測試的裂縫:醫生改進骨質疏鬆症篩查

目前的骨質疏鬆症篩查存在缺陷,但醫生正在改進其方法

髖部骨折導致過多的老年婦女和男性死亡和殘疾。每年大約有 35 萬美國人髖部骨折並最終住院,其中超過 14,000 人死亡。另有 24% 的人在受傷後一年內死亡;一半人失去行走能力。這些骨折大多是由骨骼萎縮(即骨質疏鬆症)引起的,每年醫療費用約為 170 億美元。

長期以來,醫生一直使用 X 射線來估計骨礦物質密度——這是骨骼強度的一個粗略指標。2011 年,具有影響力的美國預防服務工作組(該工作組制定了醫療保險和其他健康保險公司傾向於遵循的檢測標準)開始敦促所有女性在 65 歲時進行增強型 X 射線檢查(稱為 DXA(雙能量 X 射線吸收測定法)掃描),檢查髖部或下脊椎是否有小骨折或磨損點。美國國家骨質疏鬆症基金會建議所有男性在 70 歲之前進行相同的篩查掃描。

儘管每個人都從這種基線骨掃描中獲益,但大多數健康人不需要每兩年進行一次篩查。“重複骨密度測試作為一種篩查工具被過度推銷了,”加州大學舊金山分校的骨骼研究員 Steven R. Cummings 說。證據表明,許多醫生過於狹隘地關注骨密度降低,尤其是在年輕女性中,將骨質疏鬆症風險的一個跡象與疾病本身混淆了。 Cummings 建議,更好的骨骼健康衡量標準是將骨密度放在更廣泛的背景下,考慮到吸菸狀況、藥物相互作用和既往骨折史。這些因素共同更準確地預測嚴重骨折的風險,從而更好地指導哪些人應該開始服用預防骨折的藥物,哪些人不應該服用。


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[分隔符] 骨質疏鬆症的根源

幾個世紀以來,醫生都認為骨骼脆弱和駝背姿勢只是衰老不可逆轉的方面。然而,在 18 世紀,研究人員開始在動物實驗中發現,骨骼在一生中不斷進行重塑的跡象。

最終,科學家們確定了骨骼構建團隊的關鍵成員:三種類型的專門細胞。破骨細胞在舊的或破裂的骨骼中挖掘小坑,而成骨細胞則向這些坑中擠出軟骨膠原蛋白和其他蛋白質的混合物,然後用磷酸鈣和其他礦物質將其硬化。第三組細胞,骨細胞,透過化學訊號向拆除和構建團隊傳送訊號,幫助協調骨骼修復。透過一次修復大約一百萬個分散的、微小的骨骼斑塊,成年人體大約每 10 年更新一次整個骨骼。

重塑的底盤可能看起來像是自動升級,但髖部和椎骨的橫截面檢視顯示,新骨骼的製作不如原來的骨骼精良。圍繞骨髓新鋪設的骨小梁(拉丁語意為“小梁”)骨骼的蜂窩狀內部結構,其交叉支撐較少,從而降低了強度和彈性。即使堅硬的外殼或皮質骨隨著時間的推移在某些部位變得更厚,屍檢也顯示,這些增厚的部分通常佈滿孔洞。

這種不對稱的骨骼修復(隨著時間的推移,成人骨骼的破壞多於構建)的後果對女性的影響比男性更大且更早。在 20 世紀 30 年代後期,內分泌學家 Fuller Albright 終於開始弄清楚原因。部分基於動物實驗中雌激素對骨骼構建的益處,Albright 推測,他的骨質疏鬆症女性患者的背部和髖部疼痛以及椎骨塌陷可能與更年期雌激素的突然下降有關。他給一些患者服用了雌激素,果然,許多人報告疼痛得到緩解。鈣和其他骨骼代謝物的血液和尿液測試證實,只要她們服用雌激素,骨骼流失就會減少。

Albright 的發現開始將骨質疏鬆症重新定義為一種可治療的進行性疾病。他的工作引發了對骨生物學的新一輪研究浪潮,這場浪潮一直持續到今天,並刺激了一個利潤豐厚的藥物市場,這些藥物要麼刺激新骨的生成,要麼(在大多數情況下)減緩舊骨的流失。髖部骨折是主要關注的問題,因為它們是致命的,但許多其他型別的骨折也會嚴重降低生活質量。隨著科學家開始測試新藥,他們需要一種能夠檢測骨骼中比傳統 X 射線更細微變化的機器。最終,DXA 掃描成為測量骨密度的臨床標準:它比較了硬骨和軟組織如何差異地吸收 направленные 在骨骼同一部位的低能量光束。隨著 DXA 掃描器在 20 世紀 90 年代變得越來越便宜,骨骼藥物市場飆升。

[分隔符] 風險不是疾病

骨密度測試很快成為許多 50 多歲絕經後婦女的成人禮。然而,Cummings 說,當醫生開始掃描這些女性時,問題出現了。Cummings 在過去三十年中與人合著了一些關於骨質疏鬆症的最大規模的研究。醫生們沒有將“低骨密度”視為風險的一個跡象,而是將其等同於全面的骨質疏鬆症。更糟糕的是,在早期檢測和預防的旗幟下,略低於平均水平的骨密度獲得了自己的醫學標籤——骨量減少——一些醫生也開始用藥物治療這種情況。

Cummings 說,如果骨密度在每個年齡段、每種情況下都與嚴重骨折的發生率密切相關,那麼將疾病與疾病風險混為一談可能還不太糟糕。但事實並非如此。例如,根據 2007 年《加拿大醫學協會雜誌》上的一項研究,在馬尼托巴省 16,000 名 50 歲或以上接受基線骨掃描的絕經後婦女中,最終遭受骨折的大多數人骨密度正常。正如研究越來越多,Cummings 指出,“很快就變得明顯,在骨礦物質密度相同的一群人中,有些人發生了骨折,而另一些人沒有。顯然,骨骼的某些其他特徵在這裡起著重要作用。”

悉尼大學研究骨骼代謝的 Markus Seibel 說,這不應該讓人感到驚訝。他指出,現代醫學的大部分內容是治療風險而不是症狀。例如,醫生試圖降低壞膽固醇,以期預防心臟病發作。但是,嚴格依賴數字來預測健康結果是很棘手的。“我們離實際疾病越遠,就越難預測特定患者會發生什麼,”Seibel 說。

到目前為止,Seibel 觀察到,科學家們尚未確定使骨骼具有抵抗力或容易開裂的潛在生理特徵。然而,大型流行病學研究揭示了更多人的特徵,當這些特徵與骨密度測量值結合在一起時,可以幫助改進關於誰將遭受嚴重骨折的預測。2008 年,世界衛生組織將其中 12 個最具影響力的風險因素整合到一個演算法中,該演算法是易於使用的線上風險計算器 FRAX 的基礎。

[分隔符] 超越骨密度

Frax 依賴於影響風險的眾多變數:年齡;性別;體重;身高;患者及其父母的既往骨折史;目前吸菸狀況;既往糖皮質激素慢性治療史;類風溼性關節炎(非骨關節炎)的診斷;繼發性骨質疏鬆症(由創傷或疾病引起的骨質流失)的診斷;飲酒量(每天超過三杯葡萄酒或同等量會增加骨折的可能性);以及股骨頸(髖部骨折的常見部位,正好位於大腿骨上端骨性隆起的下方)的低骨礦物質密度。

患者填寫完簡單的線上調查後,FRAX 計算器會根據最新資料對風險因素進行加權,並輸出兩個數字——10 年髖部骨折機率和 10 年髖部、脊柱、前臂或肩部任何主要骨折的機率。世衛組織強調,這些數字只是一個粗略的指南,不應取代醫生對特定患者的臨床判斷。例如,一個經常吸菸和酗酒並且已經發生過痛苦的髖部骨折的人,可能比一個同年齡的輕度吸菸者和飲酒者更容易再次發生髖部骨折,後者曾發生過幾乎無法透過 X 射線檢測到的無痛性椎體骨折。即便如此,FRAX 計算器也會給這兩個人相同的分數。

儘管 FRAX 存在缺陷,但 Cummings 表示,該工具在風險預測方面有所改進,因為它將骨密度放在適當的背景下,作為“您發生骨折的可能性中的一個因素——一個重要因素,但只是一個因素”。骨骼健康專家目前建議在 65 歲左右進行基線骨掃描和 FRAX 計算。任何 50 多歲中期以上的人(無論男女),如果在沒有車禍或類似創傷的情況下發生任何骨折,都應評估是否患有骨質疏鬆症,並考慮使用骨骼構建藥物。Seibel 說,如今,太多急診室醫生仍然只是將骨折的手臂或手腕復位,然後讓患者回家。中年後期之後,經驗和統計資料證實,不存在簡單的骨折。

《大眾科學》線上版
ScientificAmerican.com/aug2012 上評論本文

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