使用皮肤色度测量法筛选维生素d不足的方法
【专利说明】使用皮肤色度测量法筛选维生素 D不足的方法 发明领域
[0001] 本申请大体涉及用于筛选维生素 D(Vit-D)不足的方法和装置。具体而言，本申请 涉及基于皮肤色度测量法(skin colourimetry)用于筛选维生素 D不足的方法和装置。
[0002] 发明背景
[0003] Vit-D对于青春期生长期间的骨骼生长和骨质矿化是重要的。Vit-D状态的最佳指 标为血清25(0H)Vit-D水平，当血清25(0H)Vit-D < 50nmol/L时被诊断为Vit-D不足（1)。据 报道，Vit-D不足在不同的国家和地理区域的所有年龄组中是高度流行的（2)。尽管这样，潜 在的可治疗的状态依然未被意识到，其导致Vit-D不足的全球流行一直存在(3)，并且青少 年组也不例外。除了对该健康问题的认识不足和在其早期阶段缺乏症状之外，也是因为筛 选试验的缺乏。血清25(0H)Vit-D分析需要采血，费用较高、不能随时进行并且不适合作为 用于青年群体的筛选工具。日光暴露问卷调查(4-6)或个人UV剂量计（7)也不适合。使用患 者的人口统计和生活方式特性的预测模型已被报道，但是仅可能限于成年人和老年人(4， 8-11)〇
[0004] 对于Vit-D不足的有效筛选工具，是本领域的长期需要。
[0005] 发明概述
[0006] 本申请提供用于筛选Vit-D不足的非侵入性的方法和装置。
[0007] 在本文所公开的第一方面中，提供建立用于筛选目标群体中维生素 D(Vit-D)不足 的方法的方法，其包括以下步骤：
[0008] 通过测量血清25(0H)Vit-D的水平确定所述群体的个体队列的Vit-D状态，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不足的状态被指定为值"Γ，而Vit-D充足的状态被指定为值"0" ；
[0009] 获得一组因子，包括各个个体构成性(constitutive)皮肤黑色素沉着测量值(Vf) 和继发性(facultative)皮肤黑色素沉着测量值(Vh)，以及选自以下的因子:各个个体的年 龄、所在季节、性别、体重（BW)、身高（SH)、身体活动水平（PAL)、每日膳食Vit-D摄入量 (Dvd)、每日膳食钙摄入量(Dca)或以上因子的任意组合，或上述因子的转化形式，其中使用 皮肤色度测量法在所述各个个体的足的足背区域、足内侧或足底，或足后跟处测量Vf，使用 皮肤色度测量法在所述各个个体的手的背部、手指、拇指或手腕处测量Vh，年龄、BW、SH、 PAL、Dvd或Dca从各个个体确定，季节被差异性地指定为预设值，性别被差异性地指定为预 设值，和
[0010] 通过使用Vit-D状态作为因变量，上述因子或上述因子的转化形式作为自变量来 实施逻辑回归分析(logistic regression analysis)，从而获得如下所示的具有每个所述 自变量的回归系数的函数：
[0011]
[0012] 其中α为常数项，
[0013] &为自变量Xi的回归系数，
[0014] Xi代表各个自变量，
[0015] k代表所述自变量的总数目，
[0016] Pred为根据Pred的预设截取阈值用于确定Vit-D不足或Vit-D充足的筛选结果的 预测概率。
[0017] 在一些实施方案中，使用基于皮肤色度测量法系统的个体类型角（Individual Typology Angle，ITA)测量Vf和/或Vh，例如L*a*b*色度系统。
[0018] 在一些实施方案中，在季节因子中，夏季被指定为值"Γ，冬季被指定为值"2"。
[0019] 在一些实施方案中，在性别因子中，男性被指定为值"1"，女性被指定为值"2"。
[0020] 在一些实施方案中，目标群体为亚洲人群体。
[0021] 在一些实施方案中，目标群体为中国人群体。
[0022] 在一些实施方案中，目标群体为香港的青少年群体，并且获得的函数为：
[0023] Loge(Pred/(l-Pred)) = 0.072(Vh)-0.095(Vf)-0.09(季节）-0.297(性别）-0.005 (8￥/5!12)-0.29(年龄)+8.055。
[0024]在一些实施方案中，目标群体为每日膳食Vit-D摄入量S400IU/天的香港女性青 少年群体，并且获得的函数为：
[0025] Loge(Pred/( 1-Pred) )=0.131 (Vh)-〇. 162(Vf)-0.293(季节）-0.104(BW/SH2)-0.358(年龄)+12.997。
[0026] 在一些实施方案中，目标群体为香港的青少年群体，并且获得的函数为：
[0027] Loge(Pred/(l-Pred)) = 0.057(Vh)-0.087(Vf)-0.22(季节）-0.015(性别）+0.007 (BW)-0.034(SH)-0.203(年龄）-0.6(PAL)+13.388。
[0028] 在一些实施方案中，Pred的预设截取阈值为约0.61。
[0029] 在本文所公开的第二方面中，提供筛选个体中维生素 D(Vit-D)不足的方法，其包 括以下步骤：
[0030] 提供按照第一方面所述的方法的用于筛选所述个体来自的群体中维生素 D(Vit_ D)不足的函数，
[0031] 获得所述函数中所定义的所述个体的一组因子，
[0032] 将所述一组因子引入所述函数，从而获得Pred，并且
[0033]比较所述计算出的Pred与Pred的预设截取阈值，其中所述计算出的Pred 2所述 Pred的预设截取阈值指示Vit-D不足，所述计算出的Pred〈所述Pred的预设截取阈值指示 Vit-D充足。
[0034] 在一些实施方案中，提供用于筛选维生素 D(Vit-D)不足的函数包括根据第一方面 所描述的方法，建立用于筛选个体来自的群体中维生素 D(Vit-D)不足的函数。
[0035] 在本文所公开的第三方面中，提供用于筛选个体中维生素 D(Vit-D)不足的装置， 其包括：
[0036] 测量模块，其被配置用于基于皮肤色度测量法来测量和记录个体构成性皮肤黑色 素沉着测量值(Vf)和继发性皮肤黑色素沉着测量值(Vh)，其中在所述个体的足的足背区 域、足内侧或足底，或足后跟处测量Vf，以及在所述个体的手的背部，手指、拇指或手腕处测 量Vh，
[0037] 输入模块，其被配置用于记录所述个体的年龄、所在季节、性别、体重(BW)、身高 (SH)、身体活动水平(PAL)、每日膳食Vit-D摄入量(Dvd)和每日膳食钙摄入量(Dca)，或上述 因子的转化形式中的一项或多项或全部，其中年龄、81、3!1、？41^、〇￥(1或0〇 &从所述个体确定， 季节被差异性地指定为预设值，男性和女性被差异性地指定为预设值，和
[0038] 处理模块，其被配置用于运行按照第一方面所述的方法的用于筛选所述个体来自 的群体中维生素 D (Vi t-D)不足的函数，并且计算Pred。
[0039] 在一些实施方案中，所述装置还包括比较模块，其被配置用于比较所述计算出的 Pred与Pred的预设截取阈值，其中所述计算出的Pred 2所述Pred的预设截取阈值指示Vit-D不足，所述计算出的Pred〈所述Pred的预设截取阈值指示Vi t-D充足。
[0040] 在一些实施方案中，测量模块的工作是基于个体类型角（ITA)测量，例如L*a*b*色 度系统。
[0041 ]在一些实施方案中，全部模块被合并入皮肤色度测量法系统，例如，皮肤色度计。
[0042] 在本文所公开的第四方面中，提供计算机产品，其包含计算机可读介质，所述计算 机可读介质存储用于执行第一和/或第二方面所述方法的多个指令。
[0043] 附图简述
[0044] 图1为基于本申请的一些实施方案中所使用的L*a*b*色度系统的示例性色度计。 [0045] 图2显示了全部个体的R0C曲线。
[0046]图3显示了每日膳食Vit-D摄入〈400IU/天的女性的R0C曲线。
[0047]发明详述
[0048] 本申请至少部分基于皮肤色度测量法在筛选维生素 D(Vit-D)不足的潜在用途中 的构思。
[0049] 皮肤色度测量法可被用来测量皮肤黑色素沉着。黑色素吸收UV辐射，并且因此阻 止UV光子将7-脱氢胆甾醇转化为前维生素 D3(Vit_D的前体）（3)。个体构成性 (constitutive)肤色代表存在于未暴露的皮肤中的黑色素的自然量。另一方面，伴随越强 的UV暴露，暴露于日光的皮肤的颜色就越黑（晒黑），其导致越高的Vit-D水平。该继发性 (facultative)肤色为日光暴露的替代测量。未暴露的肤色(个体构成性肤色)和暴露的肤 色（继发性肤色）的组合解释被分别地用来评价真皮合成Vit-D的能力和日光暴露的程度 (12)。随着反射色度测量法的最新进展，可用手提式光学装置(皮肤色度计，例如参见图1) 快速地进行自然的个体构成性肤色和继发性肤色的非侵入性测量。因为Vit-D的局域膳食 来源是缺乏的（3，13)，Vit-D的主要来源是来自日光依赖的真皮合成，个体的真皮合成的能 力以及进而的Vit-D的状态据信能够通过皮肤色度测量法来有效地评价。
[0050] 尽管本领域已报道皮肤色度测量法的多种用途，但是目前还没有研究评价它在筛 选Vit-D不足中的作用。因此，本申请的一个目的是评价皮肤色度测量法是否可被用来筛选 Vi t-D不足，并且基于皮肤色度测量法开发筛选工具。
[0051] 本申请的发明人还考虑到一系列可能影响个体的Vit-D水平的混杂因子，并且因 此在本申请中将上述因子并入用于筛选Vit-D不足的方法或装置中。
[0052] 在本文所公开的第一方面中，提供建立用于筛选目标群体中维生素 D(Vit-D)不足 的方法的方法，其包括以下步骤：
[0053] 通过测量血清25(0H)Vit-D的水平确定所述群体的个体队列的Vit-D状态，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不足的状态被指定为值"Γ，Vit-D充足的状态被指定为值"Ο" ；
[0054] 获得一组因子，包括各个个体构成性皮肤黑色素沉着测量值(Vf)和继发性皮肤黑 色素沉着测量值(Vh)，以及选自以下的因子:各个个体的年龄、所在季节、性别、体重(BW)、 身高(SH)、身体活动水平(PAL)、每日膳食Vit-D摄入量(Dvd)、每日膳食钙摄入量(Dca)或以 上因子的任意组合，或上述因子的转化形式，其中使用皮肤色度测量法在所述各个个体的 足的足背区域、足内侧或足底，或足后跟处测量Vf，使用皮肤色度测量法在所述各个个体的 手的背部、手指、拇指或手腕处测量Vh，年龄、81、5!1、?41^、〇￥(1或0(^从各个个体确定，季节被 差异性地指定为预设值，性别被差异性地指定为预设值，和
[0055] 通过使用Vit-D状态作为因变量，上述因子或上述因子的转化形式作为自变量来 实施逻辑回归分析，从而获得如下所示的具有每个所述自变量的回归系数的函数：
[0056]
[0057] 其中α为常数项，
[0058] &为自变量Xi的回归系数，
[0059] Xi代表各个自变量，
[0060] k代表所述自变量的总数目，
[00611 Pred为根据Pred的预设截取阈值用于确定Vit-D不足或Vit-D充足的筛选结果的 预测概率。
[0062] 本申请的发明人考虑了上述方法（即基于皮肤色度测量法的技术）的独特特征和 自然中不同群体的差异，例如居住地、气候、肤色、一般的体质等等，并且开发出可被应用于 任何希望进行筛选的目标群体的方法。
[0063] 大体上，上述方法基于分析被明确诊断Vit-D不足或Vit-D充足的个体组的皮肤色 度测量法的测量值和其他相关因子，以及产生可被扩展和应用于个体组来自和代表的群体 的函数。
[0064]本文所使用的术语"目标群体"指具有一定共同性质的任何群体。例如，"目标群 体"可为生活在相同的城市、地区、国家或洲的群体。或者，"目标群体"可为在一定年龄范围 内的群体。同样，"目标群体"可为具有相同的基础肤色的群体。本领域技术人员能够理解， 目标群体共享越多的共同特征，上述函数将具有越高的效力（例如灵敏性、特异性、精确性 等等）。流行病学领域技术人员能够实现"目标群体"的合适的选择。在一些实施方案中，目 标群体为亚洲群体。在一些实施方案中，目标群体为中国群体。
[0065] 在一些实施方案中，在本文所公开的方法的确定Vit-D状态中，通过统计学方法将 群体的个体队列选择为能够代表该群体，以产生函数。队列研究常被用于流行病学领域，并 且队列的资质为本领域技术