討論了同一年齡組內(nèi)骨折類型間的 DXA 骨密度差異。本研究結(jié)果與其結(jié)論較一致，均是認為在不同年齡層，兩種骨折類型的骨密度差異不同以及在 70～79 歲組，轉(zhuǎn)子間骨折組具有廣范圍的更低的骨密度。但是劉路輝等[5]的研究沒有嚴格控制骨折發(fā)生至骨密度檢查的時間間隔股骨頸骨折 ( 3.2±4.1 ) 天；股骨轉(zhuǎn)子間骨折 ( 2.5±2.9 ) 天，而股骨近段骨折患者臥床后，骨丟失會迅速增加。因此其結(jié)果與本研究結(jié)果還有差異。

表 3 同一年齡組內(nèi)兩組骨折類型在股骨近段各區(qū)域骨密度的差異 ( )Tab.3 Comparisons of BMD in different regions of the proximal femur between femoral neck fracture and intertrochanteric fracture in each age group ( )

表 3 同一年齡組內(nèi)兩組骨折類型在股骨近段各區(qū)域骨密度的差異 ( )Tab.3 Comparisons of BMD in different regions of the proximal femur between femoral neck fracture and intertrochanteric fracture in each age group ( )

注：TH：全髖；FN：股骨頸；IT：轉(zhuǎn)子間；TR：大轉(zhuǎn)子；SA：股骨頸前上象限；IA：股骨頸前下象限；IP：股骨頸后下象限；SP：股骨頸后上象限Notice: TH: total hip; FN: femoral neck; IT: intertrochanter area; TR: greater trochanter; SA: supero-anterior; IA: infero-anterior; IP: infero-posterior; SP: supero-posterior

組別 TH ( g / cm2 ) FN ( g / cm2 ) IT ( g / cm2 ) TR ( g / cm2 ) SA ( mg / cm3 ) IA ( mg / cm3 ) IP ( mg / cm3 ) SP ( mg / cm3 )60～69 歲年齡組股骨頸骨折 0.61±0.11 0.52±0.09 0.73±0.14 0.42±0.10 75.0±20.3 97.0±30.6 92.5±30.7 76.2±32.0股骨轉(zhuǎn)子間骨折 0.57±0.08 0.51±0.10 0.69±0.14 0.36±0.10 69.6±20.3 89.3±23.7 78.3±30.6 73.8±20.2 F 值 1.31 0.21 0.69 4.030 0.71 0.47 2.37 0.05 P 值 0.26 0.65 0.41 0.048 0.40 0.50 0.13 0.83 70～79 歲年齡組股骨頸骨折 0.57±0.10 0.49±0.09 0.70±0.12 0.38±0.09 63.7±22.0 81.0±35.9 77.2±29.2 66.4±25.8股骨轉(zhuǎn)子間骨折 0.54±0.10 0.48±0.08 0.67±0.12 0.34±0.07 63.6±29.4 74.5±28.3 69.2±28.7 58.6±27.6 F 值 17.10 1.91 4.82 21.30 0.64 1.53 2.89 5.38 P 值 < 0.01 0.17 0.03 < 0.01 0.42 0.22 0.09 0.02 80～89 歲年齡組股骨頸骨折 0.53±0.09 0.45±0.07 0.66±0.12 0.35±0.07 57.9±23.8 79.3±31.5 72.3±25.7 57.3±23.1股骨轉(zhuǎn)子間骨折 0.49±0.09 0.43±0.08 0.60±0.13 0.30±0.06 56.2±26.3 70.6±24.9 66.5±23.2 51.9±24.5 F 值 10.80 3.67 9.05 19.70 0.03 3.810 2.13 1.78 P 值 < 0.01 0.06 < 0.01 < 0.01 0.86 0.047 0.15 0.18 90 歲及以上年齡組股骨頸骨折 0.46±0.11 0.41±0.07 0.57±0.15 0.31±0.09 48.4±15.7 56.6±23.1 66.1±17.4 49.4±15.3股骨轉(zhuǎn)子間骨折 0.42±0.07 0.39±0.06 0.53±0.09 0.25±0.05 45.3±19.1 68.4±18.9 58.5±28.1 45.7±14.6 F 值 1.38 1.26 0.63 6.93 0.29 1.47 0.56 0.80 P 值 0.26 0.28 0.44 0.02 0.60 0.24 0.46 0.38

本研究表明在各年齡組中，相比股骨頸骨折組，轉(zhuǎn)子間骨折組均具有更低的大轉(zhuǎn)子骨密度，而不存在股骨頸全區(qū)域面積骨密度的減低。并且，70～79 歲組與 80～89 歲組作為骨折發(fā)生的主要年齡層，其結(jié)果也高度一致，在除股骨頸外的其它各區(qū)域，轉(zhuǎn)子間骨折組均具有更低的骨密度。并且，隨著年齡增加，轉(zhuǎn)子間骨折的占比上升。這些結(jié)果支持了以下理論，即股骨頸骨折的發(fā)生受多種因素影響，例如股骨頸的幾何結(jié)構(gòu)、皮質(zhì)的特異性變化等[4,8,14]，而轉(zhuǎn)子間骨折則主要與疏松的大轉(zhuǎn)子、轉(zhuǎn)子間區(qū)域抗撞擊力的減弱有關(guān)。因為絕大多數(shù)的低能量股骨近段骨折的發(fā)生是跌倒 - 患髖著地所致，撞擊力由最體表的大轉(zhuǎn)子傳遞至轉(zhuǎn)子間區(qū)域，進而到達股骨頸區(qū)域。當作為緩沖帶的轉(zhuǎn)子間區(qū)域骨密度較高時，抗撞擊力增強，撞擊力經(jīng)此作用到局部結(jié)構(gòu)薄弱的股骨頸，導致股骨頸骨折；而當大轉(zhuǎn)子、轉(zhuǎn)子間區(qū)域的骨密度減低后，抗撞擊力減弱，發(fā)生轉(zhuǎn)子間骨折。最新研究表明，轉(zhuǎn)子間骨折患者之所以具有更低的骨密度可能與患者自身骨骼結(jié)構(gòu)、PTH 水平升高等因素有關(guān)[19]。

另外，本研究介于我國 > 90 歲的患者在逐年增加，超高齡髖部骨折患者已經(jīng)逐漸成為單獨的被關(guān)注群體[20-21]，所以將之作了單獨劃分。結(jié)果也表明這種分組是有意義的，不同于 80～89 歲組，> 90 歲組內(nèi)轉(zhuǎn)子間骨折組僅在大轉(zhuǎn)子存在更低的骨密度。這可能是因為超高齡人群已經(jīng)發(fā)生了股骨近段各區(qū)域嚴重的骨密度減低 ( 表 3 )，疏松的轉(zhuǎn)子間區(qū)域抗撞擊力已經(jīng)明顯減弱，成為骨折發(fā)生的首要因素，而決定股骨頸發(fā)生的股骨頸幾何結(jié)構(gòu)、皮質(zhì)的特異性變化已不再如 60～69 歲組那樣占據(jù)主要因素，因此轉(zhuǎn)子間骨折的發(fā)生占比明顯增高。

因為股骨近段骨折的復雜性，在術(shù)前評估中，CT 檢查已成為常規(guī)。QCT 是在常規(guī) CT 掃描中附加體模實現(xiàn)的，因此相比 DXA 而言，在急診檢查中，具有方便易行、不再增加患者移床痛苦等優(yōu)勢。除此外，本研究表明，QCT 的分象限三維研究比 CTXA 的二維研究更為準確。在骨折高發(fā)年齡段中，CTXA 未能檢出股骨頸面積骨密度的組間差異，但是 QCT 結(jié)果顯示股骨頸骨質(zhì)疏松程度具有區(qū)域性，在股骨頸部分象限內(nèi)，轉(zhuǎn)子間骨折組仍是具有更低的骨密度。在某種程度上，這既輔助說明了轉(zhuǎn)子間骨折組具有更低的骨密度，同時提示股骨頸的不同區(qū)域在股骨近段骨折的發(fā)生中可能具有不同的臨床意義。

股骨近段骨折具有較高的病死率。有研究表明在校正年齡后，轉(zhuǎn)子間骨折患者在傷后 1 年、5 年的病死率均高于股骨頸骨折組[22-23]。Marques 等[24]的研究認為股骨近段體積骨密度與病死率相關(guān)。結(jié)合本研究結(jié)果，轉(zhuǎn)子間骨折組具有更低的骨密度除了與骨折發(fā)生有關(guān)外，可能與骨折的預后 - 病死率也有關(guān)系。但是，與之相反的是，對股骨近段骨折患者進行骨質(zhì)疏松檢查、抗骨質(zhì)疏松治療的認知率仍然不足 25%[25]。尚須進一步強調(diào)骨密度監(jiān)測的必要性。

本研究具有一定局限性。例如患者人群限定于北京常住的老年女性患者，結(jié)果在全國的適用性可能存在一定程度的受限。同時，> 90 歲的樣本量相對較少，所得結(jié)果可能存在偏倚。由于國人高齡女性的股骨頸上部區(qū)域皮質(zhì)過于菲薄，因此本研究并未將皮質(zhì)骨的體積骨密度納入分析。另外，由于股骨大轉(zhuǎn)子、轉(zhuǎn)子間形態(tài)變異大，難以對其進行區(qū)域劃分的三維研究。

綜上所述，本研究結(jié)果表明相比老年女性股骨頸骨折，轉(zhuǎn)子間骨折具有更低的股骨近段骨密度，但在不同年齡層，骨密度減低的區(qū)域不同。