超声骨密度在小婴儿骨代谢相关疾病中的临床应用

2020-12-27梁静赵琳

世界最新医学信息文摘 2020年60期

梁静，赵琳

(昆明医科大学第二附属医院儿科，云南昆明)

1 小婴儿和超声骨密度的定义和意义

目前国内外大多数学者把小于三个月的婴儿小婴儿(infant)[1]。从出生至3月是生长发育最旺盛时期，对营养的需要较高，同时也是骨密度的快速增长期[2]，是骨骼生长发育的关键时期之一，此期的骨骼营养不仅与婴幼儿佝偻病的发生有关，而且对青少年期达到峰值骨量(Peak bone mass，PBM)起关键作用，高峰值骨量可能会在以后的生活中预防骨质疏松性骨折[3]。

骨密度又称骨矿物质密度(bonemineral density，BMD)，是单位组织器官内骨矿物质的含量，是一项敏感而特异地反映人体骨营养状况的指标。由于骨矿物质的主要成分是钙，所以骨密度是评估骨钙含量、骨钙丢失率和疗效的重要客观指标[4]。定量超声技术(Quantitative ultra sound，QUS)的原理为超声波通过骨组织时可发生传播速度的变化和传播能量的衰减，因此通过测定超声波穿过婴幼儿骨骼后的超声速度和宽幅超声衰减后带入相应计算公式即可得出患儿骨密度Z值。其结果既反映骨量，又反映骨微结构，可综合评价骨骼强度情况，是定期监测不同年龄阶段儿童骨骼健康的有效手段，尤其适用于生长发育期的儿童。超声骨密度测定技术因其无放射性、重复性好、准确性高、不会产生创伤性损害、速度快、成本低等优点[5]，故超声骨密度检测可以更好地应用于临床[6]，极大地方便了小婴儿骨水平的测定，能够客观反映小婴儿骨骼发育的动态变化，对相关骨代谢疾病有重要意义，可以尽早发现维生素D缺乏性佝偻病，预防骨质疏松和预防骨折的发生。

2 超声骨密度的临床应用

2.1 超声骨密度与维生素D缺乏性佝偻病

维生素D缺乏性佝偻病(vitamin D deficiency rickets)是生长中的骨骼因缺乏维生素D，致钙、磷代谢紊乱，在成骨过程中不能正常沉着钙盐，导致骨骼软化并致骨骼畸形的一种儿童疾病[7]。佝偻病是一种常见的婴幼儿疾病，是一种慢性营养缺乏症，严重影响婴幼儿的生长发育和身心健康[8]。由于该病对婴幼儿生长发育的影响较大，故与儿童缺铁性贫血、婴幼儿腹泻、小儿肺炎同被列为我国小儿重点防治的四大疾病。典型佝偻病分为四期：初期(早期)、活动期(激期)、恢复期和后遗症期，早期仅表现为精神神经症状，如易激惹、烦躁、睡眠不安、多汗等，后期除严重的神经精神症状外，主要表现为骨骼畸形及生长发育迟缓[7]。目前，诊断维生素D缺乏性佝偻病需依据病因、临床表现、血生化及骨骼X线检查，而仅根据临床表现的诊断确诊率较低，血清25(OH)D是维生素D营养状况的最佳指标[9]，临床应用普遍，但不反映骨钙的修复与否[10]；普通X线片仅在骨矿物质含量丢失30%以上时才能识别出其骨密度的变化[10]。

虽然25(OH)D是评估维生素D营养状况的最佳指标，骨骼X线为可靠指标，但是抽血检查具有损伤性，X射线早期不仅缺乏特异性，还具有辐射性，婴幼儿在疼痛和恐惧的情况下无法积极配合，反复抽血检测也会给婴幼儿带来一定的创伤，而超声骨密度则避开了这些缺点，被越来越多地应用于临床，成为评估儿童骨骼发育和维生素D状况的常用方法。XiaoDan Yu等人[11]的研究发现上海0-6岁儿童中的血清25(OH)D水平与骨密度之间存在线性关系，较低的血清25(OH)D水平与较高的低骨密度风险相关。Bischoff-Ferrari H A等[12]在美国第三次健康和营养调查中的结果表明：随着血清25(OH)D水平的升高，骨密度也呈上升趋势，即25(OH)D和骨密度呈正相关。李红双[13]在对337例婴儿维生素D水平与超声骨密度之间的关系时也发现，婴儿维生素D水平与超声骨密度呈正相关。故超声骨密度可以同血清25(OH)D水平一同作为诊断佝偻病的可靠指标。还有研究表明[14]骨密度检测仪对≤1个月新生儿佝偻病诊断的准确率达100%，对1个月-42天婴儿佝偻病诊断的正确率为94.12%。梁伟[15]的研究结果显示超声骨密度测定婴幼儿早期佝偻病的灵敏度高达91.6%，特异度为88.5%，骨密度在骨矿物含量下降不低于5%时就能显示变化。以上研究均印证了超声骨密度对小婴儿佝偻病早期的早期诊断价值，可以动态监测婴儿骨骼生长发育情况，并根据骨密度结果指导婴儿合理补充维生素D。

2.2 超声骨密度与小儿骨质疏松症

骨质疏松症是常见的代谢性骨病，世界维生素组织(WHO)对骨质疏松症(osteoporosis，OP)的定义为：以骨量减少、骨脆性增加和易于骨折为特征的代谢性骨病，其组织病理学特征是单位体积的骨量减少，而骨矿物质与骨基质的比例保持正常或基本正常[16]，其特点为发病率高、涉及人群广[17]。目前，全世界约有2亿人患有骨质疏松症[17]，在一项Meta分析中，2010-2016年中国老年人的骨质疏松症患病率高达36%[18]，成为一个全球性的公共卫生健康问题。虽然骨质疏松好发于中老年人，但是小儿骨质疏松症也逐渐被发现，越来越多受到关注。目前小儿骨质疏松症的诊断主要包括以下两点：①以身材校正的骨密度低于正常平均值2SD，同时有明确的低创伤性骨折史；②骨折的粗略评判是在10岁之前有2处以上的长骨骨折，或者在任何年龄有三处以上的骨折，或者19岁之前有超过一次的腰椎骨折，缺乏明确外伤或局部疾病的证据，而独立于骨密度[19,20]。其特征是骨矿物质密度和骨强度明显下降，导致生长落后、乏力、骨痛、脆弱性骨折及骨骼畸形等临床表现[21]。小儿骨质疏松症分为原发性和继发性，原发性包括成骨不全、纤维性结构不良、特发性青少年骨质疏松症；继发性又分为营养性、废用性、激素相关性、药物性骨质疏松症[21]。小婴儿生长发育较快，疾病早期临床表现往往不具特异性，易被儿科医生忽略，从而导致漏诊和误诊。

临床上，对于骨质疏松症的研究，最常用的指标是骨密度。儿童骨密度的检测技术较多，包括双能X线骨吸收法(dualenergy X-ray absorptionetry，DXA)、定量CT(quantitative computed tomography，QCT)、外周CT(peripheral quantitative computed tomography，pQCT)、定量超声技术等，目前最常用的为双能X线骨吸收法，是一种检测不同能量的光子通过软组织和骨骼时衰减量的影像学方法，其具有重复性好、高精确度等优点[20,22]，成为了各年龄段最常用的骨密度检测技术之一，也是骨密度检测的金标准，还可用于儿童骨折危险程度的评价[23]，但有射线照射、辐射增加的风险。随着科学技术的发展和超声的广泛应用，超声测定骨密度相较于双能X线吸收法而言，消除了辐射的影响，也同样具有重复性好、高精确度等优点，可重复用于小婴儿。有文献支持定量超声技术可作为骨质疏松人群骨折风险的预测指标，并表明定量超声技术可以提供除单纯骨量外的骨质量信息[24,25]。在一项研究中也证实使用定量超声测定多部位的SOS的增加与使用双能X线骨吸收法进行的骨密度测量的增加非常相似[6]。还有研究表明，在成年人和儿童中，超声测量骨密度与双能X线骨吸收法结果显著相关，并且可能对评估骨骼的结构和力学特性有用。Giampiero I.等人的研究[26]认为基于定量超声的不断发展的临床经验，应将定量超声技术视为评估婴儿、儿童和青少年骨矿物质状态的有效技术。故目前定量超声技术对小儿骨质疏松症的诊断有一定的价值，可以早期用于小婴儿骨密度的监测，并有效评估患儿的骨质疏松和骨折风险。

2.3 超声骨密度与特发性身材矮小

特发性身材矮小(idiopathic short stature，ISS)是小儿内分泌科常见的疾病，病因不明确，占所有身材矮小儿童的60-80%，指个体身高低于相同年龄、相同性别的正常群体平均值2个标准差以上，且排除全身性、内分泌、营养性疾病或染色体异常等情况[27]。其特点为生长发育时期出现生长迟缓，但出生体质量和生长激素水平正常[28]。

目前常用于评估特发性身材矮小的指标主要有超声定量骨密度、血清类胰岛素样生长因子(insulin-like growth factor 1，IGF-1)、骨碱性磷酸酶(bone alkaline phosphatase，BALP)及25(OH)D等。因特发性身材矮小是一个长期过程，需要长期监测，而超声骨密度不仅可以监测骨骼的矿物质密度，还可以反映骨骼发育的动态变化，故可用于对特发性身材矮小患儿的长期监测。骨碱性磷酸酶是反映骨形成的特异度指标，在冯俊杰等人[28]的研究中发现特发性身材矮小患儿的超声骨密度和碱性磷酸酶均低于对照组小儿，且存在显著性差异，提示特发性身材矮小儿童骨骼生长速率较正常儿童显著减慢。另一项矮小儿童骨密度的研究[29]中发现，矮小儿童低骨密度发生率高与锌和钙营养缺乏有关，故超声骨密度可以提示特发性身材矮小儿童的骨骼发育情况和钙、锌等营养情况，对预防其低骨密度的发生和营养的缺乏提供了一定证据，从小婴儿时期开始防治有助于日后的骨骼健康。