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      膝關(guān)節(jié)骨性關(guān)節(jié)炎疾病負(fù)擔(dān)與疾病風(fēng)險(xiǎn)模型研究進(jìn)展

      2020-01-12 17:18:42王麗敏陳泓伯岳偉華尚少梅
      護(hù)理研究 2020年20期
      關(guān)鍵詞:患病率影像學(xué)膝關(guān)節(jié)

      王麗敏,陳泓伯,魯 寒,岳偉華,尚少梅*

      (1.北京大學(xué)護(hù)理學(xué)院;北京100191;2.北京大學(xué)第六醫(yī)院)

      膝關(guān)節(jié)骨性關(guān)節(jié)炎(knee osteoarthritis,KOA)是由于增齡、肥胖、勞損、創(chuàng)傷、關(guān)節(jié)先天性異常、關(guān)節(jié)畸形等許多因素引起的以膝關(guān)節(jié)軟骨變性或破壞、關(guān)節(jié)邊緣骨贅形成和軟骨下骨反應(yīng)性增生的退行性病變?yōu)樘卣鞯穆怨顷P(guān)節(jié)病[1],是老年人常見的關(guān)節(jié)疾病。國外60 歲以上人群癥狀性KOA 的發(fā)病率為10.0%~16.0%,影像學(xué)KOA 發(fā)病率為35.0%~50.0%[2?9];國內(nèi)60 歲以上老年人癥狀性KOA 發(fā)病率為11.1%~21.9%[10?13],影 像 學(xué) KOA 發(fā) 病 率 為 37.5%~46.6%[12,14?16]。KOA 造 成 的 疾 病 負(fù) 擔(dān) 日 益 加 重,疾 病負(fù)擔(dān)分析有助于提高人們對疾病的重視,而疾病風(fēng)險(xiǎn)模型的研究則有助于在綜合危險(xiǎn)因素基礎(chǔ)上,指導(dǎo)、促進(jìn)個(gè)體不良行為的改變?,F(xiàn)就KOA 疾病負(fù)擔(dān)與疾病風(fēng)險(xiǎn)模型研究現(xiàn)狀進(jìn)行綜述,以期能夠提高對KOA 的重視,促進(jìn)KOA 疾病風(fēng)險(xiǎn)模型的研究。

      1 KOA 疾病負(fù)擔(dān)

      在2010 年—2017 年全球疾病負(fù)擔(dān)中,肌肉骨骼疾病造成的傷殘壽命年損失(years lost due to disability,YLDs)在總負(fù)擔(dān)中占16%~19%,是主要的致殘性疾病之一,其中骨關(guān)節(jié)炎造成的YLDs 在肌肉骨骼病疾病負(fù)擔(dān)中位列第3 位,KOA 導(dǎo)致的疾病負(fù)擔(dān)在骨關(guān)節(jié)疾病負(fù)擔(dān)中占83%~86%[17?21]。隨著KOA 患病率的增加,其導(dǎo)致的疾病負(fù)擔(dān)和社會負(fù)擔(dān)逐漸增加。美國全國調(diào)查數(shù)據(jù)顯示,20 年間KOA 男性、女性患病率分別增加了2 倍、3 倍,癥狀性KOA 總?cè)藬?shù)約為1 510 萬,65 歲以上達(dá)到680 萬人,其中50%的癥狀性KOA 病人將進(jìn)行關(guān)節(jié)置換[22];澳大利亞2003 年—2013 年全膝關(guān)節(jié)置換量和總費(fèi)用增長了2 倍,2013 年超過9 億澳元,預(yù)計(jì)到2030 年總費(fèi)用將達(dá)到34 億澳元[23];西班牙國家醫(yī)療統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)顯示,1997 年—2011 年膝關(guān)節(jié)置換人數(shù)增加了2.26 倍,膝關(guān)節(jié)置換術(shù)后修補(bǔ)率從5.4%增加至11.9%;預(yù)計(jì)至2030 年,45 歲及以上人群膝關(guān)節(jié)置換率將比2011 年增加35.1%~44.9%,關(guān)節(jié)置換術(shù)后修補(bǔ)的將比2011 年增加51.1%~129.9%,手術(shù)時(shí)間將增加36.0%~49.8%[24]。我國目前沒有大范圍的KOA 患病人數(shù)統(tǒng)計(jì),按照2018 年底60 歲以上老齡人口總量為2.49 億人,癥狀性KOA 平均患病率15%估計(jì),60 歲以上老年人癥狀性KOA 患病人數(shù)達(dá)到3 735萬例;2018 年我國全膝關(guān)節(jié)置換24.9 萬例次[25],按照1例全膝關(guān)節(jié)置換總費(fèi)用約為5.2 萬元[26]計(jì)算全膝關(guān)節(jié)置換總費(fèi)用約為129.48 億元,術(shù)后翻修率一般為9%,一期翻修總費(fèi)用、二期翻修總費(fèi)用為初次置換的1.3倍和2.2 倍[27]。在我國人口基數(shù)大、老齡化進(jìn)程加快的背景下,KOA 導(dǎo)致的疾病負(fù)擔(dān)和社會負(fù)擔(dān)將是巨大的。

      2 KOA 疾病風(fēng)險(xiǎn)模型研究現(xiàn)狀

      KOA 是一種與年齡累積相關(guān)的、患病率高、嚴(yán)重影響病人生命質(zhì)量的慢性致殘性疾病,目前KOA 病因尚不明確,也沒有有效的治療手段。國內(nèi)外大量流行病學(xué)研究發(fā)現(xiàn)一系列KOA 疾病發(fā)生和進(jìn)展的危險(xiǎn)因素,為KOA 早期危險(xiǎn)因素識別和行為干預(yù)提供了有力的支撐。疾病風(fēng)險(xiǎn)模型是在綜合各項(xiàng)危險(xiǎn)因素的基礎(chǔ)上,對個(gè)體KOA 患病風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行估計(jì),早期識別高危個(gè)體,以針對個(gè)體可修正的危險(xiǎn)因素進(jìn)行提早干預(yù),延緩發(fā)病和疾病進(jìn)展,達(dá)到疾病一級預(yù)防和二級預(yù)防的目的。而疾病一級預(yù)防對于減輕疾病社會負(fù)擔(dān)和經(jīng)濟(jì)負(fù)擔(dān)具有重大的意義。

      2.1 國外主要KOA 疾病風(fēng)險(xiǎn)模型研究 英國諾丁漢KOA 風(fēng)險(xiǎn)預(yù)測模型[28]是最早的KOA 發(fā)病風(fēng)險(xiǎn)預(yù)測模型,該模型基于英國諾丁漢郡4 個(gè)社區(qū)424 名40~79歲人群12 年回顧性隊(duì)列研究建立。模型構(gòu)建時(shí)考慮了年齡、性別、家族史等不可改變的預(yù)測因素及體質(zhì)指數(shù)(body mass index,BMI)、職業(yè)因素、膝部受傷史等可修正因素預(yù)測12 年KOA 發(fā)生風(fēng)險(xiǎn)。研究最終構(gòu)建了影像學(xué)KOA 發(fā)病風(fēng)險(xiǎn)模型、癥狀性KOA 發(fā)病風(fēng)險(xiǎn)模型、進(jìn)展性KOA(基線被診斷為KOA,隨訪中影像學(xué)K~L 分級增加至少1 級)發(fā)生模型。該模型使用簡單易得的變量進(jìn)行預(yù)測,但因?yàn)闃颖玖啃∏覙颖緝H為諾丁漢城社區(qū)居民,其穩(wěn)定性和代表性受到質(zhì)疑。瑞典男性青少年40 年KOA 預(yù)測模型[29]為諾丁漢簡化修正模型,基于1969 年—1970 年瑞典征兵入伍的男兵,并查找1987 年(35 歲)—2010 年(59 歲)他們的住院和診斷記錄,預(yù)測男性青少年40 年KOA 患病風(fēng)險(xiǎn),模型中只保留年齡、BMI 和關(guān)節(jié)損傷史,是首個(gè)青少年遠(yuǎn)期KOA 發(fā)病預(yù)測模型。荷蘭鹿特丹包含臨床、基因和生物學(xué)因素的KOA 發(fā)病預(yù)測模型[30]的構(gòu)建基于一項(xiàng)55 歲以上人群的隊(duì)列研究(RS?Ⅰ),模型的驗(yàn)證則在RS?Ⅱ期人群中和英國Chingford 隊(duì)列研究進(jìn)行,預(yù)測個(gè)體未來9 年的KOA 發(fā)病風(fēng)險(xiǎn)。RS?Ⅰ納入的因素包括基礎(chǔ)變量(年齡、性別、BMI 等)、問卷變量(如疼痛、吸煙行為、教育程度等)、基因風(fēng)險(xiǎn)得分、生化標(biāo)記物(uCTX?Ⅱ)、影像學(xué)因素[K?L 基線得分、手骨性關(guān)節(jié)炎(OA)、髖關(guān)節(jié)OA]。結(jié)果顯示,問卷變量、基因及生化標(biāo)記物是否納入模型并不能提高模型區(qū)別度,而基線K?L1 級是提高模型區(qū)別效度的重要因素。模型因納入了KOA 診斷最重要的影像學(xué)指標(biāo),使得模型的預(yù)測效力顯著提高。英國清福德中年女性4 年影像學(xué)KOA 發(fā)病預(yù)測模型與臨床預(yù)測模型[31]基于649 例Chingford 女性骨質(zhì)疏松和骨關(guān)節(jié)炎4 年回顧性隊(duì)列建立,以個(gè)體膝關(guān)節(jié)為分析對象,多元Logistic 回歸僅納入雙變量有意義的變量,包括病人特征(年齡、絕經(jīng)年齡、BMI、腰臀比、20 歲時(shí)的體重、膝水平股四頭肌周徑)、用藥情況(止痛藥使用、避孕藥使用)、生物標(biāo)志物[軟骨退化指標(biāo)CTX?Ⅱ、雌二醇(E2)];膝關(guān)節(jié)癥狀評估(關(guān)節(jié)僵硬、腫脹、損傷、疼痛評估等)、影像學(xué)因素(基線K~L 分級、髖部α 角、基線對側(cè)關(guān)節(jié)影像學(xué)KOA 發(fā)生、脊柱L1~L4骨密度等)。KOA 臨床預(yù)測模型(不納入影像學(xué)因素)有意義變量為年齡、股四頭肌周長、CTX?Ⅱ;KOA 影像學(xué)預(yù)測模型有意義變量為年齡、股四頭肌周長、基線K~L 分級、髖部α 角、基線對側(cè)關(guān)節(jié)影像學(xué)KOA 發(fā)生、脊柱L1~L4骨密度。此外,還有基于既往研究中危險(xiǎn)因素構(gòu)建的KOA 風(fēng)險(xiǎn)計(jì)算器[32]、僅包含基因的KOA 基因風(fēng)險(xiǎn)預(yù)測模型[33]、整合KOA 發(fā)病過程中關(guān)節(jié)組織的物理、化學(xué)和生物機(jī)制的發(fā)病風(fēng)險(xiǎn)機(jī)械模型[34]等,此類模型對個(gè)體KOA 發(fā)病風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行計(jì)算,但并不是對某一時(shí)間發(fā)病的預(yù)測。

      2.2 我國KOA 疾病風(fēng)險(xiǎn)模型研究現(xiàn)狀 目前,我國KOA 疾病風(fēng)險(xiǎn)模型研究較少,僅見中國中醫(yī)科學(xué)院張興平團(tuán)隊(duì)基于臨床科研共享系統(tǒng)建立的膝骨性關(guān)節(jié)炎分級模型[35],該模型基于753 例22~92 歲門診和住院的KOA 病人建立,其中男161 例,女592 例。該模型包含中醫(yī)評估因素的臨床KOA 預(yù)測模型,模型最終納入13 項(xiàng)影響因素,其中危險(xiǎn)因素為高齡、肥胖、病程長、反復(fù)發(fā)作、下肢畸形、股四頭肌萎縮、WOMAC 指數(shù)、中醫(yī)證候量表積分、視覺模擬評分(VAS),保護(hù)因素包括單膝疼痛、疼痛部位局限、膝關(guān)節(jié)活動度(負(fù)相關(guān))。根據(jù)K~L 分級,分別計(jì)算個(gè)體Ⅰ~Ⅳ級發(fā)生風(fēng)險(xiǎn),以風(fēng)險(xiǎn)值最高的等級為個(gè)體KOA 風(fēng)險(xiǎn)等級。該模型基于中醫(yī)對KOA 診療的特點(diǎn),構(gòu)建了包含中醫(yī)評估因素的KOA 臨床模型,是我國目前僅見的KOA 疾病預(yù)測模型,因模型定級計(jì)算復(fù)雜,后期已針對模型開發(fā)了軟件[36],針對病人的信息,即可預(yù)測病人臨床KOA分級。然而該模型尚存在一定的不足。首先,該模型基于中醫(yī)診療系統(tǒng)構(gòu)建,具有較強(qiáng)的中醫(yī)特色,如對病人信息的采集結(jié)合中醫(yī)的望、聞、問、切進(jìn)行,主要評估內(nèi)容包含中醫(yī)證候量表積分,使得模型的普適性受到很大的限制。其次,模型構(gòu)建人群中女性比例達(dá)到78.6%,性別比例失衡嚴(yán)重,這可能是導(dǎo)致性別作為KOA 發(fā)病重要的危險(xiǎn)因素未進(jìn)入最終模型的原因,而男性和女性KOA 發(fā)病存在較大的差異,使得模型對于男女發(fā)病的預(yù)測準(zhǔn)確性受到質(zhì)疑。此外,模型為基于橫斷面調(diào)查數(shù)據(jù)構(gòu)建的疾病風(fēng)險(xiǎn)診斷模型,無法對未來特定時(shí)間發(fā)病可能性進(jìn)行預(yù)測,即非疾病預(yù)后模型。

      3 針對KOA 疾病風(fēng)險(xiǎn)模型的思考

      KOA 作為一種重要的慢性致殘性疾病,其發(fā)病機(jī)制雖未完全闡明,但更多的學(xué)者認(rèn)為KOA 是一種現(xiàn)代生活方式病,危險(xiǎn)因素的控制對于延緩發(fā)病與疾病進(jìn)展至關(guān)重要。KOA 疾病風(fēng)險(xiǎn)模型將為個(gè)體提供綜合的危險(xiǎn)因素評估工具,通過指導(dǎo)個(gè)體有針對性地控制危險(xiǎn)因素,有效減少發(fā)病、延緩疾病進(jìn)展,減輕KOA 造成的疾病負(fù)擔(dān)與社會負(fù)擔(dān)。英國、美國、瑞典、荷蘭等國家已基于KOA 隊(duì)列人群建立了疾病風(fēng)險(xiǎn)模型,對個(gè)體未來某一時(shí)間KOA 發(fā)病風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行預(yù)測,即預(yù)后模型也有對個(gè)體未來(不指定時(shí)間)KOA 發(fā)病風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行預(yù)測的模型即診斷模型。綜合分析模型中的變量,有的模型僅納入年齡、性別、BMI、膝關(guān)節(jié)損傷、家族史等簡單易獲得的變量,有的模型則在簡單易獲得變量外,加入基因、生化、影像學(xué)等指標(biāo)以獲得預(yù)測效力更高的模型。而在模型構(gòu)建的方法上,主要為Logistic 回歸方法。目前,我國還沒有基于隊(duì)列建立的KOA 發(fā)病風(fēng)險(xiǎn)模型,僅一項(xiàng)基于橫斷面數(shù)據(jù)構(gòu)建的KOA 分級模型,無法對未來發(fā)病進(jìn)行預(yù)測。因此,有必要基于隊(duì)列人群構(gòu)建我國KOA 疾病風(fēng)險(xiǎn)模型。此外,對于KOA 疾病風(fēng)險(xiǎn)模型的構(gòu)建,除納入已知的流行病學(xué)影響因素外,需要與臨床結(jié)合,納入更多敏感性指標(biāo)。經(jīng)大量的流行病學(xué)研究,被廣泛認(rèn)可的與KOA 發(fā)生、進(jìn)展密切相關(guān)的危險(xiǎn)因素主要有年齡[28?29,35,37?38]、性別(女性)[28,37]、肥胖[28?29,35,37?40]、膝 關(guān) 節(jié) 損 傷 史[28?29,37]、職 業(yè) 因 素[28,37](職 業(yè)性跪、蹲、舉),這些因素被視為與KOA 發(fā)生、發(fā)展存在一定的因果關(guān)系。實(shí)驗(yàn)性研究和臨床研究表明,營養(yǎng)(維生素C、維生素E 等抗氧化劑作用)、骨礦物質(zhì)密度、雌激素水平、股四頭肌肌力、高強(qiáng)度體力活動等與KOA 發(fā)病存在一定的關(guān)系[41]。此外,雖然大多數(shù)研究者認(rèn)為骨關(guān)節(jié)炎是環(huán)境因素和遺傳因素交互作用的疾病,但因不能確定易感基因,無法證明基因與疾病發(fā)生作用[42?43],但家族史可在一定程度上預(yù)測KOA 發(fā)病可能性[1,28,44]。最新研究發(fā)現(xiàn),肥胖除了會造成膝關(guān)節(jié)負(fù)荷過重導(dǎo)致膝關(guān)節(jié)的關(guān)節(jié)間隙變窄,關(guān)節(jié)面相互磨損導(dǎo)致KOA 外,肥胖過程中脂代謝指標(biāo)的變化也與KOA 發(fā) 生、發(fā) 展 密 切 相 關(guān)[45?48]。BMI 是 以 往 流 行 病 學(xué)衡量肥胖與KOA 發(fā)生關(guān)系的主要指標(biāo),但BMI 是一個(gè)綜合性體重指標(biāo),并不能區(qū)分機(jī)體脂肪和肌肉。在同等BMI 情況下,肌肉含量多則個(gè)體肌力較強(qiáng),會維持膝關(guān)節(jié)的穩(wěn)定,KOA 發(fā)生風(fēng)險(xiǎn)會減低;而脂肪較多的中心型肥胖的個(gè)體則會造成步態(tài)不穩(wěn),KOA 發(fā)生風(fēng)險(xiǎn)會增大。研究顯示,低BMI 但腹圍大的個(gè)體比高BMI 但腹圍小的個(gè)體更易患KOA[45];其他研究也顯示腹圍與KOA 發(fā)生、發(fā)展及軀體功能減低的關(guān)系不弱于或強(qiáng)于BMI[47,49?51],腹圍或許更能反映肥胖個(gè)體脂肪對膝關(guān)節(jié)的影響,更具有KOA 發(fā)病預(yù)測價(jià)值。但是BMI 和腹圍都是大體反映內(nèi)臟脂肪的指標(biāo),隨著研究的深入,學(xué)者開始探究人體成分(脂肪量、脂肪百分比、肌肉量、肌肉百分比及骨量等)與KOA 發(fā)病的關(guān)系,然而結(jié)論并不一致[52?54]。哪個(gè)體質(zhì)指標(biāo)與KOA 更為相關(guān),在疾病預(yù)測中更重要、更有價(jià)值則需要繼續(xù)探索。

      人口壽命的延長和肥胖率增加一直被認(rèn)為是KOA 患病率高的重要原因,但是Wallace 等[55]基于尸體骨骼分析了工業(yè)早期1 581 具骨骼,現(xiàn)代后工業(yè)期819 具骨骼,以及176 具史前狩獵和農(nóng)耕者的骨骼,骨骼年齡均為50 歲以上,KOA 的診斷為有無骨質(zhì)象牙化(即骨與骨摩擦產(chǎn)生的光面)。結(jié)果顯示,KOA 患病率在現(xiàn)代后工業(yè)期為16%,而在工業(yè)早期和史前時(shí)期僅為6%和8%;現(xiàn)代后工業(yè)期雙側(cè)KOA 比例現(xiàn)代后工業(yè)期為42%,是史前時(shí)期的2.5 倍,是工業(yè)早期的1.4 倍;在控制年齡和BMI 等因素后,現(xiàn)代后工業(yè)期KOA 患病率為工業(yè)早期的2.1 倍,表明長壽和BMI 并不能很好地解釋KOA 患病率增高的原因。而各個(gè)時(shí)期人類生活環(huán)境和生活方式的變化可能是解釋KOA患病率增高的危險(xiǎn)因素,而膝關(guān)節(jié)作為一種現(xiàn)代生活不匹配性疾病,更多的危險(xiǎn)因素需要被發(fā)掘和探究。

      因此,在構(gòu)建KOA 疾病風(fēng)險(xiǎn)模型時(shí),需要結(jié)合目前研究進(jìn)展及臨床實(shí)踐,將更多敏感性指標(biāo)納入模型,以更精準(zhǔn)地預(yù)測個(gè)體KOA 疾病風(fēng)險(xiǎn)、篩查高危人群,提早進(jìn)行行為干預(yù)與健康管理,減輕KOA 造成的負(fù)擔(dān)。

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