定量CT（QCT）骨密度测量体模软件检测方法与双能X线吸收测定仪测量腰椎各椎体间骨密度差异性研究
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与双能X线吸收测定仪测量腰椎各椎体间骨密度差异性研究
【摘要】目的探讨1^〜1^椎体的骨密度变化趋势，并比较定量CT(QCT) 与双能X线骨密度仪（DXA)测量结果的差异。资料与方法从多中心合作 数据库中选择11 443名志愿者数据进行L2〜L4椎体骨密度（BMD)分析，其 中11 081名志愿者选用DXA检测椎体BMD值，男性2 158名，女性8 923名； 362名志愿者选用QCT检测椎体中间松质骨BMD值，男性170名，女性192 名，比较二者测量各腰椎BMD的差异。结果DXA测量椎体间BMD值差异 有统计学意义（男性：F= 74.450,尸<0.05;女性：F = 605.388, PC0.05), WL2〜L4呈增加趋势；QCT测量椎体间BMD值差异无统计学意义（男性： F=1.291, P〉0.05;女性：F=1.653, PXhOS)。结论 QCT 是真正意义上 的体积骨密度测量技术，能更准确地测量骨密度。
骨质疏松症（osteoporosis)是一种与年龄相 关的疾病，其发病率随年龄增加而显著升高，是诱 发老年人骨折的主要原因，随着人口老龄化的曰益 严重，人们更加重视骨质疏松的预防和治疗。骨密 度（bone mineral density, BMD)测定值与骨量之间 呈正相关，故可根据BMD来推断骨量的变化，从 而成为早期诊断骨质疏松症的一种有效检查方法。 目前最为常用的方法是使用双能X线吸收测定仪
(dual X-ray absorptiometry, DXA)和定量 CT 测量 法（quantitative CT, QCT)测量腰椎椎体BMD，本 研究通过DXA和QCT测量L2 ~ L4椎体BMD值，
旨在揭示腰椎椎体间骨密度的变化规律，探讨这两 种方法的临床应用价值。
1资料与方法
2. 一般资料通过与武汉市普爱医院放射科合 作，362名成年人因临床需要做QCT检查，测定 BMD值，其中男性170名，女性192名；北京积水 潭医院选择11081名成年人DXA的BMD值，其 中男性2 158名，女性8 923名。
1.2仪器与方法分别采用东芝Aquilionl6排 CT扫描机、东芝64排CT扫描机螺旋扫描，使用
定量CT与双能X线吸收测定仪测量腰椎各椎体间骨密度差异性研究
Mindways公司专用QCT体模及QCT测量系统，分
别测量L2〜L4椎体松质骨BMD ;采用DXA机分 别测量L2〜L4椎体面积BMD。
1.3统计学方法采用SPSS 13.0软件分析，BMD 以均数土标准差表示，组间数据差异行方 差分析，/>< 0.05为差异有统计学意义。
2结果
DXA测量男、女L2〜L4椎体的BMD不全相等， 椎体间BMD值差异有统计学意义（户<0.05)，从 L2〜L4呈增加趋势（表1 )。QC’T测量女性L2〜L4 不同椎体间BMD值，差异无统意义(P > 0.05); 男性L2〜L4不同椎体间BMD值差异无统计学意义 (尸>0.05，表 2)。
表1 DXA测量男性及女性1^〜1^4椎体BMD 值比较（3F±S, g/cm2)
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椎体 |
BMD值 |
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男性 |
女性 |
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l2 |
1.063 士 0.202 |
0.949土 0.193 |
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l3 |
1.130±0.221 |
1.033±0.207 |
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l4 |
1.137±0.236 |
1.048 ±0.217 |
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尸值 |
74.450 |
605.388 |
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尸值 |
<0.05 |
<0.05 |
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表2 |
QCT测量男性及女性L2〜 |
L4椎体BMD |
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值比较（J±5，mg/cm3) |
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椎体 |
BMD值 |
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男忭 |
女性 |
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l2 |
126.56 土37.11 |
118.79 土 47.48 |
|
U |
120.87士 35.90 |
110.13 土 45.71 |
|
U |
121.16 土 37.21 |
114.29 土 46.70 |
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尸值 |
1.291 |
1.653 |
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p值 |
>0.05 |
>0.05 |
3讨论
骨质疏松症是以骨量减少、骨组织显微结构退 化（松质骨骨小梁变细、断裂、数量减少，皮质骨 多孔、变薄）为特征，以致骨的脆性增高及骨折危 险性增加的种全葑性骨病。因为BMD与骨量之 间呈正相关，所以骨密度检查是防治竹质疏松症的 主要依据，患者的骨质量每减少一个标准差，脊椎 和髋部的骨折危险性增高2〜3倍^。骨质疏松罕期， 其骨量变化首先发生在富含松质骨（海绵骨）的区
域，因松质骨血运丰富，表面积大，代谢转换率高, 脊柱松质骨的代谢活动是皮质骨的8倍，对各种代 谢刺激的反应比皮质骨更敏感。因腰椎椎体的主体 几乎均由松质骨构成，而且腰椎也是骨质疏松症时 骨质丢失较早受累和最常见的部位[2’31，故成为测 量骨密度的常用部位。
骨质疏松性骨折是因骨强度下降而产生的，而 骨强度主要由骨密度和骨质量两方面因素所决记。 骨密度的测量仍是评价骨质疏松最敏感和最特异的 方法t41。QCT和DXA均为判断骨矿含量和诊断骨 质疏松症的较好方法151，DXA技术以其测量BMD 简便、快速、敏感性高而被WHO确认为诊断骨质 疏松的标准。但是DXA在测量BMD中有一定的局 限性，因为DXA是而密度测量|61,它测量的是区域 骨矿密度（BMDa),即测量结果包括皮质骨和松质 骨在内的所有骨的总和，不能把皮质骨和松质骨区 分。而皮质骨和松质骨的转换率不同，因此皮质骨 的存在会降低观察治疗变化的敏感性。相同密度不 同休积的两个物体，其面密度差可达2倍；同一地K、 同•民族的人群中，骨髂的外形儿何尺寸可相差 50%以上，这对骨密度的影响可高达4个标准差[7]。 DXA无法测定骨骼厚度，并且由于身体自身重负作 用，起支撑作用的脊柱骨常会报告为具有高的面积 骨密度，而体积骨密度者可能正常或降低[8]。本组 人群DXA测量结果显示L2〜L4椎体间的BMD呈 增加趋势；且椎体间BMD因受各椎体周围结构影响 而差异有统计学意义（P<0.05),且测量骨密度越 低，其相对测量精度误差越高p’l(\在应力刺激F, 因为BMD轻微的变化（5%〜8%),骨的力学效应 将会变化60%左右[1()1，且在患有腰椎退变、动脉硬 化、椎体骨质增生等因素的患者中DXA测量BMDa 值常常偏高。而QCT是一种真实的体积骨密度测量 技术[11],反映的是真正的三维骨密度，是一种容积 测量方法，它足唯一可分别测量骨转换率不同的松质 骨W及密质骨的真实骨矿密度，具有高分辨率、受椎 体体积影响小的特点n2' 131,测量的松质骨密度更接 近于作为标准值的灰重密度。QCT测量的骨密度值 Q灰重存在良好的直线相关性1141,其测量的敏感性 高、准确性好、重复性强|9’15_161。因本组QCT测量 的是椎体中单纯的松质骨BMD,因此椎体间差异无 统计学意义（P> 0.05)。研究表明，分别测量椎体 皮质骨与松质骨BMD比值能更好、更准确地反映 代谢高度敏感的松质骨和低度敏感的密质骨之间的 差异[17' 可以避免DXA的上述不足，因此应该
将BMDa与BMD明确区分开。
腰椎椎体中间层面的BMD变化可以反映整个 椎体骨量的变化趋势，这一部位是骨质疏松时QCT 骨密度测量的最敏感部位，并且QCT可以观测骨的 微结构，包括骨容积率、骨表面积率、骨小梁厚度、 骨小梁间隔、骨小梁长度、连接密度、结构模型参 数等进而使QCT能更早地反映骨矿含量的 轻微减少，比DXA测量骨密度能更好、更准确地 反映骨质疏松的骨代谢变化，为骨质疏松的早期诊 断及骨质疏松的病因分析和疗效监测提供更准确的 方法[22’ 23]。
多排螺旋CT机快速发展，容积扫描使单个体 素近似于真正意义上的各向同性[24’25]，使容积定量 CT (VQCT)技术在测量BMD值时能在自动定位 重建图像的三维空间分布上衡量骨强度，其敏感性 和可重复性增强，从而对了解骨强度及骨几何学排 列状况有了进一步的提高。
骨质疏松症的发病率随年龄增加而显著升高。 随着人口老龄化的加速，骨质疏松预防、治疗的重 要性日益突出，为了能够早期预防和诊断骨质疏松 症，分析和监测疗效，临床开展了许多BMD测量 方法，QCT作为唯一可分别测量骨转换率不同的松 质骨量及密质骨的真实骨矿密度的测量方法，以其 对骨密度变化的敏感性、测定的精确性、检查的快 捷性而应更广泛地应用于临床。
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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