作者：

朱秀芬¹ 彭志坚^2# BrianLin³ 马大年⁴ 陈新¹  杨海明¹ 林华¹

单位：

1. 南京大学医学院附属鼓楼医院骨病中心

2. 昆山市中医院医务处

3. Department of Neuroscience,Johns Hopkins University

4. 江苏省盱眙县人民医院骨科

^#为共同第一作者

摘要：目的  探讨骨质疏松性骨折人群的骨密度与跌倒风险、体质量指数（body mass index，BMI）、肌力、体脂含量的相关性。方法  通过对4 632例社区45岁以上绝经后女性的问卷调研及骨密度筛查，筛查出既往有脆性骨折史的骨质疏松性骨折人群。测定骨质疏松性骨折人群的骨密度、身高、体质量、跌倒风险、肌力和腹部脂肪含量。采用Spearman检验分析跌倒指数、体脂含量、年龄、身高、体质量、BMI与骨密度（bone mass density，BMD）之间的相关性。BMD校正年龄、身高、体质量、BMI、体脂含量，采用ANCOVA分析跌倒指数对BMD的影响；校正年龄、身高、体质量、BMI、跌倒指数，分析体脂含量对BMD的影响。结果  对筛查出的839例骨质疏松性骨折患者的BMD、BMI、跌倒风险、腹部体脂含量、肌力等相关性分析结果显示，骨质疏松性骨折人群BMI、跌倒指数、肌力与BMD均显著相关（BMI r=0.161，跌倒指数r=0.238，肌力r=0.198，P均 < 0.001）。BMI、肌力、跌倒风险与BMD呈正相关；校正年龄、身高、体质量、BMI等因素，采用ANCOVA分析跌倒指数与BMD无显著相关（F=1.011，P>0.05）。结论  跌倒风险和低BMD为骨折的主要危险因素。本研究显示体脂含量与BMD呈显著相关性。

关键词：骨质疏松性骨折；骨密度；肌力；跌倒风险；体脂含量

骨质疏松症是以骨量减少、骨微观结构退化为特征，致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。世界人口老龄化导致骨质疏松症发病率逐年上升，今后50年，全世界骨质疏松患者将增加3~4倍，随着人均寿命的延长和社会人口老龄化，骨质疏松症已成为影响人类健康的悄无声息的流行病。

骨质疏松最严重的危害是骨折，2012年，国际骨质疏松基金会 (International Osteoporosis Foundation，IOF) 提出：全世界每3秒会发生1例骨质疏松性骨折。原发性骨质疏松症主要分为Ⅰ型 (又称为绝经后骨质疏松症) 和Ⅱ型 (即为老年性骨质疏松症)，而Ⅰ型骨质疏松症主要由于雌激素缺乏、骨转换率增加及骨量快速丢失导致绝经后骨质疏松。骨密度 (bone mineral density，BMD) 降低和跌倒风险增高是导致骨质疏松性骨折的重要因素，而影响BMD和跌倒风险的因素有很多，除性别、年龄、绝经等因素外，与体成分 (含体脂含量、肌肉含量等)、肌力等密切相关。既往研究显示，BMD与体质量呈显著正相关；而脂肪含量、瘦体质量以及体脂百分比与BMD的相关性则报道不一，有研究认为，体成分中肌肉是BMD的决定因素，脂肪成分对BMD的影响较小或负相关。也有研究认为，肥胖与BMD呈正相关，对预防骨质疏松症发生有保护性作用，降低骨折风险。随着生物力学的发展和人们对骨质疏松机制研究的深入，肌力与BMD的正相关关系、肌力训练对骨质疏松患者骨折风险降低的重要性成为研究者的共识。

鉴于目前体脂含量对BMD的影响无统一结论，同时缺少对跌倒风险与BMD相关性的同步性研究。本研究将结合既往研究结果，通过对社区绝经后女性问卷调研和BMD测定，筛查出骨质疏松人群，对该人群行BMD、体脂、肌力、跌倒风险等测定，并进行相关性分析。

对象与方法

对象

选取2012年9月至2014年8月，年龄45~83岁，平均年龄 (58.8±4.9) 岁的社区45岁以上绝经后女性进行问卷调查，由专人记录被调研者年龄、身高、体质量、BMD、肌力、体脂含量及跌倒风险，询问并记录既往病史。所有研究对象均签署知情同意书。

纳入与排除标准

纳入标准：(1)45岁以上绝经后女性 (含自然绝经和人工绝经)；(2) 既往有脆性骨折史，指在平地或身体重心高度跌倒所引起的骨折；(3) 未行骨质疏松治疗的初诊患者；(4) 无其他继发性疾病及激素使用史；(5) 均签署知情同意书。

排除标准: (1) 继发性、特发性骨质疏松症及有重大基础疾病患者 (如未控制的高血压病，脑血管疾病等；(2) 有专业运动训练史及骨关节疾病者；(3) 甲状旁腺功能亢进，肝、肾功能不全，钙、磷代谢紊乱者；(4) 长期服用影响骨代谢药物者；(5) 未签署知情同意书。

方法

记录年龄、身高、体质量：(1) 年龄按出生日期计算出患者的具体周岁。(2) 体质量采用标准体质量称量仪。使用前检验其准确性和灵敏度。准确度要求每kg误差小于0.1 kg。(3) 身高采用标准身高计。使用前应用钢尺校正，1 m误差小于0.1 cm。体质量指数 (body mass index, BMI)=体质量 (kg)/身高 (m²)。

BMD及腹部脂肪含量测量：由经过规范培训的专业医生使用骨密度仪 (Lunar DXA，GE公司，美国) 测量受试者L1-4的BMD；同时通过BMD扫描中的身体成分分析获得患者的腹部体脂含量。骨密度仪每日质控，变异系数 (coefficient of variation，CV) 值为1.8%。

肌力测定：采取北京鑫东华腾的WCS-99.9的握力器，分别测定左右手的握力，单位为kg，精确到0.01 kg。

跌倒风险评估：采用Tetrax平衡测试系统 (以色列Sunlight Tetrax公司)，测量平衡参数，该系统通过4个相互独立的平台分别测量受试者8个不同姿势下左右足底前后部分的垂直压力变化。压力传感器可将力学信号转化为数字信号并输入电脑。8个姿势描述如下:站立于金属平板表面，平视前方；站立金属平板表面，保持闭目；站立于软垫上，保持平视前方或保持闭眼；站立于软垫上，头右转保持闭眼；站立于软垫上，头左转保持闭眼 (左转或右转的角度保持45°)；站立软垫上，头后仰保持闭眼；站立于软垫上，低头保持闭眼 (低头或仰头的角度约30°)。每个姿势保持32 s。经Tetrax平衡测试系统自带软件综合分析得出跌倒指数 (fall 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＜36为正常，在36~58为中度风险，＞58为高度风险。

病史采集：由专人负责对被调研者的既往病史信息进行回顾性调查并记录在册。询问内容包括患者既往健康状况，各系统相关病史，包括视力下降、糖尿病、高血压、类风湿关节炎、脑血管病史等，重大手术、外伤史，骨折史、跌倒史及用药史，特别关注激素、神经精神类药物的使用情况，月经生育史等。同时行X线胸腰椎侧位片，检查患者既往有无椎体骨折。

统计学方法

采用SPSS 20.0统计软件进行统计学分析。采用Spearman检验分析跌倒指数、体脂含量和年龄、体质量、身高、BMD之间相关性。校正年龄、性别、身高、体质量等因素，采用ANCOVA协方差分析跌倒指数、体脂含量对BMD的影响。以P＜0.05为差异有统计学意义。

结果

一般情况

本研究共调研4 632例45岁以上绝经后女性，其中839例为骨质疏松性骨折患者 (表 1)，该人群绝经年龄43~59岁，平均绝经年龄为 (49.1±3.5) 岁；身高为143~172 cm，平均身高 (155.7±5.2) cm；体质量38~86 kg，平均体质量为 (54.4±8.5) kg。

骨密度及腹部脂肪含量测量结果

本组患者L1-4的BMD为0.463~1.119 g/cm²，平均值为 (0.691±0.143) g/cm²，T值为1.7~-4.3，平均T值为-1.9±0.8；腹部体脂含量为17.4%~57.6%，平均为41.3%±5.9%。校正协变量年龄、身高、体质量、跌倒史，肌力，跌倒风险等因素，ANCOVA协方差分析显示，体脂含量对BMD有显著影响 (F=1.412，P=0.000)。

肌力测定结果

左手肌力6.9~38.6 kg，平均肌力 (16.6±3.8) kg；右手肌力5.2~37.9 kg，平均肌力 (15.9±4.3) kg；双侧肌力为5.2~38.6 kg，平均肌力 (16.4±4.1) kg。Spearman检验分析肌力和骨密度正相关 (r=0.198，P=0.000)。

跌倒风险评估

本组患者FI为0~100，平均42.35±26.76。跌倒风险与BMD经Spearman检验分析，BMI、肌力、FI与BMD呈正相关 (r_BMI=0.161，r_IF=0.238，r_肌力=0.198，均P=0.000)。校正协变量年龄、身高、体质量、跌倒史、肌力、体脂含量，FI对BMD无影响 (F=1.011，P=0.067)。

讨论

骨质疏松性骨折患者的骨密度、体质量指数、肌力、跌倒风险及体脂含量

BMD是衡量绝经后女性骨量的重要指标，而影响BMD的因素有很多，除性别、年龄、绝经等因素外，还与BMI、体脂含量、肌力等密切相关。本研究分析了骨质疏松性骨折人群的相关指标，体脂含量和肌力测定因既往无相关人群的正常范围，无法判定其在正常人群中的状态。结合既往研究，该研究中的BMI在正常范围内，同时既往多项研究认为对绝经后妇女骨密度起主要作用的是体质量中的瘦组织，即骨骼肌，而非脂肪。骨骼肌的收缩力量可对骨组织产生应力，根据Wolf定律，骨组织随着应力分布的方向进行骨的重建，使骨的强度能适应这一力学环境，本研究通过对体脂含量与BMD的相关性分析来印证这一结论。本研究中对跌倒风险的测定发现骨质疏松性骨折患者的跌倒风险均值为中度风险，结合既往研究考虑与患者年龄增加导致下肢骨骼肌质量和强度的改变相关。

骨质疏松性骨折患者的骨密度、体质量指数、肌力、跌倒风险及体脂含量的相关性

本研究结果显示骨质疏松患者的BMD与肌力和BMI呈正相关。人体成分主要由骨骼、肌组织和脂肪组织构成。理论上，肌量、脂肪含量、体质量等也对骨骼产生一定的压力负荷，对骨密度和骨强度均有一定的影响，但有研究指出，肌肉对骨密度的影响主要是通过动态负荷即肌力引起，其次才是静态负荷即肌肉本身产生的重力引起。Lu等发现腰椎和股骨的骨密度与最大肌力有关，且肌肉的收缩力在骨上产生局部应力，导致骨的生成增加，与本研究结果一致。

在Spearman检验分析中显示骨质疏松患者腰椎BMD与跌倒风险呈正相关，提示跌倒风险高的患者腰椎BMD较高。范璐等研究显示，腰椎BMD可能因腰椎压缩性骨折、骨质增生和异位骨化而造成误差。本研究在校正跌倒史、BMI、体脂含量等因素影响后，行ANCOVA分析结果显示跌倒风险与腰椎BMD无显著相关性，考虑与Spearman检验分析结果中两者相关性受其他多因素影响有关。因此，本研究结果提示跌倒风险对腰椎BMD无显著影响，腰椎BMD升高可能是平衡功能不足的代偿机制，同时腰椎BMD受骨骼退变、脏器钙化的影响。

除腰椎BMD与跌倒风险无相关性外，本研究还发现BMD与腹部体脂含量呈负相关。体脂含量与腰椎BMD呈负相关，考虑与体脂含量增高导致肌肉等瘦组织减少，而瘦组织含量与BMD、骨骼肌含量及肌力等密切相关，既往研究显示骨骼肌质与量的减少降低患者的下肢稳定性，从而进一步导致跌倒风险升高，而跌倒风险与骨折发生呈正相关。Wildt等认为脂肪含量也是影响妇女BMD的一个重要因素；在绝经后妇女，脂肪组织是可将雄烯二酮转化为有代谢活性雌激素、雌酮的部位。但Bredella观测绝经1年以上的健康妇女的BMD、体脂成分及与肥胖相关的指标 (瘦素、胰岛素、血脂等)，并未发现与肥胖密切相关的生化因子对骨有保护作用，同时发现与BMD相关的是体质量，而不是体脂量，且肥胖保护BMD主要表现在股骨近端的保护，对腰椎并无保护作用，与本研究体脂含量与腰椎骨密度负相关的结论一致。

总之，本研究表明，骨质疏松性骨折患者在出现BMD改变同时伴有骨骼、肌肉及脂肪等多组织变化，并彼此相互影响。骨质疏松性骨折人群体脂含量、BMI、FI、肌力与BMD均相关；跌倒风险和BMD虽是骨质疏松性骨折的主要危险因素，但跌倒风险对BMD无影响，而体脂含量对BMD有显著影响。因此，在骨质疏松的临床防治中既要注重多因素的综合干预，也要强调单因素的个体化治疗。