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骨质疏松症 张启富 2007.3.5 骨质疏松症的概述 骨质疏松症(OP)是一组全身性的骨骼疾病,起特征是骨量减少或(和)骨组织微结构破坏，因此导致骨强度下降、骨脆性增加，极易发生骨折。骨强度主要由骨密度和骨质量两方面因素所决定。骨密度(BMD)可用单位面积（体积）内矿物质的含量来表示，任何个体的骨密度是峰值骨量和骨丢失量两者的综合。骨质量包括骨骼构筑、骨代谢转换、骨骼积累性破坏（显微骨折）和骨矿化程度的总称。骨质疏松包括骨量减少、骨质疏松症和骨质疏松性骨折三个阶段。骨质疏松症的发病概况 1999年调查发现60岁以上人群骨质疏松患病率，正位腰椎男女分别为11%和21%，股骨颈分别为11%和27%。骨质疏松症的发病率已跃居为世界各种常见病的第7位。骨质疏松症的病因 第一类 原发性骨质疏松症 退行性骨质疏松症 绝经后骨质疏松症(型)老年性骨质疏松症(型)特发性骨质疏松症 特发性青少年骨质疏松症 特发性成年骨质疏松症 妊娠哺乳期骨质疏松症 第二类 继发骨质疏松症性 内分泌性疾病 骨髓增生性疾病 药物性原因 营养缺乏性疾病 慢性肝、肾、肺等脏疾病 结缔组织性疾病 失用性原因 先天性疾病 其他疾病与原因 骨质疏松症的高危因素 不可控制因素：年龄、性别、身材瘦小、阳性家族史或易感种族与人种、太空旅行与失重等因素。可控制因素：性激素缺乏、维生素和钙摄入不足、体力活动减少、吸烟、饮酒、药物等因素。骨质疏松症的发病机制 正常成人期骨代谢的主要形式是骨重建，在破骨细胞作用下不断吸收旧骨，而在成骨细胞作用下，又在合成新骨，这种骨吸收和骨形成的协调活动形成了体内骨转换的稳定状态，骨质净量无改变。骨吸收过多或形成不足引起平衡失调的最终结果会导致骨量的减少和骨微细结构的变化，就会形成骨质疏松。一切影响破骨细胞和成骨细胞数目和功能的因素，都与骨质疏松的发生有关。骨质疏松症的后果 骨质疏松性骨折 是骨质疏松症的直接后果，也是最严重的后果。生活质量降低 影响生活质量的主要因素有疼痛、行动能力、精神健康水平，乃至医疗费用高昂。死亡率高 骨质疏松性骨折患者需长期卧床静养，丧失独立生活能力，悲观厌世，或继发肺炎、泌尿道感染、褥疮、静脉血栓形成等疾病，是导致死亡率增高的较特殊的原因。住院和医疗保健费用高昂。骨质疏松症的临床表现 原发性骨质疏松症的临床表现主要为疼痛、驼背及身高缩短、脆性骨折发生。疼痛 是最主要的主诉，常以要背部为主，亦可表现为全身骨骼疼痛或髋、膝、腕关节疼痛。驼背及身高缩短 是骨质疏松症的重要体征，乃椎体发生慢性累积性和压缩骨折的结果。骨折 骨质疏松极易引起骨折，常为患者首发症状和就医原因。骨折最常见部位是脊椎、挠骨远端及股骨近端。其他表现 脊椎向后侧凸对腹腔造成压迫，可致内脏下垂，常有便秘、腹胀、食欲减退；对胸腔压迫形成裂孔疝，食物通过障碍或反流性食道炎，出现上腹部和下胸部疼痛与不适。严重驼背可影响通气。此外，患者可见毛发脆而无华，折断脱落，牙齿松脱、牙体松脆易折。辅助检查/影象检查 骨质疏松的影像学检查方法骨质疏松的影像学检查方法 传统X线检查方法 光子吸收测定法 单/双能X线吸收测定法 骨质疏松的CT检查 磁共振成像（MRI）定量超声骨密度测定 影象检查 传统x线检查方法 X线平片的普通观察 X线平片上的简单测量 X线照片吸收测定法（RA）影象检查/传统x线检查方法 X X线平片的观察 骨骼透光度增高 骨皮质变薄，髓腔扩大 小梁稀疏，非承重方向 承重方向(横行小梁消失)松质骨内出现大小不一透光区 严重的骨质疏松 上述表现加重 小梁部位及完全消失 骨折、畸形(后凸变形，鱼口样，压缩：楔形、鱼骨样）椎体椎体骨质疏松骨质疏松 严重的骨质疏松的严重的骨质疏松的X线表现线表现 X线吸收测定法 双能X线吸收测定法 DXA是双光子吸收测定法的发展及延续 X线吸收测定法 双能X线吸收测定法 放射源：X线 检查部位：全身骨骼均可，尤腰椎、股骨颈、粗隆及ward三角区等软组织差异较大的部位 腰椎DXA均同时应行侧位检查 能排除后方椎弓棘突及腹腔内重叠影像对检测结果造成的影响；二者结合后还可以排除肋骨髂骨及软组织的影像，以使得检测结果尽量接近真实值 X线吸收测定法 双能X线吸收测定法 原理类双光子吸收测量法，双能X线有助于消除骨骼周围软组织及脊髓内脂肪影响的骨矿物质密度(BM)分布 成像分辨率高，扫描时间短，准确度、精确度提高 目前运用最广泛的骨密度测量方法之一 世界卫生组织骨质疏松的诊断标准以DXA检查结果 DEXA数据处理图形界面 骨质疏松骨质疏松C TC T表现表现 （左侧疏松、右侧正常）骨质疏松的CT检查 定量CT 运用改造后的常规CT机器进行骨密度测量 分为单能定量QCT(SEQCT)和双能量QCT(DEQCT)两种，优缺点类似于单双能X吸收法 需要体模做为参照物来建立所测兴趣区的骨矿物密度与参考物既定浓度间的一一对应关系，经计算后即为骨矿物质含量（常用固体模型）骨质疏松的CT检查 定量CT 操作 部位：最常用于腰椎、L1至L4，或者T12至L3椎体连续测量 体位：仰卧并屈膝使腰椎弓弧消失，并将标准体模置于受试者腰下同时扫描。侧位片进行定位，扫描平面多为腰椎中部平行于两侧终板 层厚多为810mm QCT的定位及兴趣区选择 骨质疏松的CT检查 定量CT 人工或者自动选取ROI，计算机自动处理得出ROI的骨矿物质含量 华西放射 骨质疏松的CT检查 定量CT 优点 二维图像，简单去除周围软组织及重叠影像干扰 能独立测量松质骨及皮质骨矿物质含量（松质骨的代谢率是皮质骨的8倍，敏感性，复查时间）精确三维定位，直接对感兴趣的体积区进行定量分析 分类 单能定量CT 双能定量CT 骨质疏松的CT检查 双能定量CT 具有类似于双能X线的优点 亦可去除兴趣区内骨质中脂肪对于测量的影响 目前缺点性价比稍低，辐射偏大 DXA与QCT的比较 优点 缺点 DXA 1.剂量低，整机价格低 1.不能区分皮质骨和松质骨进行单 独测量 2.能较好地把骨和脂肪、肌肉等分 2.其测量积分途径上存在骨外的矿 离获得较高的准确性 物质，例如骨刺、骨折和骨赘导 致的硬化和动脉血管钙化等，从 而影响测 量的正确性 3.无法精确定位 QCT 1.可以进行三维定位直接测定 1.辐射及价格相对偏高 感兴趣的体积区骨密度 2.分别评估皮质骨和松质骨的骨矿物 质密度，敏感性高，并利于短期复查 3.可区分骨骼肌周围软组织,并可去除 测量积分路线上的重叠，准确性更高 CT在骨质疏松测量方面的其他运用 周围定量CT 专用于测量周围骨BMD 运用 评价骨矿物质含量及皮质骨的几何特性，在体及体外研究均可用 优点 具有CT精确定位及区分皮质及小梁骨等优点，简单易用，准确性高 不足 难于测定骨小梁结构 CTCT在骨质疏松测量方面的其他运用 高分辨CTCT 方法 连续薄层（11.5mm）扫描，分辨率高达几十个m 优点 十分有利于显示骨小梁细微结构 用途 骨小梁结构分析，如：骨小梁片段指数；骨小梁空间距离；骨小梁空气面积 缺点 辐射量较大 CTCT在骨质疏松测量方面的其他运用 超高分辨CTCT 优点 较高分辨而言，分辨率更高，三维空间分辨率可达0.17mm 运用 定量分析周围骨如桡骨远端的小梁结构 缺点 辐射量较大，检查时间长 CTCT在骨质疏松测量方面的其他运用 体积CTCT或三维定量CTCT 方法：螺旋扫描后进行三维重建 优点：三维图像，可研究骨小梁微细结构及进行三维骨密度测量（容积密度），自动定位，准确率及重复率高 用途：精确的骨密度测量及骨小梁结构分析，同时可用于股骨等解剖复杂部位 缺点：辐射量较大 人脊椎骨三维重建影像人脊椎骨三维重建影像 皮质皮质骨三维显微结构骨三维显微结构 皮质骨三维显微结构皮质骨三维显微结构 厚度 多孔性 孔径大小 皮质骨连接 多孔连接 骨表面密度 骨表面与体积比率 CTCT在骨质疏松测量的其他运用 显微CTCT 优点 空间分辨率更高，最小可达1m；可以三维成像 运用 建出骨小梁模型，测定骨小梁厚度、间距、骨小梁密度、体积及组织体积，以及推算出表观骨小梁结构参数。缺点 辐射量大，目前仅能应用于实验动物及离体研究 骨质疏松症、慢性骨关节病、类风湿性骨关节病 正常正常 骨质疏松症骨质疏松症 慢性骨关节慢性骨关节炎炎 类风湿性关节炎类风湿性关节炎 磁共振成像（MRIMRI）优点 类似于CT的精确定位能力，任意层面成像更优于CT 无辐射及明显其他副作用 可以综合评价骨矿物质含量及小梁骨结构，更为准确的预测骨骼特性 不同的核磁共振信号还可提供了骨骼生物组成以及病理损伤的有效信息 磁共振成像（MRI）普通MRI 对于骨折的敏感性高于普通X线检查及CT检查，主要运用于骨质疏松性骨折的检测 磁共振显微成像 主要包括高分辨MRI及显微MRI,主要运用于有效的小梁结构分析及矿物质含量测定。磁共振成像（MRI）定量磁共振 H+质子是MRI成像的基础 骨小梁结不含H而无MRI信号,而相邻骨髓内富含H可产生较强的MRI信号 二者磁化率的明显差异导致了组织内部磁场的不均匀以及弛豫时间的改变 MRI所获得的骨参数与骨组织形态学参数间有良好的相关性,骨小梁数量以及空间结构的变化可由磁化参数的改变反映出来 磁共振成像（MRI）定量磁共振 MRI的磁化参数 横向弛豫时间T2*(有效自旋自旋弛豫时间)疏松的骨质较正常的骨质T2*有延长 T2*参数的改变，可推算出感兴趣区域的骨小梁减少的程度以及变化情况 检查部位：目前主要运用于外周骨如跟骨、桡骨等检查 磁共振成像（MRI）显微MRIMRI 空间分辨率可达到78m，小于显微CT 优点 测量骨小梁数目的精确度高于显微CT 不足 精确测量松质骨体积的能力尚不及显微CT 较难于用在小动物的骨结构评价。磁共振成像（MRI）显微MRIMRI 普通MRI所示骨松所致压缩性骨折 显微MRI所示骨小梁 骨质疏松影像学检查的前景 单因素的诊断结果将会不能满足临床诊断以及治疗的要求 综合骨矿物质含量以及骨质结构特性的检查能提供更准确的有关患者骨骼状态的信息，对于临床治疗及疗效评定，随访均有极大的价值 影像技术以及数据分析技术的进步将使得骨质疏松影像学检查越来越多样化以及更为准确实用 辅助检查/实验室检查 与骨吸收有关的生化指标：空腹尿钙 受各种钙调节激素影响，不准确。尿羟脯氨酸(HOP)受饮食影响。羟赖氨酸糖苷 其特异性较高。血浆抗酒石酸酸性磷酸酶（TRAP）骨吸收增强时，升高，缺乏特异性和敏感性。尿中胶原吡啶交链 可反映骨吸收，是骨特异标志物。辅助检查/实验室检查 与骨形成有关的生化指标：血清碱性磷酸酶（ALP）是检测骨形成常用指标，但缺乏敏感性和特异性。骨钙素（BGP）是骨形成的特异标志。血清型前胶原羟基端前肽（PICP）反映成骨细胞活动，骨形成特异指标，但受肝功能改变影响。骨质疏松症的诊断 病史采集：骨质疏松早期常常没有症状，需特别注意患者的生活方式（如吸烟、饮酒、运动、摄钙等）、营养状况、既往病史和家族史等高危因素，女性患者尤应注意月经生育史。骨质疏松症的诊断包括程度诊断（骨量诊断、骨强度诊断、骨折诊断）、分型诊断、病因诊断和鉴别诊断。骨质疏松症的程度诊断 骨量诊断 骨量反映骨骼的结构指标骨量反映骨骼的结构指标，WHO关于骨质疏松关于骨质疏松诊断标准：诊断标准：骨密度低于青年峰值1SD内为正常 低 于 青 年 峰 值 1-2.5SD 为 骨 量 低 下（Osteopenia）低 于 青 年 峰 值 2.5 个 SD 则 为 骨 质 疏 松（Osteoporosis）低于2.5个SD以上伴有1-2个以上腰椎骨折者称为伴有骨折的骨质疏松或严重骨质疏松。骨质疏松症的程度诊断 骨量诊断 X线片的定性诊断线片的定性诊断 X线片检查出典型骨质疏松时，其骨矿含量的丢失已达30%以上。根据骨的X线片，骨质疏松症可以分成轻、中、重三度。轻度骨质疏松 仅可见椎体的纵向骨小梁增多，是因为骨质疏松早期横行骨小梁首先吸收所致。中度骨质疏松 椎体的皮质内界较清楚，椎板的密度和椎体间密度减小，骨小梁稀少，皮质变薄。