超聲骨密度在小嬰兒骨代謝相關疾病中的臨床應用

梁靜，趙琳

(昆明醫科大學第二附屬醫院兒科，云南 昆明)

1 小嬰兒和超聲骨密度的定義和意義

目前國內外大多數學者把小于三個月的嬰兒小嬰兒(infant)[1]。從出生至3月是生長發育最旺盛時期，對營養的需要較高，同時也是骨密度的快速增長期[2]，是骨骼生長發育的關鍵時期之一，此期的骨骼營養不僅與嬰幼兒佝僂病的發生有關，而且對青少年期達到峰值骨量(Peak bone mass，PBM)起關鍵作用，高峰值骨量可能會在以后的生活中預防骨質疏松性骨折[3]。

骨密度又稱骨礦物質密度(bonemineral density，BMD)，是單位組織器官內骨礦物質的含量，是一項敏感而特異地反映人體骨營養狀況的指標。由于骨礦物質的主要成分是鈣，所以骨密度是評估骨鈣含量、骨鈣丟失率和療效的重要客觀指標[4]。定量超聲技術(Quantitative ultra sound，QUS)的原理為超聲波通過骨組織時可發生傳播速度的變化和傳播能量的衰減，因此通過測定超聲波穿過嬰幼兒骨骼后的超聲速度和寬幅超聲衰減后帶入相應計算公式即可得出患兒骨密度Z值。其結果既反映骨量，又反映骨微結構，可綜合評價骨骼強度情況，是定期監測不同年齡階段兒童骨骼健康的有效手段，尤其適用于生長發育期的兒童。超聲骨密度測定技術因其無放射性、重復性好、準確性高、不會產生創傷性損害、速度快、成本低等優點[5]，故超聲骨密度檢測可以更好地應用于臨床[6]，極大地方便了小嬰兒骨水平的測定，能夠客觀反映小嬰兒骨骼發育的動態變化，對相關骨代謝疾病有重要意義，可以盡早發現維生素D缺乏性佝僂病，預防骨質疏松和預防骨折的發生。

2 超聲骨密度的臨床應用

2.1 超聲骨密度與維生素D缺乏性佝僂病

維生素D缺乏性佝僂病(vitamin D deficiency rickets)是生長中的骨骼因缺乏維生素D，致鈣、磷代謝紊亂，在成骨過程中不能正常沉著鈣鹽，導致骨骼軟化并致骨骼畸形的一種兒童疾病[7]。佝僂病是一種常見的嬰幼兒疾病，是一種慢性營養缺乏癥，嚴重影響嬰幼兒的生長發育和身心健康[8]。由于該病對嬰幼兒生長發育的影響較大，故與兒童缺鐵性貧血、嬰幼兒腹瀉、小兒肺炎同被列為我國小兒重點防治的四大疾病。典型佝僂病分為四期：初期(早期)、活動期(激期)、恢復期和后遺癥期，早期僅表現為精神神經癥狀，如易激惹、煩躁、睡眠不安、多汗等，后期除嚴重的神經精神癥狀外，主要表現為骨骼畸形及生長發育遲緩[7]。目前，診斷維生素D缺乏性佝僂病需依據病因、臨床表現、血生化及骨骼X線檢查，而僅根據臨床表現的診斷確診率較低，血清25(OH)D是維生素D營養狀況的最佳指標[9]，臨床應用普遍，但不反映骨鈣的修復與否[10]；普通X線片僅在骨礦物質含量丟失30%以上時才能識別出其骨密度的變化[10]。

雖然25(OH)D是評估維生素D營養狀況的最佳指標，骨骼X線為可靠指標，但是抽血檢查具有損傷性，X射線早期不僅缺乏特異性，還具有輻射性，嬰幼兒在疼痛和恐懼的情況下無法積極配合，反復抽血檢測也會給嬰幼兒帶來一定的創傷，而超聲骨密度則避開了這些缺點，被越來越多地應用于臨床，成為評估兒童骨骼發育和維生素D狀況的常用方法。XiaoDan Yu等人[11]的研究發現上海0-6歲兒童中的血清25(OH)D水平與骨密度之間存在線性關系，較低的血清25(OH)D水平與較高的低骨密度風險相關。Bischoff-Ferrari H A等[12]在美國第三次健康和營養調查中的結果表明：隨著血清25(OH)D水平的升高，骨密度也呈上升趨勢，即25(OH)D和骨密度呈正相關。李紅雙[13]在對337例嬰兒維生素D水平與超聲骨密度之間的關系時也發現，嬰兒維生素D水平與超聲骨密度呈正相關。故超聲骨密度可以同血清25(OH)D水平一同作為診斷佝僂病的可靠指標。還有研究表明[14]骨密度檢測儀對≤1個月新生兒佝僂病診斷的準確率達100%，對1個月-42天嬰兒佝僂病診斷的正確率為94.12%。梁偉[15]的研究結果顯示超聲骨密度測定嬰幼兒早期佝僂病的靈敏度高達91.6%，特異度為88.5%，骨密度在骨礦物含量下降不低于5%時就能顯示變化。以上研究均印證了超聲骨密度對小嬰兒佝僂病早期的早期診斷價值，可以動態監測嬰兒骨骼生長發育情況，并根據骨密度結果指導嬰兒合理補充維生素D。

2.2 超聲骨密度與小兒骨質疏松癥

骨質疏松癥是常見的代謝性骨病，世界維生素組織(WHO)對骨質疏松癥(osteoporosis，OP)的定義為：以骨量減少、骨脆性增加和易于骨折為特征的代謝性骨病，其組織病理學特征是單位體積的骨量減少，而骨礦物質與骨基質的比例保持正常或基本正常[16]，其特點為發病率高、涉及人群廣[17]。目前，全世界約有2億人患有骨質疏松癥[17]，在一項Meta分析中，2010-2016年中國老年人的骨質疏松癥患病率高達36%[18]，成為一個全球性的公共衛生健康問題。雖然骨質疏松好發于中老年人，但是小兒骨質疏松癥也逐漸被發現，越來越多受到關注。目前小兒骨質疏松癥的診斷主要包括以下兩點：①以身材校正的骨密度低于正常平均值2SD，同時有明確的低創傷性骨折史；②骨折的粗略評判是在10歲之前有2處以上的長骨骨折，或者在任何年齡有三處以上的骨折，或者19歲之前有超過一次的腰椎骨折，缺乏明確外傷或局部疾病的證據，而獨立于骨密度[19,20]。其特征是骨礦物質密度和骨強度明顯下降，導致生長落后、乏力、骨痛、脆弱性骨折及骨骼畸形等臨床表現[21]。小兒骨質疏松癥分為原發性和繼發性，原發性包括成骨不全、纖維性結構不良、特發性青少年骨質疏松癥；繼發性又分為營養性、廢用性、激素相關性、藥物性骨質疏松癥[21]。小嬰兒生長發育較快，疾病早期臨床表現往往不具特異性，易被兒科醫生忽略，從而導致漏診和誤診。

臨床上，對于骨質疏松癥的研究，最常用的指標是骨密度。兒童骨密度的檢測技術較多，包括雙能X線骨吸收法(dualenergy X-ray absorptionetry，DXA)、定量CT(quantitative computed tomography，QCT)、外 周CT(peripheral quantitative computed tomography，pQCT)、定量超聲技術等，目前最常用的為雙能X線骨吸收法，是一種檢測不同能量的光子通過軟組織和骨骼時衰減量的影像學方法，其具有重復性好、高精確度等優點[20,22]，成為了各年齡段最常用的骨密度檢測技術之一，也是骨密度檢測的金標準，還可用于兒童骨折危險程度的評價[23]，但有射線照射、輻射增加的風險。隨著科學技術的發展和超聲的廣泛應用，超聲測定骨密度相較于雙能X線吸收法而言，消除了輻射的影響，也同樣具有重復性好、高精確度等優點，可重復用于小嬰兒。有文獻支持定量超聲技術可作為骨質疏松人群骨折風險的預測指標，并表明定量超聲技術可以提供除單純骨量外的骨質量信息[24,25]。在一項研究中也證實使用定量超聲測定多部位的SOS的增加與使用雙能X線骨吸收法進行的骨密度測量的增加非常相似[6]。還有研究表明，在成年人和兒童中，超聲測量骨密度與雙能X線骨吸收法結果顯著相關，并且可能對評估骨骼的結構和力學特性有用。Giampiero I.等人的研究[26]認為基于定量超聲的不斷發展的臨床經驗，應將定量超聲技術視為評估嬰兒、兒童和青少年骨礦物質狀態的有效技術。故目前定量超聲技術對小兒骨質疏松癥的診斷有一定的價值，可以早期用于小嬰兒骨密度的監測，并有效評估患兒的骨質疏松和骨折風險。

2.3 超聲骨密度與特發性身材矮小

特發性身材矮小(idiopathic short stature，ISS)是小兒內分泌科常見的疾病，病因不明確，占所有身材矮小兒童的60-80%，指個體身高低于相同年齡、相同性別的正常群體平均值2個標準差以上，且排除全身性、內分泌、營養性疾病或染色體異常等情況[27]。其特點為生長發育時期出現生長遲緩，但出生體質量和生長激素水平正常[28]。

目前常用于評估特發性身材矮小的指標主要有超聲定量骨密度、血清類胰島素樣生長因子(insulin-like growth factor 1，IGF-1)、骨堿性磷酸酶(bone alkaline phosphatase，BALP)及25(OH)D等。因特發性身材矮小是一個長期過程，需要長期監測，而超聲骨密度不僅可以監測骨骼的礦物質密度，還可以反映骨骼發育的動態變化，故可用于對特發性身材矮小患兒的長期監測。骨堿性磷酸酶是反映骨形成的特異度指標，在馮俊杰等人[28]的研究中發現特發性身材矮小患兒的超聲骨密度和堿性磷酸酶均低于對照組小兒，且存在顯著性差異，提示特發性身材矮小兒童骨骼生長速率較正常兒童顯著減慢。另一項矮小兒童骨密度的研究[29]中發現，矮小兒童低骨密度發生率高與鋅和鈣營養缺乏有關，故超聲骨密度可以提示特發性身材矮小兒童的骨骼發育情況和鈣、鋅等營養情況，對預防其低骨密度的發生和營養的缺乏提供了一定證據，從小嬰兒時期開始防治有助于日后的骨骼健康。

3 總結

綜上所述，超聲骨密度技術對小嬰兒來說是一種無輻射、無創傷，可長期反復使用，對維生素D缺乏性佝僂病、小兒骨質疏松和特發性身材矮小早期發現均有臨床意義。關注小嬰兒的骨骼健康，減少不利因素的干擾，降低骨代謝相關疾病的發生，對以后的骨骼健康意義深遠。