老年人群骨质疏松性骨折与跌倒风险的相关性
曹威, 朱秀芬, 陈新, 林华     
210008 南京,南京鼓楼医院骨病中心
摘要目的 探讨老年人群骨质疏松性骨折与跌倒风险的相关性。 方法 对2013年9月至2015年6月在南京鼓楼医院骨质疏松门诊初诊的1 579例50~91岁患者的临床资料进行回顾性分析。收集患者年龄、身高、体质量、慢性病史、手术外伤史、用药史、骨质疏松性骨折史、跌倒风险指数及腰椎(L1-4)和髋部(全髋、股骨颈)骨密度值。排除具有影响骨代谢及平衡能力的相关疾病及用药史的患者,对入组者采用Spearman检验,分析跌倒风险指数与年龄、性别、体质量指数及骨质疏松性骨折之间的相关性,并进行回归分析,得出回归系数及标准化回归系数。 结果 年龄、体质量指数、骨质疏松性骨折及腰椎骨密度与跌倒风险指数显著相关(r值依次为0.255、0.108、0.110、0.095,P=0.000),性别与跌倒风险相关性较弱(r=0.067,P < 0.05),髋部骨密度与跌倒风险指数未见相关性。线性回归分析显示,各因素与跌倒风险指数相关程度大小依次为年龄、腰椎(L1-4)骨密度、体质量指数、性别及骨质疏松性骨折,标准化回归系数分别为0.225、0.128、0.095、0.094和0.088。将骨质疏松性骨折分类后,对特定骨折与跌倒风险指数相关性进行分析,得出髋部、椎体、多发性骨折与跌倒风险指数显著相关(r值分别为0.093、0.083、0.099,P < 0.01)。分别对其进行回归分析,得出标准化回归系数分别为0.079、0.070、0.077。 结论 增龄、高体质量指数、男性与较高的跌倒风险显著相关。髋部、椎体及多发性骨折与较高的跌倒风险显著相关,较高跌倒风险是骨质疏松性骨折的独立风险因素。
关键词跌倒风险     骨质疏松性骨折     骨密度     平衡能力    
Association between osteoporotic fracture and fall risk in elderly population
CAO Wei, ZHU Xiu-fen, CHEN Xin, LIN Hua     
Center of Bone Metabolic Diseases, Nanjing Drum Tower Hospital, Nanjing 210008, China
Abstract: Objective To assess the association between the osteoporotic fracture and fall risk in the elderly population. Methods The clinical data of 1 579 patients aged 50 to 91 years were retrospectively analyzed. Age, height, weight, history of chronic diseases, surgery and trauma, drug use, osteoporotic fracture, fall index (FI), bone mineral density (BMD) at lumbar spine (L1-4) and proximal hip (total hip, femoral neck) were collected. After the exclusion of patients with a history of disease and drug use affecting bone metabolism and balance ability, spearman test was used to analyze the correlation between FI and age, gender, body mass index (BMI), BMD and osteoporotic fracture. Results Age, BMI, osteoporotic fracture and BMD (L1-4) were significantly correlated with FI (r values were 0.255, 0.108, 0.110, 0.095, P=0.001), and gender was weakly correlated with FI (r=0.067, P < 0.05), while hip BMD and FI had no correlation. Linear regression analysis showed that the correlation degree of each factor on FI were age, BMD (L1-4), BMI, gender and osteoporotic fracture, and the standardized regression coefficients were 0.225, 0.128, 0.095, 0.094 and 0.088 respectively. After classification of the osteoporotic fracture, the correlation of the specific osteoporotic fracture and FI were analyzed. The hip, vertebral body and multiple fractures were significantly correlated with FI, and the r values were 0.093, 0.083, 0.099 respectively (P < 0.01). Further regression analysis show that the standardized regression coefficients were 0.079, 0.070, 0.077. Conclusion The increased age, higher BMI and male were significantly associated with fall risk. There were a significant correlations between the hip, vertebral and multiple fractures and the fall risk, and the fall risk was an independent risk factor for osteoporotic fractures.
fall risk     osteoporotic fracture     bone mineral density     balance ability    

骨质疏松性骨折是老年人群骨折的主要类型,骨强度降低是其发生的主要原因,而跌倒则是其发生的重要危险因素[1]。骨密度为评估骨强度最为重要的量化指标,然而目前临床研究表明近一半的骨质疏松性骨折发生于骨量减少阶段[2],而大约90%老年性骨折发生在跌倒之后[3]。本文通过回顾性研究,分析跌倒风险与年龄、性别、体质量指数、骨密度及骨质疏松性骨折的相关性。

对象与方法 对象

选取2013年9月-2015年6月在南京鼓楼医院骨质疏松门诊初次就诊的50~91岁的患者1 579例,排除对骨代谢及平衡能力具有明显影响的相关疾病患者,包括原发性甲状旁腺功能亢进症、库欣综合征、垂体疾病、甲状腺疾病、1型糖尿病、长期控制不佳的2型糖尿病、类风湿关节炎、系统性红斑狼疮、强直性脊柱炎、多发性骨髓瘤、慢性肾功能不全、慢性肝病、炎性肠病、慢性阻塞性肺病、帕金森病、控制不佳的高血压病、脑血管疾病后遗症、严重骨关节炎、严重视力障碍、抑郁状态等。排除有相关药物(糖皮质激素、精神类药物、抗凝血药物等)应用史患者,最终得到符合条件病例1 235例。

方法

基本信息及既往病史采集:由专人对患者基本信息及病史进行采集,包括出生日期、性别、骨质疏松性骨折史(包括骨折部位及次数)、基础性疾病、重大手术外伤史及用药史等,采用标准身高体质量称量仪(RGZ2120,无锡市衡器厂)测量患者身高、体质量,计算体质量指数(bone mineral density,BMI)。

跌倒风险评估:采用以色列进口的Tetrax平衡测试系统分别检测受试者在自然站立、闭眼自然站立、脚垫站立、脚垫闭眼站立、脚垫闭眼头向右转站立、脚垫闭眼头向左转站立、脚垫闭眼头向上仰站立、脚垫闭眼头向下俯站立8种不同测试状态下的平衡稳定性,经专业评估软件计算机综合分析后得出跌倒风险指数(falling index,FI),完成对跌倒风险的量化评估。FI数值越大,表明受试者身体平衡协调控制能力越差,跌倒风险则越高。根据测量标准,FI低于36为正常,在36~58为中度风险,高于58为高度风险。

骨密度测定:应用骨密度双能X线吸收仪(iDXA,GE,USA)进行腰椎(L1-4)、全髋及股骨颈骨密度(bone mineral density,BMD)的测定。

统计学方法

利用Excel软件进行资料的数据管理,采用SPSS 18.0软件进行统计学分析,采用Spearman检验分析FI和年龄、性别、BMI、BMD及骨质疏松性骨折之间的关联性,以P < 0.05为差异有统计学意义。选取具有显著相关性的因素进入回归分析,根据回归系数决定各变量与FI的相关程度。进一步按骨质疏松性骨折部位对数据进行分类,例数较少的骨折类型不进行分析,将主要类型骨质疏松性骨折患者与无骨质疏松性骨折患者分别进行组合后,对特定骨质疏松性骨折与FI相关性分析,得出各类型骨质疏松性骨折与FI相关系数,对有显著相关的骨质疏松性骨折样本进行回归分析,得出相关回归系数及标准化回归系数。

结果 患者临床基本信息

符合条件患者共计1 235例,其中男性192例(15.55%),女性1043例(84.45%),有骨质疏松性骨折419例(33.93%),无骨质疏松性骨折816例(66.07%),临床基本信息见表 1~3

表 1 患者临床基本信息 Table 1 Clinical basic information
项目 年龄(年) 身高(m) 体质量(kg) BMI (kg/m2) FI
最小值 50.1 1.29 37.50 14.89 0
最大值 90.3 1.84 91.00 36.42 100
平均值±标准差 66.25±9.727 1.54±0.532 58.05±8.765 24.12±3.423 38.30±29.133
BMI:体质量指数;FI:跌倒风险指数
表 2 骨质疏松性骨折患者年龄、体质量指数、跌倒风险指数及骨密度(x±s) Table 2 Mean age, BMI, FI, and BMD of the patients with osteoporotic fracture (x±s)
性别 年龄(岁) BMI (kg/m2) FI BMD (g/cm2)
全髋 股骨颈 腰椎(L1-4)
68.05±11.616 25.51±3.011 63.25±29.984 0.849±0.165 0.791±0.156 0.998±0.237
68.67±9.290 24.78±3.425 40.17±24.466 0.743±0.186 0.685±0.113 0.876±0.162
BMI:体质量指数;FI:跌倒风险指数;BMD:骨密度
表 3 无骨质疏松性骨折患者年龄、体质量指数、跌倒风险指数及骨密度(x±s) Table 3 Mean age, BMI, FI, and BMD of the patients without osteoporotic fracture (x±s)
性别 年龄(岁) BMI (kg/m2) FI BMD (g/cm2)
全髋 股骨颈 腰椎(L1-4)
64.81±10.604 25.02±3.975 39.32±39.781 0.941±0.154 0.863±0.155 1.112±0.204
65.04±9.301 23.15±4.792 36.30±27.171 0.813±0.134 0.742±0.124 0.929±0.172
BMI:体质量指数;FI:跌倒风险指数;BMD:骨密度
FI与年龄、性别、BMI、BMD及骨质疏松性骨折的相关性分析

采用Spearman检验分析FI与年龄、性别、BMI、骨质疏松性骨折及BMD之间关系的结果显示,年龄、BMI、骨质疏松性骨折及腰椎BMD与FI显著相关(r值依次为0.255、0.108、0.110、0.095,P=0.000),性别与FI相关性较弱(r=0.067,P < 0.05),全髋及股骨颈BMD与FI未见相关性(r值分别为0.028、0.036,P > 0.05)(表 4)。

表 4 跌倒风险指数与年龄、性别、体质量指数、骨密度及骨质疏松性骨折的相关性 Table 4 Correlation of FI with age, gender, BMI, BMD and osteoporotic fracture
项目 年龄(岁) BMI (kg/m2) 性别 骨质疏松性骨折 BMD (g/cm2)
全髋 股骨颈 腰椎(L1-4)
FI相关系数(r) 0.255 0.108 0.067 0.110 0.028 0.036 0.095
近似值(P) 0.000 0.000 0.018 0.000 0.323 0.201 0.000
BMI:体质量指数;FI:跌倒风险指数;BMD:骨密度
年龄、性别、BMI、腰椎骨密度及骨质疏松性骨折对FI影响的回归分析

各因素对FI的影响程度大小依次为年龄、腰椎BMD、BMI、性别、骨质疏松性骨折,标准化回归系数分别为0.225、0.128、0.095、0.094和0.088 (表 5)。

表 5 年龄、性别、体质量指数、腰椎骨密度及骨质疏松性骨折对跌倒风险指数影响的回归分析 Table 5 Regression analysis of the age, gender, BMI, lumbar spine BMD, and osteoporotic fracture on FI
项目 非标准化 标准化回归系数 相似值(P) 95% CI
回归系数 标准误 上限 下限
年龄 0.675 0.083 0.225 0.000 0.838 0.512
性别 7.534 2.269 0.094 0.001 11.986 3.083
BMI 0.821 0.297 0.095 0.004 1.342 0.170
腰椎(L1-4) BMD 19.440 4.435 0.128 0.000 28.142 10.737
骨质疏松性骨折 5.423 1.751 0.088 0.002 36.287 26.536
BMI:体质量指数;FI:跌倒风险指数; BMD:骨密度
FI与各类型骨质疏松性骨折的相关性分析

将骨质疏松性骨折进行分类,共分成9类,其中髋部,椎体,前臂,肱骨近端,踝部,下肢(股骨、胫腓骨、髌骨),肋骨,其他部位,多发性骨折分别为51、203、32、18、26、16、13、15、50例,因部分骨质疏松性骨折患者数量较少,不做统计学分析,分别将髋部、椎体及多发性骨折与无骨质疏松性骨折患者进行组合后,采用Spearman检验对各样本进行特定骨质疏松性骨折与FI的相关性分析,得出髋部、椎体、多发性骨折与FI显著相关(R值分别为0.093、0.083、0.099,P < 0.01)。进一步将髋部、椎体、多发性骨折对FI的影响进行回归分析,得出相关标准化回归系数分别为0.079、0.070、0.077(表 6)。

表 6 FI与各类型骨质疏松性骨折相关性分析及各类型骨折对FI影响的回归分析 Table 6 Correlation between FI and various types of osteoporotic fractures and the regression analysis of various types of osteoporotic fractures on FI
骨折类型 FI相关系数(r) 近似值(P) 非标准化 标准化回归系数 相似值(P) 95% CI
回归系数 标准误 上限 下限
髋部 0.093 0.006 12.765 5.549 0.079 0.022 23.656 1.875
椎体 0.083 0.008 5.219 2.231 0.070 0.025 9.773 0.666
多发 0.099 0.003 9.920 4.376 0.077 0.024 18.509 1.332
FI:跌倒风险指数
讨论

骨质疏松性骨折又称脆性骨折,常发生于胸腰椎、髋部、前臂及肱骨近端,严重危害老年人群健康,其中髋部骨折危害最为严重,1年内病死率可增加15%,而超70%的幸存者遗留明显的功能下降[4-5]。骨质疏松性骨折的发生受多因素影响,目前认为低骨量、年龄及衰老、脆性骨折史及骨折家族史、糖皮质激素应用、低体质量、跌倒、饮食异常、吸烟、过量饮酒和某些疾病等是其较为明确的危险因素,其中跌倒是骨质疏松性骨折发生的重要危险因素[6]。跌倒受环境因素、生理因素及心理因素共同影响,平衡能力下降是跌倒的主要生理原因,其包括静态与动态平衡两方面,动态平衡能力目前缺乏有效评估手段,而静态平衡能力则普遍采用传统观测法(如Romberg法、单腿直立检查法、强化Romberg检查法等)及量表法进行评估,其主观性较强,Tetrax平衡测试系统能够通过测量患者的静态平衡能力而对其跌倒风险进行良好的评估[7-8]

本研究指出,较高跌倒风险是骨质疏松性骨折的独立风险因素。目前认为增龄是跌倒风险上升的主要生理因素,研究发现增龄相关的神经功能退化、视听功能减弱、肌少症、身体虚弱状态及心理恐惧与跌倒相关[9-11],其中肌少症(以肌肉质量、力量及代谢能力下降为特征)在影响老年人群跌倒方面的作用日益受到重视[12-13]。超重历来被认为是跌倒风险上升的危险因素,老年人肥胖多由于体内脂肪含量上升,而维持身体平衡的肌量、肌力及神经支配调节能力并没有上升,为了保持身体直立,必须有足够的肌肉力矩抵消重力矩,导致了姿势稳定性的下降,其次体质量长期持续压迫致足底机械感受器超活化及敏感性下降,另外超重会导致老年人身体虚弱感增强,总的效应是使活动灵活性下降,跌倒风险上升[14-17]。关于骨密度与跌倒风险相关性的研究目前较少,范璐等[18]通过大样本临床研究并对以往研究进行回顾分析得出结论:BMD与平衡功能无明显相关性,并提出部分跌倒高风险受检者腰椎BMD增加可能与平衡功能不足的代偿机制有关,本研究样本中腰椎骨折及高龄患者比例较高,腰椎退变及腰椎骨折对腰椎骨密度结果影响较大,因此对腰椎骨密度与跌倒风险具有相关性的结论不作分析。性别对跌倒风险的影响,目前有研究认为女性高于男性[4],本研究发现男性高于女性,原因可能为本研究男性数量较少有关。另外,本研究未纳入的其他一些因素,如既往跌倒史、血清维生素D水平、活动能力、心理状态等同样影响着跌倒风险继而影响着骨折发生率[19-20],进一步研究有待完善。

林华等[8]研究表明老年髋部骨折与跌倒风险升高呈正相关,本研究发现包括髋部、椎体及多发性骨折等常见的骨质疏松性骨折均与跌倒风险的升高显著相关。在肌肉骨骼系统中,维持人体平衡主要靠髋部、腰部及下肢的力量,这能够解释本研究的结果,即在髋部及椎体发生骨折后,其局部骨骼肌肉系统的功能受到破坏,致其维持平衡的能力下降,另外椎体及髋部骨折带来的长期卧床,加重了下肢肌力的衰弱,其次椎体骨折患者常存在的腰背部慢性疼痛及脊柱变形也对平衡能力造成影响,共同导致了人体平衡能力的下降[21-24]。人体肌肉骨骼在维持平衡方面具有较强的代偿潜力,但这种代偿有一定限度,一旦重要部位或多发性骨折发生,这种代偿机制就很难较好的维持人体平衡。

本研究为回顾性研究,跌倒风险评估晚于骨质疏松性骨折发生,而骨折后多种因素对跌倒风险存在一定干扰,因此进一步的前瞻性研究值得开展,另外样本存在男性相对较少,某些类型骨质疏松性骨折患者如前臂、肱骨近端等样本量较小导致无法进行此类骨折与跌倒风险相关性分析的问题。

综上所述,本研究提示年龄增长、高BMI、骨质疏松性骨折、男性对FI有负面影响,而髋部BMD与FI无相关性,在骨质疏松性骨折中,髋部、椎体及多发性骨折与FI的升高显著相关。本研究结果提示跌倒是骨质疏松性骨折独立于骨密度之外的重要风险因素。

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(收稿日期:2016-06-01)