成都华西华科研究所分析QCT骨密度测量体模软件检测方法对腰椎BMD值的测量及BMD值与相关实验室指标分析

【摘要】目的探讨不同范围及部位的ROI选取对QCT测量腰椎松质骨BMD值的影响;BMD与血钙、血磷、ALP、 PTH、BAP等相关实验室指标的相关性。方法收集2016年2月〜2017年2月在我院行无体模QCT检查，且临床资料 及相关实验室检査资料完整者46例，平均年龄(66.73 ±5. 71)岁。无体模QCT检查扫描12〜L4椎体中间层面，并通过 后处理工作站分别选取不同直径的类圆形脂肪组织感兴趣区R〇I(d = 1.5cm及d=0. 5cm)及不同部位(皮下脂肪组织及 腹腔内脂肪组织）的ROI，测得相应腰椎松质骨BMD值;分析ROI不同的选取测得的BMD值对诊断骨质减少组及骨质疏 松组是否有统计学差异。对血钙、血磷、ALP、PTH、BAP实验室指标与BMD值进行线性相关性分析。结果BMD值随着 年龄增大而减少;不同部位脂肪组织与骨质减少组和骨质疏松组的相关性如下:皮下脂肪组织R〇I(d = 1.5cm)骨质减少 组BMD均值为（92.80士10.31)11^沈，骨质疏松组8]\«)均值为（56.3² ±16.66)11₁₈/沈_;皮下脂肪组织1101((1=：0.5哪）骨 质减少组BMD均值为（92.68 ±12.42)!11_&/沈_;骨质疏松组8]\1〇均值为（57.80 _±13.96)111₈/沈_;腹腔内脂肪组织11〇1(4 =

I.   5妳)骨质减少组8]^均值为(91.07±13,39)111₈/沈_;骨质疏松组6]\1〇均值为(57.32 ±13.26)₁11以《_!;脂肪组织11〇1的 不同选取对骨质减少组间及骨质疏松组间BMD值均无统计学差异（P值均>0.05)。三种测量方法的BMD值与PTH值 呈负相关，r值分别为=4).530;~0.548;4).604,P <0.01。BMD值与ALP、BAP、血钙、血磷指标无明显相关性（P >

2.   05)。结论QCT后处理中不同范围和不同部位的脂肪组织ROI选取对BMD测量结果无明显影响，对于体型偏瘦者 皮下脂肪ROI选取受限时，可缩小脂肪组织ROI选取范围或选取腹腔内脂肪替代;骨质疏松发生率与PTH指标升高具有 相关性。

【关键词】骨质疏松;骨矿物质密度;体层摄影术,X线计算机;无体模

骨质疏松是中老年人较常见的全身性进行性 发展的骨骼系统疾病,其诊断最主要的评价指标是 骨矿物质密度（bone mineral, density, BMD)。定量 CT( quantitative computed tomography，QCT )作为唯

一评价vBMD(体积骨矿物质密度）的影像学检查方 法，在临床广为应用，因较高的敏感性及测量的精确 性得到认可^[1]。目前国内外多采用有体模模式 QCT，其方法是使用常规CT加体模,要通过对腰椎 和其下方的参照体模同时进行扫描^m，而无体模 QCT利用已知的肌肉和脂肪组织CT值及肌肉、脂 肪、水的衰减系数一致的原理，校准椎体的CT值， 建立骨矿物质密度BMD与椎体各结构CT值的相 关性，从而求得测量区域椎体BMD值^[w]。由于测 量技术标准尚未规范统一，本文在不同的范围及部 位选取R0I，对诊断骨质疏松及骨量减少是否有差 异，能更好辅助临床诊断及相应治疗;并分析血相关 指标的水平变化对BMD值减少的影响。

1资料与方法

1.1临床资料

收集2016年2月~ 2017年2月在我院行无体 模QCT检查，且临床资料及相关实验室检查资料完 整者46例，男14例，女32例，平均年龄（66.73 ±

II.  71)岁；CT检查前所有患者均签署知情同意书。 1.2检查方法

所选病例均行Philips腰椎无体模QCT扫描， 扫描模式为轴位，扫描参数:120kV、300/450mA_s，厚 度为6mm,矩阵512, FOV180. 0mm，扫描过程中，通 过定位像观察椎体的高度，在无压缩性骨折的情况 下，选择L2 ~ L4椎体(三个椎体）扫描，每个椎体扫 描三层，以椎体中间层面为中心；当发现压缩性骨折 时，L1或L5椎体代替；将数据传输至飞利浦Ex­

tended Brilliance Workspace 后处理工作站，通 过测 量腰椎骨CT值及相应层面的肌肉组织及脂肪组织 的CT值，曲线呈正态分布以保证CT值的准确性， 每例患者至少测得3个腰椎的骨密度，计算出各个 腰椎骨密度的平均值，即为患者腰椎的骨密度，系统 自动参考欧洲人群数据库得出值及Z值进行诊 断。分别选取不同直径的类圆形脂肪组织感兴趣区 R0I( d = 1. 5cm及d = 0. 5cm)及不同部位（皮下脂 肪组织及内脏脂肪组织）的ROI,测得相应BMD值。 分析R0I不同的选取测得的BMD值（图1)，对诊断 骨质减少组及骨质疏松组是否有统计学差异。以血 钙、血磷、ALP、BAP、PTH指标为自变量，骨质减少 及骨质疏松的腰椎BMD为因变量，对血钙、血磷、 ALP、PTH、BAP实验室指标与BMD值进行线性相 关性分析。

2结果

BMD值随着年龄增大而减少；根据皮下脂肪 R0I( d = 1 • 5cm)及（d = 0• 5cm)测量 BMD 值结果诊 断骨质减少为10例，骨质疏松为36例;根据腹腔内 脂肪R0I( d = 0.5cm)测量BMD值结果诊断骨质减 少12例，骨质疏松34例;其无体模QCT三种不同 测量脂肪组织方式得到的BMD值，见表1。使用统 计软件SPSS 22.0，诊断骨质减少的三种测量方式得 出的BMD值进行方差分析比较，显示无统计学差异 (F值=0.〇⁷1，P值>0.〇⁵);诊断骨质疏松的三种 测量方式得出的BMD值进行方差分析比较，显示无 统计学差异（f值=0.123, P值>0.05)。

使用Graphpad Prism软件，以血韩、血憐、ALP、 BAP、PTH指标分别为自变量，骨质减少及骨质疏松 的腰椎BMD为因变量，结果显示血钙、血磷、ALP、 BAP指标与不同测量方法得出的BMD值无明显相

图丨A ~ 1C此患者由于L4椎体压缩性骨折，未列人测量范围,L5椎体代替。图1A脂肪组织R0丨位于皮下脂肪d = 1.5cm;椎体平均BMU =⁴丨.8mg/_CC。图丨B脂肪组织R0I位于皮下脂肪d =0.5cm;椎体平均BMD =«. 5mg/_cc。图1C脂肪组织R0丨位于腹腔内脂肪d =0.5cm; 椎体平均BMD=42.1mg/_cc图2A PTH与皮下脂肪R0I(d=1.5cm)测得的BMD值呈负相关图2B PTH与皮下脂肪ROI(d=0.5_cm) 测得的BMU值呈负相关图2C PTH与腹腔内脂肪R01(d=0.5_cm)测得的BMD值呈负相关

关性,PTH与不同测量方法得出的BMD值呈负相 关,其中皮下脂肪R〇I(d = 1.5cm)组;•= ■0.530, P <〇.〇1;皮下脂肪 R〇I(d=0.5cm).组r =办548, P <0.01;腹腔内脂肪 R〇I(d=0.5cm)组 r =七.604, P <0.01,均有显著性意义，见表2(图2)。

3讨论

BMD是诊断骨质疏松的主要标准，据2007年 国际临床骨测量学会（the International Society for Clinical Densitometry, ISCD)制定 QCT 骨质疏松诊断 标准:骨密度> 120mg/_CC为骨密度正常；骨密度80

~120mg/_CC为骨量减少；骨密度<80mg/_CC或T值 < -3.4个标准差为骨质疏松^[6]。椎体骨质疏松最 早发生区域在椎体中部，后期才波及到椎体周边。 在R0I选取过程中应尽量选取中间层面，而R0I放 置于椎体骨松质的前2/3部，且不能选取骨皮质部 分，尽量避开可能因椎静脉影响其不均质的后1/3 部;R0I应尽可能取大面积测量，而R0I选取范围尚 无规范性标准，对于体型偏瘦者，皮下脂肪层偏少， 甚至难以选取R0I。本组分析皮下脂肪不同范围的 R0I及腹腔内脂肪R0I替代，对BMD值诊断骨量减 少及骨质疏松无明显差异。由此可见在临床应用

中，如皮下脂肪R〇I选取难度系数较高时，可自行调 整脂肪ROI大小及位置，但仍需保持ROI的均质性， 即曲线的正态分布形态。本组病例根据ISCD诊断 骨质疏松标准，骨量减少发生率21.7% ,骨质疏松发 生率为78. 3%。差异较大的原因与检查人群有关， 本组大多数人群为临床高度怀疑骨质疏松，而DXA 检查为阴性的患者。

有研究显示骨转换指标与骨密度丢失紧密相 关，骨转换指标的变化既可以预测骨密度的减少，也 可以预测骨质疏松性骨折的危险性^[7~。在破骨细 胞骨吸收和成骨细胞骨形成的耦联过程中，分泌和 释放的各种代谢产物分别成为骨吸收指标和骨形成 指标，通称为骨转换指标。在生长发育期，骨转换指 标增加,则骨量增加;在绝经后或衰老期，骨转换指 标增加，则骨量丢失^W。本组病例采用线性相关分 析法显示PTH指标的变化对BMD起负性作用，其余 指标多数处于正常值范围，提示PTH为影响BMD减 少的重要因素。PTH既能促进骨吸收也能促进骨形 成，对骨代谢有双向调节作用，有研究显示,血清甲 状旁腺激素等血生化指标可预测部分人群骨密度减 少率^[wi，PTH和BMD呈负相关^[11]，与本组较为一 致。ALP是参与骨代谢的重要蛋白质，是临床上常 见骨转换的指标之一，成骨细胞的活性及成骨作用 的变化与血清ALP的活性密切相关^[12]，但本组与其 结果不符，待收集更多数据后再做统计学分析;血 钙、血磷与骨骼中的钙、磷保持动态平衡，血钙及血 磷含量的测定能反映出骨组织的代谢情况^[12]，但此 指标受膳食营养影响波动较大，可能是造成与BMD 值相关性不强的原因之一。

成都华西华科研究所研发生产QCT骨密度测量体模软件系统 

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