血凝学指标在脊柱退行性疾病患者骨质疏松症诊断中的价值.docx

血凝学指标在脊柱退行性疾病患者骨质疏松症诊断中的价值脊柱退行性疾病是一组因椎间盘组织退行性改变及其继发病理改变累及周围组织结构而出现相应临床表现的症候群，属于中老年人常见病，由于该类患者合并骨质疏松的发生率较高，严重影响手术治疗后内固定物的把持力，引发术后疼痛、融合率低等并发症1,因而关注上述人群骨健康的状况，对高危人群及时进行抗骨质疏松的干预显得尤为必要。骨代谢标志物能及时反映骨丢失状态，灵敏度高、特异性强，在骨质疏松流行病学、发病机制、预测骨折风险和抗骨质疏松治疗疗效评价中有着重要作用2。临床常规血凝学指标归属于血栓性疾病筛查，除评估患者术前出凝血状况，还可用于多种疾病的诊断和预后。既往研究显示3,4,5,维生素K2作为多种凝血因子合成的必需物质，与骨骼的新陈代谢密切相关，它可以协同维生素D促进成骨细胞钙化，促进钙稳态，并直接抑制破骨细胞活性。近年研究还证实，凝血级联反应下游的部分效应因子在骨骼发育过程中起着至关重要的作用6o而P1.T作为反映凝血功能的指标之一，参与了人体的凝血和血栓形成过程，现有少量研究提示P1.T与骨质疏松存在相关7,但结论缺乏一致性。基于以上信息，我们考虑血凝学相关指标很可能与骨代谢、骨质疏松存在关联。本研究基于定量CT（quantitativecomputedtomography,QCT）的结果评估脊柱退行性病变患者的骨密度并进行分组，首次对血凝学指标、骨转换标志物与骨质疏松症（osteoporosis,OP）的关系，及其在OP诊断中的价值进行了研究。对象与方法一、对象选择2018年11月至2020年4月于北京积水潭医院脊柱外科就诊的脊柱退行性疾病患者313例作为研究对象，均于治疗前同时进行实验室指标检测和QCT腰椎骨密度（bonemineraIdensity,BMD）检测，收集并记录年龄、性别等临床资料。排除标准：（1）脊柱肿瘤、脊柱先天畸形、脊柱感染性疾病；（2）诊断甲状腺疾病、甲状旁腺疾病、糖尿病或空腹血糖异常患者；（3）诊断下肢静脉曲张、血栓性静脉炎、急性心脑血管疾病、类风湿性关节炎、自身免疫性疾病、血液系统疾病、恶性肿瘤患者；（4）诊断肝、肾功能不全、中重度贫血、近期输血史、感染史、病毒性肝炎、艾滋等传染性疾病患者；（5）1年内骨折史、骨科手术史、血栓栓塞性疾病史，服用过抗骨质疏松、糖皮质激素等影响骨代谢的药物、服用过影响凝血功能、纤溶活性药物的患者。二、血液学指标检则晨起空腹采集静脉血，凝血酶原时间(prothrombintime,PT)、活化部分凝血活酶时间(activatedpartiaIthrombopIastintime,APTT)、纤维蛋白原定量(fibrinogen,FIB)、D-二聚体定量(D-dimer)和纤维蛋白原降解产物(fibrinogendegradationproduct,FDP)采用CS-5100全自动血凝分析仪(日本SySmeX公司)检测，PT、APTT.FIB、D-dimer试剂购自SIEMENS(Dade-Behring),FDP试剂购自SEKISU1.(积水化学工业株式会社)。血小板计数(p1.ateIet,P1.T)和血小板平均体积(meanpIateIetvoIume,MPV)采用SysmexXN血液分析流水线检测，试剂购自Sysmex(日本SySmeX公司)。总I型前胶原氨基端延长肽(totaIpROCo1.Iagentype1amino-terminaIpropeptide,tPINP)、I型胶原较基端肽B特殊序列(B-CTerminaIte1.opeptideoftypeIcoIIagen,B-CTX)、骨钙素(osteocaIcin,0C)、25-羟维生素D25hydroxyvitaminD,25(OH)D和全段甲状旁腺素(intactparathyroidhormone,iPTH)检测采用CObaSe602电化学发光全自动免疫分析仪(德国ROChe公司)及配套试剂、校准品和质控品。三、BMD测量及诊断标准采用TOShibaAquiIion64排CT扫描机，MindwaysQCTPrO工作站进行分析。测量1.24椎体中心位置松质骨BMD,计算3个椎体BMD平均值。检测过程中避开椎体周边皮质骨、骨岛和椎基静脉走行区，合并骨折、椎体压缩变形、血管瘤等情况时不测量该椎体，以测量的椎体BMD平均值进行诊断，诊断采用国际临床骨密度学会制定的标准8:平均BMD>120mgcm3为正常，80120mgcm3为骨量减少，<80mgcm3为骨质疏松。四、统计学分析采用SPSS24.0软件进行统计。分类变量用频数（百分比）表示，组间比较采用2检验；符合正态分布的连续变量采用元±S表示，骨量正常、骨量减少和骨质疏松三组间比较采用单因素方差分析，组间两两比较选择1.SDT检验，将骨量正常和骨量减少两组合并为非骨质疏松组，非骨质疏松和骨质疏松两组间比较采用独立样本t检验；偏态分布连续变量采用M（Q1,Q3）表示，3组间比较采用KruskaI-WaI1.isH检验，事后两两比较采用Bonferroni校正P值得出的结论，非骨质疏松和骨质疏松两组间比较采用秩和检验（Mann-WhitneyU检验）。采用二分类1.ogiStiCS回归分析有统计学差异的实验室指标与脊柱退行性疾病患者发生骨质疏松的相关性；RoC曲线分析上述指标在该类患者OP诊断中的价值。P<0.05认为差异有统计学意义。结果一、研究对象的临床特征和血液检测指标水平的差异分骨量正常、骨量减少和骨质疏松组3组在PT、APTT、FDP、FIB、MPV、tPINP、iPTH和OC结果上的差异无统计学意义(P均>0.05),MPV的结果与以往的研究结论存在差异。3组在性别(X2=13.555,P=O.001),年龄(F=17.53,P<0.001)、BMI(F=4.068,P=O.018)、-CTx(2=8.684,P=O.013).25(OH)D(X2=6.155,P=O.046)、D-dimer(2=8.111,P=O.017)和P1.T(F=6.809,P=O.001)比差异有统计学意义，事后两两比较显示骨量正常组的年龄(P=z0.006)、D-dimer(P=0.020)和P1.T(P=0.002)低于骨质疏松组；骨量减少组的年龄(P<0.001)和P1.T(P=0.006)低于骨质疏松组，而G-CTx(P=0.015)、BMI(P=0.014)高于骨质疏松组，见表1。表1研究对象的临床特征和各血液学指标差异分析经数总人密(=313)行星正常(m93)行星=少(g101)管陵得松(=119)Stitfi唯年*(岁，至±S)62.37i6.1460.26*4.4560.22±4.3664.60±6.9107.53<0.001性别(男/女,例)131/18250/4346/5535/84213.5550.001BMI(kgm2.X±)25.13±3.5425.Z3±25125.84±3.4924.47±3.661.0680.018PT1.S.T(¾z(¾)11.70(11.30.12.20)11.90(11.60.12.20)11.70(11.30.12.10)11.7(11.30,12.20)/1.8010.410APTTS.V(<¾,<)25.60(23.60.27.30)2630(23.40.27.90)25.60(23.60.27.10)25.30(23.40.27.30)»1.5160.470FIBg1.,"(0,6)2798(2434.3246)2510(2148.3556)2728(2401,3101)2826(2505.3338)*3.6050.170D1.nermg/1.M(0,0)0.29(0.18.0,48)0.17(0.11,0.44)0.28(0.17,0.42)0.31(0.20,0.59)/»8.1110.017FDP(m1.M(,<)J1.70(1.40.2.20)1.40(1.20.1.90)1.70(1.40.2.00)1.70(1.40,2.30)*54730.070P1.T(x1.O91.,X±)247.85±622021822±49.7523836±5983261.45±M.126.8090.001MpVH,"(0,0)10.30(9.70.10.8)10.40(9.90,11.10)10.30(9.70,11.00)10.20(9.60,10.70)*3.2100.201tPINPng/m1."(Q,Q)54.33(36.6271.09)41.28(34.37.59,27)56.03(42.11.70.32)54.18(35.45.71.90)*3,2770.190CT×ngfm1.M(0,0)0.55(0.38,0.77)0.48(0.35,0.66)0.62(0.47,0.79)0.51(0.31,0.75)/>8,6840.013OC(gm1.,f(<¾,)J17.13(12.84.21.99)16.62(11.22.20.41)17.94(14.12.22,92)17.07(1237.21.19)3,6160.16025(0H)D1.WmI.”(0,0)J17.54(12.41,24.13)18.21(10.09.20.91)15.49(11.95.22.92)18.70(13.19.26.06)¥6.1550.046PTHpm1.,T(¾,()43.00(33.80.55.00)40.70(32.40.52.50)41.90(34.80.54.30)44.70(32.80.56.10)K)5310.770注：BM1.为体囱SJX.PT为寞血酶原时闾.ApTT为化部分.我血活曲间,FIB为隼殂白原足量,D-dmerD-R<5fi.FDP量白原降解产幅.P1.T为向，JXtS计欢.MPV为血小板平均体程,tPINPeI如取原氨基费至长助,<TxI型反期超R舐6特疾分J.OC为ft痣索.25(OH)D为25虎等8生素D.iPTH为段甲次旁掾费二、从各血液指标中筛查与脊柱退行性病变患者OP发病相关的独立危险因素非骨质疏松组与骨质疏松组两组间性别、年龄、BM1.B-CTx、D-dimer和P1.T比差异有统计学意义(P均<0.05)(表2)o将上述指标带入二元1.ogiStiC回归，结果显示-CTX和D-dimer与OP的相关性无统计学意义；年龄(0R=1.164,P<0.001,95%CI1.0971.236)、性别(0R=0.495,P=O.02,95%CI0.2740.896)、BMI(OR=0.890,P=O.009,95%CI0.8160971)、P1.T(0R=1.008,P=O.001,95%CI1.0031.103)与骨质疏松患病的关联具有统计学意义(表3)。年龄每增长1岁，患OP的风险升高16.4%,女性患OP的风险是男性的2.02倍，BM1.每升高1个单位，患OP的风险降低11%。表2两两牍激计结果骨量正W骨限发少行S1.正宗因陵IS检骨目会少书族IS检5ti+fi而5ti+fi侬ci+fiPS年肃(岁)2.0301.000Z3.0920.006Z5.156<0,1.P1.T(X1.O9Z1.)614.1280.1514139280.00248.2730.006Odimsr(mg/1.)81.7340.249(A2.7060.020S1.5930.333BM1.(kgma)>0.808150.449>0.800010.34540.48080.005&<Tx(f1.m1.)01.7540.238CA-0.1151.00002.8020.015注：非正态分布的指标,采用&V向必校正后的X®:符合正态分菽且方差开m指标酒果表3骨质疏松组与非骨质硫松组的临床特征和各血液学指标差异分析姜教非骨陵£8松（/1=194）骨犊四松（=119）嘛Ha年Sf（岁，了士8）6023±436M.606.91Z588<0,001,（勇/女，例）96/9835/84X2-U-ZH<0.001BMI(kgm2.±s)25.73±33324.47±3.66Z*2.750.006P6.M(0,0)】11.80(I1.JOr12.10)11.7(11.30.12.20)(A).760.450APES."(S,0)25.65(23.60,27.25)25.30(23.40.27.30)(A-0.850.400FIBmg1.,"(0,Q)2728.0(2362.0,3146.8)2826.0(2505.0.3338.0)0-1.880.060D-dimermg/1.“(Q,Q)0.27(0.16,0.43)0.31(0.20.0.59)0-2.260.0241.60(1.30,2.)1.70(1.40.2.30)4X-1.940.052P1.T(×1091.z±a)234.7958.44261.45*64.1243390.001MPVf1.Af(<,j)10.30(9.80,11.00)10.20(9.60,10.70)0-1.780.070tPINPgm1.M(0,Q)54.84(3835.69.86)54.18(35.45,71,90)4>-O-3O0.770<Tx(nm1.M(6,6)0.60(0.45,0.78)0.51(031.0.75)32370.018OCMmI.M(Q,Q)17.29(13.23.22.62)17.07(12.37.21.19)4A-0.840.40125(OH)Dnom1.,"(0,Q)15.97(11.94.21.89)18.70(13.19.26.06)4A-2.460.060IPTH(Rm，用(6，Q)】40.95(34.15.54.15)44.70(32.80,56.10)0-0.490.620注：BMI<EJSSS.PTR曼皿Bt原时间.APTT为活化部分黄血活蜘闾.FI8力好进田B原定髭,O<jimer0-KiIS.FDP歼进厘白原隆笔产物,P1.T为血小板计数,MpV为血小板平均依枳.tP1.NPSI型前胶原氨薪延长联,夕CTX¾I型胶机基旃联娜殊序列.0CW5.25（OH）D25斐翔®生素D.PTH为全较甲状分腺素三、差异指标在脊柱退行性病变患者OP诊断中的价值分析在1.ogistic回归分析的基础上分别绘制年龄、性别、BMI、P1.T及其联合作用的ROC曲线（表4、图1）,结果显示4个指标联合诊断时，曲线下面积为0.768,诊断效能较为理想，年龄这一指标的曲线下面积也超过0.7,在OP的诊断中具有一定的价值；BMI曲线下面积为0.694,诊断准确性稍差（P均<0.05）,证实其在OP诊断中的价值有待进一步分析；性别和P1.T曲线下面积均接近0.6,诊断准确性较差，见表5。表4二元1.ogiStiC回归分析发生骨质疏松的危睑因素至数侬标率误差WaIdAOHfi95%CI侬年命0.1520.03025.0391.1641.097-1,236<0,001tia-0.7030.3035.3900.4950.274-0.8960.020BM1.Cn60.0446.6530.8900.81JO.9710.009P1.T0.0080.00310.2701.0081.0031.1030.001fi-8.3302.26913.4810.0011<0,0011.0四指标联合参考线00.20.40.60.81.0特异度图1临床指标在骨质疏松诊断中的价值和效能表5RoC曲线下面积评价临床指标独立、联合诊断骨质琉松的效能釜数标灌误差曲线下面积95%CI0.0350.7150.W7-0.783<0.001性别0.0370.6120.539*).6840.015BMI0.0360.6940.622-0.7660.006P1.T0.0370.6100.539Z.6820.004K?S标联合0.0310.7680.706-0.829<0,001目前OP的诊断标准是基于双能X线吸收检测法测量的结果和/或脆性骨折，该方法是国内认知度和认可度最高的骨密度测量方法。而QCT是基于临床CT扫描技术的一种骨密度测量手段，近年来在OP诊疗中广泛应用9oQCT测量的体积骨密度，避免了平面投影骨密度测量技术造成的结果偏差，更敏感且不受检测局部骨质增生退变、测量部位血管钙化、BM1.等因素的影响，适用于脊柱侧凸或脊柱退变的患者，采用该方法对患者进行分组，是保证本研究结论准确的重要基础。一、血凝学指标与骨质疏松症的相关性D-dimer在组间比较中差异有统计学意义，非OP组的D-dimer水平显著低于OP组。D-dimer是纤维蛋白降解产物，其水平升高常见于体内存在高凝状态和继发性的纤维蛋白溶解亢进，而骨微循环的血栓与骨量的流失密切相关。杭海峰和徐又佳10的一项动物实验显示，高凝状态的大鼠，骨髓中存在大量微血栓，D-dimer的水平、骨流失显著高于非高凝大鼠，抗凝治疗后，骨流失减少。由此在动物实验层面可以推断高凝状态与骨质疏松相关。此外，血栓与炎症存在级联反应，D-dimer升高与急、慢性炎症相关，而炎症与OP的发病又紧密关联，炎性因子(如白介素、肿瘤坏死因子等)诱导巨噬细胞集落刺激因子(macrophageco1.onyStimu1.atingfactor,M-CSF)和细胞核因子B(RANK)的表达，促进破骨细胞祖细胞向成熟破骨细胞分化，骨保护素(OPG)合成减少，通过RANKRANK1.OPG信号通路刺激破骨细胞，抑制成骨细胞，最终导致骨量减少11。此外，需要指出的是，D-dimer随着年龄的增长会逐渐升高12,而本研究中非骨质疏松组的年龄显著低于骨质疏松组，通过协方差分析，控制年龄这一影响因素后，修正模型中，两组间的差异有统计学意义（F=5.031,P=O.026）,但由于该指标的特异性较差，其对骨质疏松的诊断和预测能力较差，未能纳入最后的诊断模型。骨代谢相关细胞大都存在于骨髓中，破骨细胞更是起源于造血干细胞，因而OP发生发展过程中血液学指标的变化对其诊断和治疗有着重要意义。血小板源自骨髓巨核细胞的胞质碎片，可能在维持骨骼稳态，调节骨代谢中起着不可忽视的作用。本研究中P1.T在3组和2组比较中差异有统计学意义，且与骨密度的变化成反比，均值皆在正常参考值范围内，这与Kim等13的研究结论一致，其原因可能是OP的发生与炎症和氧化应激相关，而促炎细胞因子（主要是I1.-6）浓度的增加可导致巨核细胞核的倍性增加和胞质体积增加，导致血小板产量增加。血小板活化后释放的多种炎性因子，又进一步加剧了炎症反应；本研究中，MPV在组间的差异无统计学意义，这与既往研究结论存在差异，既往的研究由于研究对象的筛选、样本量的局限、检测结果的准确性（检测标准化）差异等，导致结论一致性较差。Ou-Yang等14指出，随着骨密度的下降，MPV呈下降趋势，而AyPak等15针对绝经后女性的研究显示，在正常体重的女性中，MPV与其股骨颈骨密度正相关，而在肥胖女性中，MPV与其股骨胫骨密度呈显著负相关。本研究中随着骨密度的下降，MPV呈现下降趋势。MPV反应了血小板体积的大小，与炎症强度和病程密切相关，在炎症急性期，炎性因子刺激巨核细胞核倍性增加，细胞质体积增加，产生大量的血小板，同时储存在脾脏中的血小板池释放，血小板迅速迁移到炎症部位,经历活化和消耗，在持续的炎症过程中最终导致患者MPV的下降16。需要进一步讨论的是，既往关于PT、APTT.FDP与OP相关性的研究很少，一项关于FIB与OP相关性的动物实验显示，纤溶酶原缺乏的小鼠会患上FIB依赖性OP,FIB会沉积于骨重塑单元，介导激活破骨细胞，进而导致小鼠骨质疏松17o本研究中，FIB在组间比较时差异无统计学意义，但随着骨量的减少，呈现了逐步升高的趋势，有待进一步扩大样本量研究。二、骨代谢指标与骨质疏松症相关性骨代谢指标是反应骨骼动态变化的有效标志物，tPINP和G-CTx作为I型胶原蛋白合成和降解的产物，能够敏感而特异地反应骨形成和骨丢失的速率18,19,是国内外OP诊疗指南推荐的首选骨代谢指标。本研究中B-CTx在3组和2组比较差异有统计学意义，非OP组6-CTx显著低于OP组，提示OP组破骨过程活跃，骨流失的速率较快，骨折的风险增加，骨代谢指标主要用于骨质疏松治疗效果的监测和患者依从性的评价，不能用于骨质疏松的诊断，本研究中骨代谢指标没有纳入骨质疏松的诊断和预测模型中。三、年龄、性别、BMKP1.T是OP的独立危险因素首先，本研究中的女性除1例骨量减少患者处于围绝经期，其余全部处于绝经期，绝经后由于雌激素的撤退导致骨量丢失加剧，骨质疏松的风险显著高于男性；其次，OP是与增龄相关的疾病，随着年龄的增长，患病风险也会随之增加,性别与年龄均为OP的不可控危险因素。本研究中BMI是OP的独立危险因素，也是骨密度的保护性因素，有助于OP的早期诊断，这与既往研究结论一致，较高的BM1.使骨组织所承受的机械应力增加，刺激骨形成，降低骨质疏松的风险。与单一指标相较，年龄、性别、BM1.和P1.T计数联合起来能显著提高OP的诊断效能。综上，OP在脊柱退行性疾病患者中的发病率高，对手术效果和术后恢复的影响大。目前OP的诊断主要依据影像学检查，存在一定的滞后性，难以早期发现，此外DXA在检测脊柱退行性病变患者骨密度时易受椎体退变的影响。针对上述问题，本研究采用QCT评估脊柱退行性疾病患者的骨密度并进行分组分析，研究发现D-dimer和P1.T计数在OP和非OP患者间差异有统计学意义，而FIB随着骨密度的降低在组间呈现升高趋势，P1.T计数是OP的独立危险因素，在OP诊断中有一定价值，同时证实P1.T计数联合年龄、性别和BM1.这3项临床指标后能够提高OP的诊断效能。在临床诊疗过程中，针对高危患者监测骨密度的同时关注上述指标，有助于患者的早诊断、早干预。