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编号:10270420
建立原发性骨质疏松症诊断标准的原则和方法
http://www.100md.com 《中国骨质疏松杂志》 1999年第2期
     作者:杨定焯 程静 安珍

    单位:(杨定焯、安珍)610041 成都,华西医科大学附四院;(程静)四川省卫生管理干部学院

    关键词:

    中国骨质疏松杂志990211 摘要 建立骨质疏松症诊断标准的实质内容是建立骨密度正常参考值。1963年先进的高精度、无创伤的骨密度测量方法问世以来,国外经历了30年制订一个诊断标准的艰辛历程,证明其难点是认识“把成人一生的骨量当成一个变量的问题”;在此基础上建立的诊断标准应遵守选择对象的同质性、骨密度正常参考值定界的合理性,建立骨密度诊断标准特殊性及流调峰值骨密度的问卷和方法等一系列要求。Kanis1994年的诊断标准是针对白人妇女的,本文为推动建立适合中国人的骨质疏松诊断标准而作。

    诊断骨质疏松症(OP)较特异而有效的方法是骨密度测量。在我国,定性、半定量和定量三种骨密度测量方法已广泛应用。但自从1963年高精度、无创伤的单光子吸收法(SPA)及随之而来的其他高精度的定量骨密度测量方法问世,至1994年Kanis提出OP诊断标准之前的一段时期,却苦于没有一个与这些先进方法相适应的OP诊断标准,而是凭非暴力性骨折加骨密度降低来诊断OP。为了克服这种不合理的局面,研究者们花去了多年时间,最终摆脱了依靠骨质疏松症并发症——骨折来诊断OP的难关。在这个基础上,Kanis提出了适合绝经后白人女性的OP的诊断标准,并受到世界卫生组织(WHO)的推荐,在世界上被广大医务工作者所接受。面对这个标准,本文力求从建立标准的基本原则上去理解和把握它,并在此基础上推动建立我国的诊断标准。
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    1 探索诊断骨质疏松的道路

    1.1 X线让我们第一次看到了活体骨密度

    虽然X线问世之前就有组织学估计骨密度的方法,但由于必须从体内取出骨块,所以病人难于接受。德国科学家伦琴发现X线,从此医生们可以不通过手术取骨而清楚地看到活体骨组织。50年代用X线片估计骨密度的方法盛极一时,Lachman(1955)证明骨矿失去30%~50%方可用肉眼在X线片上辨认,笔者证明桡骨骨密度失去41%以上方能辨认,这是X线片骨密度定性的时代。以后Barnett(1961)用管状骨中点皮质指数(中点骨皮质厚度/中点骨横径)的方法,Singh(1972)用股骨颈骨小梁骨量丢失多少与骨小梁减少部位的差别估计骨量,日本用腰椎骨小梁骨丢失多少表现不同特点估计骨量,可属于半定量的方法。Keane(1959)用铝作成楔状板,并和前臂同置于水中摄片,用光密度仪探知骨髓腔某点的密度和铝楔一点的密度相等,该点铝楔的密度为骨密度,可属X线定量骨密度测量。X线定量方法受胶片质量、投照条件、冲洗片药液的影响致质量不稳定、精度差、花时长而不受欢迎。而在一定条件下,半定时的方法一直沿用至今。医学实践需要探索快速、高精度的定量骨密度方法。
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    1.2 高精度的定量骨密度方法问世及其存在的问题

    自1963年Cameron和Sorenson首次报道快速、高精度、无创伤、定量的单光子吸收法(SPA)[1]以来,先后在1966年有双光子吸收法(DPA)、80年代有定量CT法(QCT)、1987年有双能X线吸收法(DXA)、90年代有定量超声法(QUS)等问世。这些方法虽各有优缺点,但在应用广度、测量部位、测量速度、精确度、敏感度、接受射线等综合性能方面,仍首推DXA方法。在我国,先进的定量测量方法从1986年华西医科大学研制出我国第一台单光子吸收法骨密度仪开始,以上各种方法相继引进我国。虽然不断发展了各种高精度的定量骨密度仪,但在一段时期内,诊断OP仍然要凭借非暴力性骨折加骨密度减低的条件。单靠高精度的定量骨密度仪不能诊断OP的问题,从Riggs1986年的报道中可更深刻的了解。他先用20~80岁健康女性的腰椎和髋部骨密度,按10岁分一个组,每组骨密度的M±2SD为正常参考值范围,以此作为诊断界限;然后将111例绝经后有脊椎压缩性骨折者和49例有股骨颈骨折者进行OP诊断,结果发现111例中不到1/2可诊断OP,49例中仅3例可诊断OP[2]。由此可知,以每10岁一个骨密度正常参考值(M±2SD)作为诊断界限,会出现大量漏诊,是绝对不能接受的。在拥有先进骨密度仪的时代,只能在发生骨折这一并发症以后诊断OP,就好象在发生心肌梗死或中风后方能诊断高血压[3]。这种诊断界限不能预防骨折的发生,显然失去了诊断的意义。
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    1.3 定量骨密度方法不能单独诊断骨质疏松症的根本原因

    Wasnich在80年代末经过研究认为,应当把人的骨量当成一个变量处理[4],即是说一生中的骨量变化应视为一个连续的不可分割的整体,维持其整体概念的基本条件是骨的应力负荷,骨是一切运动的力学杠杆,没有杠杆就没有运动;在不同动物个体,大的应有大的力学杠杆,则其骨密度高,反之亦然;同一个体表现为承受应力大的骨则骨密度高,反之则低,如下肢骨密度高于上肢,举重运动员的骨密度高于常人,即骨密度的高低要受应力的调节[5,6]。在40岁以后,骨密度开始减低,除了应力的影响,还有绝经、老化、内分泌改变、肠吸收功能下降及营养等因素的影响[2]。虽然影响因素多,但总的集中到一点上,即骨承受的应力随增龄减少。总之,一生中的骨密度在诸多因素影响下呈现出一种连续变化的状态,因此,认识OP应从整个成人期来考虑[7],避免将成人期这个整体分割成几个年龄段来考虑。所以,应建立整个成人期都可连续应用的骨密度的正常参考值范围,一般以承受应力最大的时期,即年轻人的骨密度均值加减n倍标准差作为骨密度正常参考值范围,用于OP的诊断,方能满足一生承受应力要求。
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    以5岁或10岁为一组而建立的骨密度参考值,不能作为诊断OP的指标,它主要用于研究骨密度随年龄变化的特点,以及在临床上作为预后指标,用以指导干预、治疗措施的实施[8,9]

    1.4 1994年的骨质疏松症诊断标准和应用范围

    Kanis等1994年提出的OP诊断标准,首先认为OP的临床重要性在于骨折的发生,而骨量可预测长期的骨折危险度,同时,如经过严密选择确立了诊断标准,则误诊病人数可减少到最低。基于上述观点,Kanis等于1994年提出了适用于西方成人女性的、以骨量为基础的诊断标准,即以年轻人骨密度均值减2.5倍标准差作为诊断OP的标准。以这个标准衡量,大概有30%的绝经后妇女可诊断为OP,这基本与骨折率的现实情况相符合。同时,若骨密度或骨矿含量低于年轻人均值减1~2.5倍标准差可认为是骨量减少。利用此标准可识别那些具有较高的骨折相对危险度的人群,这又包括了大概15%的绝经后妇女,Kanis认为,将这组人群诊断为OP是不合理的,因为与实际预期发生的骨折相比,会造成大量误诊。此外,若骨密度或骨矿含量低于年轻人均值减2.5倍标准差,并伴有一个或多个脆性骨折,即可诊断为严重骨质疏松症[10]
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    对于男性,Kanis认为较为适合的诊断标准是设定为低于年轻人均值减3倍标准差[10];Melton也认为在给定的骨量水平时男性骨折的危险性更小,因此建议以年轻人均值以下3~4倍标准差作为诊断男性OP的标准[11]

    Kanis提出的对女性的诊断标准受到了WHO的推荐,并在世界上被广泛接受,因为这个诊断标准的合理性和实用性较强,在现实中,至少有90%的脆性骨折的病人的骨量都是低于诊断OP的骨密度水平的[19]。但这个诊断标准的应用范围仅限于西方成人女性,它不适用于儿童及尚未达到峰值骨量的年轻人、男性、非白人女性,当这个标准用于其他种族和国家时必须进行调整[13]。对于这个标准,Marcus认为其具有一定的局限性,未考虑到决定骨强度的其它因素的影响[12];Eastell认为,它更适用于OP的流行病学研究或作为临床试验的入选标准,而在临床实践上有局限性,他认为仅以骨密度这一骨折危险因素作为制定诊断标准的指标,忽视了影响骨强度的其它因素的重要性(如骨结构和骨组成),忽视了在同样的骨密度水平时年龄越大的妇女骨折危险性越大,同时,该标准对测量骨密度的方法和部位都未作具体说明[8]
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    在我国,国内的医师也常借用这个标准,但由于种族、地区的差异,用这个标准尚需要根据我们的实际情况进行调整。

    2 建立诊断标准的原则

    2.1 关于建立骨密度的诊断标准

    一般说来,诊断OP要应用临床的多种诊断手段,包括病历、查体、生化检查、X线片、骨密度定量测定等。其中,病历、查体方法的敏感性和特异性均很差,如外伤、慢性关节炎、结缔组织疾病、关节周围疾病等与OP都有类似症状;生化的骨形成和骨吸收指标虽然特异性高,但只能说明此刻的、暂时的骨代谢状况,不能代表异常骨代谢下长期的骨密度的累积,且有的变异性大(如酶类),判断个体异常不敏感,故它一般用于了解骨转换、骨质疏松分型,以及原发、继发性OP的鉴别诊断和治疗中的疗效观察[23]

    诊断OP,就是为了采取适当的干预措施,防止骨丢失,甚至有限的增加骨量,从而防止骨折的发生。在许多前瞻性队列研究中都显示出低骨量与骨折危险度之间有明显的关系,骨密度每低于相应年龄均值一个标准差,长期的骨折危险度则会增加2~3倍[14-17]。虽然骨折危险度还会受其它因素的影响,但骨量是目前预测骨折危险度最准确、最重要的指标[18,19]。而且,与生化指标不同,骨密度测量代表的是多年骨代谢的总结果,它代表了骨生物力学强度的80%,所以,骨密度定量测定的方法是目前诊断OP较特异的、最好的方法[10,18]。建立OP诊断标准的实质就是确立骨密度正常参考值。其他方法则可在诊断、鉴别诊断方面作参考。
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    2.2 保证建立诊断标准对象的同质性

    一个诊断方法受多种因素的影响,受影响的因素越多,同质性越差,建立的正常参考值越不便应用。所以,在建立正常参考值的过程中应尽量排除那些影响因素。首先要排除的是恒常的影响因素[7],如种族、地区、性别、年龄、骨的部位等,因此,应建立不同种族、不同地区、不同性别、不同骨的部位的骨密度正常参考值,以划清总体的同质范围。而建立不同年龄的骨密度参考值,并非用于OP的诊断(如前述)。骨密度的非恒常影响因素[7],包括生理的(如营养、运动、生活习惯、职业、妊娠、哺乳、饮酒、吸烟等)、病理的(包括各种影响骨代谢的疾病,如废用、消化道疾病所致的营养吸收不良、各种内分泌疾病、实质器官疾病、先天性疾病等)。对生理性影响因素的控制,应在选择调查对象时把握人群的代表性,尽量避免极端状况的出现,如应避免营养过好的高体重者,营养过差的低体重者的纳入;在运动方面要避免职业运动员和整日活动极少者的纳入;对病理性影响因素的控制,应通过问病查体进行排除。
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    2.3 建立诊断标准的统计学要求

    根据统计学原则,医学上确定某个指标的正常值范围,习惯上是确定包括95%(也可用80%、90%、98%、99%等)正常人的界值。应用百分位数法确定医学正常值范围,可用于任何分布型的资料。而对于正态或近似正态分布的资料,如骨密度定量资料,则可用平均数加减n倍标准差的方法来确定其正常值范围,其意义与百分位数法相同。如某个指标的M±1.96SD(双侧估计),即表示该指标的95%正常值范围,而数据在这个范围之外出现的可能性是5%。具体选用几倍标准差,可考虑其灵敏度和特异度,理论上应选择假阳性和假阴性的最低点作为正常、异常的界限,使误诊率和漏诊率都达到最低。但实际中,这种情况不太可能,往往只能综合考虑多种因素,在灵敏度和特异度之间选择一个折衷点,而当正常、异常重叠较多时,可选择一个可疑范围,尽量减少误诊率、漏诊率。

    2.4 建立骨密度诊断标准的特殊要求

    这里所指的两项特殊要求,是在建立其他生物材料(或组织)的正常参考值时所不涉及的。一是骨密度正常参考值范围的低限要在非暴力性骨折阈值之上;二是骨密度正常参考值仅能建立在年轻人的骨密度均值的基础上。OP于1993年被重新定义为:骨质疏松症是以低骨量和骨组织的微观结构退化为特点,从而使骨的脆性增加以及易于发生骨折的一种全身性骨骼疾病[18]。由这个定义确定了须在非暴力性骨折发生之前诊断OP,也就是说骨折阈值应在骨密度正常参考值范围以下。
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    3 建立诊断标准的方法

    3.1 调查问卷和查体表

    按调查表设计的原则,设计出一套完整的调查表和查体表,其内容应包括①基本情况:如民族、性别、年龄、身高、体重、营养状况、活动情况、月经史和生育史、饮酒和吸烟情况等;②病史和用药史:包括各种明显实质器官疾病、内分泌疾病、消化道疾病、以及影响骨代谢药物的使用情况(特别是近半年患病和服药情况)等;③症状和体征:包括骨痛、关节痛、骨折、无力等。

    3.2 调查对象

    如前述,选择调查对象,首先应按地区、种族等划清调查总体的同质范围;然后再在这个范围内随机抽取能代表总体的正常人,这里所指的正常人并非是任何器官、组织的形态及机能都正常的人,而是指排除对骨密度有影响的有关疾病和因素的同质人群。正如前面所论及的,骨密度正常参考值是建立在年轻人的骨密度均值和标准差的基础上的,因此,也就涉及到如何界定“年轻人”范围的问题。一部分统计学者建议把年轻人界定为20~45岁,Kanis等则以25~50岁人群的骨密度均值作为建立正常值的基础[10],Luner公司则用20~39岁人群的骨密度均值来代表年轻人均值[20]。我们认为这些年龄跨度略有偏大,特别在40岁以后骨密度已开始下降,所以,建议首先将20~40岁的正常人作为纳入对象,然后以5岁或10岁为一个年龄段进行分组统计,找出峰值骨量以建立正常值范围。
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    3.3 排除对象

    应排除具有影响骨代谢疾病、长期服用过影响骨代谢药物者,排除测量部位各种先天、后天畸形及作过手术者,排除少数极端状态的影响。

    3.4 样本含量

    骨密度的影响因素较多,数据的变异较大,为了使样本能充分代表总体,样本含量不能太少。确定调查的种族和地区后,按性别、年龄分组,每组的样本含量为100是较为合理的。

    3.5 确定骨密度测量的方法和部位

    目前,高精度、高敏感度的测量骨密度的方法有多种,各有优缺点。而不同的测量方法、同一方法不同的测量部位的骨密度是不同的[21,22]。所以,须按需要程度逐步建立不同部位的正常值。单光子骨密度仪主要用于检测桡尺骨密度;超声骨密度仪主要检测胫骨和跟骨的骨密度;定量CT主要用于测量腰椎骨密度,但由于价格昂贵和接受射线量大而限制了其广泛应用;双能X线骨密度仪可检测腰椎、股骨近端和全身骨密度,既可用于人体,也可用于动物,既可用于成人,又可用于儿童,是目前世界上最常用、最有效、最准确的测量骨密度的方法[3,8,18]。不管用何种方法建立正常值,在以后应用这个正常值进行诊断时所选用的测量方法和部位应与建立标准时一致。
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    3.6 骨密度测量的质量控制

    为了尽量减少偏差,应对骨密度测量进行质量控制。如:限制操作仪器者的人数,以保证结果的一致性;每周测量标准体模以了解准确度,并比较结果的一致性;定期评价测量精度;软件更新时,应注意老版、新版软件测试结果的比较和标准化等。

    3.7 资料的整理分析

    对资料进行整理后,按种族、地区、性别、年龄分组进行统计,找出各性别骨密度高峰年龄段的骨密度均值(即峰值骨量)和标准差,按上述基本原则建立各性别的正常值范围。

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