骨质疏松诊断和骨转换指标课件.ppt

1、骨质疏松诊断和骨质疏松诊断和骨转换指标骨转换指标骨小梁致密，分布均匀，BMD相对较高骨小梁稀疏，分布混乱，承载能力下降，BMD较低正常椎体 疏松椎体 骨质疏松诊断骨质疏松诊断骨小梁较粗大和分布致密，BMD较高，抵抗骨折的能力较强正常松质骨正常松质骨大量的骨小梁丢失，BMD下降，抵抗骨折的能力下降，容易发生脆性骨折骨质疏松症骨质疏松症骨小梁较粗密，BMD较高，抵抗骨折的能力较强BMD正常骨小梁数量尚可，但骨小梁较细，BMD下降，抗骨折的能力较低骨质疏松骨小梁较粗大，呈致密分布，BMD较高，不容易发生骨折BMD正常骨小梁变细和大量减少，骨髓腔变大，BMD下降，极易发生骨折骨质疏松症 骨质疏松定义骨

2、质疏松定义: 骨质疏松是一种以骨量减少骨质疏松是一种以骨量减少, 骨脆性增加和容易骨脆性增加和容易发生骨折的全身性骨骼疾病。发生骨折的全身性骨骼疾病。 它也是一种悄无声息的流行病，在没有发生骨折它也是一种悄无声息的流行病，在没有发生骨折之前，病人或医生很难意识到患此病。骨折病人通常之前，病人或医生很难意识到患此病。骨折病人通常又去骨科治疗，绝大部分患者没有早期得到及时诊断。又去骨科治疗，绝大部分患者没有早期得到及时诊断。 诊断骨质疏松和了解骨折的危险性，唯诊断骨质疏松和了解骨折的危险性，唯一的办法是测量骨密度一的办法是测量骨密度(BMD)。因为骨骼的强。因为骨骼的强度（抵抗骨折的能力）大约有度

3、（抵抗骨折的能力）大约有80%是由是由BMD决决定的，定的，20%是由骨的结构决定的。是由骨的结构决定的。测量测量BMD或骨强度的或骨强度的方法：方法：1.普通普通X线照片（最古老的方法，不能早期发现骨质疏线照片（最古老的方法，不能早期发现骨质疏松，骨量丢失超过松，骨量丢失超过30%以上才能发现）以上才能发现）2.2. 单光子单光子(SPA)和单能和单能X线吸收法线吸收法(SXA)（只能测量四（只能测量四肢骨胳，不能测量容易发生骨质疏松的腰椎和髋部）肢骨胳，不能测量容易发生骨质疏松的腰椎和髋部）3.双能双能X线吸收法线吸收法(DXA)（当前应用最广泛的方法）（当前应用最广泛的方法）4.定量超声

4、测量定量超声测量(QUS)（只能测量四肢骨骼）（只能测量四肢骨骼）5.定量计算机断层扫描（定量计算机断层扫描（QCT）（设备昂贵，测量费）（设备昂贵，测量费用高，用高，X线剂量大，普及困难）线剂量大，普及困难）不同测量方法的不同测量方法的X线受照剂量线受照剂量自然环境中，一个人每年的累计受照剂量大约为2000Sv（微希沃特）测量方法测量方法病人受照剂量（病人受照剂量（Sv）普通普通X线照片线照片13002700SPA/SXA1DXA12.5QCT50300DXA诊断骨质疏松诊断骨质疏松优点：优点：1.无创性无创性, 患者几乎不受任何伤害；患者几乎不受任何伤害； 2.可以测量最易发生骨质疏松的骨

5、骼部位，如腰椎、可以测量最易发生骨质疏松的骨骼部位，如腰椎、股骨颈、前臂远端和全身股骨颈、前臂远端和全身BMD；3. 费用相对低廉；费用相对低廉；4. X线受照剂量少，副作用小线受照剂量少，副作用小基本原理： 当一定量的X线穿透骨骼时，骨量(骨矿盐)较高者吸收的X线较多，透过的X线较少。反之，骨量较低者，吸收的X线较少，透过的X线较多。根据透过的X线的多少，可以推算出骨骼的BMC或BMD。X线线透透过过的的X线线少少X线线透透过过的的X线线多多正常骨骼正常骨骼骨质疏松骨质疏松BMD参考数据库的建立方法参考数据库的建立方法 测量的BMD要与参考数据库比较，才能知道患者的BMD是否正常。BMD是一

6、个特殊的指标,它随年龄而变化。参考数据库的建立比较复杂，费用高和难度大，一般的实验室难以完成。 大约在30岁之前, BMD随年龄而增加，峰值骨量之后，随年龄增加而逐渐下降，即峰值骨量过后，骨质开始丢失。女性腰椎女性腰椎BMD随年龄的变化关系随年龄的变化关系年龄（岁）年龄（岁）BMD（g/cm2） PBMD过后，从33岁起骨质开始丢失，到60岁时骨质平均丢失23.0%，到平均预期寿命(74岁)时丢失32.8%，其中有70.1%是在进入老年期之前丢失的。女性腰椎骨质丢失主要发生在中年期女性腰椎骨质丢失主要发生在中年期年龄（岁）年龄（岁）BMD（g/cm2）PBMD32岁岁28岁岁70.1%29.9

7、%中国老年学会诊断标准：骨丢失率12%正常25%骨质疏松(如果同时伴有脆性骨折，为严重骨质疏松)35% 严重骨质疏松骨丢失率骨丢失率(%) = (病人病人BMDPBMD)/PBMD100 = = (0.4960.813)/0.813100=39.0%严重骨质疏松症严重骨质疏松症年龄（岁）年龄（岁）BMD（g/cm2）PBMD0.8130.496骨质疏松诊断标准和骨质丢失率计算方法骨质疏松诊断标准和骨质丢失率计算方法世界卫生组织世界卫生组织(WHO)推荐诊断标准推荐诊断标准T值值1.0正常正常T值值1.02.5低骨量低骨量T值值2.5骨质疏松（如果伴有脆性骨折骨质疏松（如果伴有脆性骨折 严重骨质

8、疏松）严重骨质疏松）T值值 = (患者患者BMDPBMD)/PBMD的标准差的标准差 = (0.4960.813)/0.105= 3.02骨质疏松骨质疏松股骨颈股骨颈BMD随年龄随年龄的变化关系的变化关系年龄（岁）年龄（岁）BMD（g/cm2）年龄（岁）年龄（岁）BMD（g/cm2）男性男性女性女性年龄（岁）年龄（岁）BMD（g/cm2）男性男性女性女性l 内科系统疾病内科系统疾病: : 各种代谢性骨病、长期激素治疗各种代谢性骨病、长期激素治疗 患患者者( (如肾病和如肾病和血液病等血液病等) )、消化系统疾病等、消化系统疾病等; ;l 骨科骨科: : 各种脆性骨折患者和腰酸背痛者等各种脆性骨

9、折患者和腰酸背痛者等; ;l 妇产科妇产科: : 更年期综合症患者等更年期综合症患者等; ;l 老年科老年科: : 各种老年疾病患者各种老年疾病患者; ;l 儿科儿科: : 长期择食营养不良者和激素治疗患者长期择食营养不良者和激素治疗患者; ;l 康复科康复科: : 长期活动受限或疑有废用性骨丢失患者长期活动受限或疑有废用性骨丢失患者; ;l 体检科体检科: 40: 40岁以上的体检人群岁以上的体检人群, ,均可测量均可测量BMD了解骨了解骨健康状况健康状况, ,可早期发现低骨量和骨质疏松可早期发现低骨量和骨质疏松BMD测量的临床应用测量的临床应用骨代谢生化指标的检测骨代谢生化指标的检测l帮助

10、了解正在发生的骨丢失速度，对骨质疏松的预防帮助了解正在发生的骨丢失速度，对骨质疏松的预防和治疗提供参考依据。测量和治疗提供参考依据。测量BMD只能了解已发生的骨只能了解已发生的骨丢失量。丢失量。l骨代谢生化指标是成骨细胞和破骨细胞的代谢产物，骨代谢生化指标是成骨细胞和破骨细胞的代谢产物，反映成骨细胞和破骨细胞的活性。反映成骨细胞和破骨细胞的活性。食物P-HOPPyr/D-PyrF-HOPPyrNTX/CTXD-PyrP-HOPGal-HylPICP肝脏分解代谢F-Gla/P-GlaF-HOP10%肾脏分解代谢OCGLAP-HOPF-HOP尿液胶原降解胶原沉积Ca+ Ca+BGP10%90%破骨

11、细胞P-HOPP-BGPBSPNTX/CTX/CTX-MMPF-Pyr/D-PyrF-HOP/P-HOPGal-Hyl骨ALP血液ALP成骨细胞PINPTRAP1(I)P620633PINPPICPPICPP-HOPPINP骨钙素TRAPTRAP各种骨生化指标的合成和分解代谢示意图各种骨生化指标的合成和分解代谢示意图 骨形成指标骨形成指标成骨细胞的代谢产物成骨细胞的代谢产物1 . 总碱性磷酸酶（总碱性磷酸酶（TALP）2 . 骨碱性磷酸酶（骨碱性磷酸酶（BAP）3 . 骨钙素（骨钙素（OC）也称骨谷氨酸蛋白（也称骨谷氨酸蛋白（BGP） a. 羧化骨钙素（羧化羧化骨钙素（羧化OC） b. 完整骨

12、钙素（完整骨钙素（ OC149） c. 骨钙素的骨钙素的N-末端中间片段（末端中间片段（OC143）4. I 型前胶原型前胶原N-末端前肽（末端前肽（PINP）（有单体、三聚）（有单体、三聚体和完整的体和完整的PINP三种形式）三种形式）5. I 型前胶原型前胶原C-末端前肽（末端前肽（PICP）6. 骨连蛋白骨连蛋白骨连接素（骨连接素（ON）7. 骨蛋白聚糖（骨蛋白聚糖（BPG）8. 基质基质-羧基谷氨酸蛋白（羧基谷氨酸蛋白（MGP）9. 2-HS糖蛋白（糖蛋白（2-HS GP）10. 骨特异性磷蛋白（骨特异性磷蛋白（BSPP）骨吸收指标骨吸收指标破骨细胞的代谢产物破骨细胞的代谢产物尿钙（尿

13、钙（U-Ca）尿羟脯氨酸（尿羟脯氨酸（HOP）钙磷代谢平衡试验钙磷代谢平衡试验早期使用的指标早期使用的指标,已被淘汰已被淘汰1. 吡啶酚吡啶酚 (吡啶啉吡啶啉, Pyr)，又称羟赖氨酰吡啶酚，又称羟赖氨酰吡啶酚(HP)2. 脱氧吡啶酚脱氧吡啶酚 (脱氧吡啶啉脱氧吡啶啉, D-Pyr)，也称赖氨酰吡啶，也称赖氨酰吡啶酚酚 (LP)3. 半乳糖羟赖氨酸半乳糖羟赖氨酸 (Gal-Hyl)4. 葡糖基葡糖基-半乳糖基半乳糖基-羟赖氨酸羟赖氨酸 (Glu-Gal-Hyl)5. 游离游离Pyr (F-Pyr) 和游离和游离D-Pyr (F-D-Pyr)6. I 型胶原交联型胶原交联N-末端顶端肽末端顶端肽

14、 (NTX)7. I 型胶原交联型胶原交联C-末端顶端肽末端顶端肽 (CTX)，有，有-CTX，-CTX和和CTX-MMP三种形式三种形式8. 骨涎蛋白骨涎蛋白 (BSP)9. 骨骨 I 型胶原型胶原1链螺旋区链螺旋区620位至位至633位含位含14个氨基个氨基酸残基的肽序列酸残基的肽序列 (1 (I)620633) 骨转换指标调查和参考值建立方法骨转换指标调查和参考值建立方法对象和方法对象和方法l对象为长沙地区健康成年女性对象为长沙地区健康成年女性940名，年龄名，年龄2080岁，岁，绝经前绝经前546名，绝经后名，绝经后394名。名。l采用进口采用进口ELISA试剂盒测定血清试剂盒测定血清

15、 BAP、骨钙素、血清、骨钙素、血清CTX、血清、血清NTX、尿、尿CTX、尿、尿NTX和尿和尿DPD。l采用采用Hologic Delphi A DXA骨密度仪测量骨密度仪测量BMD。绝经后与绝经前比较绝经后与绝经前比较 (几何平均值几何平均值SD)指标指标绝经前绝经前绝经后绝经后差异差异(%)BAP (U/L)18.31.4631.11.42*69.9OC (g/L)5.341.689.491.62* 77.7sCTX (nmol/L)2.811.704.181.65* 48.8sNTX (nM BCE/L)13.41.3817.01.48* 26.9uCTX (g/mM Cr)121.9

16、2.22238.92.07* 96.0uNTX (nM BCE/mM Cr)29.51.8054.82.21* 85.8uDPD (nM/mM Cr)5.131.586.001.58* 17.0与绝经前比较，与绝经前比较，* P = 0.000样本和样本和BTM随年龄组的分布随年龄组的分布 (几何平均值几何平均值SD)年龄年龄 nBAPOCsCTXsNTXuCTXuNTXuDPD2024 6616.81.288.061.464.111.3014.11.28196.21.4838.31.646.801.272529 6415.11.356.571.453.301.4913.71.34141.51

17、.7228.61.555.681.303034 7013.91.36*4.921.532.301.66*12.51.34*118.21.9223.11.69*5.101.473539 8217.11.364.361.55*2.581.5513.51.3186.22.55*26.21.743.871.66*4044 10019.21.474.631.662.431.7813.31.3793.92.0228.21.824.621.674549 15523.91.435.521.842.741.9613.41.46144.22.7141.22.255.241.635054 14232.41.428.

18、221.764.091.6215.71.50251.52.2964.92.166.111.515559 10031.71.469.311.634.041.6816.91.53235.92.0355.22.206.081.586064 7530.71.369.671.464.091.6317.51.44235.62.1251.42.145.691.6465696527.51.4710.31.704.211.6218.51.48234.92.0348.02.366.191.62 702125.51.389.231.484.871.6219.01.32193.32.0736.41.916.021.5

19、3注：各指标的单位同表注：各指标的单位同表1。同一指标与其他年龄组比较，。同一指标与其他年龄组比较，*P = 0.0020.000。年龄（岁）年龄（岁）血清血清BAP (U/L)R 2 = 0.346 (P = 0.000)年龄（岁）年龄（岁）血清血清OC (g/L)R 2 = 0.243 (P = 0.000)OC (g/L)血清骨转换指标随年龄变化的散点图和拟合曲线血清骨转换指标随年龄变化的散点图和拟合曲线年龄（岁）年龄（岁）血清血清CTX (nmol/L)R 2 = 0.166 (P = 0.000)年龄（岁）年龄（岁）血清血清NTX (nM BCE/L)R 2 = 0.124 (P =

20、 0.000)年龄（岁）年龄（岁）尿尿CTX (mg/mM Cr)R 2 = 0.115 (P = 0.000)年龄（岁）年龄（岁）尿尿NTX (nM BCE/mM Cr)R 2 = 0.146 (P = 0.000)尿骨转换指标随年龄变化尿骨转换指标随年龄变化的散点图和拟合曲线的散点图和拟合曲线年龄（岁）年龄（岁）尿尿DPD (nM/mM Cr)R 2 = 0.074(P = 0.000)各种指标的拟合参考曲线随年龄变化的比较各种指标的拟合参考曲线随年龄变化的比较 注：以拟合曲线的谷底值作为注：以拟合曲线的谷底值作为100%100%，计算各年龄点的变化百分率，计算各年龄点的变化百分率年龄（岁

21、）年龄（岁）拟合曲线变化拟合曲线变化 (%)BAPOCsCTXsNTXuCTXuNTXuDPD年龄（岁）年龄（岁）血清血清BAP (U/L)腰椎腰椎BMD (g/cm2)年龄（岁）年龄（岁）血清血清BAP (U/L)腰椎腰椎BMD (g/cm2)生化指标与腰椎骨密度拟合曲线变化趋势的比较生化指标与腰椎骨密度拟合曲线变化趋势的比较注：两条曲线随年龄的变化趋势相反注：两条曲线随年龄的变化趋势相反, ,当当BMD处于峰值时生化指标处于最低水平处于峰值时生化指标处于最低水平年龄（岁）年龄（岁）尿尿NTX (nM BCE/mM Cr)髋部髋部BMD (g/cm2)生化指标与髋部骨密度拟合曲线变化趋势的比

22、较生化指标与髋部骨密度拟合曲线变化趋势的比较注：两条曲线随年龄的变化趋势相反，当注：两条曲线随年龄的变化趋势相反，当BMD处于峰值时生化指标处于最低水平处于峰值时生化指标处于最低水平年龄（岁）年龄（岁）尿尿NTX (nM BCE/mM Cr)髋部髋部BMD (g/cm2)年龄（岁）年龄（岁）血清血清OC (g/L)PBMDBMD (g/cm2)谷底值谷底值谷值年龄谷值年龄从拟合曲线谷值确定参考人群年龄范围示意从拟合曲线谷值确定参考人群年龄范围示意 注：谷值年龄范围越广，参考值的平均值可能越大。注：谷值年龄范围越广，参考值的平均值可能越大。指标指标谷底值谷底值谷值平均值谷值平均值绝经前平均值绝经

23、前平均值BAP (U/L)14.1 14.61.34 18.71.49*OC (g/L) 4.39 4.751.52 5.131.68*sCTX (nM/L)2.41 2.431.61 2.641.73*sNTX (nM BCE/L)12.7 12.81.34 13.31.38*uCTX (g/mM Cr)90.8 112.12.05 114.02.29 uNTX (nM BCE/mM Cr)23.5 24.91.67 29.21.89*uDPD (nM/mM Cr)4.37 4.391.60 4.901.60* 不同方法确定不同方法确定BTM参考值的比较参考值的比较(MSD) 注：与骨底值和

24、谷值平均值比较，注：与骨底值和谷值平均值比较，*P = 0.0130.000； 与谷值和绝经前平均值比较，与谷值和绝经前平均值比较， P = 0.000 。指标指标试剂商试剂商a绝经前绝经前a曲线谷值曲线谷值bBAP(U/L)18.3*(11.629.6)c16.41.42(1419.)14.61.34(1217)OC(g/L) 5.131.68(1.88.5)4.751.52(1.77.8)sCTX(nM/L)2.301.11(0.14.5)d 2.641.73(6.10) 2.431.61(5.65) sNTX(nM BCE/L)12.63.2(6.219)d 13.31.38(1016)

25、 12.81.34(1016) uCTX(g/mM Cr)220128(476)c 112.12.05 112.12.05(108116) uNTX(nM BCE/mM Cr)3515(565)c24.91.6724.91.67(2228)uDPD(nM/mM Cr)5.01.40(2.27.8)c 4.391.60 4.391.60(1.27.6) 与试剂厂商参考值与试剂厂商参考值(平均值平均值2SD)的平均值比较的平均值比较 注：注：a 年龄范围为绝经前年龄范围为绝经前2549岁；岁；b 各指标的年龄范围分别在各指标的年龄范围分别在2332岁和岁和3140岁之间；岁之间；*中位数。中位数。

26、 同一指标与绝经前和曲线谷值比较，同一指标与绝经前和曲线谷值比较，c P = 0.0140.000；与绝经前比较，；与绝经前比较，d P = 0.023和和0.007。诊断举例诊断举例患者患者A: 年龄年龄5656岁岁, ,测测量量BMD的的T值值= 2.84 (骨质疏松骨质疏松)患者患者B: 年龄年龄61岁岁, ,测测量量BMD的的T值值= 1.55 (低骨量低骨量)患者患者C: C: 年龄年龄4545岁岁, ,绝经后半年绝经后半年, ,全身骨骼痛全身骨骼痛, ,测测量量BMD的的T值值= 0.68( (骨密度正常骨密度正常) )。但该患者的骨转换指但该患者的骨转换指标显著高于参考值标显著高

27、于参考值, 即增加的百分数大于最小显即增加的百分数大于最小显著变化著变化(LSC)，说明该患者正在发生快速骨丢失，说明该患者正在发生快速骨丢失,医生也应考虑抗骨质疏松治疗医生也应考虑抗骨质疏松治疗l 最小显著变化，也称最小有意义的变化最小显著变化，也称最小有意义的变化l 骨密度的最小显著变化骨密度的最小显著变化l 骨转换指标的最小显著变化骨转换指标的最小显著变化关于最小显著变化关于最小显著变化(LSC)最小显著变化的同义词最小显著变化的同义词l 最小显著变化最小显著变化 (least significant change; LSC)l 最小可检测差异最小可检测差异(smallest detec

28、table difference; SDD) l 临界值差异临界值差异 (critical difference; CD) l 参考变化值参考变化值 (reference change value; RCV) l 趋势评估界值趋势评估界值 (trend assessment margin; TAM) 第一次测量，诊断为骨质疏松第一次测量，诊断为骨质疏松First Scan - Osteoporotic今日测量今日测量: : BMD = 0.707 g/cm2一年前测量一年前测量: BMD = 0.690 g/cm2BMD的的这种变化是否有意义？或是仪器的测量变化这种变化是否有意义？或是仪器的测

29、量变化? ?精密度误差是关键精密度误差是关键 变化原因变化原因l BMD的真实变化的真实变化?l 仪器精密度误差所致变化仪器精密度误差所致变化?l 此此BMD变化是否有意义变化是否有意义?BMD增加增加2.5%2.5%患者举例患者举例* LSC = 1.96 ( 2) CV% = 2.77 CV%精密度精密度 (CV) LSC *测定测定 BMD 变化变化有无意义有无意义? 1.0 %2.8 %2.5 %没有意义没有意义文献报告的文献报告的BMD最小显著变化最小显著变化(LSC)1 Osteoporos Int 2005; 16:1109 (Lunar DPX, QDR-1000, Norla

30、nd XR 26)2 Clin Chem 2004; 50:2263 (QDR 4500)3 Osteoporos Int 2005; 16:1742 (Lunar Prodigy)4 Osteoporos Int 2006; 17:1673 (Lunar DPX, Prodigy)部位部位本所本所1234腰椎腰椎2.4%6.7%2.6%5.6%3.45.2股骨颈股骨颈3.2%7.7%3.3%总体髋部总体髋部2.3%3.6%2.23.5精密度和精密度和LSC与监测时间的关系与监测时间的关系CV %LSC%BMD变化变化/年年%生物学变化时间生物学变化时间3.0 8.32.5 40 个月个月2.

31、0 5.52.5 27 个月个月1.0 2.82.5 14 个月个月0.5 1.42.5 7 个月个月骨转换指标的最小显著变化骨转换指标的最小显著变化 骨转换指标（骨转换指标（bone turnover markers; BTMs)，也称，也称骨转换生化指标骨转换生化指标 （biochemical markers of bone turnover）BTM的最小显著变化，其意义同骨密度的的最小显著变化，其意义同骨密度的LSC骨转换指标的变异度和骨转换指标的变异度和LSC（早期方法）（早期方法）指标指标总体变异度总体变异度 (%)LSC (%)平均值平均值范围范围平均值平均值范围范围血清血清BAP

32、879232026血清血清OC13727361876血清血清CTX9910252426血清血清PINP821尿尿NTX221633624392尿尿CTX48133尿尿PYD161317423747尿尿DPD13920362654注：总体变异度注：总体变异度CV 生物学变异生物学变异 分析方法变异分析方法变异本所采用本所采用ELISA测定的测定的CV和和LSC指标指标批内批内 (批间批间) CV (%)LSC* (%)血清血清BAP5.1 (7.0)14.1 (19.4)血清血清OC5.7 (7.7)15.8 (21.3)血清血清CTX5.3 (7.9)14.7 (21.9)血清血清NTX4.6

33、 (6.9)12.7 (19.1)尿尿CTX5.6 (7.1)15.5 (19.7)尿尿NTX6.1 (7.6)16.9 (21.1)尿尿DPD5.9 (6.5)16.3 (18.0)* LSC = 1.96 ( 2) CV% = 2.77 CV%自动分析仪测定自动分析仪测定BTMs的精密度和的精密度和LSC指标指标批内批内CV% 批间批间CV%LSC%仪器厂家仪器厂家sCTX1.24.92.97.520.8罗氏诊断系统罗氏诊断系统sPINP1.55.02.04.413.9罗氏诊断系统罗氏诊断系统BAP2.25.35.06.618.3贝克曼贝克曼uNTX2.09.63.57.826.6奥托诊断系统奥托诊断系统Eastell R, et al. Bone 2012, 50:1141-1147