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357例3~6岁儿童骨密度水平及影响因素分析

彭明秋 王晓莉

摘要 目的 了解北京市中关村地区3~6岁儿童骨密度水平,探讨影响骨发育的相关因素。方法采用超声骨密度仪对中关村地区5所公立幼儿园常规体检的357例3~6岁儿童做定量超声骨密度检测,通过自制调查问卷收集儿童基本人口学特征及环境、膳食等因素信息,通过t检验或方差分析对上述影响因素进行初步筛选,利用线性回归分析骨密度的影响因素。结果3~6岁儿童骨密度不足检出率为12.0%,男孩骨密度不足检出率(7.1%)显著低于女孩(18.2%)。随着年龄增加儿童的骨密度Z评分逐渐下降,儿童年龄别体重评价越高,儿童骨密度Z评分越低,差异有统计学意义。影响因素对骨密度的作用程度为:年龄>性别>年龄别体重>日照时间。结论中关村地区3~6岁儿童的骨密度不足检出率较低,保持良好的生活方式、合理膳食,拥有合适的体重对儿童骨量积累及骨密度提高有重要意义。

关键词 儿童; 骨密度; Z评分; 影响因素

儿童阶段的骨密度水平是影响成年骨量峰值的关键因素,儿童期骨密度研究对预防骨质软化症及骨质疏松症有重要意义。防治学龄前期低骨密度是减少成年后骨质疏松发生的重要环节[1, 2]。定量超声骨密度测量是目前唯一无创伤、无辐射,同时可全面反映骨骼的骨量、骨结构及骨质性能,能够用于定期监测生长发育儿童骨骼健康的有效手段[3, 4]。本研究通过对北京市中关村地区3~6岁儿童进行定量超声骨密度的测量,分析该地区儿童骨密度水平并探讨其骨发育情况的相关影响因素,为学龄前儿童骨密度不足的防治提供参考依据。

对象和方法

一、研究对象:在中关村地区5所公立幼儿园的3~6岁儿童中,选取2017年在社区保健科统一进行常规体检的同时家长自愿选择骨密度检测的儿童,排除有代谢性疾病家族史、因疾病或药物影响骨代谢者、需长期使用激素治疗的疾病患儿及参与高强度体育锻炼者,经家长知情同意后做定量超声骨密度检测。

二、研究方法

1. 骨密度测量:使用宏扬医疗器械有限公司BMD-1000C超声骨密度仪,对受检儿童胫骨中段1/3进行测量,结果包括超声速度(speed of sound, SOS)、骨密度Z评分等。Z评分是指受检儿童骨密度值与标准中国儿童数据库中同年龄同性别骨密度平均值的比较值。Z评分在-1~1为健康,Z评分<-1为骨密度不足。

2. 体格发育指标测量:选用严格校准的仪器在儿童排空大小便并去除衣物鞋袜后按规定的测量点和测量方法测量身高(cm)、体重(Kg)。按照世界卫生组织2006年推荐的儿童体格生长发育标准差数值表进行年龄别身高、年龄别体重及身高别体重的评价,采用五等级划分法,X<M-2SD评价为下,M-2SD≤X<M-1SD评价为中下, M-1SD≤X<M+1SD评价为中,M+1SD≤X<M+2SD评价为中上,X≥M+2SD评价为上(其中X为测量值,M为中位数,SD为标准差)。

3. 问卷调查:自行编制环境因素和膳食因素的调查问卷,内容包括睡眠、日照时间、被动吸烟、体育运动时间、是否挑食、水果蔬菜摄入、奶制品摄入、豆制品摄入、碳酸饮料摄入情况。由经过保健科医师统一培训的幼儿园保健医在检测前一日将问卷发放给被测儿童的家长,并指导家长认真填写儿童近半年内的情况,检测当日由保健科医师对回收的问卷进行检查,信息不完整的问卷由幼儿园保健医师联系儿童家长在三日内补充完整。

4.统计学分析:骨密度不足检出情况用百分率表示,组间比较采用χ2检验或Fisher精确检验进行分析;骨密度分布特征、膳食营养及环境因素对儿童骨密度用表示,组间比较采用独立样本t检验或方差分析;影响骨密度的因素采用多元线性回归分析,以P<0.05为差异有统计学意义。所有数据用Epidata 3.1数据库进行录入,统计分析采用SPSS 16.0统计软件包完成。

1. 儿童骨密度分布情况:被测量的儿童平均年龄为(4.23±0.86)岁,其中男孩占55.5%(198/357),女孩占44.5%(159/357)。骨密度不足检出率为12.0%(43/357),其中男孩骨密度不足检出率为7.1%(14/198),女孩骨密度不足检出率为18.2%(29/159),男孩低于女孩,差异有统计学意义(χ2=10.38,P=0.001)。根据儿童的人群分布特征进行t检验或单因素方差分析,结果见表1。由表1可见,男孩和女孩的骨密度Z评分平均值(标准差)分别为(-0.48±0.44)和(-0.65±0.46),男孩骨密度Z评分高于女孩,差异有统计学意义(t=3.52,P<0.001);随着年龄的增加,儿童骨密度Z评分逐渐降低,差异有统计学意义(F=11.20,P<0.001)。儿童年龄别体重评价越高,骨密度Z评分越低,差异有统计学意义(F=3.38,P=0.010)。

表1 3~6岁儿童骨密度Z评分分布特征分析

Table 1 Analysis of bone mineral density distribution among children aged 3~6 years

variablenxsGender* Male198-0.480.44 Female159-0.650.46Age(year)* 368-0.340.44 4170-0.530.44 587-0.720.45 632-0.730.36Registered residence Beijing256-0.550.47 Other provinces101-0.580.42Main caregiver Mother232-0.570.44 Father70-0.490.55 Grandparents or other persons55-0.580.36The educational level of the caregivers University and above280-0.550.47 High school and below77-0.580.38Annual income of the family(yuan) <100,00063-0.610.38 100,000 ~200,000111-0.540.48 ≥200,000183-0.550.46Height for age Below Average24-0.360.46 Average250-0.550.44 Above Average68-0.610.48 Top15-0.660.44Weight for age* Low3-0.470.15 Below Average19-0.390.46 Average274-0.530.44 Above Average50-0.750.43 Top11-0.630.67Weight for Height Low1-0.500.00 Below Average37-0.430.49 Average283-0.560.45 Above Average29-0.700.47 Top7-0.470.42

*Compared within the group,P<0.05

2. 儿童骨密度的影响因素分析

(1)单因素分析结果:对可能影响儿童骨密度的因素进行独立样本t检验或单因素方差分析,结果见表2所示。“日照时间”和“儿童挑食”两个因素与儿童骨密度相关。日照时间少和日照时间多的儿童骨密度Z评分平均值(标准差)分别为(-0.46±0.45)和(-0.58±0.45),日照时间多的儿童骨密度反而低于日照时间少的儿童;不挑食和挑食的儿童骨密度Z评分平均值(标准差)分别为(-0.59±0.47)和(-0.48±0.39),挑食的儿童骨密度反而高于不挑食的儿童,以上差异均具有统计学意义(P<0.05)。睡眠情况好、被动吸烟少、经常摄入水果蔬菜、经常摄入豆制品、偶尔摄入碳酸饮料的儿童骨密度Z评分高;体育运动时间少与体育运动时间多的儿童,经常摄入奶制品与偶尔摄入的儿童骨密度Z评分基本一致。然而,本次研究未发现这些因素与3~6岁儿童骨密度Z评分的关联有统计学意义。

(2)多因素分析结果:结合既往研究、文献和单因素分析结果,儿童年龄、性别、日照时间、挑食、年龄别体重评价5个因素进入多因素回归模型。选择线性回归方法,因变量为骨密度Z评分,选择后退法进行多因素回归。结果如表3所示。儿童年龄、性别、日照时间、年龄别体重评价与儿童骨密度Z评分相关。表现为随着儿童年龄增大,儿童的骨密度Z评分逐渐下降,女孩的骨密度低于男孩,日照时间越多儿童骨密度Z评分越低,儿童年龄别体重评价越高,儿童骨密度Z评分越低,与单因素分析结果一致。根据标准化回归系数可知,影响因素对骨密度的作用程度为年龄>性别>年龄别体重>日照时间。

讨论

调查发现,中关村地区的3~6岁儿童骨密度不足的检出率为12.0%,比杨继英等研究报道昆明市2519例儿童超声骨密度不足发生率29.3%[5]及王志松、韩丽研究报道吉林市学龄前3~6岁儿童骨密度不足检出率39.01%[6]均低。中关村地区儿童的最常见的看护人为母亲,大部分看护人的学历在大学及以上,她们对儿童保健医生的指导有更好地依从性,对儿童的营养比较重视。《中国0-6岁儿童营养发展报告(2012)》中指出[7],儿童看护人的教育水平,尤其是母亲的教育水平,对儿童的健康具有重要影响。另外中关村地区居住者大多经济状况好,人均可支配收入高,食物方面的消费能力也相对较高,为儿童营养健康状况奠定了坚实的经济基础。

表2 膳食营养及环境因素对3~6岁儿童骨密度的影响

Table 2 Effects of dietary nutrition and environmental factors on bone mineral density among children aged 3~6 years

variablenxsSleep condition Poor19-0.690.40 Good (rule of time, fast asleep, qui-et sleep, no sleepy day)338-0.550.46Duration of sunshine* Less77-0.460.45 More (more than 7 hours per week)280-0.580.45Passive smoking Less332-0.550.46 More (more than 3 times a week or more than 1 hours per week)25-0.640.39Sports time Less65-0.550.38 More (more than 3 times a week and 1 hours per time or per week > 3 hours)292-0.560.47Picky food* No (good eating habits, no partial preference for a single type of food)257-0.590.47 Yes100-0.480.39Ingestion of fruit and vegetables Occasionally48-0.570.50 Often (Daily > 500g)309-0.550.45Ingestion of dairy products Occasionally37-0.560.34 Often (more than 150ml per day))320-0.560.47Ingestion of bean products Occasionally194-0.570.43 Often (more than 4 times a week)163-0.540.49Ingestion of carbonated beverages Occasionally341-0.550.45 Often (more than 3 times a week and at least 150ml at a time)16-0.620.44

*Compared within the group,P<0.05

表3 影响3~6岁儿童骨密度的多元线性回归分析

Table 3 Multiple linear regression analysis of bone mineral density among children aged 3~6 years

variableBaSEβbAge*-0.140.03-0.26Gender*-0.190.05-0.21Duration of sunshine*-0.130.05-0.12Weight for age*-0.140.04-0.17

a unstandardized coefficient;b standardized coefficient,*P<0.05

男孩骨密度Z评分高于女孩,男孩骨密度不足检出率低于女孩,与以往对于儿童超声骨密度的研究一致[5, 8, 9]。分析原因可能为:男孩生性好动,在活动时长、运动强度及喜欢的体育运动项目方面均与女孩有所不同,而经常活动可改善血液循环,增加骨细胞营养物质的供应促进骨生长,引起骨密度的增加。

随着年龄的增加,儿童骨密度Z评分逐渐降低,与王丽娜[10]等对海淀区80所幼儿园9068例儿童骨密度研究结果基本一致。分析原因可能为:儿童在3~6岁年龄范围覆盖了36~42个月,48~54个月,60~66个月这三个机体生长高速率期[11],而总体骨矿物质含量是逐渐积累和增加的过程,从而导致骨矿物质相对不足,骨密度逐渐下降。这种不理想的变化趋势使我们应该重视机体生长高速率期,及时发现问题并采取合理有效的措施以提高骨骼快速增长期的骨量从而提高骨密度水平,为一生的骨健康奠定良好的基础。

良好的环境因素及合理的膳食结构能为儿童骨骼生长发育提供必需物质,有利于儿童营养吸收,促进骨骼健康。本研究结果发现日照时间多的儿童骨密度反而低于日照时间少的儿童,挑食的儿童骨密度反而高于不挑食的儿童,这与以往文献报道结果不一致[12-13]。分析原因可能为阳光中的紫外线照射皮肤后,引起体内一系列的生物学作用,生成活性维生素D,但随着防晒霜的使用频率大大提高,影响了紫外线的吸收造成维生素D合成不足。而位于骨组织上的维生素D受体(vitamin D receptor, VDR)既存在于成骨细胞中,也存在于破骨细胞中,对骨的合成和分解起着双向调节作用,调节钙磷代谢。位于成骨细胞上的VDR可影响遗传信息的转录过程,促进骨桥蛋白、骨钙蛋白的合成,促使成骨细胞分泌细胞因子,参与骨的形成和矿化,而位于破骨细胞上的VDR可抑制其增殖并促进破骨细胞的分化,促进钙磷的释放,从而使骨密度降低[14]。挑食儿童可能刚好偏食的是富含钙、维生素或矿物质的食物,这些因素有利于骨量的积累及骨骼的发育。本研究还发现,儿童年龄别体重评价越高,骨密度Z评分越低,这与刘加昌[15]得出男女孩体重与骨密度呈正相关这一结果有所不同,分析原因可能为年龄别体重评价消除了年龄因素对骨密度Z评分所起的作用。另外影响骨密度的因素是相互作用的,遗传、疾病、药物、地理环境及某些不良生活方式也与骨密度密切相关,而本研究并未涉及,有待日后进一步论证。

多因素分析提示,影响因素对骨密度的作用程度为年龄>性别>年龄别体重>日照时间。而在单因素分析中,挑食偏食的儿童骨密度值较高,没有进入线性回归方程可能与样本量较小或者变量的定义有关,有待进一步研究。

综上所述,中关村地区的3~6岁儿童的骨密度不足检出率较低,重视机体生长高速率期,保持合理的日照时间和健康的体重水平,对快速增长期儿童的骨量积累和骨密度水平的提高有重要意义,重视膳食营养和环境因素对骨密度的影响并采取积极有效的改善措施,为一生的骨健康奠定良好的基础。

参考文献

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Analysis of bone mineral density and influencing factors in 357 children aged 36 years

PENG Mingqiu,WANG Xiaoli.

Department of Maternal and Child Health,School of Public Health,Peking University,Beijing 100191,China

[Abstract]Objective To investigate the bone mineral density of children aged 3~6 years in Zhongguancun, Beijing, and to explore the related factors influencing bone development.MethodsA total of 357 children aged 3~6 years in 5 public kindergartens in Zhongguancun area were examined by quantitive ultrasound bone mineral density after their parents′ consent, and the basic demographic information, environment, diet and other factors were collected by self-made questionnaire. The above factors were screened by t test or variance analysis, and the degree of action of influencing factors on bone mineral density was judged by linear regression analysis.ResultsThe detection rate of bone mineral density deficiency in children aged 3~6 years was 12.0%, and the prevalence of bone mineral density in boys (7.1%) was lower than that in girls (18.2%). With the increase of age, the bone mineral density Z score of children decreased gradually. The higher the weight for age evaluation of children, the lower the Z score of bone mineral density in children, the difference was statistically significant. The effect of influencing factors on bone mineral density was:age > gender > weight for age > duration of sunshine.ConclusionThe prevalence of bone mineral density is low in children aged 3~6 years in Zhongguancun area. Maintaining a good lifestyle and reasonable diet and having the right weight are important for bone mass accumulation and bone mineral density enhancement in children.

[Key words]children; bone density; Z score; influencing factor

通讯作者:王晓莉(xlwang@bjmu.edu.cn)

作者单位:100191,北京大学公共卫生学院妇幼卫生学系(彭明秋,王晓莉);北京市中关村医院预防保健科(彭明秋)

(收稿日期:2018-03-03)