指骨骨密度和膝骨关节炎相关性的影像学评价

doi:10.3969/j.issn.2095-4344.2015.20.009

摘要/Abstract

摘要：

背景：骨关节炎和骨质疏松症是与人体衰老相关的两大退行性疾病，国内外针对其相关性的研究较多，但至今仍未得出统一结论。
目的：通过横断面研究探讨影像学膝骨关节炎和指骨骨密度的相关性。
方法：纳入2 855名研究对象，同时测量骨密度和双膝正位片，对潜在的混杂因素进行校正，应用多变量的Logistic回归分析模型来评估影像学膝骨关节炎和指骨骨密度的相关性。
结果与结论：校正因素包括性别、年龄、体质量指数、吸烟、饮酒、总能量摄入量、平均钙摄入量、营养素补充剂和钙补充剂摄入量等，发现影像学膝骨关节炎和指骨骨密度呈正相关。在女性亚组中，这一相关性仍然成立，男性亚组则不具有相关性。证实在女性人群中膝骨关节炎和指骨骨密度的正相关性，提示骨密度可能为膝骨关节炎的保护因素。

关键词: 组织构建, 骨组织工程, 骨关节炎, 膝关节, 骨质疏松症, 指骨, 骨密度, Kellgren-Lawrence分级, 校正, 亚组分析

Abstract:

BACKGROUND: Osteoarthritis and osteoporosis are two aging-related degenerative diseases. There are a lot of studies on their correlation, but no consensus has been reached yet.
OBJECTIVE: To examine the cross-sectional association between phalangeal bone mineral density and radiographic knee osteoarthritis.
METHODS: A total of 2 855 participants were included in this study. Phalangeal bone mineral density and anteroposterior films of the bilateral knees were detected. A multivariable logistic analysis model was applied to test the relationship between phalangeal bone mineral density and radiographic knee osteoarthritis after adjusting a number of potential confounding factors.
RESULTS AND CONCLUSION: A positive association was observed between phalangeal bone mineral density and radiographic knee osteoarthritis in the model that was adjusted for sex, age, bone mass index, smoking status, alcohol drinking status, total energy intake, mean calcium intake, as well as vitamin and Ca supplementation. This association existed in the total sample and the female subgroup, but not in the male. These findings suggest a positive relationship between phalangeal bone mineral density and radiographic knee osteoarthritis in the female subgroup, which means that bone mineral density is a protective factor to knee osteoarthritis.

Key words: Osteoarthritis, Knee, Knee Joint, Finger Phalanges

中图分类号:

R318

邓桢翰，曾超，李宇晟，杨拓，李辉，雷光华. 指骨骨密度和膝骨关节炎相关性的影像学评价[J]. 中国组织工程研究, 2015, 19(20): 3163-3167.

Deng Zhen-han, Zeng Chao, Li Yu-sheng, Yang Tuo, Li Hui, Lei Guang-hua. Relationship between phalangeal bone mineral density and radiographic knee osteoarthritis [J]. Chinese Journal of Tissue Engineering Research, 2015, 19(20): 3163-3167.

图/表（结果） 3

参考文献

引言

骨关节炎是一种以关节软骨破坏，骨赘形成和软骨下骨硬化为特征，与年龄相关的退行性疾病。50岁以上人群中每10人就有1人患有骨关节炎，在75岁以后更是有半数以上的老年人患此疾病，因而是一种常见的关节疾病[^1]。骨质疏松症是以骨组织纤维结构受损，骨矿含量和骨基质等比例不断减少，骨质变薄，骨小梁数量减少，骨脆性增加和骨折危险度升高的一种全身骨代谢障碍的疾病^[2]。与骨关节炎类似，骨质疏松症的发病率也与人类的衰老密切相关。全世界范围内约有2亿人患有骨质疏松症，其中50岁以上的人群中40%的女性和20%的男性可能会发生骨质疏松性骨折^[3]。骨关节炎和骨质疏松症的发生受到多种因素的影响，如基因、环境、内分泌系统、代谢、生物力学和创伤等^[4-8]。虽然一般认为它们是2种疾病，但是二者有一些相同的危险因素，如骨和软骨代谢、衰老、性别和好发于更年期等^[7-11]。这2种和人体衰老密切相关的常见疾病严重损害了老年人的日常行动和生活质量，并导致了较高的致残率和死亡率。根据过去一些学说的猜想全身和局部的骨密度参与软骨退变^[12]，所以一般认为骨关节炎患者的骨密度会升高，也得到了大量研究的证实^[12-19]，既往研究表明膝骨关节炎患者比正常人和骨质疏松症患者有更多的骨量，并发现了脊柱、股骨颈、前臂和膝关节等部位的骨密度升高^[20-25]。但也不乏得出相反结论的研究^[26-27]，认为升高的骨密度并不能阻止骨关节炎的进展，甚至骨关节炎的患者更容易患上骨质疏松症。这些争论都说明骨关节炎和骨质疏松症之间的关系错综复杂，因发病部位和疾病阶段的差异结果也相差甚远。因此，本试验收集了中南大学湘雅医院体检中心的影像学骨关节炎和指骨骨密度的数据，旨在探讨中国人口中二者的相关性。

材料方法

设计：横断面研究。
时间及地点：试验于2014年8月在中南大学湘雅医院体检中心完成。
对象：收集中南大学湘雅医院体检中心2013年10月至2014年7月自愿来做常规体格检查的志愿者。
纳入标准：①年龄40岁以上。②接受非优势手的骨密度测量并拍摄了站立位的双膝正位X射线片。③完成一个关于过去1年中膳食频率的半定量调查问卷。④有完整的基本信息：性别、年龄、体质量指数、吸烟等。
排除标准：患有肌肉骨骼疾病如类风湿性关节炎、骨肉瘤或其他骨肿瘤等者。
共收集2 855名参与者，其中男1 609人，女1 246人。通过标准化问卷收集患者的基本信息和健康相关习惯。本试验通过了中南大学湘雅医院伦理委员会的批准，所有的参与者签署了书面的知情同意书。
方法：
影像学膝骨关节炎的诊断和评估：所有的受试者都常规拍摄了站立位的双膝正位片。2名有经验的骨科医生在不了解任何患者临床症状信息的情况下，独立对所有双膝正位片进行Kellgren-Lawrence(KL)评分^[28]。出现分歧时通过讨论来统一意见。影像学膝骨关节炎的诊断标准是至少有一侧膝关节的KL评分大于等于2级^[17]。测量的可靠性利用组内相关系数进行评价，其测量者间信度和测量者内信度都较高(测量者间信度=0.86，测量者内信度=0.87)。
骨密度测量：骨密度测量是公认的诊断早期骨质疏松的有效方法。受试者的骨密度通过骨密度仪(Alara MetriScan®，Alara Inc. Fremont，USA)测量非优势手的第2-4中间节段的指骨获取。受试者取下手上的首饰，将手放入支撑的模具里。仪器扫描第二、三、四中节指骨，与同性别的年轻健康人群的正常平均骨密度值(由Metriscan公司提供的参考值)比较得出T值。本法的平均变异系数是1.7%^[27]。
根据1994年世界卫生组织建议，根据骨密度或骨矿含量值对骨质疏松症进行分级诊断：骨密度或骨矿含量值在正常成人骨密度平均值的1个标准差(standard deviation, SD)之内为正常；骨密度或骨矿含量值较正常成人骨密度平均值降低1.0-2.5 SD为骨质减少；骨密度或骨矿含量值较正常成人骨密度平均值降低2.5 SD以上为骨质疏松症；骨密度或骨矿含量值较正常成人骨密度平均值降低2.5 SD以上并伴有1个或1个以上的脆性骨折为严重骨质疏松症^[29]。参与者根据骨密度分为非骨质疏松组(n=1 803)、骨质减少组(n=786)和骨质疏松组(n=266)。膳食摄入量的评估：试验设计了针对中国湖南地区食物摄入频率的半定量的调查问卷，用于评估患者的膳食摄入量。本问卷包含湖南地区人民饮食中常见的63种食物，受试者被要求回答过去1年中每种食物摄入的平均频率(分别为不吃，1次/月，2-3次/月，1-3次/周，4-5次/周，1次/d，2次/d，3次/d及以上)，以及每次摄入的量(分别为少于100 g，100-200 g，201-300 g，301-400 g，401-500 g，500 g及以上)。问卷中提供了各种食物的彩图和参考重量，以便受试者更直观和快捷地选择。通过对比这种膳食频率问卷和24 h饮食回忆法，得出二者有相似的有效性^[30]。
主要观察指标：非优势手的骨密度及双膝正位片X射线片的KL评分。
统计学分析：定量数据以x±s形式表示，定性数据以百分比表示。根据测的的骨密度的结果结果，骨质疏松的评估被分为非骨质疏松组、骨质减少组、骨质疏松组。单因素方差分析用于检验正态分布的定量资料的组间差异，Kruskal-Wallis H检验用于非正态分布的定量资料的组间差异的确定。定性资料的组间的构成比差异由χ²检验确定。多元Logistic回归模型中纳入了以下协变量对优势比值进行校正：性别、年龄、体质量指数、吸烟、饮酒、总能量摄入量、平均钙摄入量、营养素补充剂和钙补充剂摄入量。影像学膝骨关节炎与指骨骨密度相关性的趋势检验同样采用Logistic回归，通过将每一分类指骨骨密度的中位数代进模型中计算其P值，并对结果的性别分了亚组进行分析。所有统计分析均使用统计软件SPSS 17.0实现，P < 0.05为差异有显著性意义。

[1]	黄登承, 王志科, 曹学伟. 体外冲击波疗法治疗中老年膝骨关节炎短期疗效对比的荟萃分析[J]. 中国组织工程研究, 2021, 25(9): 1471-1476.
[2]	韦玮, 李剑, 黄林海, 兰敏东, 卢显威, 黄绍东. 全膝或全髋关节置换后老年人首次活动时跌倒恐惧的影响因素[J]. 中国组织工程研究, 2021, 25(9): 1351-1355.
[3]	王金军, 邓增发, 刘康, 何智勇, 余新平, 梁建基, 李晨, 郭洲洋. 全膝关节置换静脉滴注氨甲环酸联合含氨甲环酸鸡尾酒局部应用的止血效果及安全性[J]. 中国组织工程研究, 2021, 25(9): 1356-1361.
[4]	肖国庆, 刘选泽, 严钰皓, 钟喜红. 后交叉韧带替代型假体全膝关节置换术后屈曲受限的影响因素[J]. 中国组织工程研究, 2021, 25(9): 1362-1367.
[5]	彭智浩, 冯宗权, 邹勇根, 牛国庆, 吴峰. 活动平台单髁置换后下肢力线与外侧间室骨关节炎进展的关系[J]. 中国组织工程研究, 2021, 25(9): 1368-1374.
[6]	黄泽晓, 杨妹, 林诗炜, 何和与. 血清n-3多不饱和脂肪酸水平与全膝关节置换早期股四头肌肌力变化的相关性[J]. 中国组织工程研究, 2021, 25(9): 1375-1380.
[7]	刘翔翔, 黄云梅, 陈文列, 林如辉, 卢小冬, 李钻芳, 许亚晔, 黄美雅, 李西海. 早期骨关节炎模型大鼠半月板白区细胞的超微结构变化[J]. 中国组织工程研究, 2021, 25(8): 1237-1242.
[8]	仲鹤鹤, 孙鹏鹏, 桑鹏, 吴术红, 刘毅. 模拟重建膝关节后外侧复合体核心韧带后膝关节稳定性评估[J]. 中国组织工程研究, 2021, 25(6): 821-825.
[9]	赵中溢, 李勇阵, 陈峰, 季爱玉. 同期双侧全膝关节置换和单髁置换治疗创伤性关节炎的比较[J]. 中国组织工程研究, 2021, 25(6): 854-859.
[10]	刘少华, 周观明, 陈希聪, 肖可明, 蔡剑, 刘效仿. 前交叉韧带缺陷对固定平台单髁置换后中期疗效的影响[J]. 中国组织工程研究, 2021, 25(6): 860-865.
[11]	张念军, 陈茹. 全膝关节置换过程中鸡尾酒疗法联合股神经阻滞的镇痛效果[J]. 中国组织工程研究, 2021, 25(6): 866-872.
[12]	袁俊, 杨家福. 局部氨甲环酸浸润在非骨水泥全膝关节置换过程中止血效果的评价[J]. 中国组织工程研究, 2021, 25(6): 873-877.
[13]	杨卫强, 丁童, 杨卫可, 蒋振刚. 组合式可变应力接骨板内固定干预山羊股骨骨折断端的骨组织细胞功能及骨密度变化[J]. 中国组织工程研究, 2021, 25(6): 890-894.
[14]	黄登承, 王志科, 曹学伟. 全膝关节置换中静脉和局部联合或单一应用氨甲环酸：一项随机对照试验的荟萃分析 [J]. 中国组织工程研究, 2021, 25(6): 948-956.
[15]	李琰, 王佩, 邓东焕, 严伟, 李磊, 姜红江. 电针干预全膝关节置换后疼痛的Meta分析[J]. 中国组织工程研究, 2021, 25(6): 957-963.