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为探究儿童青少年长骨 vBMD 随年龄和性别变化规律，研究人员对 333 名 4-18 岁儿童青少年的 CT 扫描数据进行分析。发现股骨和胫骨各区域 vBMD 与年龄、性别存在显著交互作用，远端胫骨和胫骨干 vBMD 与年龄、身高、体重相关性较高。该研究为骨健康研究提供新视角。
骨骼健康如同建筑基石，在生命早期的构建质量深刻影响着一生的健康格局。儿童和青少年时期是骨矿化的关键阶段，青春期更是决定了约 25% 的成人骨矿物质积累，而骨密度（BMD）的发育情况与晚年骨质疏松的发生密切相关。然而，传统的二维双能 X 线吸收法（DXA）无法准确反映骨骼的三维结构，难以区分骨密度升高是源于骨厚度还是真实的体积骨密度（vBMD）变化。尽管定量计算机断层扫描（QCT）能克服这一局限，但由于电离辐射问题，在儿科人群中的应用研究极为有限，尤其是针对股骨和胫骨等长骨的 vBMD 随年龄和性别变化的系统性研究尚属空白。
为填补这一领域的认知缺口，澳大利亚维多利亚法医研究所（Victorian Institute of Forensic Medicine）和奥克兰健康研究伦理委员会（Auckland Health Research Ethics Committee）的研究人员开展了一项具有突破性的研究。他们聚焦于 4 至 18 岁儿童青少年的股骨和胫骨，旨在明确长骨 vBMD 的区域分布特征及其与年龄、性别的关联，同时分析 vBMD 与身高、体重、BMI 等人口学因素的相关性。这项研究成果发表在《Bone》杂志上，为理解儿童骨骼发育规律和骨质疏松早期防控提供了关键数据支撑。
研究人员采用回顾性尸检 CT 扫描数据，纳入 333 名儿童青少年（137 名女性，196 名男性），获取了 657 根股骨和 652 根胫骨的影像资料。研究中运用了一系列先进的技术方法：首先通过手动分割和机器学习算法对骨骼进行自动分割与表面网格拟合，随后利用四面体体积网格模板对所有骨骼进行形态匹配，确保节点对应；借助 CT 校准体模建立 Hounsfield 单位（HU）与 vBMD 的线性回归关系，通过 Bonemat 软件实现材料映射和 vBMD 计算；最后将骨骼划分为多个感兴趣区域（ROI），包括股骨干、胫骨干、股骨近端和远端骨骺等，进行区域 vBMD 分析。统计层面采用双向方差分析（ANOVA）评估年龄、性别及其交互作用对 vBMD 的影响，并通过 Pearson 相关分析探讨 vBMD 与人口学因素的相关性。
3.1 股骨 vBMD 变化特征
双向 ANOVA 显示，股骨所有区域均存在年龄与性别的显著交互作用（p<0.05）。除女性大转子（p=0.07）外，年龄对男性和女性股骨各区域 vBMD 均有显著影响。5 岁时女性股骨颈、大转子、股骨近端和骨干的 vBMD 显著高于男性，但效应量较小；11 岁时男性股骨各区域 vBMD 普遍高于女性；14 岁时女性股骨头部、颈部、近端和骨干的 vBMD 反超男性，且效应量较大。值得注意的是，股骨头部、颈部和大转子的 vBMD 并未随年龄增长而增加，而股骨干的 vBMD 增长最为显著，与年龄呈中等强度相关（r=0.42, p<0.001），这表明皮质骨的增厚是股骨干 vBMD 增加的主要原因。
3.2 胫骨 vBMD 变化特征
胫骨各区域同样呈现年龄与性别对 vBMD 的显著交互作用（p<0.05）。4 岁时女性胫骨干 vBMD 高于男性，7 岁时男性胫骨近端和远端骨骺 vBMD 更高；11 岁时男性胫骨各区域 vBMD 显著高于女性，14 岁和 15 岁时部分区域出现性别差异。胫骨干的 vBMD 随年龄增长最为明显，远端胫骨的 vBMD 与年龄、身高、体重呈中高度相关（r 分别为 0.65、0.63、0.62, p<0.001），提示其发育可能同时受生长轨迹和激素水平的双重调控。
4. 研究结论与意义
本研究首次系统揭示了 4-18 岁儿童青少年股骨和胫骨 vBMD 的年龄及性别特异性变化规律。研究发现，长骨 vBMD 的增长主要集中在骨干区域，反映了皮质骨的矿化过程，而骨骺区域的 vBMD 变化相对滞后。性别差异在青春期前后尤为显著，11 岁和 14 岁分别出现男性和女性 vBMD 的阶段性优势，这与男女青春期启动时间的差异（女性平均早于男性 2-3 年）高度吻合。远端胫骨和胫骨干的 vBMD 与生长参数（年龄、身高、体重）密切相关，可作为评估儿童骨骼发育的潜在影像学标志物。
研究结果为骨质疏松的早期预警提供了新的视角：青春期前后的骨密度动态变化可能是预测成年后骨健康的关键窗口，而性别差异在骨矿化中的作用提示需针对性制定营养和运动干预策略。尽管研究存在样本地域性局限和缺乏青春期状态记录等不足，但其通过高分辨率 QCT 技术首次实现了儿科长骨 vBMD 的三维精准评估，为后续纵向研究和跨种族比较奠定了方法学基础。随着儿童肥胖和体力活动不足等公共卫生问题的加剧，该研究对于建立个性化骨骼健康管理方案具有重要临床指导意义。
