CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN 1. Mật độ xương, loãng xương và các yếu tố nguy cơ loãng xương ở phụ nữ sau mãn kinh 1. Khái niệm mật độ xương và loãng xương 1. Khái niệm mật độ xương và một số phương pháp đo mật độ xương Mô xương có cấu trúc gồm 2 thành phần cơ bản là tế bào xương và chất nền xương.
Mô xương bao gồm xương đặc (chiếm 80%) và xương xốp (chiếm 20%). Mật độ xương là mật độ chất khoáng trong mô xương tính trên một đơn vị diện tích (cm2) hoặc thể tích cm3. Phương pháp đo mật độ xương: Có nhiều phương pháp đánh giá mật độ xương (MĐX): + Phương pháp hấp thu tia X năng lượng kép (DXA - Dual Xray Absorbtion). Nguyên lý: sử dụng hai nguồn photon có năng lượng khác nhau, hệ số hấp thụ của xương và mô mềm khác nhau cho phép đánh giá chính xác khối lượng xương.
Nguồn photon phát xạ là tia X cho phép thời gian thăm dò ngắn (5 - 7 phút), mức độ chính xác cao. Phương pháp đo này cho biết mật độ chất khoáng trong mô xương trên đơn vị diện tích (g/cm 2), không phân biệt được xương đặc và xương xốp, đo được tại nhiều vị trí, trong đó có những vị trí có nguy cơ cao như cột sống thắt lưng, cổ xương đùi. Hiện tại phương pháp này được coi là tiêu chuẩn vàng để chẩn đoán loãng xương theo tổ chức y tế thế giới. Tuy nhiên, giá thành chi phí còn cao, phân bố máy đo chỉ tập trung tại các bệnh viện lớn, chưa đáp ứng được nhu cầu của cộng đồng.
+ Chụp cắt lớp vi tính định lượng độ phân giải cao (High Resolution Quantitative Computed Tomography - HRQTC): cho biết mật độ chất khoáng thực sự (g/cm3), có khả năng phân biệt xương vỏ và xương xốp, đặc biệt là 4 đánh giá được diện tích các lỗ hổng trong xương vỏ, có giá trị tiên lượng gãy xương, tuy nhiên giá thành còn rất cao và chưa phổ biến trong thực hành lâm sàng. + Đo mật độ xương bằng phương pháp siêu âm định lượng (QUS - Quantitative Ultrasounds): - Nguyên lý: Thiết bị đo có hai đầu, một đầu phát chùm sóng siêu âm tần số thấp qua vị trí đo (xương gót, xương bánh chè hoặc xương cẳng tay) và một đầu thu nhận tín hiệu sóng, từ đó tính ra thời gian sóng siêu âm đi qua một tổ chức xác định để phản ánh chất lượng xương. Mật độ xương được phản ánh gián tiếp thông qua tốc độ truyền âm (tốc độ truyền xung tính theo m/giây: SOS - Speed of Sound) hoặc thông qua chỉ số hấp thụ sóng siêu âm dải rộng tính theo đơn vị db/MHz (BUA - Broadband - Ultrasound Attennuation). Ở mô xương bình thường, xung siêu âm truyền qua mô xương có thời gian ngắn, tốc độ truyền xung nhanh, ở bệnh nhân loãng xương thời gian truyền xung siêu âm dài hơn, tốc độ truyền xung chậm hơn và biên độ nhận xung bên đối diện sẽ thấp hơn ,.
- Ưu, nhược điểm: Không liên quan tới tia xạ, chi phí thấp, thể tích máy gọn do đó QUS có giá trị trong các nghiên cứu điều tra sàng lọc loãng xương, dễ thực hiện trên cộng đồng. Tuy nhiên, độ chính xác bị ảnh hưởng bởi phần mềm bao quanh, tính ổn định của kết quả còn đang tiếp tục được nghiên cứu. Hạn chế của phương pháp đo này là chỉ cho biết tốc độ truyền xung (SOS) và/hoặc sự suy giảm hấp thụ xung dải rộng (BUA), không chỉ ra trực tiếp mật độ xương cụ thể tính theo g/cm2. - Kết quả đo phản ánh trực tiếp chỉ số chất lượng xương (BQI - Bone Quality Index), từ các chỉ số này so sánh với kết quả của quần thể tham chiếu trên máy đo (quần thể người trẻ, khoẻ mạnh có chỉ số chất lượng xương đỉnh cao nhất đại diện cho một sắc dân) sẽ tính ra được chỉ số T (T-Score) ,.
5 - Ngưỡng chẩn đoán loãng xương dựa vào T-Score là ≤ -2,5 lần độ lệch chuẩn (SD) so với người trẻ khoẻ mạnh của quần thể tham chiếu (Theo WHO - 1994). Tuy nhiên ngưỡng này được áp dụng cho phương pháp đo mật độ xương bằng DXA, đối với phương pháp siêu âm (QUS) ngưỡng áp dụng chẩn đoán loãng xương còn đang là vấn đề đặt ra để xây dựng các khuyến cáo áp dụng đối với từng thiết bị đo lường cũng như chủng tộc. Theo kết quả nghiên cứu tổng quan hệ thống cuả nhóm tác giả Michelle Floter và cộng sự năm 2011 hồi cứu từ năm 2000 - 2010 trên 39 nghiên cứu so sánh giữa QUS và DXA đã được công bố trên các tạp chí cho thấy: Nếu sử dụng DXA là tiêu chuẩn vàng cho chẩn đoán loãng xương thì QUS có độ nhạy dao động từ 79% đến 93%, độ đặc hiệu từ 28% đến 90%. Tuy nhiên, vấn đề đặt ra là ngưỡng chẩn đoán loãng xương cho DXA là T-Score ≤ -2,5, còn trong các nghiên cứu với QUS thì ngưỡng chẩn đoán được các tác giả xác định với ngưỡng dao động khác nhau từ -1,51 đến -3,65 phụ thuộc vào tuổi, giới, sắc tộc, quần thể tham chiếu và vị trí so sánh với DXA (Cổ xương đùi hay cột sống thắt lưng).
Tại Việt Nam, theo nghiên cứu của tác giả Vũ Thị Thu Hiền và cộng sự nghiên cứu tỉ lệ loãng xương bằng phương pháp siêu âm định lượng trên 2.332 phụ nữ > 20 tuổi tại Hà Nội công bố năm 2005 cho thấy: chỉ số chất lượng xương thông qua tốc độ truyền âm (SOS) trung bình là 1.518 ± 35 m/s, giá trị đỉnh của tốc độ truyền âm (Peak speed-of-sound) ở những đối tượng có độ tuổi từ 20 - 44 tuổi là 1. Tác giả chọn ngưỡng chẩn đoán loãng xương là T- Score ≤ -1,8 dựa theo khuyến cáo của máy đo (CM-100; ELK Corporation, Tokyo, Japan) tỉ lệ loãng xương chung là 15,4%, tỉ lệ loãng xương ở nhóm tuổi 50 - 69 tuổi là 38,9%. Định nghĩa loãng xương Theo định nghĩa của Viện Y tế Mỹ (2001) loãng xương là một hội chứng với đặc điểm sức bền của xương bị suy giảm dẫn đến gia tăng nguy cơ gãy xương. Sức bền của xương phản ánh sự kết hợp của mật độ chất khoáng 6 trong xương và chất lượng xương.
Chất lượng xương là tổng hợp những yếu tố liên quan đến cấu trúc của xương, chu chuyển chất khoáng trong xương, độ khoáng hóa và các đặc điểm của chất tạo keo. Tiêu chuẩn chẩn đoán loãng xương theo Tổ chức Y tế thế giới (WHO 1994) dựa vào chỉ số T-Scoređo bằng phương pháp hấp thụ tia X năng lượng kép (DXA - Dual Xray Absorbtion) tại cột sống thắt lưng và cổ xương đùi : + Bình thường: T-Score ≥ -1,0. + Giảm mật độ xương: -2,5 < T-Score < -1,0. + Loãng xương: T-Score ≤ - 2,5.
Cơ chế loãng xương nguyên phát Loãng xương phụ thuộc vào hai yếu tố: khối lượng xương đỉnh và tốc độ mất xương sau khi đạt khối lượng xương đỉnh. * Khối lượng xương đỉnh (Peak bone Mass - PBM) Khối lượng xương đỉnhlà khối lượng xương đạt được tại thời điểm trưởng thành của khung xương. Thường tốc độ hình thành xương cao ở xung quanh tuổi dậy thì, đạt đỉnh ở tuổi 30. Tuy nhiên thời điểm đạt được PBM khác nhau giữa nam và nữ, giữa các chủng tộc.
Nữ đạt PBM sớm hơn so với nam từ 3 - 5 năm. Hai yếu tố quan trọng làm tăng khối lượng xương đỉnh là yếu tố di truyền và yếu tố dinh dưỡng. PBM càng cao thì nguy cơ loãng xương sau này càng thấp. Khối lượng xương đỉnh phụ thuộc nhiều vào yếu tố: yếu tố không thay đổi được (di truyền, chủng tộc, giới tính) và yếu tố có thể thay đổi được (dinh dưỡng, lối sống.
Từ đó, có thể tác động sớm tới khối lượng xương đỉnh để giảm tốc độ mất xương và loãng xương sau này ,. * Tốc độ mất xương sau khi đạt khối lượng xương đỉnh Sau khi đạt mật độ xương đỉnh thì xương bắt đầu mất theo thời gian. Tốc độ mất xương trung bình là 1 - 1,5%/năm, tuy nhiên khoảng thời gian 5 - 7 năm xung quanh thời gian mãn kinh tốc độ mất xương là 10,5%/năm ở cột sống, 5,3% ở cổ xương đùi. 7 Tốc độ mất xương được phản ánh qua tốc độ chu chuyển xương.
Dưới ảnh hưởng của nhiều yếu tố toàn thân và tại chỗ như: yếu tố di truyền, tuổi cao, tình trạng mãn kinh (thiếu hụt estrogen), ít hoạt động thể lực, thiếu vitamin D và canxi, sử dụng thuốc glucocorticoid, hay mắc một số bệnh (cường cận giáp.) làm tăng số lượng đơn vị chu chuyển xương trên bề mặt các bè xương, tăng tốc độ chu chuyển xương, mất cân bằng giữa hủy xương và tạo xương (hủy xương tăng lên), từ đó làm tăng tốc độ mất xương, giảm khối lượng xương (BMD) dẫn đến loãng xương và tăng tổn thương vi cấu trúc xương (tăng nguy cơ gãy xương). Chu chuyển xương 1. Khái niệm chu chuyển xương Xương là một mô sống, liên tục có chuyển hóa (metabolism) và đổi mới (remodeling). Sự chuyển hóa và đổi mới liên tục diễn ra trong suốt cả đời người.
Sự chuyển hóa và đổi mới như vậy gọi là chu chuyển xương. Một chu kỳ chu chuyển xương gồm 3 giai đoạn: giai đoạn hủy xương (resorption), giai đoạn chuyển đổi (reversal) và giai đoạn tạo xương mới (formation) , , , , (Hình 1. Chu chuyển xương Hủy xương Chuyển đổi Tạo xương mới Hình 1. Đơn vị chu chuyển xương * Nguồn: HillelN.R,Uptodate 2010 [48] 8 Dưới sự hoạt hóa của nhiều yếu tố toàn thân và tại chỗ thúc đẩy hủy cốt bào hoạt động, di chuyển đến sát bề mặt các bè xương và phần trong xương vỏ, nơi xương bị hư hỏng vi cấu trúc.
Nhờ vào sự tương tác giữa yếu tố RANKL (Receptor Activator of NF-Kappa B Ligand - yếu tố biệt hóa hủy cốt bào) và receptor của RANKL trên bề mặt hủy cốt bào đã kích thích hủy cốt bào biến đổi hình thái, đồng thời tiết ra các enzyme phân hủy (phosphatase acid, hydrolytic acid) để phân giải các chất khoáng trong xương và các đoạn collagen dẫn tới hủy xương, phá hủy cấu trúc xương đã bị hư hỏng. Khi nồng độ canxi và một số yếu tố khác tại chỗ tăng lên sẽ ức chế hủy cốt bào ngừng hủy xương để chuyển sang giai đoạn chuyển đổi. Trong giai đoạn chuyển đổi các hốc xương tạo ra do quá trình huỷ xương sẽ được lót bởi các tế bào đơn nhân, các tế bào này sẽ biệt hóa thành tạo cốt bào.