双能X线骨密度测量,超声骨密度检测与QCT骨密度测量体模软件检测方法在社区居民 骨质疏松症筛查中的应用研究
成都华西华科研究所分析双能X线骨密度测量,超声骨密度检测与QCT骨密度测量体模软件检测方法在社区居民 骨质疏松症筛查中的应用研究
摘要:目的回顾性研究重庆城区居民的骨密度情况,了解该区域人群骨量减少和骨质疏松的患病率,分析比较双能X线与 定量超声桡骨骨密度检查方法的优劣,为骨质疏松的早防早治提供科学依据。方法采集2012年9月至2016年12月在西 南大学医院健康管理中心完成桡骨远端骨密度检测且资料完备的9158名(男性4577名,女性4581名)健康汉族成年体检者 数据,随机采用双能X线测量法或定量超声检测法进行检测,根据T值判定骨质疏松并计算其检出率。结果该人群骨质疏 松总检出率为15. 6% ,其中男性为9. 5% ,女性为21. 6%。随着年龄的增加,男女性骨质疏松的检出率不断上升,骨量正常人 群比例呈不断下降趋势。40岁以上人群骨质疏松总检出率为19. 0%,男性和女性分别为11. 1%和27. 3% ;50岁以上人群骨 质疏松总检出率为23. 3%,男性和女性分别为13. 3%和33. 7%。两种骨密度检测方法比较,桡骨定量超声法骨质疏松的检出 率高于双能X线测量法(P <0.001)。结论重庆城区居民的骨质疏松检出率高于全国水平,属于骨质疏松高发地区,该区域 人群骨健康状况堪忧;因地制宜选择便捷高效经济的骨量异常检测方法,并针对城区居民的生活环境特点进行系统规范的骨 量减少危险因素干预,是预防和控制骨质疏松发生的关键。
关键词:桡骨远端;骨密度;定量超声检测法;双能X线测量法;骨质疏松;检出率骨质疏松症(osteoporosis, OP)作为_种患病 率、致残率和致死率均较高的慢性疾病,已与心血管 疾病、糖尿病、肿瘤等成为严重威胁我国城市居民健 康的公共卫生问题1。2006年我国50岁以上OP 患者约为6 944万人,预计到2020年将超过2. 866 亿人,到2050年将达到5. 333亿人0。从疾病负担 的角度看,2010年我国骨质疏松性骨折的总治疗费 用为94. 5亿美元,预计到2050年将猛增至254. 3 亿美元3。重庆市地处我国具有独特气候与环境 条件的四川盆地东南部,其城区居民OP及骨质疏 松性骨折的患病率和疾病负担均较高,然而国内却 鲜见针对重庆城区居民OP流行趋势的大样本调查 报道。本研究回顾性分析了重庆市9158名城区居 民晓骨远端骨密度(bone mineral density, BMD)的检 测情况,旨在了解该人群不同性别、不同年龄组 BMD情况、不同测量方法比较及0P患病率,为OP 早期诊断和预防提供科学依据。
1材料和方法
1.1研究对象
采集2012年9月至2016年12月在西南大学 医院健康管理中心完成骨密度检测的健康体检者完 整资料9158例,内容包括性别、年龄、职业、既往病 史、家族史等基本资料,同时测量其身高、体重并计 算体质量指数(body mass index, BMI)。所有研究对 象均为在重庆市区居住5年以上汉族成年人,排除 了心肝肾等主要脏器严重疾病史、原发性或转移性 骨肿瘤、连续使用影响维生素D代谢的药物(如钙 剂、维生素D制剂)超过1个月、使用糖皮质激素超 过3个月的病例。研究对象以10岁为1个年龄组, 80岁及以上的归为同一个年龄组,共分为7组。
1.2测量部位与方法
I. 1 定量超声法(quantitative ultrasound technique, QUS ):测量仪器为以色列Sunlight Omnissense™ 7000超声骨密度仪,测量部位为无骨 折的非优势侧上肢桡骨远端(桡骨1/3处,即手臂 自然伸直状态的中指末端至鹰嘴直线距离的一半
处)H ,受检者皮肤表面涂以标准超声凝胶,探头与 桡骨长轴平行,通过凝胶与皮肤充分藕合,测量指标 为超声传导速度(speed of sound, SOS) (m/s)。所有 测量由固定的专业技术人员操作,每次开机测量均 进行标准校正,系统测定误差小于0. 3%。
2. 2. 2双能X线检测法(dual energy X-ray absorptiometry, DXA):采用深圳艾克瑞公司研发生 产的AKDX -09 W双能X线骨密度仪进行检测,测 量部位为无骨折的非优势侧上肢桡骨和尺骨远端 1/3处,受检者暴露前臂,掌心向上并平行放入仪器 测量孔接受检测,测量指标为单位面积投影骨密度 值(g/cm2) 5。所有测量由固定的专业技术人员每 曰进行质控检查并按常规操作,精密度变异系数小 于1%。
12. 3诊断标准
OP诊断标准参照世界卫生组织(World Health Organization, WHO)经过修正的推荐标准H ,采用T 值评定法(受检者与同种族、同性别的健康成年人 群的SOS平均值相比较,以人群标准差为单位表 示),即T彡-1.0为骨量正常、-2.5 <T< -1.0为 骨量减少、T矣-2.5为OP。T值是患者的测量值 与健康青年人平均值之差除以标准差所得的数值。 1.4统计学方法
采用SPSS 19.0统计软件对数据进行整理和分 析。计量资料以均数±标准差表示,计数资料以频 数(百分率)表示。计量资料的两组比较采用独立 样本t检验,多组比较采用方差分析。计数资料采 用卡方检验分析。P <0.05为差异有统计学意义。
2结果
2. —般情况
研究最终纳入分析者9158名,其中男性4577 名,女性4581名,年龄22 ~ 102岁,平均年 龄(55. 57 ± 17. 29 )岁。平均骨密度T值为 -1.11 ±1.32,Z 值为 0.051 ±1.49,检出 OP 共计 1425例,OP检出率为15.6%。本研究基本情况及 参数详见表1。
表1研究群体的一般情况
Table 1 General characteristics of included participants
性别 |
例数(n) |
年龄(岁) |
身高(cm) |
体重(kg) |
BMI( kg/m2) |
T值 |
Z值 |
OP检出率(%) |
男性 |
4577 |
56.29±17.26 |
166.35±6.93 |
68.04 ±10.36 |
24.54±3.08 |
-0.956±1.142 |
-0.196±1.188 |
9. 50 |
女性 |
4581 |
54.85±17.29 |
155.74±6.31 |
56.03±8.27 |
23.11±3.22 |
-1.268 ±1.465 |
0.298 ±1.695 |
21.61 |
注:计量资料采用x ±s表示
II. 2各年龄段不同性别骨密度检测情况分析
3. 2.1各年龄段不同性别骨密度T值比较:我中心 采集的骨密度检测数据显示,男女性骨密度峰值均 出现在30 ~39岁年龄段,其中男性平均骨密度T值 为-0. 581 ± 1. 078,女性平均骨密度T值为 -0. 364 ±1. 133。进入40 ~49岁组以后,男女性骨 密度同时出现快速下降趋势,女性骨密度值下降速 度快于男性,两者平均骨密度T值的差异具有统计 学意义(P <0.001)。进入50 ~59岁组后,各年龄 段女性骨密度值均低于男性(P <0. 001),见图1。
图1各年龄段不同性别骨密度变化趋势
Fig. 1 Change of BMD with age and sex
13. 2. 2各年龄段不同性别OP检出情况比较:分析 我中心采集的所有骨密度检测资料后发现,随着年 龄的增加,男女性OP的检出率不断上升,骨量正常 人群比例呈不断下降趋势。40岁以上人群OP总检 出率为19. 0% ,男性和女性分别为11. 1%和 27. 3% ;50岁以上人群OP总检出率为23. 3%,男 性和女性分别为13. 3%和33. 7%。其中20 ~ 29 岁、30 ~39岁、40 ~49岁组OP检出率均保持在较 低的水平,且性别间差异无统计学意义(P >0. 05), 50 ~59岁组以后男女性OP检出率均开始明显增 长,而女性OP检出率较男性增长更快(P <0. 001)。 80 ~岁组男女性OP检出率均达到最高,男性为
3. 0% ,女性高达51. 2% ,详见表2。
2.3不同骨密度检测方法OP检出情况比较
我中心采用了桡骨QUS和DXA两种方法对体 检者进行骨密度检查,结果显示,桡骨QUS法OP的 检出率高于DXA法(P<0.001)。其中桡骨QUS法 在女性中的OP检出率明显高于DXA法(P <
0. 001),但桡骨QUS法和DXA法在男性中的OP检 出率却非常接近,差异无统计学意义(P >0. 05),详 见表 3。
表2各年龄段不同性别OP检出情况比较(n/% )
|
Table 2 |
Comparison of detection rate of osteoporosis between males and females of all age |
(n/% ) |
|||
年龄段(岁) |
骨量正常 |
骨量减少 |
骨质疏松 |
^2 |
P值 |
|
20-29 |
男 |
88/56.41 |
64/41.03 |
4 /2. 56 |
2. 054 |
>0.05 |
|
女 |
131/57. 71 |
84/37.00 |
12/5. 29 |
|
|
30-39 |
男 |
505 /63. 92 |
258 /32. 66 |
27 /3. 42 |
6. 624 |
>0.05 |
|
女 |
622 /69. 03 |
243 /26. 97 |
36/4.00 |
|
|
40-49 |
男 |
550 /67. 73 |
233 /28. 69 |
29/3.57 |
5. 382 |
> 0. 05 |
|
女 |
526 /73. 16 |
171 /23. 78 |
22/3.06 |
|
|
50-59 |
男 |
558 /60. 32 |
300/32.43 |
67 /7. 24 |
70. 009 |
<0.001 |
|
女 |
420 /44. 97 |
339/36.3 |
175/18.74 |
|
|
60-69 |
男 |
342 /50. 22 |
272 /39. 94 |
67 /9. 84 |
103. 130 |
<0.001 |
|
女 |
233 /34. 98 |
219/32. 88 |
214/32. 13 |
|
|
70 - 79 |
男 |
260 /38. 46 |
309/45.71 |
107/15. 83 |
158. 172 |
<0.001 |
|
女 |
116/16.29 |
281/39.47 |
315/44.24 |
|
|
為80 |
男 |
139/25. 88 |
264/49. 16 |
134/24.95 |
70. 607 |
<0.001 |
|
女 |
77 /18. 25 |
129/30.57 |
216/51. 18 |
|
|
|
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表3 |
不同性别不同检测法OP检出情况比较(n/% ) |
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||
Table 3 Comparison of detection rate of osteoporosis between males and females by different densitometer (n/% ) |
||||||
性别 |
检测方法 |
骨量正常 |
骨量减少 |
骨质疏松 |
^2 |
P值 |
男 |
QUS |
1917/52.31 |
1397/38. 12 |
351 /9. 58 |
0. 516 |
>0.05 |
|
DXA |
525 /57. 57 |
303 /33. 22 |
84/9.21 |
|
|
女 |
QUS |
1703/46.01 |
1148/31.02 |
850/22.97 |
22. 782 |
<0. 001 |
|
DXA |
422 /47. 95 |
318/36. 14 |
140/15.91 |
|
|
男+女 |
QUS |
3620 /49. 14 |
2545 /34. 55 |
1201/16. 30 |
17. 373 |
<0. 001 |
|
DXA |
947 /52. 85 |
621 /34. 65 |
224 /12. 50 |
|
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3讨论
3.1骨密度检测结果
就不同性别人群骨密度在各年龄组变化趋势而 言,本研究结果显示,重庆城区居民男女性骨峰值均 出现在30 ~39岁,40岁以后出现快速的骨量丢失, 特别是女性在围绝经期骨密度降低的速率远快于同 年龄段男性,这与近年来国内的大量研究结论相_ 致&-]。提示OP危险因素的关键干预期应在40 ~ 50岁年龄段,例如男性应主要针对良好生活方式的 养成以及合理的营养素摄入,而女性应加强围绝经 期的个体保健,针对雌激素水平的下降有的放矢,预 防OP的发生。
最近的_次全国性骨质疏松症抽样调查数据显 示M , 40岁以上汉族人群OP的总患病率为
III. 2%,男性和女性分别为5. 3%和24. 4%;50岁 以上汉族人群OP的总患病率为15. 7%,男性和女 性分别为8. 8%和30. 8%。而我中心本次的研究结 果表明,无论是40岁以上人群还是50岁以上人群, 不论性别,其OP检出率均高于上述的全国水平,反 映出重庆城区是OP高发的地区,人群骨健康应得 到更多的关注。近年的一些研究显示&144,重庆地 区汉族人群OP总患病率为7. 6% ~17. 5% ,男性和 女性分别为5. 8% ~ 13. 5%和8. 9% ~ 26. 0%。而 我中心曾报道过&5,重庆城区汉族居民OP的总检 出率为19. 9% ,男性和女性分别为12. 3%和
4. 1%,高于之前的研究结果。本次回顾性分析发 现,重庆城区汉族居民OP的总检出率、男性和女性 OP检出率均与前人的研究结果相当,更贴近于该区 域城区居民OP的实际患病率,对地区性OP流行病 学的研究有极大的参考价值。
14. 2定量超声检测法与双能X线骨密度测量法
分析比较QUS与DXA在OP早期筛查及诊断 中的实际运用发现,QUS具有设备轻便、经济、无 创、安全、无放射源、无条件限制、无环境要求等优 点,可广泛运用于骨质疏松早期筛查及社区随访,将 大大改善国内基层卫生机构OP的防治情况M。存 在的不足是检查操作相对复杂,操作人员技术要求 高,耗时长,存在一定人工误差。而DXA则具有检 测简单、快捷、有创、误差相对较小等特点,但是 DXA设备通常较贵重,移动不便,因为有放射源危 害,对孕妇、备孕者、儿童等特殊人群不宜使用,对检 测环境及人员也有隔离要求,受检者在短期内不宜 反复检测,同时因基层医疗机构的设备使用率不高
导致成本效益比较低1]。
BMD作为目前诊断骨质疏松、预测骨质疏松性 骨折的最佳定量指标,WHO推荐使用DXA进行测 量。而QUS作为一种简便、安全、便携、经济且具有 较高灵敏度和精确度的BMD检测方法,近年来在 OP流行病学调查中获得了广泛应用。因而两种 BMD检测方法在OP诊断筛查中优劣的比较分析也 是最近的研究热点。胡_顺&8、唐潇潇M等研究 结果表明QUS诊断OP的检出率要明显低于DXA, 而骨量异常(包括骨量减少和OP)的检出率则明显 高于DXA,提示QUS在筛查发现骨量异常方面可能 比DXA更具有优势。我中心的研究分析却发现, QUS诊断OP和骨量异常的检出率均显著高于DXA (P <0.001),提示QUS在骨密度流行病学调查时 可能比DXA优势更明显。但由于我中心为回顾性 分析研究,部分混杂因素(人口学特征、检测人员、 检测时间跨度等)未得到控制,上述结论尚需严格 规范的前瞻性研究及更大的调查样本来加以佐证。
4小结
综上所述,城市社区居民骨密度流行病学调查 分析将是_项任重道远的工作,鉴于重庆社区居民 的骨量异常检出率、OP患病率有逐年增加的趋势, 建立重庆地区的健康人群骨密度数据库,评估OP 的区域人群疾病负担,同样势在必行。与此同时,遴 选更具普查优势的骨量异常检测方法,并针对城区 居民的生活环境特点进行系统规范的OP危险因素 干预,是实现OP可防可控的绝佳路径。
成都华西华科研究所研发生产QCT骨密度测量体模软件系统
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