山東沿海地區成年女性骨密度調查及骨量分析

王秋靈 肖偉偉 邢冬 楊乃龍 劉振英 王大平 陳述林*

1.煙臺毓璜頂醫院內分泌科，山東 煙臺 264000 .煙臺毓璜頂醫院放射科，山東 煙臺 264000 3.青島大學附屬醫院內分泌科，山東 青島 266003

骨密度(bone mineral density，BMD)是骨質量的一個重要標志，反映骨質疏松(osteoporosis，OP)的程度，是預測骨折危險性的重要依據[1-2]。BMD除受種族、生活習慣和地域等因素影響外，同一廠家雙能X射線骨密度儀(dual energy X-ray absorptiometry，DXA)測定的BMD結果也有差異[3]。為使不同型號儀器的結果一致性，必須進行不同儀器間的校正。國外選擇100名不同年齡段(20～80歲)健康女性以及歐洲腰椎體模進行校正，其規模大、成本高；國內學者單純利用體?；蚺９晒悄ブ瞥深惾搜倒菈K模型進行校正，不能涵蓋技師的操作誤差(比如體位擺放、感興趣區的界定)。本研究利用峰值骨量人群進行Lunar i型與Lunar NT型DXA之間的校正，既能涵蓋儀器本身精密度誤差和技師的操作誤差，又相對簡便易行，且更能體現OP的診斷價值。

目前，煙臺地區無自己的BMD數據庫，青島地區之前建立的數據庫系海慈醫院法國Challenger型DXA數據庫[4]，不能推廣至青島大學附屬醫院或煙臺毓璜頂醫院應用。本研究分析了煙臺和青島兩地的BMD差異，旨在建立山東沿海地區的BMD數據庫，為本地區OP的準確診斷及多中心抗OP藥物的臨床觀察試驗奠定基礎。

1 材料與方法

1.1 研究對象

選擇25～35歲(參照青島地區峰值骨量年齡段)健康成年女性至少30人，排除各種影響骨代謝的疾病和藥物服用史 (如慢性腎功不全、風濕及類風濕性關節炎、甲亢及甲旁亢、糖尿病、各種癌癥及卵巢切除術后，并除外服用利尿劑、糖皮質激素、長期鈣劑治療者)，除外特殊職業人群(如運動員、地下室工作人員等)，無臥床休息3個月病史，檢測肝腎功能、血鈣、血磷正常。告知試驗的目的、方法、注意事項及勞務費等相關問題，簽署醫學倫理道德方面的知情同意書。

篩選提取煙臺毓璜頂醫院Lunar i型及青島大學附屬醫院Lunar NT型DXA 2009-2016年5982名正常成年女性(20～84歲)體檢的BMD數據，建立山東沿海地區成年女性BMD數據庫，其中煙臺地區為2274名，包括煙臺市各個區以及所轄縣級市的女性，青島地區有3708名，同樣包含青島市各個區以及所轄縣級市的女性。OP研究數據來自煙臺、青島兩地年齡在50～79歲的正常女性的BMD數據。

1.2 BMD測量方法

每日開機前調試室溫于25 ℃，開機后先掃描儀器自配體模進行質量控制，再讓受檢者換穿統一的檢測服(減少服裝對檢測結果的干擾)，測量受試者各骨骼部位的BMD值。同一個體每臺儀器上掃描兩次，同一個體在不同DXA上掃描間隔的時間控制在60 d之內。每臺DXA固定一名操作技師。

煙臺地區采用Lunar i型DXA測量30名健康峰值骨量女性的仰臥腰椎(L2～4)正位和左側髖部(股骨頸、大轉子、Ward’s三角區)6個骨骼區域的BMD數據。該儀器的上述骨骼區域BMD的精密度變異系數(coefficient of variation,CV)為(0.76±0.40)%(0.35%～1.67%)，95%可信區間(95%CI)為0.48%～1.33%，其中腰椎正位BMD的CV值最小(0.35%)，側位腰椎中間區體積BMD的CV值最大(1.67 %)。青島地區采用Lunar NT型DXA測量上述峰值骨量人群，該儀器的上述各骨骼區域BMD的精密度變異系數(CV)為(0.87±0.43)%(0.43%～1.82%)，95%可信區間(95%CI)為0.56%～1.35%，其中腰椎正位BMD的CV值最小(0.43%)和側位腰椎中間區體積BMD的CV值最大(1.82 %)。

采用世界衛生組織(World Health Organization，WHO)制定的OP診斷標準[5]：T值>-1.0為正常，-2.5

1.3 兩臺DXA數據換算關系的建立

收集、整理上述峰值骨量人群的掃描數據，獲取兩臺DXA腰椎(L2～4)正位和左側髖部(股骨頸、大轉子、Ward’s三角區)6個骨骼區域的BMD數據。將上述數據按部位分別進行直線相關性分析，并計算出6個骨骼區域的線性回歸方程。

1.4 數據庫建立

1.5 統計學處理

所有數據均用SPSS 19.0進行分析。組間的比較用t檢驗，P<0.05表示差異有統計學意義。

2 結果

2.1 煙臺Lunar i型與青島Lunar NT型DXA之間的交叉校正

選取30名健康女性在煙臺Lunar i型與青島Lunar NT型DXA上測得的BMD數據見表1。從表1可以看出，煙臺Lunar i型DXA檢測的結果大于青島Lunar NT型DXA檢測的結果，說明同一廠家不同型號的DXA測定的BMD值必須經過交叉校正才能進行比較。

表1 Lunar i型與Lunar NT型DXA檢測健康女性的BMD值Table 1 BMD of healthy females obtained from Lunar i and Lunar NT DXAs (g/cm2,

將煙臺Lunar i型與青島Lunar NT型DXA測得的6個骨骼區域的BMD值進行線性回歸，得到兩DXA之間的BMD相關系數及回歸方程如下：

L2：BMDLunarNT=0.760BMDLunari+0.096，

r=0.926

L3：BMDLunarNT=0.599BMDLunari+0.243，

r=0.904

L4：BMDLunarNT=0.639BMDLunari+0.173，

r=0.922

Femoral neck：BMDLunarNT=0.789BMDLunari+

0.104，r=0.957

Ward’s triangle：BMDLunarNT=0.740BMDLunari+

0.136，r=0.985

Greater trochanter：BMDLunarNT=0.646BMDLunari+

0.183，r=0.966

煙臺Lunar i型與青島Lunar NT型DXA測得的BMD值存在明顯的線性關系，且r值在0.904～0.985。

2.2 青島與煙臺兩地健康成年女性BMD數據庫的比較

校正前青島與煙臺兩地健康女性的BMD值比較差異有顯著統計學意義(P<0.01)，見表2。

表2 校正前煙臺地區正常女性BMD值Table 2 BMD of healthy females in Yantai before cross-calibration (g/cm2,

注：和青島健康女性比較，aP<0.01。

校正后青島與煙臺地區BMD數據進行同年齡組相同部位BMD的比較，結果顯示差異無統計學意義(P>0.05)，見表3。

表3 校正后煙臺地區正常女性BMD值Table 3 BMD of healthy females in Yantai after cross-calibration (g/cm2,

通過上述數據可以看出，隨著年齡的增加，成年女性的腰椎和髖骨BMD值逐漸降低，但到35歲左右骨密度有上升趨勢，之后繼續降低且到45歲之后下降趨勢加速。

2.3 山東沿海地區BMD數據庫的建立

2.4 低骨量和OP的發生率

低骨量和OP的診斷依據是WHO對50歲以上的女性所給出的標準[6]。通過本文建立的山東沿海地區的BMD數據庫，考察2009-2016年在煙臺毓璜頂醫院Lunar i型及青島大學附屬醫院Lunar NT型DXA 體檢的女性(50～89歲)仰臥腰椎(L2～4)正位和左側髖部(股骨頸、大轉子、Ward’s三角區)6個骨骼區域低骨量和OP的發生率以及正常骨量人群的比例圖，結果見表4和圖2。研究發現，腰椎(L2～4)和左側髖部(股骨頸、大轉子)骨骼部位低骨量發生率隨著年齡增長逐漸增加，而髖骨部位的Ward’s三角區由于OP發生率增長過快導致低骨量發生率逐年減少。6個骨骼部位隨著年齡增長OP發病率逐漸升高，正常骨量逐漸減少。

表4 50～89歲女性骨質疏松(低骨量)的發生率(%)Table 4 The morbidity of OP (osteopenia) in 50-89 years old women (%)

注：與前一年齡組比較，差異具有統計學意義(*P<0.05)。

3 討論

目前美國DXA的主要品牌有Lunar、Hologic、Norland，這3種品牌間的校正公式已經建立，且被廣泛應用。而有關Lunar品牌中的Lunar i型與Lunar NT型DXA的校正并無報道。本研究旨在建立Lunar i型與Lunar NT型DXA之間的數據換算關系并推廣應用，從而使青島和煙臺BMD數據能夠共享。在保證DXA質量控制良好的狀態下，本研究選擇30名25～35歲健康女性分別在Lunar i型與Lunar NT型DXA上掃描，將所測數據進行回歸分析并計算出校正公式，結果顯示各骨骼區域的相關系數都達到了0.9以上。

圖1 各骨骼區域BMD隨年齡變化的散點圖和三次回歸曲線Fig.1 Scattered plot and cubic regression curve of age related change of BMD at various skeletal regions

圖2 不同骨骼部位各年齡組正常骨量的變化情況Fig.2 The change of normal bone mass at various skeletal regions in each age group

已知骨的代謝受遺傳、種族、地域環境和生活方式等多種因素的影響，同一種族和同一地域環境之間的同齡人群BMD的差異無統計學意義[7-8]。目前幾乎所有實驗室沿用進口儀器廠家配置的“東方人種”參考數據庫來診斷OP，其結果的準確度和可靠性均受影響[9]。本研究的報告提供了山東沿海地區的BMD參考范圍。樣本提取了煙臺和青島各個區以及所轄縣級市居民分別2274人和3708人，由于青島與煙臺地域、緯度相近，接受的日照量基本相同，生活方式、飲食習慣、飲食結構、文化背景類似，飲食中鈣的攝入量相近，且種族分布無差異。上述諸因素決定了青島與煙臺兩地區同年齡同性別正常人群BMD數據的差異無統計學意義，建立的數據庫可以應用到整個山東沿海地區。研究發現山東沿海地區BMD峰值骨量都在20～40歲，從40歲之后開始直線下降，考慮主要原因是隨著女性年齡增長，特別是中老年婦女進入絕經期以后，雌激素水平降低，導致骨量流失嚴重[10-11]，BMD下降。而骨骼部分區域(Ward’s三角區)到80歲有上升趨勢，可能由于各種骨質疾病因素干擾造成的BMD假性增高[12]。

本研究考察腰椎(L2～4)正位和左側髖部(股骨頸、大轉子、Ward’s三角區)6個骨骼區的OP發病率，結果發現Ward’s三角區的OP檢出率相比于其他骨骼部位變化率過快，而大轉子檢出OP率偏低，所以一般Ward’s三角區和大轉子不作為診斷OP的標準，與文獻[13]討論結果一致。所以本研究中應選定腰椎(L2～4)和左側髖部(股骨頸)4個骨骼部位作為診斷煙臺、青島兩地50～89歲女性OP及低骨量的標準。研究結果發現4個骨骼區域的OP發病率從1.5%～10.6%(50～59歲)增加到17.9%～34.3%(80～89歲)。而張童茜等[14]對蘭州部分中老年人腰椎的OP發病率分析發現，到70歲以后，OP的發生率已經達到80%以上；王文志等[15]對成都地區中老年人BMD調查結果進行分析發現，到70歲之后腰椎和髖骨OP的發生率基本達到90%，到80歲之后OP的發生率為100%；張智海等[16]在2015年對以往中國大陸中老年OP發病率進行研究發現，中國大陸女性50歲OP的發病率為(21.75±5.96)%，到80～90歲時達到(76.74±5.28)%。綜上所述，山東沿海地區OP的發生率明顯低于國內其他地區，分析主要原因是沿海地區飲食結構的影響，沿海地區有大量海產品，其中含有豐富的鈣，如每100克蝦皮含有991 mg鈣，而鈣是骨骼重要的建筑材料。據資料顯示，東部沿海地區中老年婦女膳食鈣攝入量為700～900 mg/d[17]，而我國城鄉居民膳食鈣攝入量人均僅為389 mg/d。從不同年齡組各骨骼部位正常骨量人群的比例圖可以看出，從50歲開始，隨著年齡的增加正常骨量人群所占比例逐漸減少，特別是髖骨部位的股骨頸變化從69.3%(50～59歲)下降到3.0%(80～89歲)。而腰椎部位中的L2部位從60.8%(50～59歲)下降到8.6%(80～89歲)，L3部位從64.0%(50～59歲)下降到18.0%(80～89歲)。這說明中老年人要多關注髖骨股骨頸部位的BMD變化，對椎骨中L2部位也要多加注意，及時體檢。中老年人平時應注意飲食搭配，加強戶外運動，改正不良生活習慣戒煙戒酒。除此之外，對于已發OP患者要積極采取特殊治療。

同時，研究比較了Lunar i型DXA自身配備的中國女性數據庫和本研究中建立的山東沿海地區成年女性數據庫對前來煙臺、青島兩地檢查的女性各骨骼部位的OP進行診斷，得到兩種參考數據庫OP檢出率。Lunar i型自身配備的數據庫得到腰椎(L2～4)正位和左側髖骨部(股骨頸)的OP檢出率分別為20.1%、16.1%、12.7%、29.6%，而山東沿海地區BMD數據庫檢測到的分別為16.6%、14.5%、10.8%、25.6%。結果表明，本研究建立的數據庫比Lunar i型DXA自身配備的數據庫檢驗出的OP發生率高，分析原因可能是由于本地飲食結構導致，有含鈣豐富的海產品，使本地區的BMD峰值骨量偏高于Lunari型自備的數據庫，這種差別說明Lunar i型DXA的自備數據庫不適用沿海地區的女性。通過關于中老年人低骨量和OP的發生率研究，可以看出本研究建立的山東沿海地區成年女性的BMD數據庫適用性強。