骨质发育的测量与QCT骨密度软件体模检测
成都华西华科研究所分析骨质发育的测量与QCT骨密度软件体模检测
儿童青少年时期 骨量的获得
成人期的骨质是由骨成熟期达到的峰值骨摄及老化 过程中丢失#M决定的。骨贵过低容易增加罹患骨质疏 松的风险。骨质疏松可以导致经常性的骨折,特别是在 腕、腰椎及體等部位(Lau & Cooper, 1996)。骨质疏松已 成为世界性的公共卫生问题,45岁以上妇女中约75 % 的骨折是由这种疾痛引起的(Ommiings, 1985),发病率 还在继续上升。我国面临的情况也非常严重,根据国家 “九五"攻关课题“中国郎分地区老年人群钟质疏松疲流 行病学研究”结果,我国目前40岁以上人群#质疏松患 病率16.1 %,随年龄增加,骨质疏松发生递增,60岁以上 人群22.6% ,超过80岁50%人群均有患病。
目前治疗骨质疏松是作常困难的。人们越来越强谰 骨质疏松的预防。在骨骼成熟期使骨量达到最大化以抵 御与老化有关的骨质丢失及继发性骨折风险是最好的预 防措施(1^811«^<:«8丨.1990)。峰值骨量的微小增加可 以导致日后骨折串的下降。根据骨量与中老年女性继发 性骨折关系的前瞻性研究结果,骨黹增加一个标准差,患 骨质疏松的风险会降低50%(Huietal. 1989; Wasnichet al. 1989)。因而,研究青春期骨矿增长达到峰值骨虽的 过程及影响因素对制订骨质疏松预防方案有重要作用, 尤其是对和我们一样以植物性膳食为主,钙摄人燉较低 的亚洲国家。本草节主要介绍儿童靑少年时期骨达到峰 值#量的发疗生理过程及其影响因素。
骨质发育的测量方法(Bone mass measurement)
非侵人性方法可以以相当高的准确度及精确度测M 身体许多部位的骨摄,通过这种方法获得许多儿童靑少 年时期骨骼发育特征的认识。骨骼某一部位骨撤的多少 直接取决于该部位的体积及密度◊定M计箅机断层扫描 法(QCT)能够测M骨组织的体积骨矿密度(羟磷灰石 g/cm3)均值。单光子吸收法(SPA〉、双光子吸收法 (DPA单能 X 线法(Single Energy X - ray Absoiptiometry,SXA)及双能X线吸收法(DXA)测馕的 是骨矿面积密度(羟磷灰石g/cm2)。通过这些方法取得 的测量值直接取决于两个因家:骨的大小,准确地说,是骨的厚度,及所扫描骨纽织的整体骨矿密度。无论单光 子吸收法还是双光子吸收法,或单能X线法或双能X线 法都无法提供体积密度的测里值,基于这一广泛的理解, 人们在使用件密度这一术语时并不再特别指明该术语描 述的是面积密度。在临床上面积毋密度与骨质琉松呈现 相关关系。体内及体外实验都证实面积骨密度与骨强度 直接相关,就是说,骨骼抵抗来自外界的机械压力。因 此,面积骨密度与骨质疏松性骨折发病率呈现负相关关 系。
儿It少年骨代谢有两个代谢过程,成骨细胞形成 新骨及破骨细胞对旧骨的m吸收。在生命前2〇年的骨 形成期,成骨作用超过破骨作用导致骨#长度及宽度的 增加。#干的生长使评长度增加,同时骨干表面的骨膜 成#细胞使骨直径增加。骨内膜#重吸收便得骨髄腔加 大,同时使得皮质骨变薄。成#细胞生成的骨样组织形 成13天后发生矿化,新骨形成(Buckwa丨ter et al. 1995)〇 骨形成时期对骨骼发育非常萤要,对女性骨盆发育以备 生育也非常重要。成人大约90%的骨贵是在骨形成期 获得的。骨长度不再继续增加后,骨矿含最及骨厚度还 在增加.在30岁左右达到蜂值骨S(Br〇rmer,1994)。對 细胞中酶的水平、血或尿中骨基质合成或分解的代谢产 物可以反映骨成骨过程及破骨过程。这些生经指标可以 提供骨史:新率的信息,对研究营养素摄取及其他因素对 骨健康的影响是很有用的。
二、骨矿含量与年龄(Bone mass and age}
Leung 1990年进行T队列研究,跟踪丨74名要儿至 11岁,采用的背矿含M测定方法为单光子及DXA法。 另一队列研究为Lecl994年在一所中学新生中进行的, 其屮的一半学生进行了较多的体育锻练,采用的骨矿含 M测定方法也为单光子及DXA法,为期二年。表16_ 10、16-丨1、16-12显示这两个队列研究的儿童骨矿含
为简单起见,这里只用桡钟的骨密度及腰椎的竹矿 含最说明5〜15岁间随年龄的变化悄况。男孩与女孩的 桡骨远端三分之一处的骨矿含儇是非常接近的,女孩在 10岁以后椎骨骨矿含擻要超过男孩,这可能闵为外周骨 与椎#对性激素的敏感性不同导致的,强壮的椎骨可以 使得孕妇能够承担额外的胎儿的m最。女孩靑#期发动 早也是一个可能的质因。表16-10淸楚地显示骨矿含 M增长与青春期的关系,女孩13岁后身高增长出现停滞 的趋势,而男生正处于快速生长期,说明女生的青春期要 早于男生。中国人育春期发动比高加索人要早半年 (Leung, 1995)〇
表丨6-10北京地区儿童青少年男生分年龄组骨密度参考值(均值±标准差) 单位:g/cm2
年齡组 |
人数 |
头 |
中《 |
胸 |
骨盆 |
上肢 |
下肢 |
全身 |
6 |
8 |
1.14(0.08) |
0.61(0.10) |
0.55(0.05) |
0.66(0.07) |
0.40(0.07) |
0.59(0.07) |
0.66(0.04) |
7 |
19 |
1.11(0.08) |
0.66(0.10) |
0.56(0.04)* |
0.67(0.08) |
0.41(0.06)* |
0.6(0.06)* |
0.66(0.04)* |
8 |
18 |
1.16(0.10) |
0.73(0.16) |
0.58(0.05) |
0.72(0.10) |
0.43(008) |
0.65(0.06) |
0.69(0.06) |
9 |
28 |
1.17(0.11) |
0.76(0.16) |
0.60(0.06) |
0.76(0.12) |
0.43(0.07) |
0.68(0.10) |
0.71(0.07) |
10 |
43 |
1.21(0.12) |
0.77(0.16) |
0.60(0.05) |
0.79(0.13) |
0.43(0.07) |
0.73(0.10) |
0.72(0.07) |
11 |
70 |
1.23(0.14) |
0.78(0.14)• * |
0.62(0.04)' * |
0.83(0.1)* * |
0.44(0.07) |
0.75(0.09) |
0.74(0.06) |
12 |
74 |
1.25(0.13) |
0.88(0.18) |
0.67(0.06) |
0.90(0.13) |
0.46(0.07) |
0.83(0.10) |
0.79(0.08) |
13 |
54 |
1.29(0_13〉. • |
0.97(0.24) |
0.71(0.08) |
0.97(0.17) |
0.48(0.08) |
0.90(0.14) |
0.83(0.10) |
14 |
50 |
1.33(0.16)* * |
0.99(0.20) |
0.73(0.08) |
0.99(0.15) |
0.47(0.06)• • |
0.91(0.11) |
0.84(0.09)* |
15 |
35 |
1.37(0.17)* * |
1.07(0.26) |
0.78(0.10) |
1.09(0.18) |
0.51(0.07) |
0.98(0.13) |
0.90(0.11) |
16 |
24 |
1.59(0.21) |
1.17(0.20) |
0.83(0.10)' |
1.16(0.15)* * |
0.53(0.07) |
1.04(0.12)'' |
0.96(0.10) |
17 |
J5 |
1.57(0.19) |
1.28(0.26) • |
0.90(0.11)> • |
1.28(0.18)• • |
0.59(0.08)' |
1.14(0.14)• _ |
1.03(0.13)* * |
18 |
19 |
1.63(0.2) |
1.27(0.22) • |
0.89(0.10)• • |
1.23(0.17)* ' |
0.58(0.07)* |
1.09(0.11)'' |
1.01(0.10)" |
-■"表示與女有》著性茇异(/><〇.〇5>;-* * ”表示男女有极a著性荃异<p<o.oi) 引自.中 Wtt®癔松杂志,200J, 9<2h»34—136,m
表16-11北京地区儿童青少年女生分年龄组骨密度参考值(均值±标准差) 单位:g/cm2
年龄坩 |
人数 |
头 |
中《 |
M |
骨盆 |
上肢 |
下肢 |
全身 |
6 |
5 |
1.08(0.13) |
0.55(0.06) |
0.53(0.01) |
0.62(0.04) |
0.39(0.03) |
0.55(0.06) |
0.62(0.03) |
7 |
34 |
1 08(0.10) |
0.62(0.13) |
0.54(0.04) |
0.64(0.07) |
0.38(0.04) |
0.57(0.06) |
0.62(0.04) |
8 |
28 |
1.12(0.08) |
0 68(0.15) |
0.57(0.04) |
0.72(0.10) |
0.40(0.05) |
0.63(0 08) |
0.66(0.05) |
9 |
34 |
1.12(0.12) |
0.70(0.13) |
0.57(0.05) |
0.75(0.10〉 |
0.41(0.05) |
0.67(0.07) |
0.67(0.05) |
10 |
53 |
1.18(0.11) |
0.78(0.16) |
0.60(0.06) |
0.83(0.13) |
0.42(0.06) |
0.73(0.10) |
0.72(0.07) |
11 |
82 |
1.21(0.14) |
0.85(0.15) |
0.65(005)b |
0 89(0.12) |
0.44(0.06) |
0.78(0.09) |
0.76(0.07) |
12 |
66 |
1.25(0.15) |
0.91(0.18) |
0.67(0.07). |
0.94(0.13)a |
0.45(0.06) |
0.82(0-09)a |
0.79(0.08)# |
13 |
73 |
1.38(0.19)b |
0.99(0.15) |
0.72(007)b |
O.WC0.14) |
0.48(0.05) |
0.87(0.10) |
0.84(0.09)b |
14 |
58 |
1.47(0.21) |
1.06(0.21) |
0.75(0 08) |
1.04(0.16) |
0.51(0.06) |
0.93(0.10)b |
0.88(0.10)b |
15 |
46 |
1.6(0.2) |
1.10(0.18) |
0.78(0.08) |
1.08(0.15) |
0.53(0 06) |
0.96(0.10) |
0.93(0.10) |
16 |
41 |
l.61(0.22)a |
1.07(0.15) |
0.77(0.07) |
1.06(0.12) |
0.52(0.05) |
0.95(0.09) |
0.92(0.09) |
17 |
28 |
1.64(0.17) |
1.11(0.18) |
0.79(0.07) |
1.08(0.13) |
0.55(0.04) |
0.94(0.10) |
0.93(0.08) |
18 |
21 |
1.69(0.13) |
1.13(0.17) |
0.80(0.06) |
1.09(0.14) |
0.54(0.04) |
0.96(007) |
0.94(0.06) |
表示畀性与舫一年龄租有a著性若异<P<0.05);_b”表示女件与前一年龄组有》著性*舁(p<0.05); 引 fl.中H骨礅疏松杂忐.2003. 9(2):134,136,119
表丨6-丨2北京地区儿童青少年男生分年龄组骨矿含饞参考值(均值±标准差> 单位:g
年齡组 |
人数 |
头 |
中《 |
W |
骨盆 |
上肢 |
下胲 |
全身 |
6 |
8 |
303(29) |
25(14) |
204(15) |
101(23) |
98(24) |
274(60) |
1005(145) |
7 |
重9 |
299(34) |
28(15)* |
205(34)* |
104(27) |
99(18) |
302(63) |
1037(143)• |
8 |
18 |
312(35) |
28(8) |
224(41) |
116(26) |
112(18) |
341(59) |
1133(138) |
9 |
28 |
327(44) |
32(12) |
254(64) • |
144(45) |
132(35) |
420(129) |
1309(287) |
10 |
43 |
340(42) |
36(13) |
269(64) |
158(48) |
144(33) |
479(116) |
1426(282) |
11 |
70 |
347(52) |
39(15) |
280(58) |
168(37)• |
166(24) |
534(108)' |
1534(238) |
12 |
74 |
357(42) |
42(13)' |
328(71) |
206(53) |
194(36) |
645(137) |
1772(308) |
13 |
54 |
377(54) |
48(17)* |
376(91) |
242(75) |
234(62) |
759(175) |
2035(438) |
14 |
50 |
397(59)* * |
51(17)* * |
399(84) |
268(59) |
265(52)* * |
822(150) |
2202(377) |
is |
35 |
416(69)* * |
59(19) |
448(93) |
312(71) |
292(50)* * |
911(169)'' |
2439(422) |
16 |
24 |
505(81)* * |
74(17) |
484(75)* • |
345(59)* * |
331(44)' • |
985(125)* * |
2724(325)• • |
17 |
15 |
482(71)# * |
75(15)* • |
546(100)* * |
401(73)* * |
371(43)* * |
1123(151)• * |
2998(408)* # |
18 |
19 |
507(80)• • |
76(20) |
541(74)' * |
384(55)* * |
372(40)* * |
1069(95)* * |
2949(292)* * |
“ ”表示男女有述著性差异(P<0 05>;“ * * 表示贝女有极M著性差异(P<0.01) 引自:卫生研究,2004, 33(2):172〜175
翟凤英、亨伟等人于2000年对儿啻靑少年全身及身 体各部位的骨矿含量及骨密度进行了全面地研究,受试 对象为来自随机抽取的六所北京城区中小学学生,共 1025名,年龄范围为6〜18岁,其中,男生457名,女生 568名。结果如表16 - 10、16 - 11、16 - 12所示。表 16-HM6- 11表明随着年龄组增加男女全身及身体各 部位骨密度均呈稳定增长趋势,但增长方式不同。男性
1. 18岁全身骨密度值由0.66g/cm2发展到l.Olg/cm2 增长了近35%, 12岁组与11岁组相比有M著性增长 <P<0.05),但50%强的增长录是14〜17岁获得的。女 性6〜18岁全身骨密度值由0. 62R/cm2发展到0. 94 g/cm2增长了近34%,增长百分比与男性一致,13及14 岁组与前一年龄组比较有显著性增长(P<0.01),55% 的增长堡获得于11〜15岁。男性与女性同年龄组比较, 在14及18年龄组存在S著性差别(FC0.05),在7及 17岁年龄组存在#极显著性差异(P<0.01)。
身体各部位骨密度值分布很不均匀,头部骨密度最 离,上肢骨最低,在各年龄段前者几乎都是后者的2.5 倍。男性12〜16年龄组头部骨密度增长较快,其中在16 岁有显著性增长(P<0.05)。而女性在9〜丨5年龄组一 直保持着较快的增长速度,13岁组有极显著性增长 (P<0.01),并从此超过男性同年龄组骨密度值,自13 至15岁男女同年龄m存在着极显著性差异(P<0.01)。 上肢佾密度在身体各部位中最大绝对增长值最低,男女 组分别为0.18及0.15 g/cm2。在7、17及18岁组男性显 著高于女性F<0.05),但在14岁组女性高于男性(P<1. 01)。中腹最大绝对增长值最髙,男女组分别为0.67 及0.58 g/crn1,相应相对增长值为52%及51%。1丨岁年 龄组女性显著高于男性(P<〇.01),而17及18岁年龄组 则相反(P<0.05)。下肢骨密度值也有较大增长,男性 在12岁组(PC0.05)、女性在14岁组(P<0.01)均有显 著性增长。但在7岁组(P<0.05)及16-18岁组(P<
[16] 01)男性显著典于女性。与中腹骨密度增长趋势相似, 女性骨盆骨密度值在11岁组显著高于男性(P<〇.01), 但在16〜18岁组男性M著高于女性(PCO.OU。其中 男性在12岁组冇一显著增长(P<0.05)。男女胸部骨 密度发育趋势比较接近,男性在丨2岁(P<0.05)、女性 在11及13岁(P<0.01)有显著性增长;男性在7岁组骨 密度值M著高于(P<0.05),女性则在11岁组高于男性 (P<0.01),其他各组均未见显著性差别。
表16-12、表16-13表示的是6〜18岁男女全身及 身体各部位的骨矿含摄。可见,与6岁年龄组相比,男女 在18岁年龄组全身骨矿含里(TBMC)均有很大增长,分 别增长近3倍及2. 7倍。女性59%强的TBMC姓在 10〜15岁年龄组间获得的,11〜14岁年龄组有极显著性 增长(P<0.01),14岁年齡组以后TBMC增长趋干平 缓,而男性丁BMC自6岁组起至17岁一直保持着强劲稳 定的增长趋势,其中12 ~ 17岁组TBMC增长最接近 62%. 12及13岁年龄组与前一组相比较有显著性增长 (P<0.05)。男性与女性同年龄组比较,在7岁年龄组 男性与女性存在着显著性差异(P<0.05),16—18岁年 龄组存在者极M著性差异(P<0.01)。
表16-13北京地区儿童青少年女生分年齡组脅矿含量参考值(均值±标准差) 单位:g
年齡9! |
人数 |
头 |
中《 |
m |
骨盆 |
上肢 |
下肢 |
全身 |
6 |
5 |
267(35) |
16(4) |
168(16) |
80(12) |
87(13) |
230(42) |
869(81) |
7 |
34 |
280(32) |
21(6) |
181(30) |
92(20) |
94(18) |
952(138) |
|
8 |
28 |
297(27) |
26(B) |
211(42) |
116(29) |
118(22) |
353(76) |
1122(181) |
9 |
34 |
302(40) |
33(10) |
224(35) |
131(31) |
136(26) |
423(85) |
1251(196) |
10 |
53 |
318(34) |
35(13) |
256(52) |
161(45) |
149(28) |
497(108) |
1416(252) |
11 |
82 |
331(40) |
43(16) |
291(59) |
189(51) |
175(33) b |
$86(119) b |
1617(282) b |
12 |
66 |
347(48) |
48(15) |
328(72)«b |
217(54)a |
19S(34)ab |
650(112)ab |
1785(301)«b |
13 |
73 |
396(58)b |
55(17) |
379(71)ab |
245(56)# |
222(35)ab |
738(123)ab |
2036(316)ab |
14 |
S8 |
419(59) |
60(17) |
429(78)b |
277(67)b |
243(32)«b |
797(124) |
2225(330) b |
15 |
46 |
461(64)b |
68(23) |
443(73) |
288(S8)» |
255(29) |
814(113) |
2329(316) |
16 |
41 |
467(76)a |
67(20) |
432(58) |
288(47) |
251(36)a |
799(97) |
2304(284) |
17 |
28 |
469(51) |
61(14) |
449(61) |
293(54) |
263(32) |
829(127) |
2364(290) |
18 |
21 |
478(51) |
66(18) |
466(65) |
302(61) |
263(34) |
835(135) |
2410(305) |
•V表示男性与府…年龄组有M著性《异</»<0.05>:_1>”表示女性与前一年龄组有羅著性差》(|><〇.〇5);
身体各部份BMC增长对TBMC增长的贡献差别较 大。其中,男女下肢BMC贡献最大,分别占总增长的 4i%及38%。其次为胸部(17%及丨9%)。男性下肢 BMC在12及13岁有站著性增长(P<〇.05),女性则在 11〜13岁组(P<0.01)。男女同年龄组比较,U岁组女 性显著髙于男性(P<0.05),15~18岁男性高于女性(P<〇.〇1>。男性胸部BMC在12-13岁组有显著性增氏 (P<0 05),女性在12〜14岁(PC0.01)。男女同年龄 组比较,男性在7及9显著离于女性(P<〇.05), 16〜18 岁极M著高于女性(/><0.01〉。对于头郎BMC,女性绝 对增长里及相对增长贵都高于男性,分别为14%及 10%;男女同年龄组比较,女性在14〜15岁年龄组显著
高于男件,在16 — 18岁组男性则显著高于女性(P<2. 01)。而对于上肢BMC, 14〜18岁组男性都M著高于女 性(/><0.01)。其中,男性在12〜14及16岁组有显著性 增长(P<0.05),女性在11~14岁组有极显著性增长(P <0.01)。男女骨盆BMC相对增长最相似(约15%),男 性在12〜13及15岁组有显著性增长(P<0.05),女性则 在14岁组(P<0.01)。男女同年龄组比较,女性在11岁
组显著高于男性(P< 0.05),而在16—18岁年龄组男性
则显著高于女性(P<0.01)。成都华西华科研究所分析研发定量CT QCT骨密度体模软件分析系统
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