上海地区妇女腰椎骨密度QCT骨密度测量体模软件检测方法测定
成都华西华科研究所分析上海地区妇女腰椎骨密度QCT骨密度测量体模软件检测方法测定
本文的目标在于用QCT方法测定不同 年龄层次的上海地区妇女的腰椎骨密度 CBMD)，以求得上海妇女在不同年龄层次上 的骨密度的范围值.为临床早期诊断骨质疏 松症提供诊断标准.并为骨质疏松症病例的 治疗效果提供监测依据。
材料与方法
一、 研究对象
从1992年8月至1994年12月，共普査 上海地区209例20岁至75岁的正常妇女 (计621只椎体），包括工人、教师、工程师、干 部、医生、护士及居民。无已知内分泌代谢疾 病，无长期慢性消耗性疾病史，无恶性肿瘤及 腰椎外伤手术史.未用过钙剂、VitD类、雌激 素、氟化物、降钙素、二磷酸盐等药物。
二、 测定方法
(一） 仪器采用 GE-9800 quick 型 CT 扫描机进行单能扫描.扫描参数：120kV: 140MA,层厚 10mm.矩阵 512,' 512e
(二） 测定部位第二、三、四腰椎（L2、 L.,、U)骨松质
(三） 柠正利用BMD质量保证体
模，在每次进行BMD检査之前先将体模置 于参考体模之中央进行扫描.并以BMD测 量功能并记录BMD质量体模中央的数据。 其数据应保持在97mg/ml 土 5mg/ml范围
内。
三、操作步骤
受检者取仰卧曲膝位，髋部放松展平，以 使生理性腰椎前突展平[1]，同时，也使受检査 者背部与其下方的体模更为贴近，棘突的体 表连线与体模中央线相吻合„调整检査床高 度，使受检椎体位于测量标尺中央。
(一）首先摄取一幅腰侧位图像 (SCOUT VIEW)，利用显示屏划线系统■在 Lz、L3、L4椎体中央层面分别取选一个 10MM的扫描层.这时要适当调整扫描角 度，以使所扫层面与椎体上下终板平行。
C二）测量区选择在结束L2、L3、L(扫 播后，调整图像处理功能进入BMD测量状 态.将计算机自动显现的一约1. 33cm2的椭 圆形测量区置于椎体松质骨之中央偏前 并注意避开椎后静咏入口处的骨缺损区。
C三）BMD测算原理常规CT检査以• 428 •
CT值(_HOUNSFIELD)表示D其计算公式 如下：
H(Ej) = 1000X (U/E；/UWtEO)-l >
U(E)……有效能量下的线性衰减系数
U(E〇>……水的线性衰减系数
由以上公式可知：CT值大小是一个取 决于能量的数值，而并非真正的密度<mg/ cnvM值^要获得真正的骨密度值，需要用椎 体松质骨的CT值与体模内已知浓度的溶液 的CT值相比，利于二者之间的对应关系求 出骨密度值:BMD = CKX (_Hb — HwV(HK -Hw>[3]。
(四 >测量体模为受检者背部垫以 BMD测量体模，本组体模为三个平行排列的 立柱体，内含已知浓度的Calcium hydroxyapatite, 分别力 Omg/ml，75mg/ml 和 150mg/ ml。
四数据处理与统计
(■一）分组我们对209例L2、U、L4的 BMD按年龄分布绘制散点图，并对它们进行 了曲线回归拟合，发现在30岁以前BMD随 年龄而上升，曲线较平直.在30岁以后. BMD出现下降趋势。又由于45岁以后妇女 进入绝经期，故如下分组：
20〜30岁组！31〜45岁组；46〜55岁 组：56〜65岁组；66〜75岁组共分5组。
(二>统计方法曲线回归拟合，方差分 析.t检验。
结 果
一、 散点囝.曲线回归拟合
对L2、L5、Lt的BMD值的年龄分布绘 制了散点囝，并对它们进行了曲线回归拟合， 发现这种分布呈三次抛物线关系（见图1、2、
曲线拟合效果优于直线回归(P<0. OIL 发现BMD与年龄呈负相关关系，即随着年 龄的增长.BMD减少。30岁以前BMD随年 龄变化较少,30岁以后BMD岁年龄变化大。
二、 我们对上述拟合的曲线进行分析， 发现30岁以前的BMD值随年龄变化而增
年龄i.岁|
图]L2的曲线回归方程 表1 在各年龄组的BMD2测定情况
|
年龄组 |
例数 |
均数 |
标准差 |
-r± 1. 96S |
|
|
20〜30岁 |
32 |
176, 863 |
28, 4M |
121,034〜232. S92 |
|
|
3卜45岁 |
3? |
157. 448 |
30.355 |
97, 952〜2U, 944 |
|
|
46〜55岁 |
39 |
110.115 |
iZ. 600 |
26, 61&〜193. &11 |
|
|
56〜65•岁 |
58 |
97, 6&^! |
34,371 |
30, 399〜165.033 |
|
|
岁 |
42 |
70. 977 |
32. 4fl4 |
7\ 34S〜134. 606 |
|
|
9 〇〇 |
|
|
V=6I fi7〇+]〇 55<X-0 Eeex"+o Q0JXa |
||
|
|
|
(R-€ |
.74€2i |
|
|
|
^ 2«0 |
|
|
|
|
|
|
2 |
|
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|
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|
|
|
|
|
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|
|
|
上1 SO |
|
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|
|
|
|
< 1X0 xa |
|
|
|
|
*- |
|
0 ] |
a |
10 |
3〇 |
40 50 |
7〇 |
|
|
|
|
年龄（岁） |
|
|
|
|
|
图2 L3的曲线回归方程 |
|||
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表2 |
U在各年龄组的BMR测定情况 |
||||
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年龄组 |
例数 |
均数 |
标准差 |
■z■士 1. 96S |
|
|
20-30 ^ |
32 |
172.486 |
31.053 |
111. 624-233,348 |
|
|
31〜45岁 |
35 |
154.225 |
32. 496 |
90, 533〜217- 917 |
|
|
46 - 55 ^ |
39 |
106. 055 |
32.608 |
24. +07〜169_ 907 |
|
|
56〜65岁 |
59 |
88. 31 & |
27.771 |
33. 868-142. 750 |
|
|
65〜75岁 |
4Z |
7〇,620 |
31. 943 |
8,212-133.428 |
|
加.曲线较乎直；30岁以后变化大，曲线较 陡=30岁左右达到骨量高峰，并且20岁已经 获得了相当与峰值的90%以上的骨量，因此
• 429 «
我们把BMD测定值按年龄分成五组进行统 计分析：20~30岁组，31~45岁组，46~55 岁组，56〜65岁组，66〜75岁组。
经方差分析.尸= 77. 433,P<0. 00001: 经T检验，各年龄组之间有显著差异，除第 一组与第二组之间P<0. 05外，其余各组之 间尸均<0. 01。
三、上海地区妇女骨质疏松谐断标准的
建立
年龄(岁>
囝3 L4的曲线回归方程 表3 在各年龄组的BMDa测定情况
|
年龄组 |
例数 |
均数 |
标准差 |
了士1. 965 |
|
20〜3CI岁 |
30 |
179.459 |
26. 292 |
127. 927〜230. 991 |
|
31〜45岁 |
37 |
159. 51S |
35. 074 |
肌 773〜228. 263 |
|
46〜55岁 |
38 |
110. 074 |
34. 440 |
43. 172-178. 176 |
|
56〜65岁 |
-59 |
87. 539 |
28. 930 |
30- S36〜144- 242 |
|
65〜75岁 |
42 |
71. 942 |
32. 753 |
7. 749〜136. 138 |
年龄（电>
囝4三只推体平均值的曲线0归方程
表4 1^、1^、1^81^0刚定值的平均数在备年齡组
的情况 BMD= (BMD:+BMD3iBMDJ/3
|
年龄组 |
例数 |
均数 |
标准差 |
x 土 1. |
|
20〜30岁 |
32 |
173, 58.3 |
25.695 |
K3, 221 〜223. 945 |
|
31〜45岁 |
37 |
158. 644 |
33, 990 |
92, 024〜225, 26 4 |
|
46〜55肀 |
S9 |
109. 421 |
35. 266 |
4(X 300〜178. 542 |
|
56〜65岁 |
5S |
90. 724 |
27. 629 |
36.571 〜144. 877 |
|
65〜75岁 |
42 |
71- 244 |
31,014 |
10, 457〜132, 031 |
由于30岁以前.骨量不减少，而30岁以 后骨量随年龄每年都有不同程度的下降，从 散点图上也可看出20〜30岁BMD值最高， 故以20〜30岁组为标准。根据WH01995年 建议：低于年轻人BMD 1~2. 5标准差为骨 量减少；低于年轻人BMD 2. 5标准差则为骨 质疏松。将均数（173. 583mg/cm3>减去2. 5 个标准差（25. MSmg/cm5)为下限.g卩BMD =173. 583 - 2 X 25. 695) = 109. 346mg/ 我们以BMD=109mg/cm3为标准. BMD测定值低于该标准者为骨质疏松症，高 于该标准者可排除骨质疏松症。
四、以该标准来判断本次普査的208例 妇女骨质疏松的情况.见表5。
表5以该标准来判断本次普查的208例妇女骨质
疏忪的情况
|
BMD |
骨质疏忪20〜35 岁组 |
36-45 岁组 |
46 〜55 岁组 |
56〜&5 岁组 |
66 〜75 岁组 |
|
|
<109 |
有 |
丨〕 |
3 |
2Q |
|
41 |
|
>109* |
无 |
38 |
28 |
12 |
6 |
1 |
|
n = 2〇8 |
|
38 |
31 |
38 |
59 |
42 |
五、BMD随年龄增长每年下降的情况 从<31岁组至<46绥组这15年BMD 均数从 173, 583mg/cm3 降到 158. 644mg/ cm'平均每年下降0. SSSmg/cm、。
从<46岁组至<56岁组这10年BMD 均数从 158. 644mg/cm3 降到 109. 421mg/ cm3,平均每年下降4. SSSmg/cm3。
从<56岁组至<66岁组这10年BMD
■ 430 ■
均数从 109. ASlmg/cm:降到 90. 724mg/ cm5,平均每年下降1. 8697mg/cm;。
从<66岁组至<76岁组这10年BMD 均数从 90. 724mg/cm=降到 71，244：mg/cm3, 平均每年下降1. 948mg/cm\
从31岁组75岁这45年中，BMD均数 从 173_ 583mg/cm,降到 71，244mg/cm3,下 降了 102.399，平均每年下降2.27411^/〇〇1:'。
讨 论
1963年Cameron等人首创使用单光子 吸收计定量测定骨密度至今，已有近十种不 同检査技术得到开发利用。然而近十年来，由 于CT技术的发现，利用CT定量的测量腰 椎松质骨骨密度已成为广泛认同的可靠的方 法[4]，采用CT技术能从影像学角度将腰椎 的皮质与松质骨区分开来并单独对椎体 松质骨这一骨代谢敏感区进行骨密度测定， 从而达到早期发现和检测治疗效果的目的。
本文的研究表明20〜30岁妇女骨矿含 量达到高峰，以后逐年下降.BMD平均下降
I. 996mg/«n3。到绝经期前后，进入快速下降 期，BMD明显下降.下降幅度每年达
2. 9mg/cm3。过了绝经期又进入缓慢下降期， BMD每年下降约1. 9mg/Cm;。我们从散点 图上也可看出20〜30岁BMD值最高，故以 20〜30岁组为标准，建立上海地区的骨质疏 松症的诊断标准。
随着年龄的增加，骨质疏松的发生率逐 渐增加，这是一自然过程.有些研究结果表 明，随着年龄的增加，肾脏1-«羟化酶活性明 显减少，从而导致扬钙吸收减少，血钙下降， 继而刺激甲状旁腺激素释放.促使骨钙释放 增加，骨矿含量和密度的减少。除此之外.随 着年龄的增长和吸收功能的减退，某些微量 元素摄入和吸收减少，也是引起老年性骨质 疏松的原因之一。随着年龄的增加，各内分泌 器官的功能减退，激素分泌量下降，特别是性 激素减少显著，雄激素的蛋白合成作用减弱1 雌激素的抑制破骨细胞作用，增加扬道对钙
的吸收、对抗甲状旁腺激素作用的减退。上述 因素均可引起骨质疏松。
BMD下降最显著的为45〜55岁组，因 为这一年龄组正处在绝经年龄期，这一期是 骨量减少的快速期，平均每年BMD下降
12. 9mg/cm3;而下一个10年起为缓慢骨量减 少期，平均每年BMD下降1. 9mg/cm、绝经 期以前的15年_平均每年BMD下降
2. 996mg/cin1。这是由于绝经期的雌激素变 化最显著。文献报道IL-6能刺激破骨细胞， 促进骨吸收，雌激素E2有抑制IL-6的作用， 即减少骨吸收.且雌激素对成骨细胞有合成 作用。峨激素还能增加肠道对钙的吸收，对抗 甲状旁腺激素的作用。雌激素的显著减少，骨 吸收增强，扬钙吸收减弱，机体激素失乎衡. 最终BMD显著下降，进入快速下降期。当绝 经期以后，人体适应了低激素水平，机体激素 重新获得乎衡，则BMD下降速度便放慢，进 入缓慢下降期。
影响QCT测定的因素有
一、 兴趣区的选择为了使QCT值的 测定保持一个恒定的解剖部位，以利于相互 比较，该兴趣区恒定于椎体的中央偏前，这样 又可避免椎体后方营养血管及椎静咏丛的干 扰。
二、 扫描层面的选择必须精确地选择 椎体的中心层面进行扫描t即通过椎弓根的 中央为扫描线，这样可使BMD保持相对可
重复性。
三、 椎体松质骨内脂肪的影响由于我 们采用单能QCT法测定BMD,故不能排除 松质骨内脂肪对BMD值精确性的影响。
四、 位体放置由于生理性的腰椎前突 造成腰部与测量体模之间存在空气间隙，可 能造成伪影影响测量，故采用以下二种方法 避免，适当抬高受检者的髋部，以减少腰椎前 突。
(一)测量体模内标定液可能有物质沉淀 或气泡，故须在使用前充分摇匀，并使气泡处• 431 .
在扫描层面以外[a] =
(二〗各种伪影的影响 （1)必须绝对防 止受检者在扫描时移动体位“2)同时不能 在扫描野内出现金属性物件.如拉链、首饰 等。
结 论
II. QCT方法测定睽椎BMD简便、准 确、可靠，值得推rD
本课题应甩QCT法测出上海地区妇 女20〜30岁的睽椎骨矿物质含量（BMD)峰 值为173, 5S3mg/cm3,凡低于该峰值2. 5个 标准差的（即BMDdC^mg/cm1)为骨质疏 松。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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电话： 028-65830598 028-83190122
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