成都华西华科研究所分析QCT骨密度测量体模软件系统等检测法在骨健康影像学评价

骨骼是人体的重要器官，是人体运动系统的主要 组成部分，具有支持身体、保护内脏、完成运动和参与 代谢、造血等功能，因此骨骼的健康是维持身体功能的 基本保障W。由于骨骼含大量的钙、密度高，皮质骨和 松质骨结构不同，骨与周围软组织都具有良好的天然 对比，故非常合适影像学检查。目前，各种影像学检查 方法包括X线、CT、MR已广泛用于骨骼疾病的诊断 和治疗，其对疾病的检查主要集中在确定有无病变及 病变的形态、性质，治疗效果和手术前评估和术后随访 方面。人体骨骼的发育从胚胎开始，至成年达到峰值， 之后随着年龄增加骨骼出现丢失，甚至发生骨折。人 体骨骼从顶峰状态（健康状态）到发生骨折之前这个逐 渐骨丢失（即骨骼的亚健康状态）过程的监测一直未得 到足够重视。因为目前骨骼放射学观察的重点是骨骼 结构的破坏和连续性中断等，在未出现这些异常之前， 骨骼被认为是正常的。传统的放射学也有关于骨丢失 的影像表现描述，如骨密度减低、骨小梁稀少等，但这 些描述很主观，往往在骨丢失超过35%才能被发 现^[2]。股骨近端X线平片的Singh指数是应用较多的 一种评价骨丢失的方法^[3]，但其敏感度和重复性都不 理想，在临床上也未得到广泛的实际应用。

1骨密度测量

美国的Cameron首创单光子骨密度仪可以测量 人体前臂尺桡骨的面积骨密度，开创了骨密度测量的 新领域^[4]。单光子骨密度仪采用同位素作为放射源， 只能测量前臂尺桡骨远端的面积骨密度。1987年 Hologic生产的第一台双能X线骨密度仪（DXA)面 世^[5]，由于DXA具有辐射剂量低、可以做全身骨密度 测量、准确性和重复性好等优点，故很快在临床得到广 泛应用，并成为诊断骨质疏松、监测疗效和预测骨折风 险的主要方法。DXA测量的是面积骨密度，受身高、 体质量的影响；另外老年人腰椎经常出现骨质增生，间 盘退变等也会影响骨密度测量结果的准确率^[6<。美 国UCSF的研究团队几乎在DXA同一时间研究了定 量 CT 骨密度（quantitative computed tomography， QCT)技术^[8]，与DXA等平面投影技术相比，QCT测 量的是椎体松质骨的体积骨密度，受身髙、体质量和脊 柱退变的影响很小^{[6 7}’^9]。但受当时医疗条件的限制 加上QCT的辐射剂量较大，因此QCT在之后的几十 年间未得到广泛应用。随着技术的进步和研究的不断 深入，学者对DXA平面骨密度测量技术的局限性也 有了进一步的认识：DXA测量在老年人群受脊柱退 变、骨折、血管钙化和骨刺增生等影响，而采用目前广 泛应用的DXA骨质疏松诊断一2. 5 SD的标准会造成 约1/3的脊柱骨折的人群漏诊^[1°^]。近年来随着CT 技术的快速进展和CT扫描机在医疗机构的普及， QCT测量骨密度技术也随之发展，研究^[11]证明QCT 比DXA具有一'定的优势，并在临床上的应用逐步增

加。同时QCT骨密度测量体模软件系统检测法的CT原始数据还可以用于复杂的图 像分析或有限元分析，更好地了解骨骼的强度。但 DXA和QCT都着辐射，不宜用于儿童和孕妇；而 MRI利用人体氢质子的共振现象成像，具有无辐射， 对人体无损害的优点^[12]。虽然目前MRI测量骨密度 的准确率和重复性都明显不如DXA和QCT骨密度测量体模软件系统检测法，但MRI 在评价骨健康的作用将会越来越受到重视。

2骨健康的影像学评价标准

有了上述各种骨密度测量方法，就可以利用这些 骨密度测量技术来研究不同人种、性别、年龄和不同地 区各种人群的骨密度正常分布特征，这些也是建立骨 健康影像学评价标准的基础。DXA是目前应用最广 的骨密度测量方法，一般的规律是，美国白种人比中国 人的平均骨密度高，中国北方人比南方人的骨密度高， 男性人群比女性人群高，而这些都是制定骨质疏松诊 断标准需考虑的因素^[13]。WHO专家组根据白种绝 经后妇女的数据，制定了骨质疏松的诊断标准，即采用 DXA测量腰椎和髋部，如果丁值<一2. 5 SD为骨质 疏松，T值>一1.0 SD为骨密度正常，T值为一1.0〜 一2.5SD是低骨量^[14\这个诊断标准也被中华医学 会骨质疏松与骨矿盐疾病分会的骨质疏松诊疗指南所 采用，并广泛应用于中国临床^[15]。但在临床应用过程 中也逐渐反映出DXA的T值一 2. 5 SD作为诊断标 准的局限性^[16]。DXA诊断标准的核心是T值，而T 值是根据患者的骨密度值与DXA厂家设定的正常参 考值和标准差（SD)计算出来的，不同DXA厂家设定 的正常参考值不同，所以同一患者在不同DXA机器 所测量的T值可能不同，而且有时候差别较大，这样 就会造成同一患者在一台DXA检查结果是骨质疏 松，而另外一台DXA检查的结果可能是正常或低骨 量，给临床造成很大的困惑。解决这个问题的办法就 是需要各种DXA厂家实现标准化，采用相对统一的 正常参考值。由于DXA的平面投影性质，椎体骨折 后椎体面积缩小，骨密度也可能会增高，这样就会出现 已经发生骨折的患者，DXA测量结果可能相对正常的 情况，造成假阴性诊断^[16]。鉴于DXA的上述局限性， 国际上已经逐渐转向采用综合骨折风险因素包括骨密 度的骨折风险评价(FRAX)来指导骨质疏松的诊断和 治疗。与DXA^J平面投影技术不同，QCT测量的是 真正体积骨密度，近年来QCT研究揭示的人群骨密 度规律与DXA不同，中国青年人的体积骨密度与美 国人群差别不大，女性的体积骨密度比男性的略高，北 方人群的体积骨密度比南方人群略低，这些发现都要

在我们建立骨健康影像评价标准时加人考虑。国际临 床骨密度学会（ISCD)和美国放射学院（ACR)分别于 2007和2008年制定了QCT骨密度测量体模软件系统检测法骨质疏松诊断标准，即腰 椎椎体骨密度<80 mg/ml为骨质疏松，>120 mg/ml 为正常，80〜120 mg/ml为低骨量^[1719]。国内的研 究^[16]表明采用QCT骨密度测量可以减少骨质疏松的 漏诊率，尤其可以减少已经有脊柱骨折患者的漏诊。 QCT的这个诊断标准在中国已得到逐步应用^[19]。 MRI具有无辐射的特点，其在骨健康影像评价方面的 作用也成为近年的研究热点。尤其是MRS^[2〜^22]和新 研发的多点Dixon序列^[23_^24]均可精确测量椎体骨组织 内的脂肪含量，结合骨密度测量就可研究骨密度和骨 髓脂肪之间的关系。年龄增长、糖尿病、肥胖、慢性肾 功能衰竭以及其他内分泌代谢病变会导致骨髓脂肪含 量的增加，而椎体骨髓脂肪化与骨质疏松、椎间盘早期 退变关系密切，MRI骨髓脂肪定量测量将会在骨健康 的影像学评价中发挥重要作用。MRI的体素内不相 干运动（intravoxel incoherent motion，IVIM)技术可 以测量骨髓的灌注，评价骨组织的血液灌注状态^[25]。

3展望

随着中国社会人口快速老年化，如何采用影像学 方法对骨骼健康状况进行客观的评估，筛查出骨折高 风险人群，并对这个人群进行干预，减少骨折的发生是 骨放射学所面临的亟待解决的问题。本专题文章主要 观察了 X线平片Smgh指数评价股骨近端骨折的作 用；分析了 QCT扫描不同kV对骨密度测量结果的影 响，提示恒定的扫描kV对QCT骨密度测量的重要 性;探讨了采用QCT骨密度测量体模软件系统检测法测量老年人群股骨近端骨密度 和骨结构，研究发现QCT比DXA更敏感反映随年龄 增加的骨丢失情况，而且可能减少骨质疏松的漏诊；也 研究了 MRI测量椎体脂肪含量，显示椎体终板和在骨 盆机能不全骨折等方面的作用。这些均在一定层面上 反映了我国目前骨健康影像学评价研究的进展。希望 本次关于骨健康影像学评价的专题组稿，能够引起放 射科医生对骨健康影像学评价的重视，通过大家的努 力建立符合中国人群特点的骨健康影像学评价标准。成都华西华科研究所研发生产多种定量CT QCT骨密度测量体模软件分析系统
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