• 제목/요약/키워드: Bone Mineral Density (BMD)

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The combination of a histogram-based clustering algorithm and support vector machine for the diagnosis of osteoporosis

  • Kavitha, Muthu Subash;Asano, Akira;Taguchi, Akira;Heo, Min-Suk
    • Imaging Science in Dentistry
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    • 제43권3호
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    • pp.153-161
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    • 2013
  • Purpose: To prevent low bone mineral density (BMD), that is, osteoporosis, in postmenopausal women, it is essential to diagnose osteoporosis more precisely. This study presented an automatic approach utilizing a histogram-based automatic clustering (HAC) algorithm with a support vector machine (SVM) to analyse dental panoramic radiographs (DPRs) and thus improve diagnostic accuracy by identifying postmenopausal women with low BMD or osteoporosis. Materials and Methods: We integrated our newly-proposed histogram-based automatic clustering (HAC) algorithm with our previously-designed computer-aided diagnosis system. The extracted moment-based features (mean, variance, skewness, and kurtosis) of the mandibular cortical width for the radial basis function (RBF) SVM classifier were employed. We also compared the diagnostic efficacy of the SVM model with the back propagation (BP) neural network model. In this study, DPRs and BMD measurements of 100 postmenopausal women patients (aged >50 years), with no previous record of osteoporosis, were randomly selected for inclusion. Results: The accuracy, sensitivity, and specificity of the BMD measurements using our HAC-SVM model to identify women with low BMD were 93.0% (88.0%-98.0%), 95.8% (91.9%-99.7%) and 86.6% (79.9%-93.3%), respectively, at the lumbar spine; and 89.0% (82.9%-95.1%), 96.0% (92.2%-99.8%) and 84.0% (76.8%-91.2%), respectively, at the femoral neck. Conclusion: Our experimental results predict that the proposed HAC-SVM model combination applied on DPRs could be useful to assist dentists in early diagnosis and help to reduce the morbidity and mortality associated with low BMD and osteoporosis.

폐경 전 유방암 환자의 치료 전.후 골밀도 변화 분석 (An Analysis of BMD Changes With Preoperative and Postoperative Premenopausal Breast Cancer Patient)

  • 김수진;손순룡;최관우;이주아;민정환;김현수;마상철;이종석;유병규
    • 대한방사선기술학회지:방사선기술과학
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    • 제37권4호
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    • pp.279-286
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    • 2014
  • 유방암 환자의 외과적 수술과 방사선 및 화학적 치료 전 후의 골밀도 수치를 비교함으로써 암 치료에 의한 골소실 문제의 심각성을 도출하여 고 위험군선별 및 골다공증예방을 위한 기초자료를 제공하고자 하였다. 2007년 3월부터 2013년 9월까지 유방암으로 진단을 받고 수술 및 치료를 받은 후 골밀도 검사를 시행한 환자 254명을 대상으로 하였다. 이중 폐경에 이르렀거나 자궁적출술을 받아 폐경된 84명을 제외한 171명을 최종 분석의 대상으로 하였다. 방사선흡수법에 의한 골밀도 영상(요추부위와 대퇴골부위)에서 치료 전 후 측정된 골밀도 수치를 분석하였다. 치료 전 후의 전체적인 골밀도 변화량과 치료유형별 변화량을 비교하였으며, 환자의 결혼 유무, 자녀수, 수유유무, 초경나이, 유방암 치료형태 등을 변수로 하여 세부적인 차이점 및 연관성을 분석하였다. 측정된 자료는 SPSS for Windows Program(Version 18.0)을 사용하여 통계 분석하였다. 요추에서는 치료 후 평균 7.1% 감소하였고, 대퇴골에서는 평균 3.1% 감소하였으며, 통계적으로 매우 유의한 차이를 보였다(p<.01). 또한 화학적 치료를 시행한 환자군의 대퇴골 부위에서 치료 및 수술 후 $0.067g/cm^2$의 상대적으로 큰 골밀도 수치의 감소량을 보였으며 통계적으로 유의하였다(p<.05). 그 외 결혼 유무, 자녀수, 수유 유무, 초경 나이 등에 따라서는 감소량의 차이가 있었지만 통계적 수준에서 유의성은 없었다. 폐경 전 유방암 환자의 치료 후 골밀도 수치 감소를 보임에 따라 감소량이 상대적으로 큰 환자를 고 위험군에 포함시켜야 할 것이며, 이를 토대로 적극적인 예방 정책이 필요하리라 사료된다.

Anti-Osteoporosis Effects of the Fruit of Sea Buckthorn (Hippophae rhamnoides) through Promotion of Osteogenic Differentiation in Ovariectomized Mice

  • Kun Hee Park;Joo-Hyun Hong;Seon-Hee Kim;Jin-Chul Kim;Ki Hyun Kim;Ki-Moon Park
    • Journal of Web Engineering
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    • 제14권17호
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    • pp.3604-3622
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    • 2022
  • The fruit of Hippophae rhamnoides has been widely used for medicinal purposes because of its anti-inflammatory, antioxidant, antiplatelet, and antimicrobial effects. Since there are no clear reports on the therapeutic efficacy of H. rhamnoides in osteoporosis, this study aimed to confirm the potential use of H. rhamnoides for the treatment of osteoporosis through its osteogenic differentiation-promoting effect in ovariectomized mice. Through an in vitro study, we compared the effects of the EtOH extract of H. rhamnoides fruits (EHRF) on the differentiation of C3H10T1/2, a mouse mesenchymal stem cell line, into osteoblasts based on alkaline phosphatase (ALP) staining and the relative expression of osteogenesis-related mRNAs. The EHRF significantly stimulated the differentiation of mesenchymal stem cells into osteoblasts and showed 7.5 times (* p < 0.05) higher osteogenesis than in the untreated control. A solvent fractionation process of EHRF showed that the hexane-soluble fraction (HRH) showed 10.4 times (** p < 0.01) higher osteogenesis than in the untreated control. Among the subfractions derived from the active HRH by preparative HPLC fractionation, HRHF4 showed 7.5 times (* p < 0.05) higher osteogenesis than in the untreated naïve cells, and HRH and HRHF4 fractions showed 22.6 times (*** p < 0.001) stronger osteogenesis activity than in the negative control. Osteoporosis was induced by excision of both ovaries in 9-week-old female ICR mice for in vivo analysis, and two active fractions, HRH and HRHF4, were administered orally for three months. During the oral administration period, body weight was measured weekly, and bone mineral density (BMD) and body fat density were measured simultaneously using a DEXA machine once a month. In particular, during the in vivo study, the average BMD of the ovariectomized group decreased by 0.0009 g/cm2, whereas the average BMD of the HRH intake group increased by 0.0033 g/cm2 (* p < 0.05) and that of the HRHF4 intake group increased by 0.0059 g/cm2 (** p < 0.01). The HRH and HRHF4 intake groups significantly recovered the mRNA and protein expression of osteogenic genes, including ALP, Osteopontin, Runx2, and Osterix, in the osteoporosis mouse tibia. These findings suggest that the active fractions of H. rhamnoides fruit significantly promoted osteoblast differentiation in mesenchymal stem cells and increased osteogenic gene expression, resulting in an improvement in bone mineral density in the osteoporosis mouse model. Taken together, H. rhamnoides fruits are promising candidates for the prevention and treatment of osteoporosis.

즉시 부하 교정용 미니임플랜트의 안정성 평가를 위한 Periotest$^{(R)}$의 유효성 (The validation of Periotest values for the evaluation of orthodontic mini-implants' stability)

  • 차정열;유형석;황충주
    • 대한치과교정학회지
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    • 제40권3호
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    • pp.167-175
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    • 2010
  • Periotest$^{(R)}$는 보철용 임플랜트 식립 3 - 4개월 후 골유착 정도를 평가하기 위해 사용되는 동요도 측정 기기로 교정용 미니임플랜트 안정성 평가에 적용가능성이 높다. 본 연구는 교정용 미니임플랜트의 안정성 평가를 위해 Periotest$^{(R)}$의 유효성을 검증하고자 하였다. 성견 다섯 마리의 상악, 하악 협측골에 교정용 미니임플랜트를 식립하고, 식립 시 식립토오크와 동요도를 측정하고 12주 동안 교정력을 부여한 후, 제거 시 제거 토오크와 동요도를 측정하였다. 동요도 (Periotest$^{(R)}$ value, PTV) 측정은 재현성을 위해 동일 부위에 2회 측정하였다. PTV와 다른 변수와의 상관성 분석을 위해 모든 실험견은 CT 촬영 후 식립 부위의 골밀도와 피질골 두께를 계측하였다. 동요도 측정에 대한 재현성은 0.96의 상관계수를 나타내 매우 높았으며 (p < 0.001) 골밀도와 피질골 두께에 있어 하악골 협측치조골이 상악골에 비해 유의하게 컸다 (p < 0.05). 12주 동안 PTV 값은 -3.2에서 4.8의 범위를 나타내며 모든 임플랜트는 임상적으로 안정적이었다. 식립 시 PTV 값은 하악에서 식립 토오크(-0.51), 골밀도(-0.48), 피질골 두께(-0.42)와 상관성이 있었으나 (p < 0.05), 상악에서는 상관성이 없었다. 제거 시 PTV 값은 하악에서 제거 토오크(-0.66)와 상관성이 있었으며(p < 0.05), 상악에서는 상관성이 없었다. 이상의 결과는 Periotest$^{(R)}$를 이용하여 교정용 미니임플랜트의 안정성을 간접적으로 평가할 수 있으나 골밀도가 높고 피질골이 두꺼운 부위에서 제한적으로 응용할 수 있음을 시사한다.

파극천(巴戟天)이 좌골신경(坐骨神經) 절단(切斷)으로 유발(誘發)된 ddy 마우스 골다공증(骨多孔症) 모델의 예방효과(豫防效果)에 미치는 영향(影響) (The Effect of Morindae Radix Extracts on the Sciatic Nerve Neurectomized Osteoporotic ddy Mice Model Prevention Effects)

  • 서부일;최홍식;김연섭;서영배;강정수;고병섭;김호경;박지하
    • 대한본초학회지
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    • 제20권4호
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    • pp.83-94
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    • 2005
  • Objectives : The present study attempted to reveal the effects of Morindae Radix extracts on the sciatic nerve neurectomized osteoporotic ddy mice model. Methods : Thickness of hind limbs and their differences, absolute and relative tibia weight and thickness, bone failure load, bone mineral density (BMD), histomorphometrical index, serum osteocalcin level, tibia calcium and phosphorus contents were monitored. Results : In sciatic neurectomized mice, thickness of hind limb, absolute and relative weights, thickness, failure loads, BMD of tibia, trabecular bone volume (TBV), thickness of trabecular bone and cortical bone thickness, length were significantly decreased. However, these changes of those dose-dependently reduced in MR extract-dosing group. Conclusions : it is considered that MR extracts have some favorable effect to prevent, the osteoporosis induced by sciatic neurectomy. However, the exact mechanism and the possibility of MR extract were remains unknown. In addition, the potential toxicity of these MR extracts were also unknown. So the further studies were needed about toxicological and pharmacological aspects.

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Protective effect of dietary oils containing omega-3 fatty acids against glucocorticoid-induced osteoporosis

  • Elbahnasawy, Amr Samir;Valeeva, Emiliya Ramzievna;El-Sayed, Eman Mustafa;Stepanova, Natalya Vladimirovna
    • Journal of Nutrition and Health
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    • 제52권4호
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    • pp.323-331
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    • 2019
  • Purpose: Glucocorticoids (GCs) are implicated in secondary osteoporosis, and the resulting fractures cause significant morbidity. Polyunsaturated fatty acids (PUFAs) play a vital role in bone metabolism. However, few trials have studied the impact of omega-3 PUFA-containing oils against GC-induced osteoporosis. Therefore, the present study was undertaken to determine whether supplementation with omega-3 PUFA-containing dietary oils such as fish oil, flaxseed oil or soybean oil can impede the development of GC-induced osteoporosis. Methods: The fatty acids (FAs) content of oils was determined using gas chromatography. Male rats were subdivided into 5 groups (8 rats each): normal control (balanced diet), prednisolone control (10 mg/kg prednisolone daily), soybean oil (prednisolone 10 mg/kg + soybean oil 7% w/w), flaxseed oil (prednisolone 10 mg/kg + flaxseed oil 7% w/w), and fish oil (from cod liver; prednisolone 10 mg/kg + fish oil 7% w/w). Results: The study data exhibited a significant depletion in bone mineral density (BMD) and femur mass in the prednisolone control compared to the normal control, accompanied with a marked decrease in the levels of plasma calcium and 1,25-$(OH)_2$-vitamin $D_3$, and elevated levels of C-terminal telopeptide (CTX), tumor necrosis factor-alpha (TNF-${\alpha}$) and malondialdehyde (MDA). Supplementation with fish oil, soybean oil or flaxseed oil helped to improve plasma calcium levels, and suppress oxidative stress and inflammatory markers. Additionally, bone resorption was suppressed as reflected by the decreased CTX levels. However, fish oil was more effective than the other two oils with a significant improvement in BMD and normal histological results compared to the normal control. Conclusion: This study demonstrated that supplementation with dietary oils containing omega-3 PUFAs such as fish oil, soybean oil or flaxseed oil can play a role in the prevention of bone loss and in the regulation of bone metabolism, especially fish oil which demonstrated a greater level of protection against GC-induced osteoporosis.

Tilapia Mossambica 비늘 (어린) 유래 칼슘소재가 흰쥐의 골격대사지표와 골밀도에 미치는 영향 (Effect of Calcium Source using Tilapia Mossambica Scales on the Bone Metabolic Biomarkers and Bone Mineral Density in Rats)

  • 윤군애;김광현
    • Journal of Nutrition and Health
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    • 제43권4호
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    • pp.351-356
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    • 2010
  • 본 연구는 칼슘고갈식이와 칼슘회복식이를 급여한 SD 종 흰쥐에서 골격대사 지표와 골밀도를 측정함으로써 어린소재 Ca (Tilapia mossambica 비늘을 이용한 칼슘소재)의 유용성을 $CaCO_3$와 비교 평가하였다. 1) 칼슘고갈식이인 LoCa군에 비해 칼슘회복식이를 먹인 AdCa군과 AdFa군에서 체중증가, 사료섭취량이 유의하게 높았고, 이는 어린소재 Ca의 식이효율이 적정수준에 있다고 할 수 있다. 2) 혈청 PTH와 칼시토닌은 실험군 사이에 차이가 없었다. 3) 혈청 ALP와 오스테오칼신은 LoCa군에서 유의하게 증가하였고, AdCa와 AdFa군에서 저하되었다. 뇨의 DPD는 LoCa군에서 현저히 높은 수치를 보인 반면, AdCa와 Ad-Fa군에서 낮은 수치를 보임으로써 뼈의 형성지표와 흡수지표는 칼슘회복식이에 의해 개선되었다. 4) 대퇴골의 습윤무게, 건조무게, 체중 100g 단위당 중량이 모두 AdFa > AdCa > LoCa 순으로 높았고, 대퇴골의 회분함량과 칼슘함량도 모두 같은 순서를 보임으로써 뼈의 형성과 칼슘 축적에 AdCa군과 마찬가지로 AdFa군에서도 효과적이었음을 시사한다. 5) 대퇴골의 골밀도는 AdCa군과 AdFa군에서 LoCa군에 비해 25~26%의 유의하게 높은 수치를 보였다. 이상에서와 같이 칼슘회복식이 (AdCA와 AdFa)는 ALP, 오스테오칼신, DPD의 지표를 개선하였고, 대퇴골의 중량과 회분함량의 증가와 함께 골밀도를 향상시키는 것으로 나타났다. 따라서 어린소재 칼슘은 대조 칼슘급원으로 많이 사용되는 $CaCO_3$에 비교하여 뼈 건강에 대등한 효과를 보이므로, 칼슘 소재로서 개발될 가치가 있을 것으로 평가된다.

일부 대학생의 골밀도와 생활습관간의 관련성 (The Relation between Bone Mineral Density and Lifestyle in College Students)

  • 강태훈;이무식;배석환;김용권
    • 대한방사선기술학회지:방사선기술과학
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    • 제39권3호
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    • pp.429-434
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    • 2016
  • 본 연구는 일부 한국 대학생들의 골밀도와 생활습관간의 관련성을 규명하고자 수행되었다. 먼저 이중에너지 방사선흡수법(DEXA)을 이용하여 총 121명의 대학생들의 요추와 대퇴골두의 골밀도(BMD)를 측정하였고, 생활습관에 관련된 설문은 자기기입식 질문지법을 이용하여 2014년 9월부터 동년 10월까지 실시하였다. 연구대상자의 일반적인 특성과 골밀도는 빈도분석을 통해 분포를 파악하였고, 연구대상자의 신체적 특성, 식이습관, 운동습관, 생활습관에 따른 골밀도(T-Score)의 차이를 검정하기 위하여 교차분석(Chi-square test)을 하였다. 수집한 자료는 SPSS 18.0을 이용하여 분석하였다. 대퇴골과 요추의 골밀도는 평균 $0.993{\pm}0.14g/cm^2$이었고, 골다공증은 없었으며, 골감소증은 30명(24.8%), 정상은 91명(75.2%)이었다. 체질량지수(BMI)가 높을수록, 생리주기가 규칙적인 여대생이, 주 150시간 이상 걷기를 시행한 군이, 청소년기에 규칙적으로 운동을 한 경험이 있는 군이 골감소증의 비율이 상대적으로 낮았고, 일 기준 전자기기를 6시간 이상 사용한 군이 골감소증의 비율이 상대적으로 높았는데, 이는 통계적으로 유의한 관계를 보이는 것으로 나타났다. 대학생의 신체적인 특성과 식이 운동 생활습관, 특히 청소년기의 운동습관은 골건강과 관련성이 있다. 추후 청소년과 대학생에 대한 식이 운동 생활습관에 관한 가이드라인을 제시하고, 이를 정규 교육과정과 연계하는 방안을 마련하는 것이 필요할 것으로 생각한다.

폐경후 골다공증 여성환자에 있어서 파노라마상 하악골 지표에 관한 비교연구 (COMPARATIVE STUDY OF PANORAMIC MANDIBULAR PARAMETERS IN POSTMENOPAUSAL OSTEOPOROTIC WOMEN)

  • 김철훈;신상훈;양동규
    • Journal of the Korean Association of Oral and Maxillofacial Surgeons
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    • 제26권5호
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    • pp.519-526
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    • 2000
  • Osteoporosis has recently been recognized as a major health problem in the elderly population. The disorder is manifested as a loss of bone mass accompanied by structural alteration of bone and increased incidence of fracture. Mandible also may be affected. So, I evaluated panoramic views of 66 postmenopausal women for finding the possibility of useful diagnostic mandibular parmeters of osteoporosis. To know the correlationship between skeleton and mandible, the average of the bone mineral density of lumbar from 2nd to 4th by the dual energy X-ray absorptiometry(DEXA, LUNAR DPZ. USA), and age and mandibular parameters, that is, the number of residual teeth, alveolar ridge resorption ratio, panoramic mandibular index (PMI), mandibular cortical width (MCW), angular cortical thickness (ACT), ramus cortical thickness (RCT), morphology of mandibular inferior cortical (MIC) were compared. And I divided the all tested women to the osteoporotic group and non-osteoporotic group by the use of T-score -2.0, which was derived from skeletal bone mineral density (BMD). To find the correlationship of the each group with mandibular parameters, t-test and discriminant analysis were done. The results of the t-test were that all parameters were highly related with 2 groups (p<0.05). Especially ACT, MIC, age have had even higher correlationship than others (p<0.001). The results of the discriminant analysis by the use of these ACT, MIC and age were that the discriminant function was Z = -2.973+(-1.447)$\times$(ACT)+1.131$\times$(MIC score)+(0.052)$\times$(age), the cutting score was 0.257 and the classification accuracy was 84.8%. Therefore I suggest that the consideration of the angular cortical thickness (ACT), the age of patient and the morphology of mandibular inferior cortical(MIC) may help find the osteoporosis.

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골밀도 분류에 의한 정상군과 골감소증군 여대생의 식사관련 요인 비교 (Comparison of the Dietary Factors between Normal and Osteopenia Groups by Bone Mineral Density in Korean Female College Students)

  • 최지희;김순경
    • 한국식품영양과학회지
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    • 제37권7호
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    • pp.869-878
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    • 2008
  • 최대골질량에 근접할 수 있는 20대 여성들의 골격건강 상태는 중년기 이후 급증하는 골절이나 골다공증 발병과 밀접한 관련이 있다. 본 연구는 골격계질환 예방을 위하여 청년층의 식사지침 설정에 필요한 기초자료를 얻고자, 20대 여대생들의 골밀도를 측정하여 정상군과 골질환군으로 분류한 후, 신체계측과 식사섭취 상태 등을 조사 비교하고, 골밀도와 관련된 제 요인들을 분석하였다. 대상자들의 골밀도는 WHO에서 분류한 T-score값에 따라 정상군 59명($-0.42{\pm}0.45$), 골감소증군(골다공증 2명+골감소증 41명, $-1.52{\pm}0.41$) 43명이었으며, 골다공증과 골감소증을 나타낸 대상자는 전체 대상자의 약 42%로 나타났다. 평균 연령은 21.43세, 신장, 체중 및 체질량지수(BMI)는 각각 $161.25{\pm}4.77\;cm$, $56.05{\pm}9.20\;kg$과 21.5($kg/m^2$)이었으며 전체 대상자 중 60명(58.8%)만이 정상체중군에 속하였고 골감소증군에서 저체중자의 비율이 높게 나타났다. 정상군과 골감소증군의 신체계측치를 비교했을 때, 체중, 체단백질(protein mass), 무기질(mineral mass), 골격근량(skeletal muscle mass), 제지방량(fat free mass) 및 체수분(total body water) 함량 등이 골감소증군에서 유의적으로(p<0.05) 낮게 나타났다. 영양소 섭취 상태를 분석한 결과에서는 한국인영양섭취기준(KDRIs)의 75% 이하로 섭취하고 있는 영양소에는 비타민 C(73%), 엽산(49%), 칼슘(66%)과 칼륨(45%) 등이었고, 영양섭취기준에 비해 높게 섭취하고 있는 영양소에는 단백질(136%), 비타민B6(120%), 인(122%) 및 나트륨(충분섭취량의 256%) 등이었다. 체중 1 kg당 영양소섭취량을 분석 비교한 결과에서는 두 군간 유의적인 차이는 나타나지 않았으나, 정상군에 비해 골감소증군에서 에너지섭취량이 다소 높았고, 칼슘은 섭취량자체는 많았지만 동물성칼슘의 비율이 낮게 나타났고, 마그네슘(Mg)의 섭취량도 적게 나타났다. 식품군별 섭취량과 섭취빈도를 분석한 결과에서는, 정상군과 골질환군에서 섭취량에는 유의적인 차이가 없었으나 우유와 유제품의 섭취빈도가 골감소증군에서 다소 낮게 나타났다. Tscore와 관련성을 보인 신체계측지수는 체중(p<0.01), PIBW(p<0.05), 신장(p<0.01), 체단백질(p<0.001), 체지방량(plt;0.05), 무기질(p<0.001), 체수분(p<0.001), 근육량(p<0.001), 제지방량(p<0.001), BMI(p<0.05), 골격근량(p<0.001), 허리둘레(plt;0.05) 및 엉덩이둘레(plt;0.05) 등이었으며, 체중 1 kg당 영양소섭취량과의 관련성에서는 에너지, 단백질, 지질, 당질, 인, 나트륨 및 칼륨이 유의적으로($p<0.05{\sim}p<0.01$) 음(-)의 관련성을 나타내었고, 섭취빈도와의 관련성에서는 우유 및 유제품의 섭취빈도는 양(+)의, 버섯류의 섭취빈도는 음(-)의 유의적인(p<0.05) 관련성을 보였다. 이상의 결과에서 최대의 골질량에 근접해야하는 20대 여대생의 골격건강상태는 약 42%의 대상자가 골감소증군으로 나타나, 중년층의 골질환 발병율과 거의 같은 수준을 보였다. 따라서 이에 대한 예방대책이 조속히 이루어져야 할 것으로 생각된다. 골격건강 상태에 영향을 주는 요인으로는 적정 체중유지가 중요한데, 전체 대상자의 약 59%만이 적정체중 범위에 있었고, 골감소증군에서 저체중자의 비율이 높게 나타나 건강체중유지에 대한 교육도 강조되어져야 할 것이다. 식사관련요인에서는 각 영양소의 섭취량 자체도 중요하지만 특히 칼슘, 인, 나트륨, 칼륨 및 마그네슘등의 경우 각 영양소 상호간의 섭취 비율이 골격건강에 더 많은 영향을 주는 것으로 사료된다. 취약한 칼슘섭취상태를 보완하기 위한 주요 급원식품으로는, 우유와 유제품의 공급이 우선시되어야 함을 확인할 수 있었다.