当前位置: 首页 > 期刊 > 《中国骨质疏松杂志》 > 2000年第1期
编号:10238636
北京市区707例跟骨定量超声测定结果的分析
http://www.100md.com 《中国骨质疏松杂志》 2000年第1期
     作者:薛延 李瑾 张海文 朱玲 孙葆明

    单位:薛延 李瑾 张海文 朱玲 孙葆明(北京积水潭医院创伤骨科研究所骨与关节研究中心,100035)

    关键词:定量超声;超声振幅衰减;超声声速;刚度

    中国骨质疏松杂志000115 摘要 目的 测定北京市区正常成人跟骨定量超声参数,并与128例骨质疏松症患者进行比较。方法 采用UBIS 3000型定量超声仪,对北京市区579名正常成人,年龄为20至83岁(女366人,男213人)跟骨定量超声参数进行测量。结果 跟骨超声振幅衰减(BUA)和刚度(STI)的峰值女性在40~49岁,男性在50~59岁,超声声速(SOS)的峰值女性在40~49岁。各年龄组的BUA、SOS和STI男性均高于女性。BUA、SOS及STI在绝经后妇女明显低于绝经前妇女;骨质疏松症患者明显低于对照组。结论 跟骨BUA、SOS和STI随年龄增长而改变,这些参数可以明显区分绝经前和绝经后妇女;也能明显区分正常人和骨质疏松症患者。
, 百拇医药
    Calcaneal qantitative ultrasound measurements in 707 Beijing subjects

    Xue Yan,Li Jin,Zhang Haiwen,Zhu Ling,Sun Baoming

    (Department of Biochemistry Institute of Traumatology & Orthopaedics,Ji Shui Tan Hospital,Beijing,100035,China)

    Abstract Objective To meature the parameters of calcaneal quantitative ultrasound (QUS) in normal Beijing subjects,compared with osteoporotic patients.Methods Calcaneal parameters were measured in 579 normal Beijing subjects aged 20 to 83 (366 women and 213 men) and 128 osteoporotic patients by UBIS 3000 QUS.Results The peak values of broadband ultrasound attenuation (BUA) and stiffness (STI) of the calcaneus were both in 40-49 years for women and in 50-59 years for men;the peak value of sound of speed (SOS) was in 40-49 years for wemen.BUA,SOS and STI in men were greater than in women in different ages.BUA,SOS and STI were significantly lower in 192 postmenopausal women than in 174 premenopansal women and also they were significantly lower in 128 osteoporotic patients than in age matched normals.Conclusion BUA,SOS and STI of the calcaneus may change with age and they may be used to discriminate premenopausal and postmenopausal women and to discriminate normal and osteoporotic subjects.
, 百拇医药
    Key words Quantitative ultrasound Broadband ultrasound affenuation Sound of speed Stiffness

    八十年代以来由于单光子特别是双能X线吸收法(DXA)的应用,使非侵入法评价骨量取得了突飞猛进的发展,对骨质疏松症的早期诊断,预测骨折危险性和药物疗效评价起到积极推动作用[1,2],使我国骨质疏松诊断水平取得了长足的进步。我院自1990年使用美国Norland—XR系列的DXA以来,已测定了8000余例的健康人和患者。根据我们的体会DXA能较精确地评估周围骨、中轴骨及全身骨量的变化[3,4]。在90年代发展起来的定量超声(Quantitative Ultrasound,QUS)又一次引起人们的关注,这是因为QUS评价了除骨密度以外的骨强度和骨结构特性。在骨折的危险因素中尽管骨密度起着主要作用,但骨强度和骨结构在骨折发生中的作用也不可忽视。加之QUS具有廉价、便携、易于操作和无放射性的优势,特别是在预测骨折危险性方面的潜在能力[5,6],使其发展非常迅速。我院自1996年11月以来使用法国DMS公司生产的UBIS 3000型定量超声测定了北京市区579名健康成人和128名骨质疏松症患者跟骨超声振幅衰减(BUA)、超声声速(SOS)和刚度(STI)等参数的结果,以探讨这些参数与性别年龄的关系,以及在诊断骨质疏松上的价值。
, http://www.100md.com
    材料与方法

    1、对象

    健康受试者:北京市区20~83岁579名受试者,其中女性366人,男性213人,按10岁为1个年龄组,分为6组,职业包括干部、教师、工人和居民等,并除外影响骨代谢的各种疾病(如糖尿病、甲状腺机能亢进、甲状旁腺机能亢进等)。

    患者:原发性骨质疏松症患者依据WHO的诊断标准,采用Norland-XR-26型DXA测量腰椎(L2~L4)骨密度(BMD)小于同性别峰值骨量2.5个标准差者。其中女性86名(56±11岁)和男性45名(65±13岁)。

    2、方法

    记录受试者姓名、姓别、年龄、身高和体重并输入计算机。

    采用法国Diagnostic Medical Systems (DMS)公司生产的UBIS 3000型定量超声仪对右跟骨进行BUA和SOS测定,STI值按下列公式计算得到:STI=0.67×BUA+0.28×SOS-383,软件系统采用3.0版本。该仪器具有聚焦探头和高分辨率的跟骨成像系统,通过自动显示感兴趣区(ROI)和自动电子校准系数每日进行校准。体内CV:BUA为1.3±0.7%,SOS为0.6±0.4%(n=6);体外CV:BUA为0.09~0.26%。
, http://www.100md.com
    3、统计学处理:用t检验比较组间差异,结果以X±S表示。

    结果

    1、跟骨BUA和SOS与BMD相关性

    13例受试者(男7人,女6人),平均年龄为(56±13)岁。跟骨BUA、SOS与跟骨BMD的相关系数分别为0.872和0.629(P<0.05)。

    2、北京市区不同性别人群跟骨BUA、SOS和STI的结果见表1和表2。

    表1 北京市区366名女性跟骨BUA、SOS和STI与年龄关系(±s) 年龄

    (岁)

    n
, 百拇医药
    BUA(dB/MHz)

    SOS(m/s)

    STI(%)

    20~

    50

    61.8±12.3**

    1518±8

    83.2±10.5

    30~

    68

    63.1±8.6

    1518±16
, http://www.100md.com
    84.3±9.3

    40~

    56

    67.2±7.8

    1519±20

    87.3±10.9

    50~

    115

    61.5±70**

    1502±24**

    78.8±11.4**

, http://www.100md.com     60~

    64

    60.7±8.4**

    1494±24**

    76.0±12.2**

    70~

    13

    57.2±17.3**

    1490±27**

    73.0±19**

    与40岁年龄组比较**P<0.01表2 北京市区213名男性跟骨BUA、SOS和STI与年龄关系(±s) 年龄
, http://www.100md.com
    (岁)

    n

    BUA(dB/MHz)

    SOS(m/s)

    STI(%)

    20~

    42

    67.6±12.8

    1523±20

    88.7±14.2

    30~

    31

    71.6±7.3
, 百拇医药
    1526±39

    92.3±15.9

    40~

    45

    71.7±9.0

    1522±37

    91.2±16.4

    50~

    36

    72.8±10.6

    1525±31

    92.8±15.8
, http://www.100md.com
    60~

    37

    68.2±8.3*

    1514±31

    86.3±14.2

    70~

    22

    65.8±12.8*

    1502±20*

    81.7±14.2**

    与50~岁年龄组比较:*P<0.05**P<0.01
, http://www.100md.com
    表1和表2所示,女性峰值BUA、SOS和STI均在40~49岁。女性在20岁以后3种参数逐渐增高,40~49岁达到峰值,50岁以后又明显下降(P<0.01)。表3所示,绝经后妇女的BUA,明显低于绝经前妇女;SOS和STI绝经后往往也明显低于绝经前。

    表3 绝经前与绝经后妇女跟骨BUA、SOS和

    STI值比较(±s)

    n

    BUA(dB/MHz)

    SOS(m/s)

    STI(%)

    绝经前妇女
, http://www.100md.com
    174

    64.0±9.6

    1518±15

    84.9±10.2

    绝经后妇女

    192

    56.0±11.0***

    1497±23***

    73.6±14.3***

    与绝经前妇女比较:***P<0.001

    男性峰值BUA和STI均在50~59岁,而SOS在20~59岁变化不明显。实际上男性BUA在60岁以后SOS和STO在70岁以后明显下降(P<0.05)。比女性推迟10~20年。
, 百拇医药
    3、北京市区不同性别人群跟骨BUA、SOS和STI的累积降低率。

    表4表明,女性跟骨BUA和STI的累积降低率在50岁以后增加,并随年龄增长而增加;而男性跟骨BUA和STI累积降低率在60岁以后增加。无论是男性或女性跟骨SOS累积降低率虽然随年龄增长而略有增高,但与BUA相比,变化较小。

    表4 北京市区不同性别人群跟骨BUA、SOS和STI累积降低率(%) 年(岁)

    女性

    男性

    BUA

    SOS

    STI

    BUA
, 百拇医药
    SOS

    STI

    20~

    8.0

    0.6

    4.7

    7.1

    0.2

    4.4

    30~

    6.1

    0.6

    3.4
, 百拇医药
    1.6

    0

    0.5

    40~

    0

    0

    0

    1.5

    0.3

    1.7

    50~

    8.5

    1.1

    9.7
, 百拇医药
    0

    0.07

    0

    60~

    9.7

    1.6

    12.9

    6.3

    0.79

    7

    70~

    14.9

    1.9
, http://www.100md.com
    16.4

    9.6

    1.6

    12

    4、骨质疏松症患者跟骨BUA、SOS和STI的变化

    表5所示86例女性的发性骨质疏松症(POP)患者,跟骨BUA、SOS和STI与相应峰值比较,或者与年龄匹配的对照组比较,均明显降低(P<0.01或P<0.05)。BUA与STI均低于峰值1.5个标准差,SOS低于峰值1个标准差。42例男性POP患者跟骨BUA、SOS和STI与相应峰值比均明显降低P<0.01),BUA低于峰值1个标准差,SOS和STI低于峰值0.8个标准差,而与年龄匹配的对照组比较,男性POP患者跟骨BUA和STI明显低于对照组(P<0.01或P<0.05),但SOS与对照组无显著性差异。表5 128例原发性骨质疏松症患者跟骨BUA、SOS和STI值(X±S) 性别
, 百拇医药
    年龄(岁)

    n

    BUA(dB/MHz)

    SOS(m/s)

    STI(%)

    女

    56±11

    86

    54.4±10.1**△△

    1494±23**

    71.7±13.2**△△
, 百拇医药
    男

    65±13

    42

    62.1±10.1**△△

    1503±30**

    79.4±15**△△

    与同性别峰值骨量比较:*P<0.05**P<0.01

    与同性别年龄匹配对照组比较:△P<0.05△△P<0.01

    讨 论

, http://www.100md.com     1、方法学评价

    UBIS 3000型是一种具有聚焦探头成像系统的QUS。ROI可自动追踪跟骨BUA的最低值。由于采用了自动电子校正系统提高了BUA的精密度,使体外和体内CV分别为0.09%~0.26%及0.6%~2.0%。

    BMD与BUA相关性研究表明,13例受试者跟骨BMD与跟骨BUA呈高度相关性(r=0.872),跟骨BMD与跟骨SOS、腰椎(L2~L4)BMD呈中度相关(r分别为0.629和0.734),与Roux报道的结果相似[3]

    2、不同性别健康成人跟骨BUA、SOS和STI随年龄的变化规律

    北京市区健康成人跟骨BUA、SOS和STI随年龄增长的变化规律与我院曾报道的腰椎及股骨近端BMD随年龄增长的变化规律不完全相同[3,4,5]。首先腰椎和股骨峰值BMD在20~39岁,而跟骨峰值BUA、SOS和STI女性在40~49岁,男性在50~59岁。其次,腰椎及股骨BMD累积降低率在50岁以后增加,而跟骨BUA和STI女性在50岁以后,男性在60岁以后累积降低率增加,说明女性跟骨BUA、STI随年龄增长的变化规律比较接近腰椎和股骨BMD的变化规律。这可能是由于BUA主要受骨密度影响,其次受骨结构包括骨小梁数目、连接方式、小梁走向等影响,并受测量方向的影响。而SOS主要受骨弹性、骨形状大小、骨力学特性、骨组成和内部结构的影响,其次受骨密度影响[6,7,8]。因而跟骨SOS随年龄变化幅度较小,与腰椎、股骨BMD变化规律不太一致。第三,男性跟骨BUA和SOS、STI均高于女性,这与腰椎、股骨BMD相似。但男性BUA从20—59岁,SOS和STI从20—69岁各年龄组间无显著性差异,即随年龄的改变不明显。
, 百拇医药
    3、跟骨BUA和SOS能区分绝经前与绝经后妇女。

    如表3所示,绝经后妇女跟骨BUA、SOS和STI均明显低于绝经前妇女(P<0.001),说明BUA、SOS和STI能反映绝经后妇女比绝经前妇女骨量减少和骨强度下降的特点,能区别绝经前和绝经后的妇女[9]

    4、跟骨BUA和SOS在骨质疏松症诊断上的价值。

    如表4所示,对于腰椎(L2~L4)BMD均小于同性别年轻人平均骨量2.5个标准差的骨质疏松症患者的BUA和SOS、STI都明显低于同性别峰值骨量(P<0.01)或年龄匹配的对照组(P<0.05),说明跟骨BUA、SOS和STI均有诊断骨质疏松的价值[10]。然而与BMD不同的是女性骨质疏松症患者跟骨BUA和STI均低于同性别峰值1.5个标准差,SOS低于峰值1个标准差;男性骨质疏松症患者3项定量超声参数均低于同性别年轻人峰值0.8~1.0个标准差。以上结果说明:采用定量超声诊断骨质疏松症的标准有可能与DXA不同。以上只是我们的初步工作,最后的结论还需要更多的数据来证明。
, 百拇医药
    参考文献

    1 Cummings SR,Black DM,Nevitt MC.Bone desity at various sites for prediction of hip fractures.Lancet 1993;341:72-75.

    2 吴春营,李皎,樊波,等.非侵入性方法对骨矿和骨结构的分析 中国骨质疏松杂志,1995,1(1):24-32.

    3 Roux C,Fournier B,Laugier P,et al.Broadband ultrasound attenuation imaging.a new imaging method in osteopoeosis.J Bone Miner Res,1996,11(8):112-118.

    4 孟昭亨,潘信群,何玉香.252例正常人双能X线骨密度(DEXA)测量及其临床应用结果分析.创伤骨科学报,1993,2:101-105.
, 百拇医药
    5 薛延,董洁英,张海文,等.骨密度与骨代谢生化指标在原发性骨质疏松症诊断上的意义。中华内科杂志,1996;35(10):706-707.

    6 薛延.定量超声—一种骨质疏松和骨强度测定的新技术.中国骨质疏松杂志,1997,3(4):72-77.

    7 Turner CH,Eich M.Ultrasonic velocity as a predictor of strength in bovine canellous bone.Calcif Tissue Int,1991,49:116-119.

    8 Nicholson PHF,Muller R,Lowet G,et al.Do quantitative ultrasound measurments reflect structure independently of density in human vertebral cancellous bone?Bone,1998,23(5):425-431.
, http://www.100md.com
    9 Herd RJM,Ramalingham T,Rya PF,et al.Measurements of broadband ultrasonic attenuation in the calcaneus in premenopausal and postmenopausal women.Osteoporosis Int,1992,2:247-251.

    10 Alenfeld F,Wuster,CHR,Goetz M,et al.Diagnostic value of ultrasound measurements of bone mineral density on the metacarpals in healthy and osteoporotic.Bone,1995,16(Suppl 1):147a., 百拇医药