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放射吸收诊断技术与QCT骨密度软件体模检测

2022-06-04 10:30:45      点击:

成都华西华科研究所分析放射吸收诊断技术与QCT骨密度软件体模检测

放射吸收诊断技术(RA) (Raditgraphic absorptionetry technology)

放射吸收(radiographic absorptionetry, RA)诊断技术 是一种诊断骨质疏松的新方法,它利用放射吸收的原理, 经过对肢体部位,例如,手部X光片的数码处理及分析, 给出准确和梢确的骨密度报告<^这项技术的最初提出可 以追回到1939年。在60年代放射吸收技术被广泛应用 于科研领域。但是,由于早期放射吸收技术的复杂程度 以及它对操作员的依赖性,它的应用在后来的一段时间 里受到了限制。近年来,随着计箅机技术的发展,许多先 进的数码及图像处理技术被放射吸收技术所采用,它已 被广泛地用于滟定病人的骨矿密度以及预估其未来的骨 折危险性。目前在屮国使用的放射吸收诊断仪器有美国 CompuMed 公司提供的 The OsteoGram - 2000 和美国 Alara 公司提供的 The Metriscan1M

放射吸收诊断技术用于临床的可靠性 (The dependability of RA)

有重复件。美闰旧金山加州大学的Seoung-OhYang等 曾在丨994年对RA( The OsteoGram - 2000美国)的准确 率及精确度进行了测定。他们采用19具尸体的手部(包 括前背部分)作为研究的目标,首先作关于准确率的测 定。他们对每一只手与铝楔形物一起连续照射两次。然 后对其中三个手指,食指、中指及无名指的中间指节进行 了分析计算。他们给出了三个指节的平均值,包括骨矿 含擞及骨矿密度。然后,他们对其中的10具尸体的手部 重复照射丨2次以测定RA的精确度。第三步,他们做了 与双能吸收法(DXA)相关性的研究,他们采用美国 Hobgic生产的QDR - 2000双能仪器对每一具尸体的前 臂进行了测定。在所有的测定完成之后,他们把食指到 无名指的中指节部分从软组织中剔出,然后放人温度 650T:烤炉中连续烘烤24h。最后,他们将所得到的骨灰 进行了秤重。他们的研究结果显示,RA具有非常好的准 确率及梢确度。RA与所秤骨灰的相关性达到〇.983,RA 与DXA的相关性达到0.887,KA的关于骨矿密度精确 误差仅为0.6%,而关于骨矿含量的精确误差仅为 1.03%" 2、TheMetriscan™与 DEXA 之间的相关性为

1.  952,与QCT之间的相关性为0.983。

二、放射吸收诊断技术用于预测髋部骨折危 险性(The forecast of hip fracture risk by

美国国家健康统i丨中心的M.E.Mussolino等在1997 年对指骨骨密度预测髋部骨折危险性进行了研究。他们 的研究对象为3481例女性,包括白人及黑人,年龄在 45〜74之间。这些参加的初始资料在1971〜1975年间 取得。跟踪研究一莨延续到1985年。98%的参加者完 成f全部过程。一共有72例髋部骨折病人,他们的记录 全部来自医院病例和死亡证明。每一个参加者的笫一次 手X光片采用单光子(PD)骨密度仪进行了分析。然后 的跟踪研究全部采用指骨骨密度分析。他们所做出的结 论是P1)和RA所测定的#密度都与髋部骨折存在很强 的反比关系,比均值减小一个标准差髋部骨折危险增加 1.8丨倍,手指骨密度是预测髋部骨折危险的一个重要因 素【3*^。美国Granppe et a丨.等1997年比较QCT, DEXA,RA和超声预測髋骨骨折试验的结果,QCT测脊 柱骨为70%,桡骨为45%,DEXA测桡伢为65% ,RA测 指骨为65%,超声测跟骨为42%,见图17-22。试验的 结果表明脊柱骨的QCT设备和指骨的RA设备为预测 髋部骨折的最有效的设备,且彼此的相关性也最佳[6}。 国际临床骨密度测摄协会秘书长Sydney Bonnick在2002 年发表的《骨密度测最技术》一书中指出:指背是测最人 体付密度和诊断骨质疏松的有效部位,也是预测髋部骨 折的有效部位。

用于衡燉骨矿密度仪的嵌重要的两个#数是准确率 及粞确度。准确率可以用来保证医生作为诊断的依据。 精确度可以确保随时间的变化,同一病人的测试结果具

图17-22手指骨密度预测《骨骨折

三、关于中国人正常值的临床研究(The

clinical research of Chinese normal value)

1.  中国骨质疏松基金会在2001年叟天,用RA (TheOsteoGram-2000)对中国人进行了临床 测定,他们的测M结果与刘忠厚20世纪80年代末用 SPA所测的40000中W人桡尺骨的结果对比具有很高的 相关性.相关系数为0.89〜0.98(7〜8>。

2.  中阂航空工业中心医院在2003年对 北京地区2884名健康男性和女性,用美国CompuMed公 司提供的The OsteoGram - 2000仪器测Mfl■密度,参加 者的年龄为10〜92岁。对所有研究对象进行问卷调査, 除外各种影响骨代谢的主要疾病,如糖尿病,甲状(旁)腺 功能亢进或减退,严重肝、背疾病.骨肿瘤,骨软化症等。 所有研究对象近期无特殊服药史。他们的研究结果是 RA测M北京地区健康人峰值骨世和骨ft丢失规律与我 国部分地区用DXA或SPA方法所得结果相似[9]

他们的测置结果如表17-26所示。

表丨7-26 1481例男性非优势手M丨》2、MP3、MP4和BMD均值随年龄变化关系U ± s,AU/mn〇

年龄(岁〉

n

MP2

MP3

MP4

BMD均值

10 〜19

228

75.0311±15.72999

85.6355±14.87886

85.2846±14.84243

81.1013±15.23329

20-29

62

98.7024±13.17692

110.2645±13.04272

107.8292±13.46660

106.4800±12.30632

30-39

136

94.9238±16.05021

108.0555±12.64729

104.8816±13.63739

103.6714±12.61989

40 〜49

134

92.1951 ±12.30121

103.1151±12.37581

100.35341 13.31330

99.0568±12.20600

50 〜59

163

92.1952±12.32537

101.5804±15.44450

98.9612± 12.91711

98.2341 ±12.48804

60 〜69

441

87.5088±12.96849

97.0965±13.70326

93.99491 14.67202

93.2734±13.24605

70-79

291

84.92061 14.90056

94.6405 ±16.89706

90.5416± 17.13282

90.4881±15.84205

80-92

26

82.8227 ±10.66674

90.9223±10.19651

86.5188±11.18488

87.2112 ±9.72688

17-

27 1403例女性非优势手\^2、\^3、\1丨4和》^11)均值随年龄变化关系(^±

s, AU/mmJ)

年龄(岁〉

n

MP2

MP3

MP4

BMD均值

10 〜19

186

87.5737 ±20.53640

98.9101±17.65596

97.8454±17.78258

94.1052±17.95603

20-29

54

103.6269±13.48532

115.3426 ±13.71627

113.1700 ± 13.44781

111.1896±13.18946

30 〜39

122

103.1080 ±11.99280

113.9015±12.20087

112.7879±13.70048

110.3622±12.06843

40-49

188

100.9041±16.00362

112.8700 ±13.88972

111.4065±14.99401

109.0046 ±13.81487

50 〜59

329

88.4240 ±41.09040

96.74541 15.99515

94.1121±17.76105

92.8690±16.01628

60 〜69

354

76.24131 14.71012

85.7740±15.78671

83.1194± 16.31635

82.3170±14.79528

70 79

142

69.9727±13.21984

77.5384 ± 15.45875

75.7744 ±15.12640

74.9638 ±13.90694

80 〜92

28

67.52861 18.43476

75.07931 18.83651

73.0871±19.18090

71.9400 ±18.58922

tt : AU足Arbitrary un丨丨的*语,为RA (The OsieoGram)测M BMD的柃定单位

3.  北京大学第一医院王晓敏等,用美国Alara公司  坊正常人群骨密度的变化规律,他们的测量结果如表

提供的TheMetriscan™卄密度仪,研究西藏拉萨和河北廊   17 -28、表丨7- 29所示。

表丨7-28西藏拉萨健康藏族人群骨密度的分布

年舲组years)

女性

男性

例数

mean ± SD(g/cm2

钟丢失百分率(%)

SD

例数

mean ± SD(g/cm2)

骨丢失百分率(%)

SD

10~19

21

0.4977 + 0 0782

-

65

0.5780 ±0.0528

20-29

57

0.6456 ±0.0564

-

53

0.6080 ±0.0441

30-39

39

0.6732 ±0.0508

0

0

53

0.6377 ±0.0544

0

0

40 49

49

0.6640 ±0.0703

1.37

0.543

66

0.6209 ± 0.0432

2.63

0.309

50 59

39

0.6083 ±0.0576

9.64

1.278

55

0.5424 ±0.0588

14.94

1.752

60 69

41

0.6219±0.0718

7.62

1.010

50

0.4824 ± 0.0503

24.35

2.855

70-79

12

0.5909 ±0.0790

12.23

1.62

16

0.4536 ± 0.0542

28.87

3.384

表丨7-29河北廊坊健康人群脅量分布

年龄组years)

女性

男性

数目

mean ± ST)( g/cm2)

伢丟失W分数(%)

SD

B

mean ± SIX g/cm2 )

骨丢失百分数(%>

SO

1019

49

0.5107 ±0.0764

-

60

0.5096 ±0.0624

20-29

123

0.6204 ±0.0534

-

124

0.5825 ± 0.0407

-

30-39

127

0.6345 ±0.0561

0

0

129

0.6014 ±0.0436

0

0

4 49

59

0.5995 ±0.0564

5.52

0.624

54

0.5866 ±0.0504

2.46

0.339

50-59

50

0.5836 ± 0.0474

8.02

0.907

49

0.5239 ± 0.0600

12.89

1.778

60 69

52

0.5746 ±0.0529

9.44

1.068

50

0.4686 ± 0.0467

22.08

3.046

70-79

53

0.5651 ±0.0696

10.94

1.237

39

0.4579 ±0.0511

23.86

3.291

80 89

56

0.5565 ± 0.0687

12.29

1.390

48

0.4095 ± 0.0464

31.91

4.401

四、目前国内应用的放射吸收诊断仪器的使用 方法(The use method of RA)

4.  Th它的操作过程主费分为两 步。第一,照射非优势手正位X光片,当照射手X光片 时,除了通常K院所使用的X光机和胶片之外,还要放一 个铝形物作为参照物与手一起照射。此参照物的用途在 于补偿由于电压,曝光时间,胶片质摄以及冲洗胶片的不 同对所测骨矿密度的影响。从而保证其结果的可靠性,见 图17-23、ffl 17-24、图17-25。笫二,骨矿密度分析,将 X光片存人高分辨率的扫描仪里测搶第2、3、4手指中节 指骨的骨密度,取结采平均值,计算机根据输人的图像以 及被检测者的各种参数(姓名、性别、年龄、身商、体重〉给 出定里的骨矿密度及骨质疏松诊断报告,见图17- 26、图 17-27。

图 17-23

图 17-25

图 17-26

图 17-27

5.  TheMetriscan™,它的操作更简单,医生可以在办 公室内完成骨密度测》。只须输入被检测者的各种参数 后将手放在扫描仪上Is,40s打印出报告,见囝17-28、图 17-29、图 17-30。The Metriscan™的准确度误差0.85%, 梢确度误差1.1 %(重复性定位),辐射剂贵微小,被检测者 受辐射S仅0.012uSv,相当于符通胸片的万分之一。The MetiiscanTM骨密度仪的核心技术原理是应用数字化的 辑化存储技术(Storage Phosohor Technology,SPT)来取代胶 片的使用。The Metriscan TM内部使用的一组数字化成像 设备,其中影像板上涂布的即是A有存储功能的磷化物。 该物质的基本特性冇二:①被X线照射后获得存储能里; ②被激光激发后发出荧光释放能最,同时回到能M基态

ra 17-28

并可接受下一次X线曝光。应用此SPT技术,可以替代 传统的X线曝光、冲洗胶片、扫描胶片多个费时且不准确 的步骤,在极短的时间里获得高质敏的影象。同时The Metriscan™还具有中国人和欧洲人数据库,为最新的骨密 度测最技术。

Step 2

扫描手指

图 17-29

图 17-30

放射吸收诊断技术测定骨密度己被广泛采用。在美 国,经过放射吸收诊断技术所测试的竹质疏松的病人已超 过f几万人。它具有很两的准确率及精确度,并且可以用 来预测骨折危险性。放射吸收诊断技术的优点还包括操 作简单快捷.成本低廉,辐射剂擞小,重复性好,尤其适合 中闻广大中小医院的芮要。TheMetriScanTM检测仪体枳 小,携带方便,史适合于大规模t査骨度。成都华西华科研究所分析研发定量CT QCT骨密度体模软件分析系统  
网址:http:// www.qctqct.cn  
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