젊은 여성에서 발생한 비타민 D 결핍에 의한 골연화증

대한내과학회지: 제 77 권 부록 1 호 2009
증례 08-116
젊은 여성에서 발생한 비타민 D 결핍에 의한
골연화증 1예
전남대학교 의과대학 1내과학교실, 2병리학교실
명대성1·김민형1·정진욱1·조동혁1·이재혁2·정동진1·정민영1
A case of osteomalacia due to vitamin D deficiency in a 36-year-old woman
Dae-Seong Myung, M.D.1, Min Hyung Kim, M.D.1, Jin Ook Chung, M.D.1, Dong Hyeok Cho, M.D.1,
2
1
1
Jae Hyuk Lee, M.D. , Dong Jin Chung, M.D. and Min Young Chung, M.D.
Departments of 1Internal Medicine and 2Pathology,
Chonnam National University Medical School, Gwangju, Korea
Osteomalacia is characterized by defective mineralization of bone tissue, which leads to an accumulation of unmineralized bone
matrix. The various potential causes of osteomalacia include vitamin D-associated metabolic disorders, absorption disorders, cancer, and drugs. While reports of osteomalacia caused by nutritional deficiency and inadequate sunlight exposure are rare in Korea,
we recently experienced a case of osteomalacia due to vitamin D deficiency in a 36-year-old woman. The patient was a strict vegetarian, and over the previous 3 years, she had worked solely at night and reported suffering from multiple bone pain for 6 months.
Dual-energy X-ray absorptiometry revealed a T-score of -4.9 and Z-score of -4.5 at the lumbar portion of the spine (L1-4). The serum 25(OH)D level was 7.6 ng/mL, and an iliac bone biopsy showed increased osteoid thickness compatible with osteomalacia.
The patient’s symptoms of generalized bone pain improved after vitamin D and calcium supplementation. (Korean J Med 77:S128S133, 2009)
Key Words: Osteomalacia; Vitamin D
서
받는 관절 부위를 중심으로 기형을 초래하게 되는데, 특징적
론
인 구루병 염주, Harrison’s groove, 슬관절 및 손목관절의 변
비타민 D는 장에서의 칼슘 흡수에 절대적으로 중요한 호
형 등이 나타나고 뼈가 휘거나 골절이 발생하기도 한다. 골
르몬으로서, 부족할 경우 골의 무기질화 장애를 초래한다.
연화증은 성장판이 닫혀 있는 성인에서 새로이 형성된 유골
소아에서 성장판이 닫히기 이전에 비타민 D 결핍이 발생하
에 무기질화가 일어나지 않아 발생하며, 전반적인 뼈의 통증
면 근력 약화와 함께 성장판 내에서 연골내 무기질 침착이
및 근력 약화 등이 주로 나타나고 심할 경우에는 역시 골절
이루어지지 않게 되어 늑골의 골연골부위 및 하중을 많이
이 발생할 수 있다1).
∙Received: 2008. 4. 24
∙Accepted: 2008. 9. 30
∙Correspondence to Dong Jin Chung, M.D., Department of Internal Medicine, Chonnam National University Medical School, 8
Hak-dong, Dong-gu, Gwangju 501-757, Korea E-mail: [email protected], [email protected]
- S 128 -
- Dae-Seong Myung, et al. Osteomalacia due to vitamin D deficiency -
구루병 및 골연화증의 원인은 매우 다양하며, 우선 비타
민 D 대사 이상과 관련된 원인들로는 태양광선 노출 부족,
경은 규칙적이었으며 환자는 특별한 약제의 복용이나 골절
의 병력은 없었다.
과거력: 환자는 고혈압, 당뇨병, 간염, 결핵, 골절 및 수술
노화, 영양결핍, 소화관 흡수장애, 항경련제, 간질환, 신질환
등에 의한 비타민 D 결핍 및 비타민 D 수용체 결함 등이 있
받은 과거력은 없었다.
다. 인산 대사 이상과 관련된 원인들로는 유전성 가족성 X염색체 연관 저인산염혈증, 종양 등에 의한 신세뇨관성 인산
가족력: 아버지는 결핵과 만성 폐쇄성 폐질환에 의한 합
병증으로 환자 내원 한 달 전 사망하였다.
재흡수 장애 및 Fanconi 증후군 등이 있다. 그 외에도 대사성
산증, 골기질 이상 및 1세대 비스포스포네이트, 불소, 알루미
직업력: 3년 전부터 저녁 9시부터 아침 7시까지 사무실에
서 일하였다.
사회력: 알코올 섭취와 흡연력은 없었으며 결혼은 하지
늄 등과 같이 무기질화를 억제하는 약물 등이 있다.
역사적으로는 산업혁명 당시 인구의 도시 집중 및 대기
않았다.
오염의 증가로 인한 태양광선 노출 부족에 의해 북유럽 및
신체 검사: 내원 당시 환자의 의식은 명료하였으며 생체
미국 북동부 지역의 도시 거주 어린이들에서 비타민 D 결핍
징후는 혈압 100/60 mmHg, 맥박 90회/분, 호흡 18회/분, 체온
증에 의한 구루병의 발생이 크게 증가하였고2), 비타민 D 강
36.0℃였다. 신장 152.8 cm, 체중 43 kg (체질량지수 18.5
화 식품 및 비타민 D 보충제들을 사용하게 되면서 서구에서
2
kg/m )으로 마른 체형이었으며 환자의 신장은 과거와 변화
는 영양결핍에 의한 구루병 및 골연화증의 발생이 크게 감
가 없었고, 체중은 최근 6개월 사이에 3 kg 정도 증가하였다.
3)
소하였다 . 그러나 최근들어서 미국 및 영국을 비롯한 많은
호흡음, 심음 및 장음은 정상적으로 청진되었고, 복부의 팽
나라들에서 비타민 D 결핍증이 다시 주목받고 있으며, 젊고
만이나 간 및 비장 비대는 관찰되지 않았다. 환자에서 척추
건강한 사람들도 실내 위주의 생활 및 자외선 차단제 등의
나 상, 하지의 변형이나 신체의 변형은 없었으며 보행 시에
사용으로 인한 태양광선 노출 감소, 음식을 통한 비타민 D
양측 슬와부와 고관절부의 통증을 호소하였으나 비정상 보
섭취의 부족 등으로 인해 비타민 D 결핍증 유병률이 증가하
행은 나타나지 않았다. 신경학적 검사상 근력(MRC Scale,
4,5)
medical research council of Great Britain: 0~5)은 좌우가 비교
는 것으로 나타나고 있다 .
국내에서는 주로 종양, Fanconi 증후군, 저인산염혈증, 항
6-9)
적 대칭이었는데 견관절의 굽히기, 견관절의 펴기, 고관절의
경련제 등과 관련한 골연화증 증례들이 보고되었고 , 태양
굽히기, 고관절의 펴기 등은 4로 근위부의 근력약화를 보였
광선 및 영양결핍에 의한 비타민 D 결핍증으로 인한 골연화
다. 전흉부와 요추부 및 양측 슬와부의 압통을 보였으나 종
10)
증은 김 등 의 보고 1예만 있을 정도로 드물다. 최근 저자
창이나 열감 등은 관찰되지 않았다.
들은 철저한 채식 위주의 식생활 습관을 갖고 있는 젊은 여
검사 소견: 말초혈액 검사에서 백혈구 8,600/mm3, 혈색소
성에서 부족한 일광 노출에 의해 발생한 비타민 D 결핍에
13.4 g/dL, 혈소판은 328×103/mm3이었다. 소변 검사에서 요
의한 골연화증 1예를 경험하였기에 문헌고찰과 함께 보고하
비중 1.020, pH 7.0, 요단백 음성, 요당 음성, 혈뇨 음성의 소
고자 한다.
견을 보였다. 간기능 검사에서 AST 13 U/L, ALT 13U/L, 총
빌리루빈 0.48 mg/dL, 총 단백 6.5 g/dL, 알부민 4.1 g/dL이었
증
으며 신장기능 검사상 혈중 요소질소 5.9 mg/dL, 크레아티닌
례
0.4 mg/dL, 나트륨 140 mEq/L, 칼륨 4.8 mEq/L, 염소 108
환 자: 최○○, 36세, 여자
mEq/L이었다. 활성화 부분 트롬보플라스틴 시간은 34.3초이
주 소: 요추부, 양측 전흉부, 양측 슬와부의 통증 및 전신
고, 프로트롬빈 시간은 11.1초로 국제정상화비율 1.01이었다.
인은 3.7 mg/dL (참고치: 2.5~5.5), 칼슘 7.2 mg/dL (참고치:
무력감
현병력: 어렸을 때부터 아토피로 인해 계란이나 우유, 고
8.4~10.2), 이온화 칼슘 4.2 mg/dL (참고치: 4.4~5.2), 알칼리성
기를 먹지 않았으며 성장 후에도 이러한 음식을 먹지 않는
인산분해효소는 308 U/L (참고치: 35~129)이었다. 24시간 집
채식주의 식습관을 가지고 있던 환자로서 내원 6개월 전부
뇨 검사에서 요량은 1,600 mL였고, 소변 내 단백량 60 mg/day,
터 점차 심해지는 요추부와 양측 전흉부, 양측 슬와부의 통
칼슘 9.6 mg/day (참고치: 100~240), 인 290 mg/day (참고치:
증이 발생하였으며 내원 한 달 전부터 걷지 못할 정도로 통
400~1,300), 크레아티닌 520 mg/day이었다.
증이 심해져 이에 대한 평가와 치료를 위해 내원하였다. 월
- S 129 -
영상 검사 소견: 척추 X-선 촬영에서 전반적인 골감소가
- 대한내과학회지: 제 77 권 부록 1 호 2009 -
A
B
Figure 1. (A) Lumbar-spine lateral view revealed diffuse osteopenic changes. (B) Lumbar-spine BMD showed a markedly decreased
T-score (-4.9) and Z-score (-4.5) in L1-4.
관찰되었고, dual energy X-ray absorptiometry를 이용한 골밀
TM
도 검사에서(DXA, Prodigy Advance . GE LUNAR, USA) 요
추부(L1~4)의 T-값 -4.9, Z-값 -4.5, 대퇴골 경부는 T-값 -4.3,
Z-값 -3.9로 심한 골감소가 관찰되었다(그림 1A, 1B). Tc-99m
HDP 740 MBq (20 mCi)을 주사하고 3시간째 전신촬영을 시
행한 전신골주사 검사에서 양측 늑골과 천골, 장골, 치골 부
위에 섭취가 증가된 소견을 보였다(그림 2).
골조직 검사 소견: 11G 골조직 검사 바늘(Osteosite Bone
Biopsy Needle, Cook, Ontario, Canada)을 이용하여 양측 장골
릉에서 골생검을 시행하여 탈회를 하지 않고 10% formalin에
고정하였다. 조직소견상(H & E stain, H & E 및 Von-Kossa
double stain) osteoid의 두께는 정상인에서의 평균치가 약 10
μm 정도인데 비해11), 본 증례의 경우 3~4배 이상 증가되어
있었고, 뼈지주가 불규칙한 모양을 보였다(그림 3A, 3B).
임상경과: 내분비 검사 결과 혈청 부갑상선 호르몬 207
pg/mL (참고치: 9~55), BioSource 25(OH)-Vit-D3 RIA-CT kit
(BioSource Europe S.A., Nivelles, Belgium)를 이용하여 방사
선 면역 측정법으로 측정한 25-hydroxyvitamin D 7.6 ng/mL
(참고치: 11~70), alkaline phosphatase isoenzyme 검사상 골분
획이 191.3 U/L (참고치 10.0~50.0)로서 총 alkaline phosphatase의 68.8 %로 증가되어 있었고, 혈청 CTX (C-telopeptide of
Figure 2. The 99m Tc HDP whole-body bone scan showed symmetrically increased multiple uptakes in both 1st costochondral
junctions, both ribs, the sacroiliac joints, and both pubis.
- S 130 -
- 명대성 외 6인. 비타민 D 결핍에 의한 골연화증 -
A
B
Figure 3. Iliac crest bone biopsy specimens showed increased amounts of unmineralized bone matrix in the medullary bony trabecula
and irregular shapes of trabecular bone with decreased peripheral mineralization. Osteoid thickness had markedly increased (a and b; 36
μm and 79 µm, respectively). The unmineralized portion is stained light purple in (A) (H&E, ×200) and (B) (H&E and von Kossa double
stain, ×200).
type I collagen) 1.66 ng/mL (참고치: 0.01~1.00), osteocalcin
견과 함께 계단을 오르내릴 수 있을 정도로 근력이(MRC
43.40 ng/mL (참고치: 11~48)로서 비타민 D 결핍 및 이차성
scale 5) 호전되었다.
부갑상선 기능 항진에 의한 골교체율의 증가를 시사하였다.
환자에서 평상시 3일 동안의 식습관을 조사한 결과 실제 하
고
찰
루에 섭취한 칼슘의 평균양은 352 mg으로 우리나라 성인의
권장량인 700 mg에 비해 매우 감소되어 있었다.
국내에서 종양과 관련되어 발생하는 골연화증은 몇몇 보
환자의 비타민 D 결핍 원인을 찾기 위한 병력 청취 결과
고가 있으나6) 영양 섭취 및 일광노출 부족으로 인한 골연화
환자는 아버지와 함께 살고 있었는데, 아버지는 3년 전부터
증에 대한 보고는 드물다 . 외국의 보고 중에서는 20년 동
결핵에 의한 합병증과 심한 만성 폐쇄성 폐질환으로 인해
안 야간 근무만 하면서 습관적으로 페노바비탈을 복용하였
거의 거동할 수 없는 상태였으며 이를 위해 환자는 야간에
던 채식주의자인 간호사에서 발생한 골연화증에 대한 보고
일을 하고 주간에는 집에서 아버지를 간병하느라 최근 3년
가 있었으며 , 국내에서는 2007년 김 등 이 만성 알코올성
간 주간에는 외출을 거의 하지 않아 햇빛에 노출된 경우가
간질환을 가진 59세 남자에서 동반된 비타민 D 부족에 의한
매우 드물었다.
골연화증을 보고한 바 있다.
10)
12)
10)
따라서 저자들은 환자의 전신 골질환이 채식주의 식습관
비타민 D는 자외선에 노출된 동물의 피부에서 7-탈수소
으로 인해 칼슘 및 비타민 D 섭취가 부족한 상태에서 야간
콜레스테롤(7-dehydrocholesterol)이 콜레칼시페롤로 변화되
근무로 인한 일조량의 부족으로 인해 발생한 비타민 D 결핍
어 공급되며 식물에서는 에르고-칼시페롤의 형태로 얻을 수
증 때문에 발생한 골연화증에 의한 것으로 진단하였으며 골
있다 . 이러한 비타민 D는 간에서 25-hydroxylase에 의해
조직 검사상 이를 확인할 수 있었다.
25(OH)D3가 되고 신장에서 1α-hydroxylase에 의해 1,25(OH)
13)
환자의 치료로 하루에 1α-hydroxycholecalciferol 1.0 μg 및
2D3가 된다. 1,25(OH)2D3는 장과 신장에서 칼슘을 혈액으로
탄산칼슘 2 g (elemental calcium 800 mg)을 복용하도록 하였
흡수하게 도와주며 장 이외에도 골, 근육, 뇌하수체, 췌장 등
으며 충분한 영양 섭취와 함께 매일 외출하여 산책 및 일광
에 비타민 D 수용체가 존재하므로 세포의 증식과 분화, 면
욕을 하도록 권고하였다. 약 1개월 후 부갑상선 호르몬은
역기능의 조절, 항암 작용 등을 나타내기도 한다1).
145 pg/mL로 감소하였고, 25-hydroxy vitamin D는 8.3 ng/mL
우리나라에서 비타민 D 농도에 대한 광범위한 조사가 아
으로 약간 상승한 소견을 보였으며, 2개월 후에는 요추부,
직까지 이루어 지지 않았으나 폐경기 여성이나 노인을 대상
양측 전흉부와 양측 슬와부를 비롯한 전신 통증의 호전 소
으로 한 비타민 D 농도에 관한 몇몇 연구들이 있다. 2003년
- S 131 -
- The Korean Journal of Medicine: Vol. 77, Suppl. 1, 2009 -
14)
박 등 의 발표에 따르면 25OHD 혈중 농도가 20 ng/mL 이
를 하지 않고 염색을 할 경우 유골의 석회화가 완전하게 이
하인 폐경 여성은 전체 276명 중 250명으로 90.6%를 차지하
루어져 있지 않음을 확인할 수 있다. 즉, 소주골의 주변부로
15)
였고, 2004년 소 등 이 보고한 연구에 따르면 263명의 폐경
석회화가 이루어지지 않은 부분이 증가하는 소견이 특징적
여성을 대상으로 25OHD의 혈중 농도를 측정하였을 때,
이다. 그러나 골다공증에서는 소주골에 석회화가 안 된 부분
25OHD의 농도가 20 ng/mL 이상인 여성은 불과 26명으로
은 없으며 다만 소주골량이 감소하여 두께가 얇아진다. 비타
9.9%였으며 237명(90.1%)이 20 ng/mL 이하의 농도를 보였
민 D 부족에 의한 골연화증의 치료는 부족한 비타민 D의 보
다. 따라서 우리나라에서 비타민 D 부족 상태에 있는 여성
충, 칼슘 보충, 적절한 햇빛에의 노출로 효과적으로 치료할
이 많을 것이라는 것은 충분히 짐작할 수 있다. 골다공증은
수 있고 골질환의 호전을 관찰할 수 있다.
16)
낮은 비타민 D 농도를 보이는 여성에서 흔하며 Lips 등 은
본 증례는 젊은 여성에서 채식 위주의 식습관에 의한 영
25OHD가 20 ng/mL 미만인 폐경 후 여성에서 28.4%가 골다
양 결핍 및 일광노출 부족에 의한 비타민 D 결핍으로 인해
공증을 동반했음을 보고하였다. 하지만 골연화증은 심하고
골무기질화가 부적절하여 골연화증이 발생하였다. 최근에
장기적인 비타민 D의 부족에 의해 발생하므로 골다공증에
자외선 흡수 차단제의 사용 증가, 무리한 체중 감소를 위한
비해 그 발생률은 훨씬 낮다.
음식 섭취 감소, 실내에서의 근무 등으로 인해 노인 뿐 아니
대개 비타민 D의 결핍은 젊은 사람보다는 노인이나 소화
라 젊은 사람에서도 비타민 D의 부족이 문제가 될 수 있으
기 장애 환자에서 쉽게 볼 수 있으며 노인에서 비타민 D가
므로 이러한 생활습관을 가진 사람에서 다발성 골통증을 호
쉽게 부족해지는 원인으로는 활동성 저하로 인한 일광 노출
소하는 경우에는 골연화증의 병발 가능성에 대해 고려할 필
시간의 부족, 불충분한 영양 섭취, 나이가 들어감에 따른 장
요가 있을 것으로 사료된다.
기능 저하로 인한 흡수장애, 신장 기능의 저하로 인한 활성
형 비타민 D의 생성 저하 등이며 이외에도 비타민 D 결합
요
약
단백질의 부족, 간이나 신장에서 수산화 효소의 결핍으로 인
한 비타민 D 활성화의 장애, 비타민 D 배설의 증가, 비타민
골연화증은 성인에서 골의 무기질화 장애에 기인하며 다
D의 생물학적 저항성 증가 등을 들 수 있다. 그래서 기질적
양한 원인에 의해 발생할 수 있다. 최근 들어 국내에서도 비
인 원인이 없이 비타민 D가 부족할 때는 일광 노출에의 부
타민 D 부족증의 유병률이 기존에 생각했던 것 보다 매우
17)
높게 나타나고 있어 비타민 D 결핍에 의한 골연화증을 가지
족이나 불충분한 영양 섭취에 기인한다 .
적절한 칼슘 섭취는 최대골량(peak bone mass)의 축적을
고 있으면서도 진단되지 않고 대증적인 치료만 받고 있는
위해 매우 중요하며 노화와 관련되어 발생하는 골소실을 감
환자들도 상당 수 있을 가능성을 배제할 수 없을 것으로 생
소시킬 수 있다. 칼슘 섭취량 부족 및 장에서의 칼슘 흡수
각된다. 저자들은 36세의 비교적 젊은 여성에서 채식위주의
감소는 이온화 칼슘 농도를 감소시키고 부갑상선호르몬의
식습관, 수 년 동안의 야간 근무로 인한 일광노출 부족 때문
합성 및 분비를 증가시킨다. 혈청 비타민 D의 농도가 적절
에 생긴 비타민 D의 결핍으로 발생한 골연화증 1예를 경험
한 상태에서는 식이 칼슘의 약 30~80%가 흡수되는 반면 비
하였기에 보고하는 바이다.
타민 D 결핍 시에는 식이 칼슘의 15% 이상은 잘 흡수되지
않는다13). 본 증례의 환자에서는 비타민 D의 결핍이 있었으
중심 단어: 골연화증; 비타민 D
므로 실제 칼슘의 흡수량은 섭취량인 354 mg보다 훨씬 더
REFERENCES
적었을 것이다. 이와 같이 칼슘 섭취가 충분하지 않은 상태
에서 비타민 D의 결핍은 지속적인 부갑상선 호르몬의 분비
를 일으켜 이차성 부갑선기능항진증을 야기시켰으며 골흡수
증가와 함께 골의 무기질화가 적절하게 이루지 못하여 36세
의 젊은 나이임에도 불구하고 결국 골연화증이 발생하게 되
었을 것으로 생각된다.
골연화증의 확진을 위해서 골조직 검사를 시행하면 무기
질이 침착되지 않아 골연화증이 일어난 골조직은 탈석회화
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