趙 圓 ZHAO Yuan

代永亮 DAI Yongliang

馬 華 MA Hua

劉文亞 LIU Wenya

楊 文 YANG Wen

王海濤 WANG Haitao

定量CT結(jié)合回歸模型分析新疆地區(qū)維吾爾族與漢族成年女性腰椎骨密度

趙 圓 ZHAO Yuan

代永亮 DAI Yongliang

馬 華 MA Hua

劉文亞 LIU Wenya

楊 文 YANG Wen

王海濤 WANG Haitao

目的測量新疆地區(qū)維吾爾族及漢族成年女性腰椎骨密度（BMD），研究新疆地區(qū)成年女性骨密度現(xiàn)狀，建立該地區(qū)兩民族定量CT（QCT）腰椎BMD數(shù)據(jù)庫，探討兩種民族女性腰椎BMD隨年齡變化的規(guī)律及差異。資料與方法使用16排多層螺旋CT機(jī)和QCT 3000骨密度分析系統(tǒng)對17~87歲的937名符合健康標(biāo)準(zhǔn)的烏魯木齊及周邊地區(qū)維吾爾族及漢族成年女性進(jìn)行腰椎BMD QCT測量，用8種回歸模型擬合成年女性腰椎BMD隨年齡的變化曲線，找出最佳擬合模型方程建立參考數(shù)據(jù)庫，按不同民族5歲分為1個年齡組，比較兩組BMD的差異。結(jié)果三次回歸模型擬合程度均優(yōu)于其他回歸模型，擬合曲線的決定系數(shù)為0.593~0.626（P<0.001）。維吾爾族女性腰椎出現(xiàn)峰值骨密度的年齡為25~29歲，早于漢族女性的30~34歲。隨年齡增大，兩種民族女性BMD均逐漸下降，50歲以后，骨量丟失有加速下降的趨勢，65歲以上維吾爾族女性骨量丟失明顯。結(jié)論本研究建立新疆地區(qū)維吾爾族及漢族女性腰椎BMD的QCT參考數(shù)據(jù)庫，兩種民族女性腰椎骨密度變化規(guī)律相似，50歲以后骨量丟失均顯示有加速趨勢。

骨密度；年齡因素；體層攝影術(shù)，螺旋計算機(jī)；數(shù)據(jù)庫；維吾爾族；漢族；成年人；女（雌）性；新疆[維吾爾自治區(qū)]

骨密度（bone mineral density, BMD）是反映骨質(zhì)疏松癥可測量的重要骨表型，它是單位面積或體積的骨礦物質(zhì)含量，不僅反映骨量的變化，還可以預(yù)測骨質(zhì)疏松性骨折的風(fēng)險。BMD受多種因素的影響，其中遺傳因素占60%~80%，因此同年齡段不同民族人群的BMD可能存在差異[1-3]。新疆地處中國西部，維吾爾族和漢族是主要民族，遺傳背景、生活方式、飲食習(xí)慣等均不同。本文通過分析新疆地區(qū)維吾爾族和漢族成年女性BMD定量測量結(jié)果，探討兩種民族成年女性BMD的變化規(guī)律及特點，建立該地區(qū)兩種民族女性腰椎BMD定量CT（QCT）參考數(shù)據(jù)庫，分析其年齡對BMD的影響。

1 資料與方法

1.1 研究對象 收集2005-09~2011-09在新疆醫(yī)科大學(xué)第一附屬醫(yī)院進(jìn)行體格檢查的1145名成年女性，排除糖尿病、嚴(yán)重肝腎疾病、既往有骨折史者，共納入937名健康成年女性，其中維吾爾族335名，漢族602名，年齡17~87歲。排除標(biāo)準(zhǔn)：①各種可能影響骨代謝的主要疾病，如內(nèi)分泌異常、嚴(yán)重的肝腎疾病、糖尿病、膠原病、骨腫瘤或骨關(guān)節(jié)疾病等；②曾經(jīng)發(fā)生過骨折及長期服用影響骨骼代謝藥物，如鈣劑、激素等。937名女性按照年齡共分為<20歲組、20~24歲組、25~29歲組、30~34歲組、35~39歲組、40~44歲組、45~49歲組、50~54歲組、55~59歲組、60~65歲組、>65歲組。1.2 儀器與測量方法

1.2.1 臨床資料調(diào)查 ①研究對象個體因素：年齡、民族、職業(yè)、學(xué)歷；②生活方式、飲食習(xí)慣等；③臨床資料：身高、體重、體重指數(shù)、初潮年齡、生育哺乳史、骨折發(fā)生部位及次數(shù)等。

1.2.2 BMD QCT測量 QCT檢查采用GE LightSpeed plus 16排多層螺旋CT機(jī)和QCT 3000骨密度分析系統(tǒng)。按照常規(guī)腰椎檢查方法，將標(biāo)準(zhǔn)參考體模置于腰椎下方，在掃描定位像上，設(shè)置穿過L2~4椎體中央并平行于椎間隙的3條掃描線，掃描結(jié)束后，測量并記錄各椎體中央松質(zhì)骨的CT值和相應(yīng)層面參考體模中4個不同藥物濃度區(qū)域的CT值，將數(shù)據(jù)輸入QCT 3000系統(tǒng)，自動得到BMD分析結(jié)果。

腰椎定位像及L2~4BMD掃描，總的輻射劑量平均低于60 μSv。對BMD值的測定有良好的質(zhì)量控制，每次檢查前均校正X線球管狀態(tài)，并做CT值校正（以水膜為標(biāo)準(zhǔn)掃描），BMD測量操作由專門技術(shù)人員進(jìn)行，操作規(guī)范，包括掃描條件、體位、體模的擺放、測量部位及范圍確定等，減少人為因素引起的誤差，將精確度誤差嚴(yán)格控制在3%以下。選10名志愿者，對L2~4測定3次BMD值精確度誤差分別為1.62%、1.75%和1.98%。

骨量累積丟失率：為不同年齡段的丟失骨量與峰值BMD的比值。

1.3 統(tǒng)計學(xué)方法 采用SPSS 17.0軟件，計量資料行正態(tài)性檢驗，并進(jìn)行兩樣本間t檢驗。用8種回歸模型擬合937名健康女性人群L2~4平均BMD隨年齡的變化，并分別用回歸模型擬合維吾爾族和漢族女性BMD與年齡的改變，找出最佳擬合模型的方程建立參考數(shù)據(jù)庫，P<0.05表示差異有統(tǒng)計學(xué)意義。

2 結(jié)果

2.1 L2~4BMD年齡分布 新疆地區(qū)維吾爾族和漢族成年女性L2~4峰值骨量均在35歲以前達(dá)到，維吾爾族女性峰值骨密度（peak bone density, PBD）在25~29歲，較漢族女性的30~34歲早，維吾爾族女性在20~24歲組的BMD和PBD非常接近，比同年齡段漢族女性BMD高（t=2.598, P<0.05）。至50歲后，維吾爾族和漢族女性都有骨丟失加速的趨勢，其中以維吾爾族女性骨丟失加速明顯。見圖1、2。

圖2 937名新疆地區(qū)維吾爾族和漢族成年女性各年齡段腰椎骨密度變化趨勢

2.2 腰椎骨量丟失情況 新疆地區(qū)維吾爾族和漢族成年女性40歲后腰椎BMD均隨年齡增加而下降，50歲以后BMD下降明顯，50~54歲和55~59歲年齡段維吾爾族女性BMD較峰值BMD下降了22.54%~31.34%，漢族女性BMD較峰值BMD下降了20.94%~28.49%，骨量累計丟失近1/3。55~59歲年齡段腰椎BMD下降趨緩，65歲后，BMD下降明顯，其中以維吾爾族女性骨丟失加速更為明顯。見圖3。

2.3 腰椎BMD與年齡的關(guān)系 分別采用回歸模型并擬合新疆地區(qū)937名成年女性L2~4BMD隨年齡的變化關(guān)系，以及335名維吾爾族、602名漢族女性L2~4BMD隨年齡的變化，結(jié)果顯示8種回歸模型差異均有統(tǒng)計學(xué)意義（P<0.001），均以Cubic（3次模型）決定系數(shù)（R2）最高，L2~4分別為0.626（全部成年女性）、0.613（維吾爾族）、0.593（漢族）。3次模型的回歸方程表示為：BMD=b0+b1*age+b2*age2+b3*age3。維吾爾族和漢族成年女性腰椎BMD隨年齡變化的回歸曲線見圖4~6。由圖4~6可見，全部女性L2~4BMD在20~40歲達(dá)到骨峰值，維吾爾族成年女性在20~30歲BMD較高，達(dá)峰年齡較漢族略提前，在PBD之后兩種民族BMD均呈現(xiàn)逐漸下降趨勢，50~60歲年齡段BMD下降幅度（曲線斜率）明顯，維吾爾族和漢族老年女性在75~85歲以后擬合曲線尾部上翹。

圖3 新疆地區(qū)維吾爾族和漢族中老年女性腰椎骨量累積丟失率變化趨勢

圖4 新疆地區(qū)937名成年女性腰椎BMD隨年齡變化的散點圖和3次回歸曲線?；貧w方程為：L2~4BMD=－10.125+14.872*age－0.342age2+0.002*age3

圖5 新疆地區(qū)335名維吾爾族成年女性腰椎BMD隨年齡變化的散點圖和3次回歸曲線?；貧w方程為L2~4BMD=－29.238+16.970*age－0.402*age2+0.003*age3

圖6 新疆地區(qū)602名漢族成年女性腰椎BMD隨年齡變化的散點圖和3次回歸曲線?；貧w方程為：L2~4BMD=－13.273+14.731*age－0.333*age2+0.002*age3

3 討論

PBD是人骨質(zhì)生長期獲得的最大骨礦物質(zhì)含量，其數(shù)值可以預(yù)測中老年時期骨質(zhì)丟失程度以及骨質(zhì)疏松癥的發(fā)病率。本研究顯示新疆地區(qū)維吾爾族和漢族成年女性L2~4PBD均在35歲以前達(dá)到，維吾爾族女性達(dá)PBD較漢族女性略早，漢族BMD達(dá)峰年齡段在30~34歲組，與國內(nèi)相關(guān)報道相似[4-6]。國內(nèi)報道年齡分組跨度較大，多數(shù)以10歲為1個年齡組，漢族達(dá)PBD在30~39歲，少數(shù)民族相關(guān)報道較少，故無法比較。維吾爾族女性達(dá)PBD年齡早，可能與遺傳及種族差異有關(guān)，遺傳背景不同所致不同人種間的骨骼生長、發(fā)育、PBD的達(dá)到與維持均有其各自的特點，相關(guān)研究顯示PBD遺傳力度大于50%[1]。

本研究中維吾爾族女性PBD在25~29歲，而20~24歲組的BMD和PBD非常接近，究其原因發(fā)現(xiàn)維吾爾族女性多數(shù)在這個年齡段處于生育期、哺乳期，尤其多數(shù)維吾爾族女性常為2次或多次妊娠，其年齡區(qū)間常在PBD年齡段及其前后，而妊娠期和哺乳均會伴有骨量減少及骨鈣丟失[7,8]，因此維吾爾族女性相對于漢族女性在育齡期間可能更需補充鈣的攝入。

盡管新疆地區(qū)維吾爾族和漢族成年女性BMD達(dá)峰年齡段不同，但達(dá)峰后椎體BMD均隨增齡而減低的趨勢與多數(shù)研究一致[9]，50歲以后，維吾爾族和漢族女性骨量丟失加速，在50~54歲和55~59歲，漢族女性BMD較峰值PBD下降了20.94%~28.49%，維吾爾族女性BMD較PBD下降了22.54%~31.34%，骨量累計丟失近1/3。55~59歲年齡段腰椎BMD有下降趨緩，尤其65歲后，BMD下降顯著，提示由于女性絕經(jīng)后雌激素水平下降，從而影響骨礦含量吸收及代謝[10,11]，由于絕經(jīng)所致的骨質(zhì)疏松，常以松質(zhì)骨密度減低為主，因此絕經(jīng)后女性是骨質(zhì)疏松的好發(fā)人群，同時也是骨質(zhì)疏松防治的重點。維吾爾族女性65歲后的骨丟失加速明顯，可能與文化、飲食、教育等因素有關(guān)，漢族中老年人保健意識普遍較強(qiáng)，多數(shù)注意飲食、運動等，因此針對不同人群進(jìn)行預(yù)防骨質(zhì)疏松的宣教也有一定的意義。

本研究中分別建立了維吾爾族和漢族成年女性應(yīng)用QCT測量BMD 參考數(shù)據(jù)庫，采用8種回歸模型擬合，均發(fā)現(xiàn)3次回歸模型擬合曲線的決定系數(shù)最大，最能反映女性BMD隨年齡的變化趨勢，而且腰椎BMD隨年齡變化的散點圖和3次回歸曲線能較為直觀地顯示出這種變化趨勢。此外，3次回歸曲線在兩民族老年女性（75~85歲）擬合曲線尾部上翹，與雙能X線所得曲線類似。由于QCT檢查利用CT斷層解剖定位的特點，能在三維立體空間上區(qū)分松質(zhì)骨和皮質(zhì)骨，選擇性測量松質(zhì)骨并排除了皮質(zhì)骨的增生硬化和鄰近組織鈣化對測量的影響，因此這種擬合曲線尾部上翹，推測可能與骨小梁壓縮，但尚未引起椎體形態(tài)明顯改變時對BMD測量數(shù)據(jù)準(zhǔn)確性的干擾，也可能與終板炎影響鄰近松質(zhì)骨測量引起的BMD假性增高有關(guān)。由于本研究中20歲以下的樣本量相對較少，故回歸方程適用于20歲以上人群。

目前，國內(nèi)關(guān)于不同地區(qū)正常人群的BMD測量工作，主要以雙能X線為主，對于運用QCT測量BMD的研究相對較少。此外，由于不同地區(qū)地理環(huán)境和遺傳背景差異較大，所測量的正常值可能只作為本地區(qū)正常參考值，因此建立新疆地區(qū)成年女性BMD參考數(shù)據(jù)庫具有現(xiàn)實意義。同時，本研究選用腰椎作為測量BMD的部位，是因為腰椎富含松質(zhì)骨，是承載負(fù)荷的重要部位，松質(zhì)骨代謝活躍，能夠較好地反映骨量變化，又是骨質(zhì)疏松最早、最常見的累及部位之一。在臨床工作中常見到腰椎伴骨質(zhì)疏松性骨折的患者，由于骨量減低、骨質(zhì)疏松能導(dǎo)致椎體變形，加速脊柱退變，相關(guān)研究認(rèn)為骨量異常也是椎間盤突出和誘發(fā)骨折的危險因素[12,13]。因此，有必要在腰椎CT檢查的同時測量BMD，做到一站式檢查，綜合評價腰椎椎體骨量及椎間盤的情況。

總之，本研究通過對新疆地區(qū)維吾爾族和漢族女性各年齡組腰椎BMD定量測量與分析，結(jié)合回歸模型擬合成年女性腰椎BMD隨年齡變化的曲線，找出最佳擬合模型方程并建立參考數(shù)據(jù)庫，初步探索兩民族成年女性腰椎BMD隨年齡增長而變化的規(guī)律、特征和差異，為新疆兩民族女性BMD、骨質(zhì)疏松相關(guān)研究提供了定量CT基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。

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（本文編輯 馮 婕）

Bone Mineral Density of Lumbar Vertebra in Adult Females of the Uygur and Han Nationalities in Xinjiang: A Quantitative CT Study Combined with Regression Model

PurposeTo measure bone mineral density (BMD) of lumbar vertebra in adult females of the Uygur and Han nationalities for an understanding of BMD status in Xinjiang area, to establish BMD reference data of lumbar vertebra based on a quantitative CT (QCT) study, and to explore the change of BMD with age in different nationalities.Materials and MethodsA total of 935 healthy women aged 17-87 years of Han and Uygur nationalities in Xinjiang area underwent CT scan for BMD of lumbar vertebra by 16-slice spiral CT and QCT 3000 System. BMD of lumbar vertebra with age-related changes was fitted in the whole healthy women population by 8 kinds of regression models for the best model equations. The mean BMD values were expressed as mean and standard deviation (SD) according to different nationality and age (population was grouped according to 5-year gap).ResultsA cubic regression model was better fitted with age-related changes as compared with the other regression models, and the coeffcients of determination (R2) of ftting curve were 0.593-0.626 (P<0.001). The peak of BMD of lumbar vertebra appeared earlier in Uygur females (25-29 years old) than that in Han females (30-34 years old). The BMD declined gradually with age, and it showed a sharp decrease after 50 years old, In particular, it dropped sharply in Uygur females after they became 65 years old.ConclusionThe QCT reference database of BMD of lumbar vertebra in females of Uygur and Han nationalities in Xinjiang area suggests that BMD of female adults in both nationalities has similar change and both show a sharp decline after 50 years old.

Bone density; Age factors; Tomography, spiral computed; Database; Uygur Nationality; Han Nationality; Adult; Female; Xinjiang

新疆醫(yī)科大學(xué)第一附屬醫(yī)院影像中心 新疆烏魯木齊 830054

劉文亞

Imaging Center, First Affliated Hospital, Xinjiang Medical University, Urumqi 830054, China

Address Correspondence to: LIU Wenya

E-mail: wenyaliu2002@163.com

新疆維吾爾自治區(qū)自然基金項目（2014211C030）。

R33；R814.42

2014-02-09

修回日期：2014-07-20

中國醫(yī)學(xué)影像學(xué)雜志

2014年 第22卷 第8期：613-616

Chinese Journal of Medical Imaging

2014 Volume 22(8): 613-616

10.3969/j.issn.1005-5185.2014.08.016