The Difference of Bone Mineral Density of Lumbar Spine and Wrist in the Preterm and Full-term Infants: Using Dual Energy X-ray Absorptiometry

(1)

태아의 골 성장은 임신 마지막 3개월 동안에 골에 급속한 무 기질 침착을 통해 이루어지며, 이 시기에 정상 만삭아 무기질 함량의 80%가 침착된다 (1-4). 미숙아의 경우 모체로부터 무 기질 및 칼슘, 인 등을 제공받는 기간이 적기 때문에, 이로 인 한 골감소증과 골절 등이 쉽게 생긴다. 미숙아의 골감소증 진 단을 위해 이용되는 방법으로는 손목의 단순 촬영과 혈중 생 화학 지표, 광자 감마선 측정법(photon absortiometry), 정량 적 전산화 단층 촬영법(Quantitative CT, QCT), 정량적 초음 파(Quantitative US), 정량적 자기 공명 영상 측정법 (Quantitative MR) 등이 있었다 (3-11). 최근에는 이중 에너 지 방사선 흡수법(Dual Energy X-ray Absorptiometry, 이하 DEXA)을 이용한 골밀도 측정이 소아에서 유용하다고 보고되 고 있다 (1, 2, 8, 11, 12). 국내에서는 DEXA를 이용하여 전

신 골밀도를 측정하고 미숙아와 만삭아의 골밀도에 차이가 있 었다는 보고는 있지만 (12), 요추와 손목의 골밀도치를 측정 한 보고는 없었다. 이에 저자들은 DEXA를 이용하여 미숙아와 만삭아에서 요추와 손목의 골밀도를 측정하고 이들 간에 차이 가 있는지 알아보고자 하였다.

대상과 방법

미숙아 68명(남:여=46:22)과 만삭아 31명(남:여=13:18)을 대상으로 하였으며, 미숙아군의 수태 나이는 26주에서 36주, 만삭아군은 38주에서 42주였다. 미숙아군의 출생체중은 1666

±402 g(1035-2620 g) 이었고, 만삭아군은 3476±521 g (2390-5000 g)였다. 미숙아군은 무호흡, 신생아 호흡 곤란 증 후군, 고빌리루빈혈증, 폐혈증, 기관지 폐 이형성증, 신생아 궤 사성 장염, 동맥관 개존등의 다양한 주산기 문제로 신생아 집 중 치료실에서 치료를 받았던 환자들로서 선천성 질환 및 기 형, 대사성 장애와 신장질환을 지닌 환아나 부당 경량아(small

이중 에너지 방사선 흡수법을 이용한 미숙아와 만삭아에서 요추와 손목의 골밀도 차이

¹

차민정・김승철・이영석・장영표²・박진영³

목적: 수태 나이 40주로 교정한 미숙아와 정상 만삭아의 요추와 손목의 골밀도 치에 차이가 있 는지 알아보고자 하였다.

대상과 방법: 수태 나이 26주에서 36주에 태어난 미숙아 68명과 38주에서 42주에 태어난 정

상 만삭아 31명을 대상으로 하였다. 골밀도 측정은 이중 에너지 방사선 흡수법(DEXA)을 이용 하였고, 요추(제 2요추에서 제 4요추까지)와 손목에서 측정하였다. 미숙아군은 수태 나이(conceptional age)가 40주 되는 시점을 교정 나이 0개월로 정하여 이 시점에서 시행했고, 대조군 인 만삭아는 태어난 지 3일 이내에 시행하였다. 미숙아군과 만삭아군 사이에 부위별 골밀도 평 균을 비교하였고, 미숙아군 내에서 출생 체중, 수태 기간과 골밀도의 관계를 보았다. 통계학적 유의성은 student t-test 및 상관분석(Pearson’s Correlation)을 사용하였고, 유의 수준은 p=0.05로 정하였다.

결과: 미숙아군의 부위별 골밀도치는 요추에서 0.137±0.018 g/cm²(0.061-0.202 g/cm²), 손 목은 0.089±0.013 g/cm²(0.065-0.123 g/cm²)였고, 만삭아의 골밀도 평균치는 요추에서 0.214±0.030 g/cm²(0.160-0.296 g/cm²), 손목은 0.118±0.014 g/cm²(0.096-0.162 g/cm²) 이었다. 미숙아군의 요추 골밀도는 수태 나이 (r=0.384, p<0.05)및 출생 체중 (r=0.438, p<0.05)과 정상관 관계를 보였다. 미숙아군의 손목 골밀도는 출생 체중과는 정상관 관계가 있 었으며 (r=0.281, p<0.05), 수태 나이와는 의의 있는 상관 관계가 없었다 (r=0.223, p>0.05).

결론: 교정 나이 0개월인 시점에서 미숙아군의 요추와 손목의 골밀도는 만삭아군보다 낮았다.

미숙아군의 요추 골밀도는 출생 체중이 적을수록, 수태 기간이 짧을수록 낮았다.

1단국대학교 병원 진단방사선과

2단국대학교 병원 소아과

3단국대학교 병원 정형외과

이 논문은 1999년 12월 15일 접수하여 2000년 8월 3일에 채택되었음.

(2)

나이(corrected age) 0개월로 정하여 골밀도를 측정하였고, 대 조군인 만삭아는 태어난 지 3일 이내에 시행하였다.

기기는 이중 에너지 방사선 흡수법을 이용한 골밀도 측정기 로 XR-26 MARK II (NORLAND, Baarn, Netherlands)를 사 용하였다. 측정 범위는 요추는 횡경 2.7 cm으로 통일하였고, 장경은 제 2요추에서 제 4요추까지를 포함하였다. 손목은 횡 경 2.5 cm, 장경은 요골 말단부에서 근위부 1 cm 까지 포함 시켰다. 임상적으로 안정된 상태로 공복 후 수유함으로써 수면 을 유도하여 앙와위로 실시하였고, 요추는 2분30초, 손목은 1 분 30초 동안 스캔하였다 (Fig. 1).

생화학적 표지자는 미숙아군의 55명에서 골밀도 측정 시점 에 혈청 칼슘, 인, alkaline phosphatase를 검사하였다.

미숙아군과 만삭아군 사이에 부위별 골밀도 평균에 차이가 있는지를 알아보았고, 미숙아군 내에서 수태 나이, 출생 체중 에 따라 골밀도의 차이가 있는지를 알아보았다. 또한 생화학적 표지자와 골밀도가 상관 관계를 보이는지 알아보았다. 통계학 적 유의성은 student t-test 및 상관분석(correlation analy- sis)을 사용하였고, 유의 수준은 p=0.05로 정하였다.

결 과

부위별 골밀도 평균치는 미숙아군은 요추에서 0.137±0.018 g/cm² (0.061-0.202 g/cm²), 손목에서 0.089±0.013 g/cm²

는 경향을 보였다 (Fig. 2). 손목의 골밀도와 출생 체중과는 정 상관 관계가 있었으며(r=0.281, p < 0.05), 수태 나이와는 통 계학적으로 유의한 상관 관계가 없었다(r=0.223, p > 0.05) (Table 2, Fig. 3).

Table 1. Comparison of Bone Mineral Densities (BMD) Using Dual Energy X-ray Absorptiometry on Preterm and Full-term Infants

preterm (n=68) full-term (n=31) p-value BMD-spine 0.137±0.018 0.214±0.030 p<0.05 (g/cm²)

BMD-wrist 0.089±0.013 0.118±0.014 p<0.05 (g/cm²)

student t- test

Table 2. Correlation Coefficients of Bone Mineral Density versus Conceptional Age and Birth Weight on Preterm Infants

Conceptional age Birth weight at birth

BMD-spine r value 0.384** 0.438**

p value 0.001 0.000

BMD-wrist r value 0.223 0.281*

p value 0.068 0.020

* correlation is significant at the 0.05 level

** correlation is significant at the 0.01 level

A B

Fig. 1. Representative scan image of lumbar spine (A) and wrist (B) in preterm infant. The subject is a female infant (conceptional age 31weeks, birth weight 2250 g) with corrected age 0. Bone mineral density of lumbar spine is 0.135 g/cm²and that of wrist is 0.085 g/cm².

(3)

그러나 미숙아군 중 55명에서 골밀도 측정과 같은 날 시행 한 혈청 칼슘(r=0.167, p=0.223; r=0.080, p=0.563), 인 (r=0.064, p=0.642; r=-0.029, p=0.835), alkaline phosphatase (r=-0.158, p=0.248; r=-0.098, p=0.447)와 요추 및 손목의 골밀도 사이에는 통계학적으로 유의한 상관 관계가 없었다.

고 찰

미숙아에서 골감소증의 빈도는 13-32%로 보고되고 있으 며, 진단은 혈청 내 생화학적 표지자 및 다양한 방사선학적 검 사를 사용한다 (5, 7, 13-15). 본 연구에서는 미숙아와 만삭 아의 골밀도를 측정을 위해 DEXA를 사용하였고, 이는 다른 검 사법에 비해 방사선 피폭량이 적고, 짧은 시간에 시행할 수 있 으며, 객관적인 수치를 얻을 수 있다는 장점이 있어 소아의 골 밀도 측정에 가장 유용할 것으로 생각하였다 (1, 8, 12, 16-

19).

측정부위로 피질골이 많은 사지골 보다는 해면질이 풍부한 척추가 외부 자극에 대해 반응성이 크고 골대사 회전이 빨라, 척추에서의 골밀도 측정이 골감소증의 진단 및 치료에 대한 반 응을 더욱 예민하게 반영할 것이라 알려져 있다 (4, 6, 9). 실 제 임상에서 미숙아 골감소증의 진단에 흔히 쓰는 방법은 혈 청 칼슘, 인, alkaline phosphatase 등의 생화학적 표지자와 손 목 부위의 단순 촬영을 통한 수근 골격 변화를 보기 때문에 (1, 10), 요추와 손목의 골밀도를 측정하게 되었다.

과거 다른 연구에서 사춘기 이전의 만삭아 및 미숙아 모두 에서 남녀의 골밀도 차는 거의 없다고 하여 (1), 남녀의 구분 은 하지 않았다.

본 연구의 정상 만삭아에서 요추 골밀도치는 평균 0.214±

0.030 g/cm² (0.160-0.296 g/cm²)로 Braillon (2) 등이 만삭 아의 요추에서 DEXA를 이용하여 얻은 골밀도치인 평균 0.268

±0.030 g/cm² (0.227-0.307 g/cm²)와 Tsukahara (4) 등의

A B

Fig. 2. Correlation of lumbar spine-BMD with birth weight (A) and conceptional age (B). The lumbar spinal BMD correlated signifi- cantly with birth weight (r=0.438, p<0.05) and conceptional age (r=0.384, p<0.05).

A B

Fig. 3. Correlation of wrist-BMD with birth weight (A) and conceptional age (B). The wrist BMD correlated significantly with birth weight (r=0.281, p<0.05) but did not correlate significantly with conceptional age (r=0.223, p>0.05).

(4)

찾을 수 없어 비교가 불가능하였다.

본 연구의 교정 나이 0개월에 시행한 미숙아군의 전체적인 평균 골밀도치는 요추및 손목에서 0.137±0.018 g/cm², 0.089

±0.013 g/cm²로 만삭아에 비해 의의 있게 낮았다 (p<0.05).

미숙아군 내에서 수태 기간이 짧을수록, 출생시 체중이 적을 수록 요추의 골밀도치가 낮아서 다른 문헌의 연구와 같은 결 과를 얻었다(1, 2, 8, 12). 전 (12) 등이 미숙아에서 전신골밀 도를 측정하여 출생 체중, 수태 나이와 전신골밀도가 정상관 관계(linear relationship)를 보인다고 한 것과 일치하였다. 손 목의 골밀도는 출생 체중이 클수록 증가했고 (r=0.281, p <

0.05), 수태 기간과는 통계학적으로 유의한 상관관계가 없었다 (r=0.223, p > 0.05).

교정나이 0개월에 시행한 혈청 칼슘, 인, alkaline phos- phatase와 요추 및 손목의 골밀도는 통계학적으로 유의한 상 관관계를 보이지 않아, James (20) 등이 혈청 alkaline phos- phatase와 골밀도간에 상관관계가 없었다고 한것과 같은 결과 를 보였다.

미숙아군에서 골밀도가 전반적으로 낮은 데는 다양한 원인 요소가 있다. 태아의 골 성장은 정상 만삭아 무기질 함량의 80%가 임신 마지막 삼 개월 동안 급속한 골 기질화를 통해 이 루어지는데, 미숙아의 경우 모체로부터 무기질 및 칼슘, 인 등 을 제공받을 시기를 상대적으로 제한 받음으로 골감소증의 위 험이 만삭아에 비해 높다. 생후 모유나 우유만으로는 무기질 공급이 대개 불충분하여 특히 태어나서 처음 몇 개월 동안은 같은 수태기간에 해당되는 정상 만삭아에 비해 골밀도도 낮고, 현성 구루병이나 골절 등이 흔하다 (1-4, 17, 20-22). 또한 만성 이뇨제 사용 등 신생아 집중치료실 처치 중 무기질 소실 도 원인이 될 것이다. 이 연구에서는 미숙아군은 모두 같은 미 숙아 분유를 섭취하였지만, 무기질 식이량 및 흡수량에 개개인 의 차이가 있을수 있으며, 전비경구적 영양(total parenteral nutrition), 이뇨제 사용 등의 외적 요건이 고려되지 않았다는 제한점이 있었다. 그러나 향후 미숙아 골감소증의 진단 및 치 료 후의 추적 관찰에 객관적인 지표로서 DEXA를 이용한 골 밀도 측정이 도움을 줄 것으로 기대된다.

또한 저자들의 연구 결과로 만삭아의 요추 골밀도 평균인 0.214±0.030 g/cm² (0.160-0.296 g/cm²)와 손목의 골밀도 인 0.118±0.014 g/cm² (0.096-0.162 g/cm²)가 절대값으로 보기에는 성급하다. 그러나 미숙아의 경우 교정 나이가 0개월 이 되었을 때 골밀도는 만삭아 보다 요추에서는 약 2/3에 지 나지 않았고, 손목에서는 3/4에 지나지 않아 미숙아의 골밀도 가 낮은 것은 확실하다.

결론적으로 교정나이 0개월에 측정한 미숙아의 골밀도 측정

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Address reprint requests to : Seung Cheol Kim, M.D., Department of Diagnostic Radiology, Dankook University Hospital, College of Medicine, 29 Anseodong Chonan Choongnam, 330-715, Korea.

Tel. 82-41-550-6921 Fax. 82-41-552-9674 E-mail: [email protected]

The Difference of Bone Mineral Density of Lumbar Spine and Wrist in the Preterm and Full-term Infants:

Using Dual Energy X-ray Absorptiometry

¹

Min Jung Cha, M.D., Seung Cheol Kim, M.D., Young Seok Lee, M.D., Young Pyo Chang, M.D.², Jin-Young Park, M.D.³

1Department of Diagnostic Radiology, Dankook University Hospital, College of Medicine

2Department of Pediatrics, Dankook University Hospital, College of Medicine

3Department of Orthopedic Surgery, Dankook University Hospital, College of Medicine

Purpose: To assess the differences in bone mineral density (BMD) of lumbar spine and wrist between preterm infants of postconceptional age 40 weeks and normal full-term infants.

Materials and Methods: Sixty-eight preterm infants born at conceptional age 26-36 weeks and 31 normal full- term infants born at 38-42 weeks were investigated. Bone mineral densities of the lumbar spine (from the sec- ond to the fourth segment) and wrist were measured by dual energy X-ray absorptiometry. In preterm infants, the corrected age of 0 month was defined as postconceptional 40 weeks. Full-term infants were evaluated within three days of birth, and the average bone mineral densities of preterm and full-term infants were com- pared. In the preterm group, birth weight and conceptional age were correlated with lumbar spinal and wrist bone mineral densities. Data were analyzed by student’s t-test and Pearson’s correlation coefficient, and a p value of less than 0.05 was considered significant.

Results: In preterm in fants, the values of bone mineral densities of the lumbar spine and wrist were 0.137±

0.018 g/cm²(0.061-0.202 g/cm²) and 0.089±0.013 g/cm²(0.065-0.123 g/cm²), respectively, while the respec- tive values for full-term infants were 0.214±0.030 g/cm²(0.160-0.296 g/cm²) and 0.118±0.014 g/cm²(0.096- 0.162 g/cm²). In the preterm group, lumbar spinal BMD correlated significantly with conceptional age (r=0.384, p<0.05) and birth weight (r=0.438, p<0.05). While wrist BMD correlated significantly with birth weight (r=0.281, p<0.05), its correlation with conceptional age was not significant (r=0.223, p>0.05).

Conclusion: The lumbar spinal and wrist BMDs of preterm infants at corrected age 0 were lower than those of normal full-term infants. In the preterm group, BMD values for the lumbar spine were lower in infants of lower conceptional age and birth weight.

Index words : Bones, absorptiometry Bones, mineralization Bone density

Infants, newborn, skeletal system

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E-mail: [email protected])

■ 7TH ANNUAL MEETING EUROPEAN SOCIETY OF MUSCULO-SKELETAL RADIOLOGY (ESSR) (2000년 10월 27-28^일)

venue: Leiden, The Netherlands.

contact: Dr. W. R. Obermann, Prof. J. L. Bloem, Leiden University Medical Ctr.,

Dept. of Radiology, C2-S, Albinusdreef 2, NL-2333 AZ Leiden, The Netherlands.

(tel: 31-71-5261913; fax: 31-71-5248256;

■ FIFTH INTERNATIONAL SYMPOSIUM ON CARDIOVASCULAR AND INTERVENTIONAL RADIOLOGY (2000년 11월 5-9^일)

venue: Seaport Boston Hotel, Boston, MA, USA.

contact: Danielle Pokorski, Dept. of Radiology, 75 Francis Street, Boston, MA 02115, USA.

(tel: 1-617-7326265; fax: 1-617-7326509)

■ PRACTICAL TRAINING IN INTERVENTIONAL RADIOLOGY COURSE (2000년 11월 6-10^일) venue: Univ. Hosp. Sart Tilman, Lie｀ge, Belgium.

contact: Prof. R. F. Dondelinger, Univ. Hosp. Sart Tilman, Domaine du Sart Tilman B35, B-4000 Lie｀ge 1, Belgium.

(tel: 32-4-3667259; fax: 32-4-3667224;

■ 86TH MEETING RADIOLOGICAL SOCIETY OF NORTH AMERICA (RSNA) (2000년 11월 26^일-12^월1^일) venue: McCormick Place, Chicago, USA.

contact: Steven T. Drew, Ass. Executive Director, 820 Jorie Boulevard, Oak Brook, IL 60523-2251, USA.

(tel: 1-630-5717879; fax: 1-630-5717837;

■ 32ND ANNUAL SCIENTIFIC CONFERENCE AND EXHIBITION OF THE BRITISH MEDICAL ULTRASOUND SOCIETY (BMUS) (2000년 12월 6-8^일)

venue: Devonshire Park Centre, Eastbourne, United Kingdom.

contact: Mrs. Elaine Brown, General Secretary BMUS, 36 Portland Place, London WIN 3DG, United Kingdom.

(tel: 44-171-6363714; fax: 44-171-3232175;

■ INTERNATIONAL ENDOVASCULAR SYMPOSIUM (2000년 12월 10-12^일)

venue: Sydney, Australia.

contact: Ms Margaret Blackwell, Abacus Management, P. O. Box 77, Pymble NSW 2073, Australia.