使用皮膚色度測(cè)量法篩選維生素d不足的方法
【專利說明】使用皮膚色度測(cè)量法篩選維生素 D不足的方法 發(fā)明領(lǐng)域
[0001] 本申請(qǐng)大體涉及用于篩選維生素 D(Vit-D)不足的方法和裝置。具體而言，本申請(qǐng) 涉及基于皮膚色度測(cè)量法(skin colourimetry)用于篩選維生素 D不足的方法和裝置。
[0002] 發(fā)明背景
[0003] Vit-D對(duì)于青春期生長(zhǎng)期間的骨骼生長(zhǎng)和骨質(zhì)礦化是重要的。Vit-D狀態(tài)的最佳指 標(biāo)為血清25(0H)Vit-D水平，當(dāng)血清25(0H)Vit-D < 50nmol/L時(shí)被診斷為Vit-D不足（1)。據(jù) 報(bào)道，Vit-D不足在不同的國(guó)家和地理區(qū)域的所有年齡組中是高度流行的（2)。盡管這樣，潛 在的可治療的狀態(tài)依然未被意識(shí)到，其導(dǎo)致Vit-D不足的全球流行一直存在(3)，并且青少 年組也不例外。除了對(duì)該健康問題的認(rèn)識(shí)不足和在其早期階段缺乏癥狀之外，也是因?yàn)楹Y 選試驗(yàn)的缺乏。血清25(0H)Vit-D分析需要采血，費(fèi)用較高、不能隨時(shí)進(jìn)行并且不適合作為 用于青年群體的篩選工具。日光暴露問卷調(diào)查(4-6)或個(gè)人UV劑量計(jì)（7)也不適合。使用患 者的人口統(tǒng)計(jì)和生活方式特性的預(yù)測(cè)模型已被報(bào)道，但是僅可能限于成年人和老年人(4， 8-11)〇
[0004] 對(duì)于Vit-D不足的有效篩選工具，是本領(lǐng)域的長(zhǎng)期需要。
[0005] 發(fā)明概述
[0006] 本申請(qǐng)?zhí)峁┯糜诤Y選Vit-D不足的非侵入性的方法和裝置。
[0007] 在本文所公開的第一方面中，提供建立用于篩選目標(biāo)群體中維生素 D(Vit-D)不足 的方法的方法，其包括以下步驟：
[0008] 通過測(cè)量血清25(0H)Vit-D的水平確定所述群體的個(gè)體隊(duì)列的Vit-D狀態(tài)，其中血 清25(0H)Vit-D水平 < 50nmol/L指示Vit-D不足，血清25(0H)Vit-D水平>50nmol/L指示Vit-D充足，并且其中Vit-D不足的狀態(tài)被指定為值"Γ，而Vit-D充足的狀態(tài)被指定為值"0" ；
[0009] 獲得一組因子，包括各個(gè)個(gè)體構(gòu)成性(constitutive)皮膚黑色素沉著測(cè)量值(Vf) 和繼發(fā)性(facultative)皮膚黑色素沉著測(cè)量值(Vh)，以及選自以下的因子:各個(gè)個(gè)體的年 齡、所在季節(jié)、性別、體重（BW)、身高（SH)、身體活動(dòng)水平（PAL)、每日膳食Vit-D攝入量 (Dvd)、每日膳食鈣攝入量(Dca)或以上因子的任意組合，或上述因子的轉(zhuǎn)化形式，其中使用 皮膚色度測(cè)量法在所述各個(gè)個(gè)體的足的足背區(qū)域、足內(nèi)側(cè)或足底，或足后跟處測(cè)量Vf，使用 皮膚色度測(cè)量法在所述各個(gè)個(gè)體的手的背部、手指、拇指或手腕處測(cè)量Vh，年齡、BW、SH、 PAL、Dvd或Dca從各個(gè)個(gè)體確定，季節(jié)被差異性地指定為預(yù)設(shè)值，性別被差異性地指定為預(yù) 設(shè)值，和
[0010] 通過使用Vit-D狀態(tài)作為因變量，上述因子或上述因子的轉(zhuǎn)化形式作為自變量來 實(shí)施邏輯回歸分析(logistic regression analysis)，從而獲得如下所示的具有每個(gè)所述 自變量的回歸系數(shù)的函數(shù)：
[0011]
[0012] 其中α為常數(shù)項(xiàng)，
[0013] &為自變量Xi的回歸系數(shù)，
[0014] Xi代表各個(gè)自變量，
[0015] k代表所述自變量的總數(shù)目，
[0016] Pred為根據(jù)Pred的預(yù)設(shè)截取閾值用于確定Vit-D不足或Vit-D充足的篩選結(jié)果的 預(yù)測(cè)概率。
[0017] 在一些實(shí)施方案中，使用基于皮膚色度測(cè)量法系統(tǒng)的個(gè)體類型角（Individual Typology Angle，ITA)測(cè)量Vf和/或Vh，例如L*a*b*色度系統(tǒng)。
[0018] 在一些實(shí)施方案中，在季節(jié)因子中，夏季被指定為值"Γ，冬季被指定為值"2"。
[0019] 在一些實(shí)施方案中，在性別因子中，男性被指定為值"1"，女性被指定為值"2"。
[0020] 在一些實(shí)施方案中，目標(biāo)群體為亞洲人群體。
[0021] 在一些實(shí)施方案中，目標(biāo)群體為中國(guó)人群體。
[0022] 在一些實(shí)施方案中，目標(biāo)群體為香港的青少年群體，并且獲得的函數(shù)為：
[0023] Loge(Pred/(l-Pred)) = 0.072(Vh)-0.095(Vf)-0.09(季節(jié)）-0.297(性別）-0.005 (8￥/5!12)-0.29(年齡)+8.055。
[0024]在一些實(shí)施方案中，目標(biāo)群體為每日膳食Vit-D攝入量S400IU/天的香港女性青 少年群體，并且獲得的函數(shù)為：
[0025] Loge(Pred/( 1-Pred) )=0.131 (Vh)-〇. 162(Vf)-0.293(季節(jié)）-0.104(BW/SH2)-0.358(年齡)+12.997。
[0026] 在一些實(shí)施方案中，目標(biāo)群體為香港的青少年群體，并且獲得的函數(shù)為：
[0027] Loge(Pred/(l-Pred)) = 0.057(Vh)-0.087(Vf)-0.22(季節(jié)）-0.015(性別）+0.007 (BW)-0.034(SH)-0.203(年齡）-0.6(PAL)+13.388。
[0028] 在一些實(shí)施方案中，Pred的預(yù)設(shè)截取閾值為約0.61。
[0029] 在本文所公開的第二方面中，提供篩選個(gè)體中維生素 D(Vit-D)不足的方法，其包 括以下步驟：
[0030] 提供按照第一方面所述的方法的用于篩選所述個(gè)體來自的群體中維生素 D(Vit_ D)不足的函數(shù)，
[0031] 獲得所述函數(shù)中所定義的所述個(gè)體的一組因子，
[0032] 將所述一組因子引入所述函數(shù)，從而獲得Pred，并且
[0033]比較所述計(jì)算出的Pred與Pred的預(yù)設(shè)截取閾值，其中所述計(jì)算出的Pred 2所述 Pred的預(yù)設(shè)截取閾值指示Vit-D不足，所述計(jì)算出的Pred〈所述Pred的預(yù)設(shè)截取閾值指示 Vit-D充足。
[0034] 在一些實(shí)施方案中，提供用于篩選維生素 D(Vit-D)不足的函數(shù)包括根據(jù)第一方面 所描述的方法，建立用于篩選個(gè)體來自的群體中維生素 D(Vit-D)不足的函數(shù)。
[0035] 在本文所公開的第三方面中，提供用于篩選個(gè)體中維生素 D(Vit-D)不足的裝置， 其包括：
[0036] 測(cè)量模塊，其被配置用于基于皮膚色度測(cè)量法來測(cè)量和記錄個(gè)體構(gòu)成性皮膚黑色 素沉著測(cè)量值(Vf)和繼發(fā)性皮膚黑色素沉著測(cè)量值(Vh)，其中在所述個(gè)體的足的足背區(qū) 域、足內(nèi)側(cè)或足底，或足后跟處測(cè)量Vf，以及在所述個(gè)體的手的背部，手指、拇指或手腕處測(cè) 量Vh，
[0037] 輸入模塊，其被配置用于記錄所述個(gè)體的年齡、所在季節(jié)、性別、體重(BW)、身高 (SH)、身體活動(dòng)水平(PAL)、每日膳食Vit-D攝入量(Dvd)和每日膳食鈣攝入量(Dca)，或上述 因子的轉(zhuǎn)化形式中的一項(xiàng)或多項(xiàng)或全部，其中年齡、81、3!1、？41^、〇￥(1或0〇 &從所述個(gè)體確定， 季節(jié)被差異性地指定為預(yù)設(shè)值，男性和女性被差異性地指定為預(yù)設(shè)值，和
[0038] 處理模塊，其被配置用于運(yùn)行按照第一方面所述的方法的用于篩選所述個(gè)體來自 的群體中維生素 D (Vi t-D)不足的函數(shù)，并且計(jì)算Pred。
[0039] 在一些實(shí)施方案中，所述裝置還包括比較模塊，其被配置用于比較所述計(jì)算出的 Pred與Pred的預(yù)設(shè)截取閾值，其中所述計(jì)算出的Pred 2所述Pred的預(yù)設(shè)截取閾值指示Vit-D不足，所述計(jì)算出的Pred〈所述Pred的預(yù)設(shè)截取閾值指示Vi t-D充足。
[0040] 在一些實(shí)施方案中，測(cè)量模塊的工作是基于個(gè)體類型角（ITA)測(cè)量，例如L*a*b*色 度系統(tǒng)。
[0041 ]在一些實(shí)施方案中，全部模塊被合并入皮膚色度測(cè)量法系統(tǒng)，例如，皮膚色度計(jì)。
[0042] 在本文所公開的第四方面中，提供計(jì)算機(jī)產(chǎn)品，其包含計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)，所述計(jì)算 機(jī)可讀介質(zhì)存儲(chǔ)用于執(zhí)行第一和/或第二方面所述方法的多個(gè)指令。
[0043] 附圖簡(jiǎn)述
[0044] 圖1為基于本申請(qǐng)的一些實(shí)施方案中所使用的L*a*b*色度系統(tǒng)的示例性色度計(jì)。 [0045] 圖2顯示了全部個(gè)體的R0C曲線。
[0046]圖3顯示了每日膳食Vit-D攝入〈400IU/天的女性的R0C曲線。
[0047]發(fā)明詳述
[0048] 本申請(qǐng)至少部分基于皮膚色度測(cè)量法在篩選維生素 D(Vit-D)不足的潛在用途中 的構(gòu)思。
[0049] 皮膚色度測(cè)量法可被用來測(cè)量皮膚黑色素沉著。黑色素吸收UV輻射，并且因此阻 止UV光子將7-脫氫膽甾醇轉(zhuǎn)化為前維生素 D3(Vit_D的前體）（3)。個(gè)體構(gòu)成性 (constitutive)膚色代表存在于未暴露的皮膚中的黑色素的自然量。另一方面，伴隨越強(qiáng) 的UV暴露，暴露于日光的皮膚的顏色就越黑（曬黑），其導(dǎo)致越高的Vit-D水平。該繼發(fā)性 (facultative)膚色為日光暴露的替代測(cè)量。未暴露的膚色(個(gè)體構(gòu)成性膚色)和暴露的膚 色（繼發(fā)性膚色）的組合解釋被分別地用來評(píng)價(jià)真皮合成Vit-D的能力和日光暴露的程度 (12)。隨著反射色度測(cè)量法的最新進(jìn)展，可用手提式光學(xué)裝置(皮膚色度計(jì)，例如參見圖1) 快速地進(jìn)行自然的個(gè)體構(gòu)成性膚色和繼發(fā)性膚色的非侵入性測(cè)量。因?yàn)閂it-D的局域膳食 來源是缺乏的（3，13)，Vit-D的主要來源是來自日光依賴的真皮合成，個(gè)體的真皮合成的能 力以及進(jìn)而的Vit-D的狀態(tài)據(jù)信能夠通過皮膚色度測(cè)量法來有效地評(píng)價(jià)。
[0050] 盡管本領(lǐng)域已報(bào)道皮膚色度測(cè)量法的多種用途，但是目前還沒有研究評(píng)價(jià)它在篩 選Vit-D不足中的作用。因此，本申請(qǐng)的一個(gè)目的是評(píng)價(jià)皮膚色度測(cè)量法是否可被用來篩選 Vi t-D不足，并且基于皮膚色度測(cè)量法開發(fā)篩選工具。
[0051] 本申請(qǐng)的發(fā)明人還考慮到一系列可能影響個(gè)體的Vit-D水平的混雜因子，并且因 此在本申請(qǐng)中將上述因子并入用于篩選Vit-D不足的方法或裝置中。
[0052] 在本文所公開的第一方面中，提供建立用于篩選目標(biāo)群體中維生素 D(Vit-D)不足 的方法的方法，其包括以下步驟：
[0053] 通過測(cè)量血清25(0H)Vit-D的水平確定所述群體的個(gè)體隊(duì)列的Vit-D狀態(tài)，其中血 清25(0H)Vit-D水平 < 50nmol/L指示Vit-D不足，血清25(0H)Vit-D水平>50nmol/L指示Vit-D充足，并且其中Vit-D不足的狀態(tài)被指定為值"Γ，Vit-D充足的狀態(tài)被指定為值"Ο" ；
[0054] 獲得一組因子，包括各個(gè)個(gè)體構(gòu)成性皮膚黑色素沉著測(cè)量值(Vf)和繼發(fā)性皮膚黑 色素沉著測(cè)量值(Vh)，以及選自以下的因子:各個(gè)個(gè)體的年齡、所在季節(jié)、性別、體重(BW)、 身高(SH)、身體活動(dòng)水平(PAL)、每日膳食Vit-D攝入量(Dvd)、每日膳食鈣攝入量(Dca)或以 上因子的任意組合，或上述因子的轉(zhuǎn)化形式，其中使用皮膚色度測(cè)量法在所述各個(gè)個(gè)體的 足的足背區(qū)域、足內(nèi)側(cè)或足底，或足后跟處測(cè)量Vf，使用皮膚色度測(cè)量法在所述各個(gè)個(gè)體的 手的背部、手指、拇指或手腕處測(cè)量Vh，年齡、81、5!1、?41^、〇￥(1或0(^從各個(gè)個(gè)體確定，季節(jié)被 差異性地指定為預(yù)設(shè)值，性別被差異性地指定為預(yù)設(shè)值，和
[0055] 通過使用Vit-D狀態(tài)作為因變量，上述因子或上述因子的轉(zhuǎn)化形式作為自變量來 實(shí)施邏輯回歸分析，從而獲得如下所示的具有每個(gè)所述自變量的回歸系數(shù)的函數(shù)：
[0056]
[0057] 其中α為常數(shù)項(xiàng)，
[0058] &為自變量Xi的回歸系數(shù)，
[0059] Xi代表各個(gè)自變量，
[0060] k代表所述自變量的總數(shù)目，
[00611 Pred為根據(jù)Pred的預(yù)設(shè)截取閾值用于確定Vit-D不足或Vit-D充足的篩選結(jié)果的 預(yù)測(cè)概率。
[0062] 本申請(qǐng)的發(fā)明人考慮了上述方法（即基于皮膚色度測(cè)量法的技術(shù)）的獨(dú)特特征和 自然中不同群體的差異，例如居住地、氣候、膚色、一般的體質(zhì)等等，并且開發(fā)出可被應(yīng)用于 任何希望進(jìn)行篩選的目標(biāo)群體的方法。
[0063] 大體上，上述方法基于分析被明確診斷Vit-D不足或Vit-D充足的個(gè)體組的皮膚色 度測(cè)量法的測(cè)量值和其他相關(guān)因子，以及產(chǎn)生可被擴(kuò)展和應(yīng)用于個(gè)體組來自和代表的群體 的函數(shù)。
[0064]本文所使用的術(shù)語(yǔ)"目標(biāo)群體"指具有一定共同性質(zhì)的任何群體。例如，"目標(biāo)群 體"可為生活在相同的城市、地區(qū)、國(guó)家或洲的群體?；蛘?，"目標(biāo)群體"可為在一定年齡范圍 內(nèi)的群體。同樣，"目標(biāo)群體"可為具有相同的基礎(chǔ)膚色的群體。本領(lǐng)域技術(shù)人員能夠理解， 目標(biāo)群體共享越多的共同特征，上述函數(shù)將具有越高的效力（例如靈敏性、特異性、精確性 等等）。流行病學(xué)領(lǐng)域技術(shù)人員能夠?qū)崿F(xiàn)"目標(biāo)群體"的合適的選擇。在一些實(shí)施方案中，目 標(biāo)群體為亞洲群體。在一些實(shí)施方案中，目標(biāo)群體為中國(guó)群體。
[0065] 在一些實(shí)施方案中，在本文所公開的方法的確定Vit-D狀態(tài)中，通過統(tǒng)計(jì)學(xué)方法將 群體的個(gè)體隊(duì)列選擇為能夠代表該群體，以產(chǎn)生函數(shù)。隊(duì)列研究常被用于流行病學(xué)領(lǐng)域，并 且隊(duì)列的資質(zhì)為本領(lǐng)域技術(shù)