O&T, CUHK

主題科研項目

肌肉骨骼發育、健康與老齡化研究
(MDHAR)

肌肉骨骼發育、健康與老齡化研究 (MDHAR)


羅尚尉教授	林子平教授 (ORCID)	張穎愷教授 (ORCID)

王華婷教授 (ORCID)	鄧寧醫生	洪力恆醫生

黃文揚教授 (ORCID)	李郁偉教授 (ORCID)	周冠豪教授 (ORCID)

鄭振耀教授 (ORCID)	梁國穗教授

青少年生長發育期骨骼健康與異常

臨床研究

青少年特發性脊柱側彎是指發生於青春發育期前後的脊柱三維畸形。我們的團隊研究發現低骨質密度和青少年特發性脊柱側彎進展預後的關系受到國際的認可及重視。我們亦利用先進的體內成像和微成像技術研究骨質量，包括雙能量X射線吸收測定術，骨定量超聲，定量電腦斷層掃描（QCT）以及高分辨率QCT（HR-pQCT or XtremeCT）。以上研究對青少年特發性脊柱側彎發病機理的研究作了重要的貢獻。

1) 人體形態學測量，骨骼生長和骨礦化研究

•	女性青少年特發性脊柱側彎病人圍青春期快速發育階段的人體測量分析
•	青少年特發性脊柱側彎中系統性低骨質密度和低骨質力學性能
•	骨質密度作為青少年特發性脊柱側彎病人側彎進展的預後影響因素
•	青少年特發性脊柱側彎女性患者骨密度狀態的長期隨訪
•	青少年特發性脊柱側彎患者骨品質包括形態學、容積骨密度和松質骨微結構
•	影響青少年特發性脊柱側彎病人骨礦化狀態的生活方式
•	青少年特發性脊柱側彎患者肌肉質量和骨質量

2) 全身矢狀面力線

在脊柱手術中，使用EOS成像系統幫助理解年齡和性別相關的全身矢狀面力線的參考值是非常必要的，為脊柱外科醫生制定畸形矯正方案提供參考。老年人群中成人脊柱畸形發病率高達60%。成人脊柱畸形患者的矢狀面力線直接影響患者疼痛和行動能力，也是患者健康相關生活質量評估的決定因素。在年齡相關的矢狀面平衡失代償時，患者軀幹發生前傾，骨盆後傾，伸髖屈膝，表明機體啟動全身代償機制去維持經濟平衡的直立狀態。

3) 青少年特發性脊柱側彎神經解剖學、耳神經學和高級電腦影像學的研究

•	脊柱和頭顱的形態計量學分析
•	脊髓形態學分析
•	小腦扁桃體水平
•	大腦和小腦形態學
•	前庭系統形態學
•	青少年特發性脊柱側彎脊柱生長的生物力學模型建模
•	體感誘發動作電位的神經傳導
•	姿勢平衡評估
•	冠狀面和矢狀面Cobb角自動測量的深度學習

4) 非電離輻射超聲評估

•	超聲自動測量Cobb角對比於EOS X射線成像系統
•	超聲用於縱向監測側彎嚴重性的可行性
•	超聲測量Cobb角進行早期診斷和成像

5) 青少年特發性脊柱側彎患者健康相關生活質量的研究

當脊柱側彎患者接受支具治療或手術治療時，患者的健康相關生活質量應被重點關註。本中心配有基於網絡平臺的脊柱側彎患者健康相關生活質量的調查問卷如SRS-22和SAQ。這些調查問卷可用於監測手術患者健康相關的生活質量術前術後的變化。為觀察健康方面而設計的健康相關生活質量的調查問卷有多個翻譯版本，並進行了有效性和可靠性的測試。這些基於健康相關生活質量的調查問卷考慮到了更多具體的方面，特別是與脊柱外觀和生活質量的其他方面相關的。

基礎研究

1) 青少年维生素D的缺乏

青春期是⾻礦物沉積的關鍵時期，在研究⽅⾯值得我們重視和關注。本中⼼積極開展在兒童⾻骼健康，鈣吸收及含鈣飲⾷⽅⾯的研究。我們最新的研究調查了⾹港青少年維⽣素D的狀況以及對於維⽣素D的認知⽔準。我們注意到⾹港青少年總體對維⽣素D的認知⽔準較低，並且普遍缺乏維⽣素D，並且我們也觀察到低維⽣素D⽔準與⾻健康狀態相關⽣理學指標的相關性。我們將針對維⽣素D的生理功能，預防及幹預作用展開更深層次的研究。

Image adopted from Cheung et al., Osteoporosis International, 2016.

2) 青春期發育的骨質量參數研究

通過HR-pQCT研究，我們發現在針對年齡，骨面積，生活質量參數的調整後，鬆質骨形成的延遲會造成遠端骨的多孔性較高。相比於女性，此延遲现象在中國男性青少年中易引起較差的力學參數和較高的骨脆性。

Adjusted mean of porosity of total cortex and bone mechanical property at distal radius of boys (solid line) and girls (dotted line) by Tanner stage. *: p<0.05 in sex difference at that Tanner stage by ANCOVA.

Result adopted from Cheuk et al., Journal of Bone and Mineral Research, 2018.

3) 青少年特發性脊柱側彎全基因組關聯分析

青少年特發性脊柱側彎被認為是具有遺傳易感性的多因素引發的疾病，全基因組關聯分析則是研究其發病機理的眾多方法中的一種。

與糖尿病，心肌梗塞和癌症等常見疾病相似，青少年特發性脊柱側彎在部分患者中呈現出家族遺傳性。在對青少年特發性脊柱側彎以家族為單位的研究中，我們發現其遺傳概率為87.5%±11.1%。

4) 骨細胞形態和功能學研究

超過30%的青少年特發性脊柱側彎患者有系統性的骨量減少症狀（即在性別年齡匹配的對照人群中骨密度 z值≤ -1）。我們的臨床研究資料表明骨量減少是側凸進展的重要預後影響因素，而異常的骨密度和骨質都與很多遺傳和內分泌因素相關。我們的前期研究發現青少年特發性脊柱側彎患者的低骨密度部分歸因於melatonin receptor 1B及soluble leptin receptor的異常表達。我們現階段的方向主要集中在研究骨細胞、成骨細胞和破骨細胞在骨量減少的青少年特發性脊柱側彎患者體內發揮的功能和細胞與細胞之間的相互作用關係。我們利用目前最先進技術對青少年特發性脊柱側彎患者骨樣本和對照組骨組織進行檢測，並從兩組樣本中提取骨細胞與破骨細胞進行原代培養，在細胞水準對基因表達和功能進行比較研究。

服務

1) 全港學生脊柱側彎篩查

自1995年開始香港衛生署對全港學生進行脊柱側彎篩查，本研究中心為香港兩所脊柱側彎推薦治療機構之一。篩查結果顯示：青少年特發性脊柱側彎的發病率高達2.8%。

Adopted from Luk et al., Spine, 2010.

2) 多媒體脊柱側彎臨床管理系統

健康部門平均每年篩查後推薦800個新增病例到威爾斯親王醫院，為滿足治療要求，我們建立了多媒體脊柱側彎臨床管理系統。至今我們系統內有超過17000個病例，並支援院內來自多個工作站的100個用戶。

3) 支具治療

本中心致力於為脊柱側彎患者提供支具治療以及開展剛性支具與彈性支具治療脊柱側彎的臨床隨機對照研究。本中心不僅在矯形支具的生產和調節上運用了CAD CAM系統，而且現正推廣3D超聲監控支具使用情況，溫度感測器以監測支架使用時數；和靜觀計劃。而最近成立的支具治療部將著力於開展矯形支具治療和非手術治療脊柱側彎患者為目的的跨學科協作臨床研究。

4) 手術治療

對於嚴重脊柱側彎患者，本中心開展手術治療以減輕側突弧度，並積極展開相關的研究，如側突測量技術，脊柱融合策略，SSEP監測以及療效分析。本中心經歷了脊柱側彎手術策略和器械發展的多個階段，從後方入路的哈林頓棒，ISOLA系統，CD系統，到最近第三代和第四代椎弓根螺釘系統，從前路手術的Zielke器械，Halms-Zielke系統到最近VATS方法（視頻輔助下胸腔鏡手術）。本中心還率先運用電腦輔助手術建模與術中導航技術改善多種椎弓根螺釘在側彎矯正中的置入準確性和安全性。

5) 健康教育推廣

我們在許多中小學舉行了「維生素D和骨骼健康」的教育講座，通過知識轉移和促進健康的生活方式提高對維生素D和骨骼健康的認識。截至2017年底，已有超過80,000名學生、脊柱側彎患者及家長出席了講座或收看了視頻。 2017年5月20日，我們在香港小童群益會舉辦的「健康生活遊藝日」設立了一個促進骨骼健康的游戲展位。

6) 骨骼健康教育網站平台

"健骼知多D" (http://bonehealth.ort.cuhk.edu.hk) 網站平臺有英文和中文兩個版本，於2016年5月推出，供公眾觀看，目前這個互動網站吸引了超過6500名訪客。

7) Android和iOS系統應用程式

手機應用程式於2016年6月起公開免費下載，資源視頻以中英文敘述,目前已錄得超過600次應用程序下載。

Android version: https://play.google.com/store/apps/details?id=com.cuhk.vdp&hl=zh-TW
iOS version: https://itunes.apple.com/WebObjects/MZStore.woa/wa/viewSoftware?id=1153485574

肌肉骨骼老齡化研究

少肌症研究

少肌症是一種隨著年齡增長而引致肌肉質量、肌肉力量以及物理機能退化的全身系統性老年疾病。我們的研究團隊利用SAMP8動物模型對肌肉功能，肌肉纖維橫切面區域、肌纖維類型和多種刺激效果的變化進行研究。根據我們的研究報告顯示(Wong et al) 少肌症是導致脆性骨折的主要原因。我們的目標是利用加速衰老的動物模型對神經損傷、肌肉脂肪變性和線粒體功能退化等的病理原因進行研究。我們的研究團隊致力了解少肌症以製定對應方法，最終達到減少跌倒和骨折。