淺談廢用性骨質(zhì)疏松癥的診斷與治療

淺談廢用性骨質(zhì)疏松癥的診斷與治療

骨質(zhì)疏松癥分為兩類：核電站和后續(xù)。復(fù)發(fā)性骨質(zhì)疏松癥（immobilius）是一種繼發(fā)性骨質(zhì)疏松癥，主要由骨機(jī)械強(qiáng)度的減少引起，以及全身或局部骨量的喪失引起。常見病因?yàn)?(1)運(yùn)動能力受限或功能障礙;(2)運(yùn)動系統(tǒng)包括肌肉骨骼損傷或病損;(3)神經(jīng)系統(tǒng)損傷或病損。廢用性骨質(zhì)疏松多見于脊髓損傷、偏癱、脊髓灰質(zhì)炎及其后遺癥、骨折、長期臥床及太空飛行。廢用性骨質(zhì)疏松癥可引起一系列并發(fā)癥,如腎結(jié)石發(fā)病率增高、關(guān)節(jié)周圍軟組織骨化(異位骨化)、肢體畸形以及病理性骨折發(fā)病率增高等,已引起人們的廣泛關(guān)注。1廢用性從骨的角度及機(jī)制骨質(zhì)是通過不斷重復(fù)的骨破壞及骨形成來維持的,這一進(jìn)程稱為骨重建。它主要是由破骨細(xì)胞及成骨細(xì)胞調(diào)節(jié)的,破骨細(xì)胞吸收局部舊骨質(zhì),而成骨細(xì)胞不斷形成新骨,骨質(zhì)疏松癥則是這一生物調(diào)節(jié)失衡的結(jié)果。當(dāng)骨的正常負(fù)荷減弱或消失時,與外力負(fù)荷相對應(yīng)的骨重建隨之發(fā)生,引起骨質(zhì)萎縮,機(jī)械強(qiáng)度下降。有研究表明,當(dāng)病人臥床4周時,髂骨松質(zhì)骨骨量開始下降,至臥床25周時骨量下降約33%。Rubin等研究發(fā)現(xiàn),火雞制動4周后,其尺骨骨質(zhì)丟失約12%,骨吸收顯著增高,骨吸收孔徑增長約3倍。長期制動導(dǎo)致的骨量丟失,在主動活動后可恢復(fù),但往往需要更長時間。有實(shí)驗(yàn)研究發(fā)現(xiàn),犬和鼠需要2~3倍的時間來恢復(fù)在廢用期導(dǎo)致的骨丟失。但是自然界有一個有趣的現(xiàn)象,黑熊每年有5~7個月的冬眠期,但黑熊皮質(zhì)骨的機(jī)械強(qiáng)度并不隨年齡及每年的冬眠期而下降。黑熊可以長年保持血清鈣含量穩(wěn)定,是由于其在冬眠期間停止排便及排尿,故血液中鈣調(diào)節(jié)激素水平穩(wěn)定,有助于保持骨的形成,這可能是黑熊防止因冬眠而導(dǎo)致廢用性骨質(zhì)疏松癥發(fā)生的原因。眾所周知,骨質(zhì)及骨小梁的方向與外力的強(qiáng)度、方向相適應(yīng),根據(jù)Wolff定律,廢用性骨質(zhì)疏松癥被認(rèn)為與缺乏機(jī)械外力有關(guān)。在機(jī)械外力作用下,局部調(diào)節(jié)破骨細(xì)胞與成骨細(xì)胞分化的基因表達(dá)有哪些改變,現(xiàn)在仍不得而知。骨質(zhì)及骨的形狀,在任何時期都是依靠破骨細(xì)胞的骨質(zhì)吸收和成骨細(xì)胞的骨形成之間的平衡骨重建來實(shí)現(xiàn)的。其具體機(jī)制為:成骨細(xì)胞從骨微環(huán)境中募集或從細(xì)胞族系中激活而形成新的骨質(zhì),外部機(jī)械力的大小和頻率決定了力學(xué)能量密度率(SED),而SED又決定了對骨細(xì)胞刺激的強(qiáng)度,骨細(xì)胞信號傳導(dǎo)至骨的表面并隨著距離呈指數(shù)衰減。骨小梁的方向也可隨著外力負(fù)荷的方向發(fā)生適應(yīng)性改變,在長期的外力刺激下,骨小梁的方向可完全重新排列,以適應(yīng)新的外力方向。因此,機(jī)械外力決定了骨重建的正向或負(fù)向平衡。這可能是長期制動導(dǎo)致廢用性骨質(zhì)疏松癥的機(jī)制。近年來,針對廢用性骨質(zhì)疏松癥分子機(jī)制的研究發(fā)現(xiàn),一些神經(jīng)遞質(zhì)及神經(jīng)活動功能的異常與廢用性骨質(zhì)疏松癥有關(guān)。當(dāng)大鼠坐骨神經(jīng)切斷后,可導(dǎo)致下肢廢用性骨質(zhì)疏松癥。盡管制動可能是導(dǎo)致廢用性骨質(zhì)疏松癥的因素之一,但神經(jīng)遞質(zhì)也可在局部骨內(nèi)間接或直接作用于破骨細(xì)胞,使其增生、分化、活性增強(qiáng)。神經(jīng)損傷可能通過抑制破骨細(xì)胞生成的限制性因素誘導(dǎo)骨的吸收增強(qiáng)。失去神經(jīng)調(diào)節(jié)作用可導(dǎo)致骨的負(fù)向平衡。如果局部神經(jīng)遞質(zhì)的釋放可以調(diào)節(jié)骨的重建,則可以設(shè)想,單側(cè)坐骨神經(jīng)切斷術(shù)即可損害對側(cè)坐骨神經(jīng)的神經(jīng)信號系統(tǒng)并導(dǎo)致對側(cè)骨量的丟失。2廢用性骨質(zhì)疏松癥的常見分類長期臥床、制動、失重是導(dǎo)致廢用性骨質(zhì)疏松發(fā)生的三大病因。根據(jù)其病因,臨床上將廢用性骨質(zhì)疏松歸納為以下幾大類。2.1骨密度的測量研究報(bào)道,外傷性截癱患者應(yīng)用雙能X線骨密度儀測量雙側(cè)股骨近端及腰椎的骨密度,發(fā)現(xiàn)均表現(xiàn)不同程度的骨質(zhì)疏松,臥床時間越長,骨質(zhì)疏松越嚴(yán)重。2.2偏偏患者是致資金壓力大、骨髓張拉研究發(fā)現(xiàn),老年偏癱患者偏癱側(cè)的股骨發(fā)生骨萎縮和病理性骨折頻率增加,偏癱患者要被迫臥床一段時間,由于偏癱側(cè)肢體肌肉麻痹,肢體的運(yùn)動受到極大的限制,肌肉收縮對骨刺激應(yīng)力的消失,再加上臥床的免負(fù)荷以及癱瘓后內(nèi)分泌的改變,骨質(zhì)疏松是不可避免的。2.3肌肉廣泛麻醉脊髓灰質(zhì)炎患者下肢肌肉麻痹越嚴(yán)重,受累肢體的骨骼發(fā)育就越差,骨質(zhì)疏松就越嚴(yán)重,肌肉廣泛麻痹的肢體骨骼變細(xì)、變短、骨皮質(zhì)變薄、骨的形態(tài)也發(fā)生改變,表現(xiàn)有明顯的骨質(zhì)疏松。2.4下肢骨折并發(fā)癥的預(yù)防骨折后由于局部腫脹、疼痛、固定和肢體運(yùn)動量的明顯減少,下肢骨折長時間的不負(fù)重或負(fù)重量減少,造成損傷肢體的骨礦物質(zhì)丟失,引起骨質(zhì)疏松,這是骨折后最常見的并發(fā)癥。骨折后肢體被固定的范圍越廣、時間越長,骨質(zhì)疏松就越嚴(yán)重。2.5從骨的組織和殘下肢骨傳統(tǒng)的假肢是末端開放、殘肢插入式假肢,當(dāng)負(fù)重時殘肢的皮膚肌肉等軟組織越塞越緊,而骨端并無負(fù)重,殘肢肌肉萎縮,殘肢骨表現(xiàn)骨質(zhì)疏松?，F(xiàn)代假肢是末端閉合的,全面接觸全面承重式假肢,由于骨端負(fù)重及肌肉生理功能的發(fā)揮,則殘肢的骨質(zhì)疏松明顯地減輕,但仍有不同程度的表現(xiàn)。2.6壓力無應(yīng)力刺激狀態(tài)失重導(dǎo)致廢用性骨質(zhì)疏松,失重使骨骼處于無負(fù)荷無應(yīng)力刺激狀態(tài),是骨質(zhì)疏松發(fā)生的基本原因。另外,失重條件下肌萎縮,肌力下降使骨應(yīng)力刺激減少,也促進(jìn)廢用性骨質(zhì)疏松發(fā)生。2.7不同疾病長期床床導(dǎo)致的廢物骨松弛各種內(nèi)外婦科疾病只要是迫使患者長期臥床就會造成骨礦物質(zhì)丟失,引起骨質(zhì)疏松。臥床時間越長,肢體運(yùn)動功能越差,引起骨質(zhì)疏松的程度就越重。3骨折根據(jù)骨的性質(zhì)及與骨的關(guān)系廢用性骨質(zhì)疏松癥特別是急性制動后,骨丟失常見癥狀為疼痛,好發(fā)于腰背、坐骨結(jié)節(jié)及足跟部,翻身、坐位及站立開始負(fù)重時產(chǎn)生疼痛。病人軟組織松弛,肢體萎縮,周徑減少,肌力降低,病程較長者可出現(xiàn)關(guān)節(jié)粘連、僵硬,甚至關(guān)節(jié)周圍異位骨化,肢體功能受到嚴(yán)重障礙。加之,身體平衡及協(xié)調(diào)和對外界的保護(hù)性反應(yīng)降低,骨折危險(xiǎn)性增加。骨折主要發(fā)生在松質(zhì)骨及負(fù)重骨,如下肢骨,特別是末端,青少年及年輕者較常見,6個月骨量即可減少達(dá)50%。常見脊椎壓縮性骨折及橈骨遠(yuǎn)端、肱骨外科頸、股骨頸和股骨轉(zhuǎn)子間骨折,還可出現(xiàn)駝背及肢體畸形。長期臥床病人的雙下肢及軀干運(yùn)動量明顯減少,肌肉收縮及幅度降低。如果去除廢用性的因素,骨質(zhì)疏松癥往往可以好轉(zhuǎn),但是需要更長的時間。Lyritis等認(rèn)為骨折后局部骨質(zhì)疏松是一種骨折部位及鄰近骨折關(guān)節(jié)周圍特異制動性骨質(zhì)疏松,它不僅由于制動引起,也與血管運(yùn)動障礙有關(guān)。骨折后應(yīng)用接骨板及螺釘內(nèi)固定,在接骨板下可發(fā)生局部骨質(zhì)疏松,系由于應(yīng)力遮擋及內(nèi)、外骨膜血管損害所致。制動性骨質(zhì)疏松如同時合并婦女絕經(jīng)后或老年性骨質(zhì)疏松,癥狀將更嚴(yán)重。癥狀決定于制動期限、方式及程度。骨折及手術(shù)后,由于需要保持患部制動,甚至長期臥床,必然導(dǎo)致骨吸收增加及骨形成減少,增加骨折危險(xiǎn)性。骨折后又不可避免地發(fā)生疼痛,這樣周而復(fù)始,如不進(jìn)行干預(yù),就會陷于一個難以阻斷的惡性循環(huán)。4骨折軟化癥的治療廢用性骨質(zhì)疏松癥的診斷要點(diǎn)主要有:(1)運(yùn)動功能障礙或運(yùn)動量減少3個月以上者,尤其是絕經(jīng)后婦女易發(fā)生廢用性骨質(zhì)疏松癥。(2)因外傷或疾病而被制動、臥床的青少年,時間在3個月或半年以上,若有肢體皮溫增高、骨骼疼痛、泌尿系結(jié)石,則提示有骨質(zhì)疏松或彌漫性骨萎縮的可能。(3)骨質(zhì)疏松癥患者活性維生素D減少,以此可與骨軟化癥作鑒別。(4)對原因不明的肌肉功能障礙、肌腱異位骨化、骨骼疼痛以及骨關(guān)節(jié)變形者,需進(jìn)一步檢查,以排除骨質(zhì)疏松癥。(5)X線檢查根據(jù)不同特征可分為4種類型:(1)廣泛性骨質(zhì)疏松:多見于高齡者,運(yùn)動功能受限8周的早期骨質(zhì)疏松癥,常見于腕骨、跟骨和四肢長骨;(2)斑狀骨質(zhì)疏松:多見于l5歲以下青少年,因運(yùn)動功能長期受限,近關(guān)節(jié)周圍的四肢長骨端呈斑塊狀骨質(zhì)疏松區(qū);(3)線狀骨質(zhì)疏松:有2種表現(xiàn),一種是在四肢長骨的干骺端呈橫行帶狀透明區(qū),稱為帶狀骨質(zhì)疏松。常出現(xiàn)在運(yùn)動功能障礙3個月以內(nèi)的橫行骨小梁。另一種是在運(yùn)動功能障礙3個月以上的縱行骨小粱受累,呈縱行線條稀疏透明狀,稱為線狀骨質(zhì)疏松;(4)板層狀骨質(zhì)疏松:常發(fā)生在20歲以后,其長骨干的骨膜下成骨與骨髓炎表現(xiàn)相似。另外,診斷廢用性骨質(zhì)疏松癥,可輔助進(jìn)行骨密度測定檢查,使診斷更加客觀化。5骨形成生化指標(biāo)檢測脊髓損傷后尿鈣排量呈逐漸性升高,第7周達(dá)最高值。宇航員失重后,尿鈣和糞鈣均增加,鈣丟失最初較少,2月末可達(dá)200mg/d停止后可較快恢復(fù)。Nabavi等通過研究也發(fā)現(xiàn)了微重力環(huán)境對破骨細(xì)胞的骨吸收和成骨細(xì)胞骨架組織和粘附的影響。在骨吸收生化指標(biāo)中,血清Ⅰ型膠原交聯(lián)C末端肽(CTX)、I型膠原交聯(lián)N末端肽(NTX)及血漿抗酒石酸酸性磷酸酶(TRAP)值均增加,尿羥脯氨酸/肌酐(OHPr/Cr)、尿吡啶啉(PYD)、脫氧吡啶啉(DPD)值亦均增加。骨形成生化指標(biāo)中,血清骨特異性堿性磷酸酶(BALP)、骨鈣素(BGP)、I型前膠原前肽PICP值亦增加。血清BGP由成骨細(xì)胞合成,是足骨組織內(nèi)非膠原骨蛋白的主要成分,它反映成骨細(xì)胞活性、骨轉(zhuǎn)換和骨形成的特異指標(biāo)。血中BGP與骨內(nèi)BGP含量呈密切正相關(guān)關(guān)系,BGP是反映骨形成的特異指標(biāo)。血漿抗酒石酸酸性磷酸酶TRACP是酸性磷酸酶的第5型同工酶,主要由骨吸收功能細(xì)胞———多核破骨細(xì)胞釋放,具有很高活性,是破骨細(xì)胞功能的重要標(biāo)志,它的活性與破骨細(xì)胞呈正相關(guān),因此可以作為鑒定骨吸收的重要指標(biāo)。AKP堿性磷酸酶廣泛分布于機(jī)體的骨、肝、腸、胎盤等組織中。臨床主要用于阻塞性黃疸、原發(fā)性肝癌、繼發(fā)性肝癌膽汁淤積性肝炎的檢查。由于骨組織中此酶亦很活躍,因此近年來也用于骨軟化癥、佝僂病、骨細(xì)胞癌、骨質(zhì)疏松的輔助診斷。AKP是反映成骨細(xì)胞在體外分化為成熟骨細(xì)胞及基質(zhì)鈣化的一個重要指標(biāo)。血清骨特異性堿性磷酸酶(BALP)是成骨細(xì)胞的標(biāo)志酶,反映成骨細(xì)胞在體外分化為成熟骨細(xì)胞及基質(zhì)鈣化的一個重要指標(biāo)。丙二醛(MDA,表示脂質(zhì)過氧化物含量)是反映體內(nèi)各元素水平的指標(biāo)。6外傷性髓損傷術(shù)后骨反應(yīng)的分析方法目前臨床實(shí)驗(yàn)研究多集中在外傷性脊髓損傷所致的完全癱瘓、脊髓灰質(zhì)炎引起的局部癱瘓或肌無力、中風(fēng)及其它疾病引起的偏癱,由于外傷性脊髓損傷所致的完全癱瘓是臨床上最徹底的制動病倒,所以目前研究較多。通常有三種選經(jīng)對骨反應(yīng)進(jìn)行定量分析:(1)骨代謝物的生化指標(biāo)測量;(2)局部骨活性的組織形態(tài)學(xué)測量;(3)局部骨量或骨礦含量分析。用這些不同方法所得結(jié)果之間是相互聯(lián)系的,但卻分別表現(xiàn)了骨反應(yīng)的不同階段和程度。6.1骨代謝生化指標(biāo)失骨的早期變化可通過生化指標(biāo)檢測,但是尿和血清生化測定代表的是系統(tǒng)水平的反應(yīng),而通常骨細(xì)胞因廢用性導(dǎo)致的活性變化卻十分局限,所以測得的代謝反應(yīng)是全身性的,不能代表任何特定身體部分。尿鈣在損傷后立即升高并在8~10周達(dá)高峰,約為正常水平的2倍。15周后尿鈣降至穩(wěn)定水平,但仍比正常水平高。7個月后尿鈣的排泄才恢復(fù)正常。尿羥脯氨酸傷后也立即增高,3個月達(dá)高峰。維持高峰水平長達(dá)8個月,然后在1年內(nèi)下降并穩(wěn)定到一定水平。有研究顯示:受傷制動后血清鈣濃度升高(1.3%)和血清磷濃度升高(5.9%),以及尿肌酐排泄升高(17%),但尿鈣排泄并不升高。以上檢測骨代謝生化指標(biāo)都提示骨吸收增強(qiáng)。而在傷后5~9周,總血清堿性磷酸脂酶開始逐步升高。6.2小梁破骨細(xì)胞吸收后才在傷后和不同小梁骨容量(小梁占骨的百分比)以每月6%的速度減少,并且與癱瘓時期長短相關(guān),直到25周之后才與癱瘓時期沒有進(jìn)一步聯(lián)系,達(dá)到一個穩(wěn)定狀態(tài)。小梁破骨細(xì)胞吸收表面數(shù)目在傷后升高,并一直維持16周,40周后逐步恢復(fù)正常?？梢哉f,骨丟失發(fā)生是由于骨形成減少以及破骨細(xì)胞吸收作用暫時性升高。隨之以一個“惰”骨為特征的新的穩(wěn)定狀態(tài),它在“單位時間內(nèi)比以前產(chǎn)生更少的骨”。6.3骨丟失的發(fā)生情況失骨所致骨反應(yīng)的后期變化可通過對特定部位直接測量骨量或骨礦骨量得到,它提供了最重要的臨床評估資料。能夠測量到的骨重建資料可能需要數(shù)周或數(shù)月,這取決于測量技術(shù)和骨反應(yīng)的大小程度。研究表明脛骨骨量的減少是股骨的兩倍,靛部受傷后立即發(fā)生骨丟失,在最初4~6個月,平均以每月大于2%的速度丟失,在接下來第一年的其余時間丟失速度約為1%,這么大的丟失比率在第3年或第4年才消失,而在此以后幾乎沒有資料顯示可測量的骨丟失。雖然在這些研究中存在著個體差異,但是通常認(rèn)為小梁骨丟失比皮質(zhì)骨丟失更明顯,而局部發(fā)生的骨丟失與癱瘓是否徹底有關(guān)。Donahue等通過對黑熊冬眠的研究發(fā)現(xiàn),黑熊不因冬眠而導(dǎo)致骨質(zhì)疏松這一現(xiàn)象與甲狀腺激素的水平有直接關(guān)系,這可能成為廢用性骨質(zhì)疏松癥的一個新的研究方向。7物理治療及藥物治療廢用性骨質(zhì)疏松的防治包括臥床體位、運(yùn)動鍛煉、物理治療、藥物治療。在任何情況下,都不要忽視對原發(fā)病的積極治療,在防治上應(yīng)首先強(qiáng)調(diào)運(yùn)動鍛煉。臥床宜采用半坐位,保持頭高足低,避免體液向頭部和軀體上部轉(zhuǎn)移。體育鍛煉在于對成骨細(xì)胞和破骨細(xì)胞產(chǎn)生刺激,誘導(dǎo)體液流動。應(yīng)力刺激產(chǎn)生負(fù)電位,易于結(jié)合陽性鈣離子,促進(jìn)骨形成。肌肉鍛煉可使骨血流量增加,促進(jìn)骨骼肌循環(huán),提高組織營養(yǎng)。體育鍛煉應(yīng)盡早進(jìn)行,循序漸進(jìn)并主動運(yùn)動,采取等長及等張肌力收縮。根據(jù)個體情況適當(dāng)制訂鍛煉方法,可站立或步行,注意關(guān)節(jié)活動度訓(xùn)練。以主動運(yùn)動為主,被動鍛煉僅適用于癱瘓及偏癱病人,包括按摩、關(guān)節(jié)被動活動、攣縮及粘連肌肉牽長等。應(yīng)盡量縮小固定范圍及期限,對非損傷部位盡可能進(jìn)行力所能及的運(yùn)動。對長期制動進(jìn)行鍛煉或開始行走時宜動作輕柔,避免使用暴力,以防發(fā)生骨折。物理治療可采用電刺激,掌握刺激頻率,可使肌肉被動收縮,促進(jìn)成骨細(xì)胞活性,抑制骨吸收。電刺激可增加細(xì)胞液中鈣離子濃度,應(yīng)用脈沖電磁場(PEMF),低電壓高頻率電刺激對提高骨質(zhì)和增加骨量均有效