膝关节置换术治疗骨关节炎后骨矿物质密度的变化及其决定因素

《Journal of Orthopaedic Science》：Postoperative changes in bone mineral density and their determinants after knee arthroplasty for osteoarthritis

　　

久保光彦（Mitsuhiko Kubo）| 野坂由纪（Yuki Nosaka）| 熊谷康辅（Kosuke Kumagai）| 天野康隆（Yasutaka Amano）| 磨谷英二（Eiji Isoya）| 岩井信二（Shinji Imai）

日本滋贺医科大学运动与肌肉骨骼疼痛医学系，大津市

摘要

背景

接受膝关节置换术治疗骨关节炎的患者中，有相当一部分同时患有骨质疏松症。疼痛导致的下肢负荷减少可能有助于骨密度（BMD）的下降。因此，术后功能恢复可能会影响骨密度的改善。然而，关于骨密度变化及其决定因素的数据仍然很少。因此，本研究旨在评估接受膝关节置换术治疗骨关节炎患者的总体骨密度变化及其相关因素。

方法

对50名接受膝关节置换术治疗骨关节炎的患者在术前和术后一年进行了双能X射线吸收测定（DXA）检查，检测腰椎、双侧髋关节（TH）和股骨颈（FN）的骨密度。同时检测了血清骨转换标志物（I型前胶原N端前肽[P1NP]和抗酒石酸酸性磷酸酶-5b[TRAP-5b]），以及年龄和体重指数（BMI）。比较了术后骨密度增加与否的患者之间的年龄、BMI、P1NP水平、TRAP-5b水平和术前骨密度。随后进行了单变量和多变量回归分析，以探讨各测量部位骨密度变化幅度与上述变量之间的关联。

结果

在任何部位均未观察到平均骨密度的显著变化。然而，个体差异较大，根据部位不同，34-48%的患者骨密度有所增加。在同侧髋关节骨密度增加的患者中，TRAP-5b水平显著较低（P = 0.04）。多变量分析显示，对侧股骨颈骨密度变化与BMI之间存在中等程度的正相关（β = 0.33，P = 0.03）。

结论

研究结果表明，术后骨密度变化因患者而异，并与机械负荷和骨转换有关。较高的BMI与更大的骨密度恢复相关，这可能反映了较高的机械负荷，尤其是在对侧肢体。相反，较低的TRAP-5b水平与手术肢体的骨密度增加相关。

引言

膝关节置换术是治疗膝关节骨关节炎（OA）的成熟方法，通常能获得良好的临床效果。然而，诸如假体周围骨折和植入物松动等并发症可能会影响手术成功率，而骨质疏松症是一个重要的影响因素[1,2]。因此，对接受膝关节置换术的患者进行适当的骨质疏松症评估和管理至关重要。

许多计划接受膝关节置换术的膝关节OA患者同时患有骨质疏松症[[3], [4], [5], [6], [7], [8]]。然而，在临床实践中，骨质疏松症常常未被诊断出来[9,10]。在膝关节OA患者中，疼痛可能导致下肢负荷减少，从而引发骨质疏松[11,12]。因此，术后日常生活活动的改善可能会提高骨密度（BMD）。尽管已有研究探讨了假体周围骨密度的变化，但很少有研究在常规临床实践中评估总体骨密度的变化[[12], [13], [14], [15], [16], [17], [18], [19]]。此外，影响这些变化的因素尚不清楚。对于术后骨质疏松症未见改善的情况，应考虑术前干预。此外，明确术后变化的决定因素有助于开发更有效的骨质疏松症治疗策略。

重要的是，术后骨密度的变化在不同解剖部位可能并不均匀，并可能受到机械因素和代谢因素的影响。与体重和术后功能相关的机械负荷效应以及全身骨代谢效应可能因解剖部位而异。因此，我们假设膝关节置换术后的骨密度变化因解剖部位而异，并与机械因素（如体重指数BMI）和代谢因素（如骨转换标志物）有关。本研究使用双能X射线吸收测定（DXA）评估了接受膝关节置换术的膝关节OA患者的腰椎（LS）、双侧髋关节（TH）和股骨颈（FN）的骨密度变化。此外，我们还研究了人口统计学数据（年龄和BMI）、术前骨密度以及血清骨代谢标志物（I型前胶原N端前肽[P1NP]和抗酒石酸酸性磷酸酶-5b[TRAP-5b]）对每个测量部位术后骨密度变化的影响。

章节摘录

方法

我们评估了121名Kellgren-Laurence IV级膝关节OA患者，这些患者均接受了膝关节置换术。排除了在过去一年内接受过对侧膝关节置换术的患者（n = 68）、正在接受骨质疏松症治疗的患者（n = 20）、有全髋关节置换术史的患者（n = 1）以及数据不完整的患者（n = 16）。最终纳入了50名患者（37名女性，13名男性）。参与者的平均年龄为76.2岁（范围56-91岁），平均BMI为26.2

结果

腰椎（LS）以及同侧和対侧髋关节（TH）和股骨颈（FN）的骨密度和T值总结见表2。女性和男性患者的平均P1NP水平分别为55.9（范围12.6至100.3）和46.7（范围25至98.9）。平均TRAP-5b水平分别为424（范围170至833）和303（范围142至691）。图1展示了低值、正常值和高值的分布情况。值得注意的是，43%的女性患者TRAP-5b水平升高。

作为第一

讨论

本研究有两个主要发现。首先，膝关节置换术后一年时，五个测量部位的平均骨密度均未显著增加。然而，个体间差异显著，根据测量部位的不同，34-48%的患者术后骨密度有所增加。其次，术后骨密度变化与不同解剖部位的相关因素有关。BMI与对侧髋关节的骨密度变化相关

结论

在接受膝关节置换术的膝关节OA患者中，术后一年时任何测量部位的平均骨密度均未增加。然而，这种整体无增加的情况掩盖了个体间的显著差异，部分患者的骨密度有所增加。TRAP-5b与同侧髋关节的骨密度变化相关，而BMI与对侧股骨颈的骨密度变化相关。这些发现表明，术后骨密度的反应可能因

利益冲突声明

作者声明与本研究无关的利益冲突。

致谢

无。