定量CT（QCT）骨密度测量体模软件检测方法测量女性颈椎与腰椎骨密度
成都华西华科研究所分析定量CT（QCT）骨密度测量体模软件检测方法测量女性颈椎与腰椎骨密度
[摘要]目的探讨女性颈椎骨密度与腰椎骨密度的差异及相关性。方法对46名女性志愿者于同一天行颈椎及腰 椎定量CT(QCT)扫描，记录各椎体骨密度数据。分别应用配对样本i检验及相关分析比较颈椎与腰椎平均骨密 度的差异及相关性；采用方差分析比较各椎体骨密度均奴，采用LSD法进行组间的两两比较。结果颈椎平均骨密度为 (281_ 81 土76. 13)mg/cm3，腰椎为（147. 49±39. 65)mg/cm3，二者差异有统计学意义（r=19. 462，P<0. 001)。颈椎与腰椎 平均骨密度的相关性高（r=0.86，P<0.001)。结论女性颈椎平均骨密度高于腰椎，并与腰椎平均骨密度相关性高。
[关键词]体层摄影术，X线计算机;骨密度；颈椎;腰椎
随着全球人口老龄化进程，骨质疏松症已成为备 受关注的公共健康问题。骨密度检查对骨质疏松症的
诊断和治疗评估具有重要作用。定量CT(qUantita- tive CT，QCT)的骨密度（bone mineral density, BMD)测量为三维测量方法，对骨密度测量的敏感度 和准确率较高。QCT在骨质疏松症诊治中的临床应 用价值已得到国际共识[1]。诸多研究[2 4]采用QCT测 量腰椎骨密度。而颈椎同样作为脊柱的重要组成部 分，其QCT测量的研究甚少。本研究采用QCT测量 女性颈椎骨密度，并与其腰椎测量值进行对比，以期获 得女性颈椎骨密度并指导临床应用。
图1釆用QCT Pro分析软件，于颈椎-平面图像上定位ROI
1资料与方法
I. 一般资料2013年12月一 2014年12月社区招募46名女 性志愿者，年龄25〜62岁，平均 (45. 2 ± 11. 1)岁，体质量45〜
100 kg,平均（60. 5士 9. 5) kg;身 高 146〜173 cm,平均（160. 7士 5.6)cm。计算得到患者体质量 指数（body mass index，BMI)
18.34 〜40.83 kg/m2,平均 (23. 47 士 3.88) kg/m2。所有志 愿者均签署知情同意书；本研究 经北京积水潭医院伦理委员会批 准实施。
2. 2仪器与方法采用Toshiba Aquilion 64排CT扫描机。按 预先设定的颈椎及腰椎QCT扫 描方案进行扫描。扫描参数：管电压120 kV,管电流 125 mA，矩阵512X512，FOV 40 cm,采用标准体部重 建层厚为1. 0 nun的薄层容积数据。将Mindways公 司的QCT校准体模分别置于受试者颈椎及腰椎下. 尽量贴紧，扫描范围：C1〜T1、L1〜5。
扫描完成后将CT容积数据传至QCT工作站，通 过多平面重建的方式，进行三平面定位，选取腰椎中心 层面的轴位图像，层厚9 mm,自动设置ROI，避开骨皮 质及椎体后中央静脉沟，R0I尽可能多地包括骨松质. 并根据情况适时手动调节。全自动处理数据。应用随 机软件常规选取L2〜4椎体进行测量，得到L2〜4每个 椎体骨密度值（tng/cm3 )。颈椎测量方法与腰椎类似， 于层厚为5 mm的轴位图像上自动设置ROI(图1);由 于C1结构特殊，只对C2〜7骨密度进行测量。
1.3统计学分析采用SPSS 20.0统计软件.计量资 料以F±s表示，分别应用配对样本f检验及 相关分析，评估颈椎及腰椎平均骨密度差异及相关性；
采用方差分析比较各椎体骨密度，组间两两比较采用 LSD法。P<0. 05为差异有统计学意义。相关分析 中，当IH >〇.8时，认为两变量间高度相关；当0.5< |r|<0. 8时，认为两变量中度相关，当0. 3
2结果
2.1颈椎与腰椎平均骨密度比较颈椎(C2〜7)平均 骨密度为（281.81士76,13)1^/〇!13，腰椎（1_2〜<1)平均
骨密度为（147. 19±39. 65)mg/cm3，颈椎骨密度高于腰 椎，二者差异有统汁学意义(;=19.462，P<0. 001)。
2.2颈椎与腰椎平均骨密度相关性颈椎与腰椎平 均骨密度的相关性高（86，P<0. 001)。
3. 3各椎体平均骨密度颈椎和腰椎各椎体平均骨 密度值见图2;除C3外，颈椎和腰椎的骨密度分布，遵 循着从头到足方向骨密度逐渐减低的趋势。各椎体骨 密度均值比较的方差分析结果见表1;L2〜4三个腰 椎骨密度差异均无统计学意义（P均〉〇.〇5)，而颈椎 与腰椎各椎体间骨密度的差异均有统计学意义（P均 <0.05)。C6、7椎体间以及C6、7与其他颈椎体间骨 密度的差异均有统汁学意义（P均<〇.〇5)。
表l颈椎和腰椎各椎体间骨密度比较的 方差分析结果值）
|
椎体 |
C3 |
C4 |
C5 |
C6 |
C7 |
L2 |
L3 L4 |
|
|
C2 |
0. 057 |
0. 291 |
0. 097 |
<0. 001 |
<0. 001 |
<0. |
001 |
<0. 001 <0. 001 |
|
C3 |
— |
0. 394 |
0. 803 |
0. 012 |
<0. 001 |
<0• |
001 |
<0.001 <0.001 |
|
C4 |
— |
— |
0. 546 |
0. 001 |
<0. 001 |
<0. |
001 |
<0. 001 <0. 001 |
|
C5 |
— |
— |
— |
0. 006 |
<0. 001 |
<0. |
001 |
<0. 001 <0. 001 |
|
C6 |
— |
— |
— |
— |
0. 037 |
<0. |
001 |
<0. 001 <0. 001 |
|
C7 |
— |
— |
— |
— |
— |
<0. |
001 |
<0. 001 <0. 001 |
|
L2 |
— |
— |
— |
— |
— |
|
|
0. 567 0. 578 |
|
L3 |
— |
— |
— |
— |
— |
|
|
— 0. 987 |
3讨论
近年来，骨质疏松症越来越受到医学界的广泛重 视。骨质疏松症发病率、致残率及病死率较高，给个体 和社会带来了沉重的负担[1]。20世纪80年代QCT 骨密度测量被用于临床[1]，是唯一可以选择性测量骨 皮质或骨松质骨矿含量的方法，对反映骨丢失和对治 疗的反应均敏感；其测得的骨矿密度是真正的体积密 度。同时，CT扫描图像为断面图像、避免了组织结构 的重叠，且密度分辨力高，可以显示骨质疏松症的形态 和密度改变，可用于对病变的鉴别诊断。QCT骨密度 检查可与临床CT检查同时进行，不会额外增加X线 曝光量。
既往的骨密度测量研究主要集中在腰椎[1]，颈椎 作为脊柱的重要组成部分，与腰椎具有类似而又不完 全相同的结构和功能。本研究结果显示，颈椎和腰椎 的平均骨密度差异有统计学意义，颈椎的平均骨密度 明显高于腰椎。研究[5_6]表明，骨骼的机械性能与骨密 度密切相关。与腰椎相比，颈椎的解剖结构更为复杂， 机械运动更为灵活，承受不同大小及不同平面的运动 负荷，可能为颈、腰椎骨密度存在差别的原因之一。而 本研究亦显示：颈椎与腰椎平均骨密度的相关性高；从 头到足方向颈椎和腰椎的骨密度呈逐渐减低的趋势 (除外C3)，与Yogammdan等[7]的一项女性颈、腰椎 骨密度研究结果一致。Yoganandan等[8]另一项研究 采用QCT测量57名成年男性的颈椎及腰椎骨密度， 研究对象性别虽与本研究不同，但结果与本研究相符， 即男性颈椎骨密度明显高于腰椎，从头到足方向颈、腰 椎骨密度呈逐渐减低的趋势。
本研究中，L2〜4腰椎骨密度差异无统计学意义， 证实腰椎体间骨密度差别小，结果稳定，临床上适合选 用腰椎来进行骨密度的测量。而颈椎多个椎体间骨密 度存在明显差别，与Yogammdan等[7_8]的研究结果一 致。颈椎相对复杂的解剖结构及各节段不同的运动负
荷，也许是多个颈椎骨密度存在明显差别的原因之一。 这种椎体间骨密度的差异，需引起临床医师的注意。 研究[M°]表明，骨密度与脊柱外科植入螺钉固定效果 以及人工间盘下陷密切相关。因此对于需进行颈椎手 术的患者，尤其是对于需要置人金属植人物的患者，术 前准确测量相关颈椎的骨密度，对提高手术疗效具有 重要价值。
本研究存在一定的局限性：为颈椎QCT骨密度 测量的一项初步研究，样本量较少，并局限于女性，因 此结果代表性不强，今后还需扩大样本进行深人研究。
综上所述，本研究应用QCT测量颈椎的骨密度， 并与腰椎骨密度测量值进行对比，结果表明女性颈椎 的平均骨密度高于腰椎；同时，颈椎的平均骨密度与腰 椎具有高度的相关性，而颈椎椎体间骨密度差异显著。 本研究结果有助于更好地理解人体脊柱的骨密度分布 特点，指导脊柱相关手术的术前评估。
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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