成都华西华科研究所分析美国放射学院关于定量CT QCT 骨密度测量体模软件系统检测法 骨密度测量 操作指南”解读

美国放射学院（the American college of radiology， ACR)是一个以放射学家、放射肿瘤学家以及临床医学物 理学家为主体的专业协会，拥有超过30 000名成员。学 院会周期性地为放射学实践拟定新的实践指南和技术标准 来促进全美放射学发展和服务质量的提高。每一个实践指 南和技术标准都经过了广泛地审查和批准，旨在帮助医生 为患者提供适当的放射学服务。它为临床医师提供可参考 的指导原则，但不是硬性的规定、标准或限制。

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一、背景

骨质疏松症，是骨量减少和骨微结构的破坏导致骨 脆性增加，使骨折风险增加的一种全身性代谢性骨病，具 有发病率高、致残率大的特点。骨质疏松症既影响老年 人的生活质量，也会增加社会的负担，是全世界面对的 一项主要公共卫生问题。早期发现、早期诊断和早期治疗 是防治骨质疏松症的关键。由于临床上还没有关于骨微结 构和骨脆性的测量工具，而生化检查尚不能作为骨质疏松 症的诊断指标，因此骨质疏松的早期诊断主要依赖骨密 度（bone mineral density，BMD )测量。目前，临床工作中 常用的骨密度测量方法主要有双能X线（dual energy X-ray absorptiometry，DXA )骨密度测量和定量 CT ( quantitative computed tomography，QCT )骨密度测量。

DXA由于具有精密度高、电离辐射剂量小、实用、 操作简单、费用低的特点，兼具相对完善的流行病学资 料，成为了 BMD测量的标准。作为WHO推荐的诊断骨质 疏松症的金标准，DXA在临床应用较为广泛。在过去的 20年里，DXA测量得到的脊柱和髋部BMD成了骨质疏 松诊断和药物开发的主要评价指标。但DXA测得的为面 积骨密度，单位为g/cm²，反映的是骨皮质和骨松质的总 和，常常受到测量部位退行性改变（如骨质增生硬化等） 和周围软组织内钙化（如腹主动脉钙化）的影响，使测量 值产生误差，从而得到偏高的BMD，导致假阴性诊断。

QCT骨密度测量体模软件系统检测法是在临床CT机的基础上加上QCT专用体模和 分析软件对人体的骨密度、骨形态和体质成分进行测量的 方法，是一种真正三维的体积骨密度测量技术，在20世 纪70年代末80年代初开始用于临床。近年来，随着CT 技术的高速发展，特别是螺旋CT在临床的广泛应用以及 QCT三维分析技术的快速进展，QCT骨密度测量体模软件系统检测法的临床应用受到国 际骨密度/骨质疏松相关学会的重视，但对QCT诊断骨质 疏松的标准一直缺乏广泛认可的共识。国际临床骨密度学 会（ISCD )在2007年根据Engelke等11位国际著名专家 意见，形成了 QCT骨密度测量在骨质疏松诊疗的临床应 用共识，提出了 QCT建议扫描方案和诊断标准^[1-2]。美国

放射学会（ACR )在2008年形成了QCT骨密度测量体模软件系统检测法临床应用指南， 并于2013年对其操作技术和诊断标准等内容作了进一步 修订^[3-4]_〇

2013版操作指南主要对以下几个方面进行了介绍：

(1 ) QCT骨密度测量体模软件系统检测法的临床应用原则；（2 ) QCT临床应用的适应证、 禁忌证和注意事项；（3 ) QCT操作人员（包括医生和技术 员）的资质和责任；（4 ) QCT测量规范和诊断标准；（5 ) QCT诊断报告规范；（6 ) QCT测量设备要求及质量控制。 该指南对pQCT以及QCT在儿童中的应用也进行了介绍。

二、QCT骨密度测量体模软件系统检测法临床应用原则

QCT是临床认可的脊柱、髋关节、前臂和全身的 BMD测量方法。QCT主要用于评估引起骨密度异常的疾 病病情和疗效监测。QCT测量的目标是得到准确可靠的 BMD，并通过与正常数据库和（或）以往的结果相比来诊 断无症状的骨质疏松，预测骨折风险，并指导适当治疗和 预防骨折。QCT也有助于评估以往或目前的治疗疗效。

与DXA相比，QCT骨密度测量体模软件系统检测法具有一定的优势：（1 ) DXA的 BMD测量容易受髋关节或脊柱严重退变、血管钙化、口 服对比剂和含钙或其它矿物质的食物或添加剂的影响，而 QCT可以避免上述因素影响造成的骨质疏松假阴性；（2 ) DXA测量易受体位影响，在测量肥胖或低体重指数患者 的BMD时，QCT测量结果也较DXA更准确；（3)QCT采 集到的三维数据还可用于骨生物力学分析研究。

三、 QCT骨密度测量体模软件系统检测法临床应用的适应证、禁忌证和注意事项

QCT在成年人群中主要适用（但不限）于确诊或怀疑

低BMD或低BMD风险者，包括：（1 )所有為65岁的女 性和為70岁的男性（无症状筛查）；（2 ) <65岁的女性， 病史和其它检查提示有骨质疏松危险因素（包括：雌激素 不足，患者母亲有50岁后髋部骨折史，低体重，42岁前 闭经超过1年）；（3 )目前吸烟、体重减轻或驼背的<65 岁的女性或<70岁的男性；（4)任何年龄，有影像学低 骨密度的征象（包括椎体压缩骨折）者；（5 ) >50岁，在 轻微外伤或无外伤情况下发生腕、髋、脊柱和肱骨近端骨 折者；（6)任何年龄，有1个或多个机能不全性骨折者；

(7 )正在接受或考虑接受激素治疗至少3个月者；（8 )任 何开始或已经接受长期对BMD有副作用的药物治疗（包 括：抗凝血药、雄性激素剥夺疗法、芳香酶抑制疗法或长 期肝素治疗）者；（9 )影响BMD的内分泌疾病（甲状旁腺 机能亢进、甲亢或库欣氏综合征）者；（10) >18岁男性， 性腺机能减低者；（11 )有代谢病和（或）其它可能影响 BMD疾病者；（12)考虑药物治疗骨质疏松者；（13)监测 骨质疏松药物治疗反应和疗效者。由于躯干和四肢BMD 测量结果可能会不一致，因此，对于骨质疏松高危人 群，如果测量四肢BMD正常，应该进一步行躯干部QCT 检查。

此外，QCT骨密度测量体模软件系统检测法也可以用于BMD病理性升高疾病，如石 骨症或氟中毒的诊断、分期和随访；BMD和体质成分的

分析对职业运动员等人群也有助益。

QCT的禁忌对象主要为孕妇或可能怀孕者。此外， 某些情况可能影响QCT骨密度测量的准确性和（或）重复 性，包括：（1)近期静脉注射对比剂；（2)测量区有严重 的骨折畸形；（3 )测量区有植人物；（4 )患者不能保持正 确体位或扫描时不动；（5 )特别肥胖患者，超出CT的扫 描野。在这些情况下获得的BMD可以用于对骨密度的总 体评价，但会影响测量的准确性或精确性，也就限制在随 访过程中评估或发现BMD的真正变化。

四、 QCT扫描及测量规范

在所有临床CT机基础上加上QCT专用体模和分析工 作站就可以做QCT骨密度测量。常用的扫描部位为腰椎 和髋关节。

腰椎QCT骨密度测量体模软件系统检测法检查应包括腰椎侧位定位相，范围应包括 整个腰椎，图像质量及分辨率要达到可以观察椎体形态 (即椎体骨折评价）的要求。技术员根据定位像判定是否 有需要排除的部位。手术或骨折的椎体须排除掉。如果观 察图像证实椎体解剖正常，也没有溶骨性或成骨性病变， 该椎体可被包括在内。

腰椎QCT扫描在单排CT可以于L^3椎体中间各扫描 一层；多排螺旋CT做^~₂范围的体积采集，薄层重建， 在QCT分析工作站选取椎体中间层面。三维体积采集比 单层扫描的准确性和重复性要好。

髋关节QCT扫描包含髋白上缘到股骨小粗隆下2 cm 的范围，在QCT工作站做平面投影测量，获得与DXA — 致的股骨近端骨密度。如果两个测量部位的结果不一致， 又无法解释，应该加做对侧股骨或使用其它BMD测量方 法（如DXA )。

五、 QCT骨密度测量体模软件系统检测法骨质疏松诊断标准及报告规范

皮质骨和松质骨在老化以及对治疗的反应方面有所不 同，脊柱QCT只选择性地测量椎体松质骨骨密度，髋关 节QCT或DXA主要反映的是皮质骨骨密度，因此，这两 种检查的结果判读及诊断标准应当有所不同。髋关节QCT 报告应选r值，可以根据WHO标准来诊断；脊柱QCT可 不用报告r值，但脊柱QCT结果的r值不能用WHO DXA 的诊断标准。建议腰椎QCT骨质疏松诊断标准采用BMD 绝对值，标准为：骨密度绝对值>120 mg/cm³为骨密度 正常，〜120 mg / cm³ 为低骨量，在80 mg / cm³ 为骨质疏

松。采用该标准的结果与WHO髋部BMD测量诊断结果 相一致。

绝经后女性和>50岁的男性应该报告面积BMD (g / cm² )、r值和WHO髋关节诊断标准，以及脊柱松质 骨体积BMD ( mg / cm³ )。应该报告骨折风险，一旦方法标 准化，须采用绝对骨折风险，此外，其它流行病因素也可 以报告。

绝经前女性、<50岁的男性和儿童应该报告各测量 部位的BMD和Z值（QCT BMD与同年龄人群相比，可

以得到z值）。WHO r值诊断标准不适用于这些人群。

Z值>-2.0 SD为正常范围，Z值在-2.0 SD为低骨密度。 儿童不报告r值。

报告应该提示是否有伪影或其它可能影响BMD测量 技术的原因。应该报告两次BMD测量的变化是否有统计 学意义；报告关于复查及时间的建议，也可以建议其它 BMD测量方法，其它的影像学检查方法；报告应该注明 正常参考数据库来源。

同一部位的随访测量都应该与以前的结果比较。通过 计算精密度误差和最小显著变化值来判断变化是否有统计 学意义。下列检查被认为是可以比较的：（1 )前后两次检 查使用同一 QCT系统；（2 )前后两次检查使用同一公司的 产品；（3)如前后两次检查为不同的机器，应报告标准化 结果。

六、QCT骨密度测量体模软件系统检测法 / pQCT在儿童中的应用

儿童的BMD测量和适应证与成人有明显不同。因儿 童骨骼快速生长，儿童的BMD测量和结果解释很复杂。 研究表明DXA不能区分在儿童生长期身体和骨骼的明显 变化，所以DXA不能用于儿童的BMD随访。QCT可以 准确测量躯干或四肢骨的骨密度和体积，不受身体或骨骼 大小的影响，因此，在评价许多患有影响儿童及其骨骼生 长疾病（包括儿童恶性肿瘤放疗和化疗者、原发或继发甲 状旁腺机能亢进、成骨不全、石骨症、生长激素不足、感 染性肠道疾病或HIV治疗的监测等）的儿童的BMD改变 时，QCT测量可能比DXA更有用。此外，QCT在研究不 同种族和性别对儿童BMD影响时可能比DXA更好。

儿童的QCT检查常用于腰椎，其它部位也可以做， 但不是常规测量。

七、QCT骨密度测量体模软件系统检测法设备的质量控制

QCT质量控制对复查判断疗效和病情进展的准确性非 常重要。质量控制有2个层面：（1 ) CT机本身的维护；

(2 ) QCT软件体模和配件的维护。应该注意，完整的QCT 系统包括CT机、校准体模和软件以及正常参考值，其中 任何一个因素改变都会影响结果。如果发生变化，应该做

QA校正，包括精密度测试，确定适当的统计参数。

测量精密度误差与CT机型号、QCT方法以及技术员 的水平有关。每个中心应该做精密度测试来确定该中心的 精密度误差和最小显著变化值，建议用95%可信区间。 如果一个中心有多个技术员，应该使用所有技术员的平均 值。做精密度测试需要征得受试者的知情同意。

八、结语

本指南是由美国放射学院与儿科放射学会（the society for pediatric radiology，SPR )和骨骼放射学协会（the society of skeletal radiology，SSR )联合修订的。实践指南和技术标 准中描述的专业培训、技能和技术有助于帮助医生根据现 有知识、可用资源以及患者需要为患者提供安全、有效的 医疗服务。该指南对我国QCT在骨密度测量和骨质疏松 诊治中的应用也具有指导性意义，并有待于在我国的临床 实际应用中进行验证和进一步完善。

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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