體重對(duì)成年女性骨礦含量及其標(biāo)化的影響

陳瑤 楊定焯 張?jiān)氯A 王文志 孫蕾

四川大學(xué)華西公共衛(wèi)生學(xué)院/四川大學(xué)華西第四醫(yī)院，四川 成都 610041

骨質(zhì)疏松癥是一種常見的系統(tǒng)性骨骼疾病，導(dǎo)致骨質(zhì)脆性和骨折風(fēng)險(xiǎn)增加。目前國(guó)際上是以DXA儀測(cè)得的骨密度T值，T≤-2.5作為骨質(zhì)疏松診斷的金標(biāo)準(zhǔn)。而DXA儀獲得的原始數(shù)據(jù)是骨礦含量(bone mineral content，BMC)，目前骨密度(bone mineral density，BMD)是采用投影面積標(biāo)化骨礦含量獲得的，即aBMD=BMC/area(單位，g/cm2)。然而，許多學(xué)者研究發(fā)現(xiàn)骨礦含量與骨的大小或體重呈正比，然而椎體或股骨是三維立體結(jié)構(gòu)，面積標(biāo)準(zhǔn)化屬于不完全標(biāo)化[1]。楊定焯等[2]研究發(fā)現(xiàn)，兩個(gè)vBMD都是1 g/cm3的正方體骨結(jié)構(gòu)，邊長(zhǎng)分別為0.5 cm和2.0 cm，然而兩骨的aBMD分別為0.5 g/cm2和2 g/cm2；雖然大小兩骨的體積密度(vBMD)相等，但aBMD有4倍之差。因此，對(duì)所有人群采用同一診斷標(biāo)準(zhǔn)會(huì)導(dǎo)致大體重(大骨骼)漏診及小體重(小骨骼)誤診。

因此，本研究納入了290例絕經(jīng)后女性，按體重大小分為大體重組、標(biāo)準(zhǔn)體重組、小體重組。通對(duì)不同體重組人群的腰椎L1～4、股骨的骨礦含量及骨密度進(jìn)行測(cè)量，并對(duì)測(cè)量結(jié)果進(jìn)行比較分析。同時(shí)將年齡、體重作為應(yīng)變量，腰椎或股骨頸骨礦含量作為自變量，進(jìn)行多重線性回歸分析，以探索體重對(duì)骨礦含量及其標(biāo)化的影響。

1 研究對(duì)象和方法

1.1 研究對(duì)象

納入標(biāo)準(zhǔn)：成都市居住的絕經(jīng)后女性(年齡50～80歲)。排除標(biāo)準(zhǔn)：慢性肝腎疾病、甲狀腺功能亢進(jìn)、甲狀旁腺功能亢進(jìn)、類風(fēng)濕關(guān)節(jié)炎、胃腸道疾病、惡性腫瘤、血液病、卵巢切除術(shù)后、既往已接受抗骨質(zhì)疏松治療，服用糖皮質(zhì)激素、甲狀腺激素、利尿劑或抗癲癇藥物[5]。

1.2 研究方法

將納入人群按體重分為3組，小體重組(<45 kg)、標(biāo)準(zhǔn)體重組(45～60 kg)、大體重組(>60 kg)。對(duì)不同體重組人群均使用DXA儀(GE-Lunar DPX)測(cè)量研究對(duì)象的后前位(postero-anterior projection，PA)腰椎 1～4、股骨頸骨密度。

1.3 統(tǒng)計(jì)學(xué)分析

以均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)差進(jìn)行統(tǒng)計(jì)描述，采用 SPSS 19.0進(jìn)行統(tǒng)計(jì)學(xué)分析。采用描述性統(tǒng)計(jì)分析對(duì)各組人群人口學(xué)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析。采用單因素方差分析對(duì)不同體重組間L1～4和股骨頸的BMC及BMD進(jìn)行分析比較。采用LSD-t檢驗(yàn)比較大體重組、標(biāo)準(zhǔn)體重組和小體重組兩兩組間的差異。采用多重線性回歸分析年齡、體重分別對(duì)腰椎及股骨頸BMC的影響。P<0.05表示差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

2 結(jié)果

2.1 不同體重組人群的相關(guān)信息比較

不同體重組人群的人口學(xué)特征比較見表1，可見不同體重組人群體質(zhì)量指數(shù)(body mass index，BMI)存在明顯差異(單因素方差分析顯示，F(xiàn)=579.978，P<0.001)。不同體重組人群DXA測(cè)量所得的骨礦含量及骨密度T值結(jié)果見表2。

表1 不同體重組人群人口學(xué)特征Table 1 Demographic characteristics of people in different body weight groups

表2 不同體重組人群的骨礦含量及骨密度T值Table 2 Bone mineral content and bone mineral density T value of people in different body weight groups

2.2 不同體重組間L1～4和股骨頸骨礦含量及骨密度T值的分析比較

不同體重組間L1～4骨礦含量的單因素方差分析結(jié)果示，F(xiàn)=116.804，P<0.001，認(rèn)為不同體重組人群中，各組間L1～4骨礦含量不全相同，見圖1。不同體重組間L1～4骨密度T值的單因素方差分析結(jié)果示，F(xiàn)=95.37，P<0.001，認(rèn)為不同體重組人群中，各組間L1～4骨密度T值不全相同，見圖2。不同體重組間股骨頸骨礦含量的單因素方差分析結(jié)果示，F(xiàn)=99.415，P<0.001，認(rèn)為不同體重組人群中，各組間股骨頸骨礦含量不全相同，見圖3。不同體重組間股骨頸骨密度T值的單因素方差分析結(jié)果示，F(xiàn)=61.49，P<0.001，認(rèn)為不同體重組人群中，各組間股骨頸骨密度T值不全相同，見圖4。

圖1 不同體重組人群腰椎BMC值的單因素方差分析 Fig.1 Single factor variance analysis of lumbar vertebra BMC in different weight groups

圖2 不同體重組人群腰椎骨密度T值的單因素方差分析Fig.2 Single factor variance analysis of T values of lumbar vertebra BMD in different weight groups

圖3 不同體重組人群股骨頸BMC值的單因素方差分析Fig.3 Single factor variance analysis of femoral neck BMC in different weight groups

圖4 不同體重組人群股骨頸骨密度T值的單因素方差分析Fig.4 Single factor variance analysis of T values of femoral neck BMD in different weight groups

2.3 不同體重組兩兩組間骨礦含量及骨密度T值的差異比較

采用LSD-t檢驗(yàn)對(duì)不同體重組間L1～4骨礦含量和L1～4骨密度T值進(jìn)行兩兩比較分析結(jié)果見表3、4。結(jié)果顯示，低體重組的L1～4骨礦含量及骨密度T值明顯低于標(biāo)準(zhǔn)體重組和高體重組人群(P<0.001)。標(biāo)準(zhǔn)體重組的L1～4骨礦含量與高體重組人群無明顯差異(P>0.05)，但投影面積標(biāo)化BMC得到aBMD的T值比較分析顯示，標(biāo)準(zhǔn)體重組高于高體重組(P<0.01)。

表3 不同體重組人群L1～4 BMC的兩兩比較Table 3 Pairwise comparison results of L1-4 BMC in different body weight groups

采用LSD-t檢驗(yàn)對(duì)不同體重組間股骨頸骨礦含量和股骨頸骨密度T值進(jìn)行兩兩比較分析結(jié)果見表5、6。結(jié)果顯示，低體重組的股骨頸骨礦含量及骨密度T值明顯低于標(biāo)準(zhǔn)體重組和高體重組人群(P<0.001)。標(biāo)準(zhǔn)體重組的股骨頸骨礦含量及骨密度T值高于高體重組人群(P<0.05)。

表4 不同體重組人群L1～4骨密度T值的兩兩比較Table 4 Pairwise comparison results of L1-4 bone mineral density T value in different body weight groups

表5 不同體重組人群股骨頸BMC的兩兩比較Table 5 Pairwise comparison results of femoral neck BMC in different body weight groups

表6 不同體重組人群股骨頸骨密度T值的兩兩比較Table 6 Pairwise comparison results of femoral neck bone mineral density T value in different body weight groups

2.4 多重線性回歸分析各因素對(duì)骨礦含量的影響

采用多重線性回歸分析體重、年齡對(duì)L1～4骨礦含量的影響，年齡、體重均對(duì)L1～4骨礦含量有影響。隨著年齡增長(zhǎng)，L1～4骨礦含量下降，年齡每升高1歲，L1～4骨礦含量下降0.364；隨著體重增長(zhǎng)，L1～4骨礦含量升高，體重每增長(zhǎng)1 kg，L1～4骨礦含量升高0.548 g。

采用多重線性回歸分析體重、年齡對(duì)股骨頸骨礦含量的影響，年齡、體重均對(duì)股骨頸骨礦含量有影響。隨著年齡增長(zhǎng)，股骨頸骨礦含量下降，年齡每升高1歲，股骨頸骨礦含量下降0.031 g；隨著體重增長(zhǎng)，股骨頸骨礦含量升高，體重每增長(zhǎng)1 kg，股骨頸骨礦含量升高0.025 g。

3 討論

3.1 體重對(duì)骨礦含量及其標(biāo)化的影響

本研究發(fā)現(xiàn)，不同體重組間L1～4骨密度和BMC股骨頸均存在差異，標(biāo)準(zhǔn)體重組及大體重組的腰椎和股骨頸BMC均明顯高于小體重組。采用投影面積標(biāo)化BMC后，標(biāo)準(zhǔn)體重組及大體重組人群的骨密度T值也明顯高于小體重組。因而小體重組人群確診骨質(zhì)疏松的概率大大增加。由于椎體或股骨均是三維骨結(jié)構(gòu)，采用投影面積標(biāo)化，屬于不全標(biāo)化。在單位體積骨礦含量相同的情況下，大體重組即大骨骼組往往漏診骨質(zhì)疏松，小體重組人群即小骨骼組往往誤診骨質(zhì)疏松，造成醫(yī)療資源的浪費(fèi)[2]。同樣，柴生颋等對(duì)1936例骨質(zhì)疏松患者的回顧性分析發(fā)現(xiàn)，體重指數(shù)與骨密度 T 值呈正相關(guān)關(guān)系[5]。Liu等測(cè)量了腰椎(5510例)和股骨近端(4710例)的BMC和aBMD發(fā)現(xiàn)，應(yīng)用aBMD診斷骨質(zhì)疏松癥時(shí)，高、中、低體重患者的患病率分別為7.55%、16.39%和25.83%。而wBMC診斷骨質(zhì)疏松的患病率分別為21.8%、18.03%和11.64%。wBMC可減少大體重患者的漏診，減少小體重患者的誤診，wBMC對(duì)任何年齡的骨質(zhì)疏松患者都是可行的[6-7]。

有許多學(xué)者探討采用體積標(biāo)化骨礦含量來排除骨骼大小對(duì)骨礦含量的影響。王文志等[8]采用DXA儀測(cè)的投影面積(cm2)，通過正方體數(shù)學(xué)模式(腰椎)和圓柱體數(shù)學(xué)模式(股骨頸)分別獲得骨體積，使用骨體積來標(biāo)化骨礦含量，同樣采用T值診斷法。相較于vBMD，aBMD引起的小骨腰椎和股骨頸誤診率分別為16%和11.6%，大骨腰椎和股骨頸漏診率分別為7%和18%。Liao等[9]研究發(fā)現(xiàn)，當(dāng)骨骼大小即脊柱前后位的投影面積改變1個(gè)標(biāo)準(zhǔn)差時(shí)，BMC、aBMD和vBMD分別改變28.2%、10.1%和1.69%。腰椎的投影面積大小會(huì)顯著影響aBMD和骨質(zhì)疏松癥的診斷，即投影面積越大，標(biāo)化后的BMD值越高、骨質(zhì)疏松癥檢出率越低；相反，腰椎投影面積越小，標(biāo)化后的BMD值越低，骨質(zhì)疏松癥檢出率越高。vBMD不隨腰椎投影面積大小變化，對(duì)于不同骨骼大小和不同體重人群，vBMD對(duì)骨質(zhì)疏松診斷的穩(wěn)定性明顯優(yōu)于aBMD。同樣，Cheng等[10]通過回歸方法調(diào)整了體重、BMI及脊柱前后徑，發(fā)現(xiàn)在低體重、低BMI及低脊柱前后徑的人群中，DXA診斷骨質(zhì)疏松癥的患病率降低，而高體重、高BMI及高脊柱前后徑的骨質(zhì)疏松癥的患病率增加。DXA所測(cè)得的腰椎或股骨頸aBMD與體重、BMI或脊柱前后徑密切相關(guān)，影響骨質(zhì)疏松癥的診斷，QCT所測(cè)得的脊柱vBMD與這三因素?zé)o關(guān)。多重線性回歸分析，同樣發(fā)現(xiàn)體重和身高是影響B(tài)MC及aBMD的主要因素[9,11]。然而vBMD的計(jì)算是基于腰椎為立方體結(jié)構(gòu)，股骨頸為圓柱體結(jié)構(gòu)進(jìn)行估算的?；铙w中，骨體積不能直接獲得，因而采用骨體積標(biāo)化骨礦含量費(fèi)時(shí)費(fèi)力且同樣存在誤差。采用體重標(biāo)化骨礦含量更加準(zhǔn)確，排除體重的影響，可以更好地評(píng)估骨密度、預(yù)測(cè)骨強(qiáng)度。

同本研究結(jié)果類似，大多數(shù)研究發(fā)現(xiàn)對(duì)骨量最有決定意義的因素是體重和年齡。健康青年女性的脊椎和全身骨礦含量與體重的相關(guān)系數(shù)都在0.8～0.9。用體重標(biāo)化骨礦含量診斷骨質(zhì)疏松符合生物力學(xué)要求。

3.2 人體成分分析對(duì)骨礦含量的影響

本研究發(fā)現(xiàn)，標(biāo)準(zhǔn)體重組人群較低體重、高體重人群擁有更高的骨礦含量。標(biāo)準(zhǔn)體重組人群略高于高體重人群，分析原因可能是由于人體成分不同，肌肉或者脂肪組織對(duì)于骨礦含量的作用不同。Ivuskans等[12]研究了超重對(duì)11～13歲男童骨礦狀態(tài)的影響發(fā)現(xiàn)，超重男孩與正常體重男孩相比，有更高的BMD、BMC和BMC/身高比。van Leeuwen等[13]系統(tǒng)回顧發(fā)現(xiàn)，超重或肥胖兒童的全身骨礦物質(zhì)含量明顯高于正常體重兒童，全身骨密度也有類似的結(jié)果。

El Hage等[14]對(duì)不同體重青少年的骨礦含量分析發(fā)現(xiàn)，肥胖男孩的全身骨礦表觀骨密度低于超重和正常體重男孩(P<0.05)。調(diào)整體重后，肥胖男孩與超重和正常體重男孩相比，全身BMC、全身骨礦含量/身高和全身骨密度值均較低(P<0.05)。因此，體重增加特別是體脂肪的增加導(dǎo)致的骨生長(zhǎng)不足以彌補(bǔ)較高的脂肪指數(shù)對(duì)骨施加的較高機(jī)械負(fù)荷。過度肥胖對(duì)進(jìn)入青春期的男孩的骨礦密度發(fā)育沒有保護(hù)作用[12]。

目前，很多學(xué)者已經(jīng)發(fā)現(xiàn)了通用的投影面積標(biāo)化BMC，存在較大誤差，導(dǎo)致低體重人群的誤診，導(dǎo)致醫(yī)療資源的浪費(fèi)，高體重人群的漏診、不提前干預(yù)、增加后期骨折發(fā)生風(fēng)險(xiǎn)。同時(shí)也出現(xiàn)了采用體積標(biāo)化、身高標(biāo)化BMC等多種標(biāo)化方式的研究。而體積標(biāo)化考慮到目前的研究手段，無法從活體中直接獲取骨密度，采用腰椎類似立方體、股骨頸類似圓柱體的計(jì)算同樣存在誤差。本研究發(fā)現(xiàn)，采用體重標(biāo)化可以較好地避免以上問題。然而在采用體重標(biāo)化的時(shí)候，較多的研究已經(jīng)證實(shí)了人體成分組成不同對(duì)BMC的影響也不同[14-15]。Kapus等[16-17]觀察在絕經(jīng)后女性人群中，人體體脂肪指數(shù)或瘦指數(shù)與腰椎、股骨頸骨密度存在不同程度的相關(guān)關(guān)系，Rosangela Villa Marin-Mio等[18]在驗(yàn)證各人體組成成分體重、瘦指數(shù)、體脂量對(duì)骨密度的影響中發(fā)現(xiàn)，瘦指數(shù)可解釋超過30%的骨密度結(jié)果，這一研究結(jié)果提示維持健康的肌肉質(zhì)量可以提高骨密度，有助于降低骨質(zhì)疏松的風(fēng)險(xiǎn)。未來的研究應(yīng)該將人體成分分析納入骨礦含量標(biāo)化計(jì)算中。

綜上所述，采用面積、體積或體重等不同指標(biāo)標(biāo)化骨礦含量的最終目的，都是為了更加準(zhǔn)確地預(yù)測(cè)骨強(qiáng)度，評(píng)估骨折發(fā)生風(fēng)險(xiǎn)，以提前干預(yù)避免風(fēng)險(xiǎn)發(fā)生，降低殘疾或殘障發(fā)生率。WHO推薦的骨質(zhì)疏松診斷標(biāo)準(zhǔn)為脊柱或股骨頸BMD的T≤-2.5，然而發(fā)生脆性骨折患者中有70%不符合該診斷標(biāo)準(zhǔn)，BMD不能重復(fù)預(yù)測(cè)骨折風(fēng)險(xiǎn)。此外，還有學(xué)者提出采用骨小梁評(píng)分以更好地區(qū)分骨骼結(jié)構(gòu)健康狀況[19-21]。因此，在臨床應(yīng)用中，如何選擇預(yù)測(cè)骨強(qiáng)度的最佳指標(biāo)，評(píng)估骨折風(fēng)險(xiǎn)，提高對(duì)骨質(zhì)疏松患者的管理效率，尚需更進(jìn)一步的研究。