山东沿海地区成年女性骨密度调查及骨量分析

王秋灵 肖伟伟 邢冬 杨乃龙 刘振英 王大平 陈述林*

1.烟台毓璜顶医院内分泌科，山东 烟台 264000 .烟台毓璜顶医院放射科，山东 烟台 264000 3.青岛大学附属医院内分泌科，山东 青岛 266003

骨密度(bone mineral density，BMD)是骨质量的一个重要标志，反映骨质疏松(osteoporosis，OP)的程度，是预测骨折危险性的重要依据[1-2]。BMD除受种族、生活习惯和地域等因素影响外，同一厂家双能X射线骨密度仪(dual energy X-ray absorptiometry，DXA)测定的BMD结果也有差异[3]。为使不同型号仪器的结果一致性，必须进行不同仪器间的校正。国外选择100名不同年龄段(20～80岁)健康女性以及欧洲腰椎体模进行校正，其规模大、成本高；国内学者单纯利用体模或牛股骨磨制成类人腰椎骨块模型进行校正，不能涵盖技师的操作误差(比如体位摆放、感兴趣区的界定)。本研究利用峰值骨量人群进行Lunar i型与Lunar NT型DXA之间的校正，既能涵盖仪器本身精密度误差和技师的操作误差，又相对简便易行，且更能体现OP的诊断价值。

目前，烟台地区无自己的BMD数据库，青岛地区之前建立的数据库系海慈医院法国Challenger型DXA数据库[4]，不能推广至青岛大学附属医院或烟台毓璜顶医院应用。本研究分析了烟台和青岛两地的BMD差异，旨在建立山东沿海地区的BMD数据库，为本地区OP的准确诊断及多中心抗OP药物的临床观察试验奠定基础。

1 材料与方法

1.1 研究对象

选择25～35岁(参照青岛地区峰值骨量年龄段)健康成年女性至少30人，排除各种影响骨代谢的疾病和药物服用史 (如慢性肾功不全、风湿及类风湿性关节炎、甲亢及甲旁亢、糖尿病、各种癌症及卵巢切除术后，并除外服用利尿剂、糖皮质激素、长期钙剂治疗者)，除外特殊职业人群(如运动员、地下室工作人员等)，无卧床休息3个月病史，检测肝肾功能、血钙、血磷正常。告知试验的目的、方法、注意事项及劳务费等相关问题，签署医学伦理道德方面的知情同意书。

筛选提取烟台毓璜顶医院Lunar i型及青岛大学附属医院Lunar NT型DXA 2009-2016年5982名正常成年女性(20～84岁)体检的BMD数据，建立山东沿海地区成年女性BMD数据库，其中烟台地区为2274名，包括烟台市各个区以及所辖县级市的女性，青岛地区有3708名，同样包含青岛市各个区以及所辖县级市的女性。OP研究数据来自烟台、青岛两地年龄在50～79岁的正常女性的BMD数据。

1.2 BMD测量方法

每日开机前调试室温于25 ℃，开机后先扫描仪器自配体模进行质量控制，再让受检者换穿统一的检测服(减少服装对检测结果的干扰)，测量受试者各骨骼部位的BMD值。同一个体每台仪器上扫描两次，同一个体在不同DXA上扫描间隔的时间控制在60 d之内。每台DXA固定一名操作技师。

烟台地区采用Lunar i型DXA测量30名健康峰值骨量女性的仰卧腰椎(L2～4)正位和左侧髋部(股骨颈、大转子、Ward’s三角区)6个骨骼区域的BMD数据。该仪器的上述骨骼区域BMD的精密度变异系数(coefficient of variation,CV)为(0.76±0.40)%(0.35%～1.67%)，95%可信区间(95%CI)为0.48%～1.33%，其中腰椎正位BMD的CV值最小(0.35%)，侧位腰椎中间区体积BMD的CV值最大(1.67 %)。青岛地区采用Lunar NT型DXA测量上述峰值骨量人群，该仪器的上述各骨骼区域BMD的精密度变异系数(CV)为(0.87±0.43)%(0.43%～1.82%)，95%可信区间(95%CI)为0.56%～1.35%，其中腰椎正位BMD的CV值最小(0.43%)和侧位腰椎中间区体积BMD的CV值最大(1.82 %)。

采用世界卫生组织(World Health Organization，WHO)制定的OP诊断标准[5]：T值>-1.0为正常，-2.5

1.3 两台DXA数据换算关系的建立

收集、整理上述峰值骨量人群的扫描数据，获取两台DXA腰椎(L2～4)正位和左侧髋部(股骨颈、大转子、Ward’s三角区)6个骨骼区域的BMD数据。将上述数据按部位分别进行直线相关性分析，并计算出6个骨骼区域的线性回归方程。

1.4 数据库建立

1.5 统计学处理

所有数据均用SPSS 19.0进行分析。组间的比较用t检验，P<0.05表示差异有统计学意义。

2 结果

2.1 烟台Lunar i型与青岛Lunar NT型DXA之间的交叉校正

选取30名健康女性在烟台Lunar i型与青岛Lunar NT型DXA上测得的BMD数据见表1。从表1可以看出，烟台Lunar i型DXA检测的结果大于青岛Lunar NT型DXA检测的结果，说明同一厂家不同型号的DXA测定的BMD值必须经过交叉校正才能进行比较。

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

将烟台Lunar i型与青岛Lunar NT型DXA测得的6个骨骼区域的BMD值进行线性回归，得到两DXA之间的BMD相关系数及回归方程如下：

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

烟台Lunar i型与青岛Lunar NT型DXA测得的BMD值存在明显的线性关系，且r值在0.904～0.985。

2.2 青岛与烟台两地健康成年女性BMD数据库的比较

校正前青岛与烟台两地健康女性的BMD值比较差异有显著统计学意义(P<0.01)，见表2。

表2 校正前烟台地区正常女性BMD值Table 2 BMD of healthy females in Yantai before cross-calibration (g/cm2,

注：和青岛健康女性比较，aP<0.01。

校正后青岛与烟台地区BMD数据进行同年龄组相同部位BMD的比较，结果显示差异无统计学意义(P>0.05)，见表3。

表3 校正后烟台地区正常女性BMD值Table 3 BMD of healthy females in Yantai after cross-calibration (g/cm2,

通过上述数据可以看出，随着年龄的增加，成年女性的腰椎和髋骨BMD值逐渐降低，但到35岁左右骨密度有上升趋势，之后继续降低且到45岁之后下降趋势加速。

2.3 山东沿海地区BMD数据库的建立

2.4 低骨量和OP的发生率

低骨量和OP的诊断依据是WHO对50岁以上的女性所给出的标准[6]。通过本文建立的山东沿海地区的BMD数据库，考察2009-2016年在烟台毓璜顶医院Lunar i型及青岛大学附属医院Lunar NT型DXA 体检的女性(50～89岁)仰卧腰椎(L2～4)正位和左侧髋部(股骨颈、大转子、Ward’s三角区)6个骨骼区域低骨量和OP的发生率以及正常骨量人群的比例图，结果见表4和图2。研究发现，腰椎(L2～4)和左侧髋部(股骨颈、大转子)骨骼部位低骨量发生率随着年龄增长逐渐增加，而髋骨部位的Ward’s三角区由于OP发生率增长过快导致低骨量发生率逐年减少。6个骨骼部位随着年龄增长OP发病率逐渐升高，正常骨量逐渐减少。

表4 50～89岁女性骨质疏松(低骨量)的发生率(%)Table 4 The morbidity of OP (osteopenia) in 50-89 years old women (%)

注：与前一年龄组比较，差异具有统计学意义(*P<0.05)。

3 讨论

目前美国DXA的主要品牌有Lunar、Hologic、Norland，这3种品牌间的校正公式已经建立，且被广泛应用。而有关Lunar品牌中的Lunar i型与Lunar NT型DXA的校正并无报道。本研究旨在建立Lunar i型与Lunar NT型DXA之间的数据换算关系并推广应用，从而使青岛和烟台BMD数据能够共享。在保证DXA质量控制良好的状态下，本研究选择30名25～35岁健康女性分别在Lunar i型与Lunar NT型DXA上扫描，将所测数据进行回归分析并计算出校正公式，结果显示各骨骼区域的相关系数都达到了0.9以上。

图1 各骨骼区域BMD随年龄变化的散点图和三次回归曲线Fig.1 Scattered plot and cubic regression curve of age related change of BMD at various skeletal regions

图2 不同骨骼部位各年龄组正常骨量的变化情况Fig.2 The change of normal bone mass at various skeletal regions in each age group

已知骨的代谢受遗传、种族、地域环境和生活方式等多种因素的影响，同一种族和同一地域环境之间的同龄人群BMD的差异无统计学意义[7-8]。目前几乎所有实验室沿用进口仪器厂家配置的“东方人种”参考数据库来诊断OP，其结果的准确度和可靠性均受影响[9]。本研究的报告提供了山东沿海地区的BMD参考范围。样本提取了烟台和青岛各个区以及所辖县级市居民分别2274人和3708人，由于青岛与烟台地域、纬度相近，接受的日照量基本相同，生活方式、饮食习惯、饮食结构、文化背景类似，饮食中钙的摄入量相近，且种族分布无差异。上述诸因素决定了青岛与烟台两地区同年龄同性别正常人群BMD数据的差异无统计学意义，建立的数据库可以应用到整个山东沿海地区。研究发现山东沿海地区BMD峰值骨量都在20～40岁，从40岁之后开始直线下降，考虑主要原因是随着女性年龄增长，特别是中老年妇女进入绝经期以后，雌激素水平降低，导致骨量流失严重[10-11]，BMD下降。而骨骼部分区域(Ward’s三角区)到80岁有上升趋势，可能由于各种骨质疾病因素干扰造成的BMD假性增高[12]。

本研究考察腰椎(L2～4)正位和左侧髋部(股骨颈、大转子、Ward’s三角区)6个骨骼区的OP发病率，结果发现Ward’s三角区的OP检出率相比于其他骨骼部位变化率过快，而大转子检出OP率偏低，所以一般Ward’s三角区和大转子不作为诊断OP的标准，与文献[13]讨论结果一致。所以本研究中应选定腰椎(L2～4)和左侧髋部(股骨颈)4个骨骼部位作为诊断烟台、青岛两地50～89岁女性OP及低骨量的标准。研究结果发现4个骨骼区域的OP发病率从1.5%～10.6%(50～59岁)增加到17.9%～34.3%(80～89岁)。而张童茜等[14]对兰州部分中老年人腰椎的OP发病率分析发现，到70岁以后，OP的发生率已经达到80%以上；王文志等[15]对成都地区中老年人BMD调查结果进行分析发现，到70岁之后腰椎和髋骨OP的发生率基本达到90%，到80岁之后OP的发生率为100%；张智海等[16]在2015年对以往中国大陆中老年OP发病率进行研究发现，中国大陆女性50岁OP的发病率为(21.75±5.96)%，到80～90岁时达到(76.74±5.28)%。综上所述，山东沿海地区OP的发生率明显低于国内其他地区，分析主要原因是沿海地区饮食结构的影响，沿海地区有大量海产品，其中含有丰富的钙，如每100克虾皮含有991 mg钙，而钙是骨骼重要的建筑材料。据资料显示，东部沿海地区中老年妇女膳食钙摄入量为700～900 mg/d[17]，而我国城乡居民膳食钙摄入量人均仅为389 mg/d。从不同年龄组各骨骼部位正常骨量人群的比例图可以看出，从50岁开始，随着年龄的增加正常骨量人群所占比例逐渐减少，特别是髋骨部位的股骨颈变化从69.3%(50～59岁)下降到3.0%(80～89岁)。而腰椎部位中的L2部位从60.8%(50～59岁)下降到8.6%(80～89岁)，L3部位从64.0%(50～59岁)下降到18.0%(80～89岁)。这说明中老年人要多关注髋骨股骨颈部位的BMD变化，对椎骨中L2部位也要多加注意，及时体检。中老年人平时应注意饮食搭配，加强户外运动，改正不良生活习惯戒烟戒酒。除此之外，对于已发OP患者要积极采取特殊治疗。

同时，研究比较了Lunar i型DXA自身配备的中国女性数据库和本研究中建立的山东沿海地区成年女性数据库对前来烟台、青岛两地检查的女性各骨骼部位的OP进行诊断，得到两种参考数据库OP检出率。Lunar i型自身配备的数据库得到腰椎(L2～4)正位和左侧髋骨部(股骨颈)的OP检出率分别为20.1%、16.1%、12.7%、29.6%，而山东沿海地区BMD数据库检测到的分别为16.6%、14.5%、10.8%、25.6%。结果表明，本研究建立的数据库比Lunar i型DXA自身配备的数据库检验出的OP发生率高，分析原因可能是由于本地饮食结构导致，有含钙丰富的海产品，使本地区的BMD峰值骨量偏高于Lunari型自备的数据库，这种差别说明Lunar i型DXA的自备数据库不适用沿海地区的女性。通过关于中老年人低骨量和OP的发生率研究，可以看出本研究建立的山东沿海地区成年女性的BMD数据库适用性强。