太原地区正常和骨折患者胫骨定量超声骨量及骨折阈值的测定
作者：董进 张志利 郭述贞 刘望彭 南冀萍 王萍
单位：030001太原，山西医科大学第一医院内分泌科
关键词：骨密度；骨质疏松；骨折；超声检查
中华妇产科杂志990202 【摘要】 目的 确定太原地区健康妇女胫骨定量超声测量(QUS)的正常参考值范围,探讨用QUS对骨质疏松的诊断标准及骨折阈值的界限。方法 采用QUS方法对1 681例7～92岁居住在太原地区的健康妇女和63例46～91岁的骨折患者测定胫骨QUS值。结果 正常妇女胫骨QUS值在30岁以前随年龄的增加而增加;峰值在30～40岁,50岁以后胫骨QUS值显著下降;胫骨QUS值与绝经时间呈负相关性(P<0.01);以20～40岁妇女胫骨QUS
减2.5s为界限值(3 667 m/s),63例骨折中的59例(93.7%)胫骨QUS值低于此界限值。结论 20～40岁妇女胫骨QUS值的 减2.5s可作为妇女骨质疏松症的骨折危险阈值。
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Measurement of Tibia Bone Content and Fracture Threshold by Quantitative Ultrasonography in Normal and Fractured Women in Taiyuan DONG Jin, ZHANG Zhili, GUO Shuzhen, et al.The First Clinic College, Shanxi Medical University, Taiyuan 030001
【Abstract】 Objective To establish the reference range of tibia bone content in normal female of Taiyuan area and to explore the diagnostic criterion for osteoporotic fracture threshold by quantitative ultrasonography (QUS). Methods The tibia bone contents (QUS value) of 1 681 normal women (aged 7～92 years) and 63 fractured women (aged 46～91) in Taiyuan were measured by QUS. Results The QUS value increased with age in normal women before age 30, and peaked at age 30～40, then decreased and reached significance after age 50. There was a negative correlation between QUS value and duration after menopause (P<0.01). Taken the mean QUS value of normal female aged 20～40 years minus 2.5 s (3 667 m/s) as a cutoff threshold, 93.7% of the 63 fractured women had their QUS value below this threshold. Conclusion It is suggested that the above cutoff QUS value may be considered as the risk threshold of osteoporotic fracture in women.
, 百拇医药
【Key words】 Bone density Osteoporosis Fractures Ultrasonography
骨质疏松症(osteoporosis)是以骨量减少、骨脆性增加和骨折危险性升高为表现的一种全身性骨代谢障碍性疾病。发病率、死亡率高,治疗费用大,尚缺乏有效的治疗方法,关键在于预防[1]。尤其是妇女绝经后期,骨质疏松症的发病率持续上升,由此引起的骨折危险性也逐渐增加[2]。目前,骨质疏松症的诊断常以低于同性别、同部位峰值骨量2.5s的骨密度(BMD)为诊断标准。但BMD不能完全反映骨弹性、骨强度,故不能很好地预测骨折危险程度。定量超声测量(quantitative ultrasound measurement,QUS)骨量,是一种诊断骨质疏松症和预测骨折危险性的新技术，不同于其他基于骨矿盐对射线吸收的原理,不但可以反映BMD，而且可以反映骨的弹性结构和脆性[3]。本研究对正常妇女和骨折患者胫骨QUS值进行测定,探讨用胫骨QUS测定诊断骨质疏松症的标准和骨折危险阈值。
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资料与方法
一、研究对象
1.正常妇女：选择1996～1997年居住在太原地区健康志愿者和在我院门诊体检的正常妇女1 681例,年龄7～92岁，均经仪器自带问卷式专用软件系统询问病史和身体检查，除外甲状腺机能亢进、糖尿病等影响骨代谢的各种疾病，卵巢、子宫等妇科疾病，严重的心、肝、脑、肾等疾病；半年内未用激素及影响钙磷代谢的药物[4]。以每10岁为一个年龄段,共分为10个年龄段。其中,7～20岁为两个青少年年龄段，20～40岁为两个峰骨量年龄段,40～50岁为围绝经期年龄段,50～92岁为5个绝经后年龄段。平均绝经年龄为54.7岁,其中绝经后妇女821例,最长绝经时间为46年。
2.骨折患者:63例，与正常妇女同期，年龄46～91岁;其中,40～50岁为围绝经期年龄段,50岁以后为5个绝经后年龄段;绝经前2例,绝经后61例,平均绝经年龄52.8岁,最长绝经时间为51年。所有骨折患者均经X线摄片确诊，其中脊椎骨折42例,骨股头骨折14例,其他部位骨折7例。
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二、方法
采用Soundscan 2000型定量超声骨量仪(以色列Myriad公司产品)。测量时受检者仰卧位,探头放置于皮肤表面,检查内踝中部突出点至胫骨顶部粗隆之间的1/2处。采用标准超声凝胶以获得良好的回声。测量指标采用超声传导速度[speed of sound,SOS(m/s)]与低于正常峰值SOS的s。系统测定误差<0.3%。
三、统计学处理
将各年龄段、各绝经时间段测得的所有QUS值以±s表示，将数据输入state works数据库,在统计专用微机(美国萍果公司)上将数据进行t检验与方差分析。
结 果
一、正常妇女胫骨QUS的变化与年龄的关系
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30岁以前的3个年龄段,胫骨QUS值随年龄的增长而增加,胫骨QUS值每年以0.5%的速度增加,平均胫骨QUS值为3 837 m/s; 30～40岁胫骨QUS值达高峰,20～40岁2个年龄段间胫骨QUS值差异无显著性(P>0.05),平均胫骨QUS值为3 896 m/s;40岁以后胫骨QUS值开始以每年0.2%的速度下降,平均胫骨QUS值为3 757 m/s; 50岁以后各年龄段胫骨QUS值开始以每年0.7%的速度显著降低(P<0.01),平均胫骨QUS值为3 703 m/s。
二、太原地区骨折患者与正常妇女胫骨QUS值的关系
骨折患者各年龄段胫骨QUS值，均显著低于相应年龄段正常妇女的胫骨QUS值(P<0.01),尤以绝经后的年龄段为著;其中,40～岁年龄段平均胫骨QUS值为3 643 m/s; 50～90岁年龄段胫骨QUS值开始以每年0.8%的速度显著降低(P<0.01)，平均胫骨QUS值为3 544 m/s。见表1。
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表1 骨折患者的SOS及s值的测定结果 年龄(岁)
总例数
SOS(m/s，±s)
s
40～
9
3 642±117
-2.9
50～
16
3 645±131
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-3.0
60～
21
3 615± 80
-3.2
70～
12
3 555±117
-3.8
80～
3
3 465± 75
-4.7
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90～91
2
3 441± 64
-4.9
三、骨折患者QUS危险阈值的确定
根据20～40岁正常妇女胫骨QUS(即峰骨量)减2.5 s,得出胫骨QUS界限值3 667 m/s，并算出正常妇女和骨折患者低于各年龄段胫骨QUS界限值的检出率，正常妇女平均为29.3%,骨折患者平均为93.7%。见表2。
表2 40岁以上正常妇女和骨折患者低于
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峰骨量2.5 s界限值的检出率 类别
年龄(岁)
总例数
检出例数
检出率(%)
正常妇女
40～
309
56
18.1
50～
260
59
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22.7
60～
290
82
28.3
70～
154
83
53.9
80～
39
24
61.5
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90～92
7
6
6/7*
骨折患者
40～
9
8
8/9*
50～
16
15
93.6
, 百拇医药
60～
21
19
90.5
70～
12
12
100.0
80～
3
3
3/3*
90～91
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2
2
3/2*
*例数少于10，不计算百分比
四、正常妇女胫骨QUS值变化与绝经时间的关系
758例正常妇女绝经后胫骨QUS值水平随绝经时间增加而降低(P<0.01),胫骨QUS值降低主要发生在绝经后10年以内，绝经5、10、15、20年的SOS分别为3 723、3 684、3 676和3 662 m/s。
讨 论
骨质疏松症对健康的最大危害不仅在BMD的降低,而且骨结构破坏、骨脆性增加、骨强度下降,特别是长骨皮质骨量的丢失而导致骨弹性的下降,最终导致骨折。当前，骨质疏松症的诊断主要是测定以反应骨骼矿物质含量为主的BMD测量法,如:X线摄片，单光子、双光子、单能X线、双能X线吸收测量(DEXA)，定量计算机断层扫描，放射线核素测定等，不能完全反映骨弹性和骨小梁结构。QUS是利用超声波在胫骨皮质层中的传导速度与骨骼的强度成正比的原理,来反映骨骼的机械强度[3]。因此在反映BMD同时，可以反映骨的弹性结构与脆性。本研究采用QUS仪对正常妇女和骨折患者行胫骨分析，结果显示,正常妇女30岁以前胫骨QUS值随年龄的增长而增加，30～40岁达高峰，50岁以后显著下降。与Baner等[5]采用DEXA测定的BMD结果相同。表明，胫骨QUS可以很好地反映BMD的变化规律[6]。Korczyk等[7]采用DEXA和QUS分别对正常人和骨质疏松症患者的不同部位进行测定,结果表明不同部位的QUS与DEXA的相关性好(r=0.90)。不同部位的QUS可以反映骨矿含量，而且QUS骨质疏松症诊断敏感性高于单光子吸收测量(SPA)(QUS CV=0.12%)。说明QUS的精密度高,是诊断骨质疏松症较好的方法之一[8]。
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胫骨QUS水平取决于峰骨量和骨丢失率,峰骨量越低或出现越早,发生骨质疏松症的危险就越大。峰骨量过后,开始出现骨丢失。一般认为,从峰骨量至绝经时骨量呈均匀下降。每年有0.5%～1.0%的骨量丢失。绝经后期,由于雌激素降低,骨量丢失每年可达3%～5%以上,并持续10年,终身丢失骨量峰值的30%～40%[2]。本研究中758例绝经后正常妇女的胫骨QUS值同样表现为随绝经时间增加而降低,胫骨QUS值降低主要在绝经后10年以内。
由于胫骨QUS是测量长骨密质骨的骨小梁结构,而长骨负担人体重量的70%以上,故胫骨QUS能准确、早期地诊断骨质疏松症,并预报骨折的可能性。由于骨质疏松症是全身性骨矿含量减少,测量全身任何部位均可反映骨量下降,而目前测量QUS有胫骨、跟骨和指骨等不同测量部位,其中胫骨QUS是反映长骨骨小梁结构的变化,受外界如骨质增生、骨骼变异等的干扰较小，故以胫骨QUS最为稳定[9]。
参考文献
, 百拇医药
1 Noteloritz M. Osteoporosis: screening,prevention and management. Fertil Steril,1993,59:707-710.
2 Melton LJ, Chrischilles EA, Cooper C, et al.Perspective:how many women have osteoporosis? J Bone Miner Res,1992,7:1005-1010.
3 Schott AM,Weill-engerer S,Hans D, et al. Ultrasound discriminate patients hip fractures equally well as independently of bone mineral density. J Bone Miner Res,1995,10:243-249.
, 百拇医药
4 董进,南冀萍,张志利，等. 西部地区正常人群定量超声骨量分布的研究. 中国骨质疏松杂志,1997,3:60-62.
5 Baner DC, Gluer CC, Genant HK, et al. Quantitative ultrasound and vertebral fracture in postmenopausal women. Fracture intervention trial research group. J Bone Miner Res,1995,10:353-358.
6 Foldes AJ, Popovlzer MM. Ultrasound measurement of the tibia: clinical evaluation. Bone, 1995, 16:70-76.
7 Korczyk P,Hoszowski K,Talajko A, et al. Evaluation of reproducibility and precision of ultrasounic measurements of the calcaneus for diagnosing osteopenia. Pol-Ttyg-Lek, 1993,48(3):28-30.
, 百拇医药
8 Ross P, Huang C, Davis J, et al. Predicting vertebral deformity using bone densitometry at various skeletal sites and calcaneus ultrasound. Bone,1995,16:325-332.
9 Delmas PD. Bone mass measurement: how,where,when,and why? Int Fertil Menopausal Stud, 1993,38(2):70-76.
(收稿：1998-02-09 修回：1998-07-01), http://www.100md.com
单位：030001太原，山西医科大学第一医院内分泌科
关键词：骨密度；骨质疏松；骨折；超声检查
中华妇产科杂志990202 【摘要】 目的 确定太原地区健康妇女胫骨定量超声测量(QUS)的正常参考值范围,探讨用QUS对骨质疏松的诊断标准及骨折阈值的界限。方法 采用QUS方法对1 681例7～92岁居住在太原地区的健康妇女和63例46～91岁的骨折患者测定胫骨QUS值。结果 正常妇女胫骨QUS值在30岁以前随年龄的增加而增加;峰值在30～40岁,50岁以后胫骨QUS值显著下降;胫骨QUS值与绝经时间呈负相关性(P<0.01);以20～40岁妇女胫骨QUS
减2.5s为界限值(3 667 m/s),63例骨折中的59例(93.7%)胫骨QUS值低于此界限值。结论 20～40岁妇女胫骨QUS值的 减2.5s可作为妇女骨质疏松症的骨折危险阈值。, http://www.100md.com
Measurement of Tibia Bone Content and Fracture Threshold by Quantitative Ultrasonography in Normal and Fractured Women in Taiyuan DONG Jin, ZHANG Zhili, GUO Shuzhen, et al.The First Clinic College, Shanxi Medical University, Taiyuan 030001
【Abstract】 Objective To establish the reference range of tibia bone content in normal female of Taiyuan area and to explore the diagnostic criterion for osteoporotic fracture threshold by quantitative ultrasonography (QUS). Methods The tibia bone contents (QUS value) of 1 681 normal women (aged 7～92 years) and 63 fractured women (aged 46～91) in Taiyuan were measured by QUS. Results The QUS value increased with age in normal women before age 30, and peaked at age 30～40, then decreased and reached significance after age 50. There was a negative correlation between QUS value and duration after menopause (P<0.01). Taken the mean QUS value of normal female aged 20～40 years minus 2.5 s (3 667 m/s) as a cutoff threshold, 93.7% of the 63 fractured women had their QUS value below this threshold. Conclusion It is suggested that the above cutoff QUS value may be considered as the risk threshold of osteoporotic fracture in women.
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【Key words】 Bone density Osteoporosis Fractures Ultrasonography
骨质疏松症(osteoporosis)是以骨量减少、骨脆性增加和骨折危险性升高为表现的一种全身性骨代谢障碍性疾病。发病率、死亡率高,治疗费用大,尚缺乏有效的治疗方法,关键在于预防[1]。尤其是妇女绝经后期,骨质疏松症的发病率持续上升,由此引起的骨折危险性也逐渐增加[2]。目前,骨质疏松症的诊断常以低于同性别、同部位峰值骨量2.5s的骨密度(BMD)为诊断标准。但BMD不能完全反映骨弹性、骨强度,故不能很好地预测骨折危险程度。定量超声测量(quantitative ultrasound measurement,QUS)骨量,是一种诊断骨质疏松症和预测骨折危险性的新技术，不同于其他基于骨矿盐对射线吸收的原理,不但可以反映BMD，而且可以反映骨的弹性结构和脆性[3]。本研究对正常妇女和骨折患者胫骨QUS值进行测定,探讨用胫骨QUS测定诊断骨质疏松症的标准和骨折危险阈值。
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资料与方法
一、研究对象
1.正常妇女：选择1996～1997年居住在太原地区健康志愿者和在我院门诊体检的正常妇女1 681例,年龄7～92岁，均经仪器自带问卷式专用软件系统询问病史和身体检查，除外甲状腺机能亢进、糖尿病等影响骨代谢的各种疾病，卵巢、子宫等妇科疾病，严重的心、肝、脑、肾等疾病；半年内未用激素及影响钙磷代谢的药物[4]。以每10岁为一个年龄段,共分为10个年龄段。其中,7～20岁为两个青少年年龄段，20～40岁为两个峰骨量年龄段,40～50岁为围绝经期年龄段,50～92岁为5个绝经后年龄段。平均绝经年龄为54.7岁,其中绝经后妇女821例,最长绝经时间为46年。
2.骨折患者:63例，与正常妇女同期，年龄46～91岁;其中,40～50岁为围绝经期年龄段,50岁以后为5个绝经后年龄段;绝经前2例,绝经后61例,平均绝经年龄52.8岁,最长绝经时间为51年。所有骨折患者均经X线摄片确诊，其中脊椎骨折42例,骨股头骨折14例,其他部位骨折7例。
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二、方法
采用Soundscan 2000型定量超声骨量仪(以色列Myriad公司产品)。测量时受检者仰卧位,探头放置于皮肤表面,检查内踝中部突出点至胫骨顶部粗隆之间的1/2处。采用标准超声凝胶以获得良好的回声。测量指标采用超声传导速度[speed of sound,SOS(m/s)]与低于正常峰值SOS的s。系统测定误差<0.3%。
三、统计学处理
将各年龄段、各绝经时间段测得的所有QUS值以
±s表示，将数据输入state works数据库,在统计专用微机(美国萍果公司)上将数据进行t检验与方差分析。结 果
一、正常妇女胫骨QUS的变化与年龄的关系
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30岁以前的3个年龄段,胫骨QUS值随年龄的增长而增加,胫骨QUS值每年以0.5%的速度增加,平均胫骨QUS值为3 837 m/s; 30～40岁胫骨QUS值达高峰,20～40岁2个年龄段间胫骨QUS值差异无显著性(P>0.05),平均胫骨QUS值为3 896 m/s;40岁以后胫骨QUS值开始以每年0.2%的速度下降,平均胫骨QUS值为3 757 m/s; 50岁以后各年龄段胫骨QUS值开始以每年0.7%的速度显著降低(P<0.01),平均胫骨QUS值为3 703 m/s。
二、太原地区骨折患者与正常妇女胫骨QUS值的关系
骨折患者各年龄段胫骨QUS值，均显著低于相应年龄段正常妇女的胫骨QUS值(P<0.01),尤以绝经后的年龄段为著;其中,40～岁年龄段平均胫骨QUS值为3 643 m/s; 50～90岁年龄段胫骨QUS值开始以每年0.8%的速度显著降低(P<0.01)，平均胫骨QUS值为3 544 m/s。见表1。
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表1 骨折患者的SOS及s值的测定结果 年龄(岁)
总例数
SOS(m/s，
±s)s
40～
9
3 642±117
-2.9
50～
16
3 645±131
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-3.0
60～
21
3 615± 80
-3.2
70～
12
3 555±117
-3.8
80～
3
3 465± 75
-4.7
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90～91
2
3 441± 64
-4.9
三、骨折患者QUS危险阈值的确定
根据20～40岁正常妇女胫骨QUS
(即峰骨量)减2.5 s,得出胫骨QUS界限值3 667 m/s，并算出正常妇女和骨折患者低于各年龄段胫骨QUS界限值的检出率，正常妇女平均为29.3%,骨折患者平均为93.7%。见表2。表2 40岁以上正常妇女和骨折患者低于
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峰骨量2.5 s界限值的检出率 类别
年龄(岁)
总例数
检出例数
检出率(%)
正常妇女
40～
309
56
18.1
50～
260
59
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22.7
60～
290
82
28.3
70～
154
83
53.9
80～
39
24
61.5
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90～92
7
6
6/7*
骨折患者
40～
9
8
8/9*
50～
16
15
93.6
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60～
21
19
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70～
12
12
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80～
3
3
3/3*
90～91
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2
2
3/2*
*例数少于10，不计算百分比
四、正常妇女胫骨QUS值变化与绝经时间的关系
758例正常妇女绝经后胫骨QUS值水平随绝经时间增加而降低(P<0.01),胫骨QUS值降低主要发生在绝经后10年以内，绝经5、10、15、20年的SOS分别为3 723、3 684、3 676和3 662 m/s。
讨 论
骨质疏松症对健康的最大危害不仅在BMD的降低,而且骨结构破坏、骨脆性增加、骨强度下降,特别是长骨皮质骨量的丢失而导致骨弹性的下降,最终导致骨折。当前，骨质疏松症的诊断主要是测定以反应骨骼矿物质含量为主的BMD测量法,如:X线摄片，单光子、双光子、单能X线、双能X线吸收测量(DEXA)，定量计算机断层扫描，放射线核素测定等，不能完全反映骨弹性和骨小梁结构。QUS是利用超声波在胫骨皮质层中的传导速度与骨骼的强度成正比的原理,来反映骨骼的机械强度[3]。因此在反映BMD同时，可以反映骨的弹性结构与脆性。本研究采用QUS仪对正常妇女和骨折患者行胫骨分析，结果显示,正常妇女30岁以前胫骨QUS值随年龄的增长而增加，30～40岁达高峰，50岁以后显著下降。与Baner等[5]采用DEXA测定的BMD结果相同。表明，胫骨QUS可以很好地反映BMD的变化规律[6]。Korczyk等[7]采用DEXA和QUS分别对正常人和骨质疏松症患者的不同部位进行测定,结果表明不同部位的QUS与DEXA的相关性好(r=0.90)。不同部位的QUS可以反映骨矿含量，而且QUS骨质疏松症诊断敏感性高于单光子吸收测量(SPA)(QUS CV=0.12%)。说明QUS的精密度高,是诊断骨质疏松症较好的方法之一[8]。
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胫骨QUS水平取决于峰骨量和骨丢失率,峰骨量越低或出现越早,发生骨质疏松症的危险就越大。峰骨量过后,开始出现骨丢失。一般认为,从峰骨量至绝经时骨量呈均匀下降。每年有0.5%～1.0%的骨量丢失。绝经后期,由于雌激素降低,骨量丢失每年可达3%～5%以上,并持续10年,终身丢失骨量峰值的30%～40%[2]。本研究中758例绝经后正常妇女的胫骨QUS值同样表现为随绝经时间增加而降低,胫骨QUS值降低主要在绝经后10年以内。
由于胫骨QUS是测量长骨密质骨的骨小梁结构,而长骨负担人体重量的70%以上,故胫骨QUS能准确、早期地诊断骨质疏松症,并预报骨折的可能性。由于骨质疏松症是全身性骨矿含量减少,测量全身任何部位均可反映骨量下降,而目前测量QUS有胫骨、跟骨和指骨等不同测量部位,其中胫骨QUS是反映长骨骨小梁结构的变化,受外界如骨质增生、骨骼变异等的干扰较小，故以胫骨QUS最为稳定[9]。
参考文献
, 百拇医药
1 Noteloritz M. Osteoporosis: screening,prevention and management. Fertil Steril,1993,59:707-710.
2 Melton LJ, Chrischilles EA, Cooper C, et al.Perspective:how many women have osteoporosis? J Bone Miner Res,1992,7:1005-1010.
3 Schott AM,Weill-engerer S,Hans D, et al. Ultrasound discriminate patients hip fractures equally well as independently of bone mineral density. J Bone Miner Res,1995,10:243-249.
, 百拇医药
4 董进,南冀萍,张志利，等. 西部地区正常人群定量超声骨量分布的研究. 中国骨质疏松杂志,1997,3:60-62.
5 Baner DC, Gluer CC, Genant HK, et al. Quantitative ultrasound and vertebral fracture in postmenopausal women. Fracture intervention trial research group. J Bone Miner Res,1995,10:353-358.
6 Foldes AJ, Popovlzer MM. Ultrasound measurement of the tibia: clinical evaluation. Bone, 1995, 16:70-76.
7 Korczyk P,Hoszowski K,Talajko A, et al. Evaluation of reproducibility and precision of ultrasounic measurements of the calcaneus for diagnosing osteopenia. Pol-Ttyg-Lek, 1993,48(3):28-30.
, 百拇医药
8 Ross P, Huang C, Davis J, et al. Predicting vertebral deformity using bone densitometry at various skeletal sites and calcaneus ultrasound. Bone,1995,16:325-332.
9 Delmas PD. Bone mass measurement: how,where,when,and why? Int Fertil Menopausal Stud, 1993,38(2):70-76.
(收稿：1998-02-09 修回：1998-07-01), http://www.100md.com