成都华西华科研究所分析定量CT  QCT骨密度测量体模软件系统检测法 测量膝关节骨密度的重复性研究

摘要：目的探讨定量CT(QCT)测量膝关节骨密度（BMD)的重复性研究。方法选取北京积水潭 医院确诊为一侧膝关节前交叉韧带损伤（未经治疗），另一侧膝关节健康的30名患者行双膝关节 骨密度检测，2名观察者用定量CT的测量技术前后两次独立测量患者双膝关节股骨远端内外侧 髁及胫骨平台处骨密度。结果双因素方差分析，除双膝关节胫骨平台内上1/9处BMD值统计学有 差异（B <0.05，+'>0. 7)，同一观察者不同时间测量同一部位的BMD值均值相近，无统计学差异（B >0. 05，1">0.9)。不同观察者所测定的BMD值也无显著性差别（B>0.05，+C>0. 9)。结论定 量'T能够测量膝关节松质骨的体积骨密度，并且重复性良好，可用于评价膝关节骨密度的状态及应 用于临床。

关键词：骨密度；膝关节；定量CT;前交叉韧带；可重复性

近年来，骨质疏松作为一种常见病及多发病日 益受到广泛关注，膝关节周围的骨密度（boe mineral density，BMD)状况亦成为骨密度领域的研 究热点之一。目前测量骨密度最常用的方法是双能 X 线吸收测量法（Dual Energy X-ray Absorptiometry， DXA)和定量 CT 测量法（quantitative CT，QCT骨密度测量体模软件系统检测法)。其 中，应用DXA测量膝关节周围骨密度已有较多的报 道。而应用QCT测量膝关节骨密度的报道甚少。

QCT测量技术作为目前测量骨密度最敏感的方法， 其具有三维图像和测量体积骨密度的特性，是目前 唯一能够把松质骨和皮质骨分开测量的技术，理论 上应该更适合于膝关节骨密度的测量。本文旨在应 用QCT分别在膝关节的多个不同部位进行多次骨 密度测量，探讨应用QCT测量膝关节周围骨密度的 可重复性。

1资料与方法

[4]       一般资料

选取北京积水潭医院确诊为一侧膝关节前交叉 韧带损伤（未经治疗），另一侧膝关节健康的30名 患者在常规术前膝关节CT平扫时，同时做双膝关 节QCT骨密度检测，不额外增加患者辐射剂量。其

中男性17名，女性13名。平均30岁。

1.2仪器与方法

采用东芝Aquilion 64排CT扫描机，美国QCT骨密度测量系统。CT扫描参 数：电压120 kV，电流_：125 Ma，扫描时间0.5 s，螺距 0.938,重建视野（field of vieu，FOV) 40 cm，根据每 周校   体模（QA体模）检测，设定床 78

cm。 方法：患者仰卧于 台上，将 体模 与蓝色软 于双膝关 ，与人体长抽平行。使 膝关 贴蓝色软垫，期 有间隙，选择双膝 关节进  。

1.3测量方法

将扫描数据传至QCT工 作站进 据分析，QCT工作站通过多平面重组

$ multiplanar reformation，MPR)的方式，出现三维图 像。利用定量CT    维观察测量的 ，股骨

内外侧髁感兴趣区（region of interest，ROI)的设置 方法为测量平面选择在轴位上滑车切迹最深处，测 量面积为轴位上内外侧髁面积的4/5，厚度选择为9 mm(图1)。 骨平台   的 方法为测量

平面选择在紧邻关节软骨下1.5 mm平面处，以轴 位为基准，把骨平台平面平均进行9分， 测量 其内上1/9,中间1/9及外上1/9处的骨密度，轴位 上面积均选择为直径18.0 mm，厚度选择为9 mm (图2)。其中在测量过程中，利用QCT骨密度测量体模软件系统检测法观

察轴位，矢状位，冠状位的 ，  质骨，只测量

松质骨的骨密度。2名观察者用上述方法   后

两次独立测量患者双膝关    骨  内外侧髁及胫

骨平台处的松质骨骨密度， 测量方法的可重

。        

1.4统计学方法

采用SPSS17. 0统计软件进行分析，计量资料数 据以均数±标准差（1_±@表，采用 素方 、 析；采用组内相关系数（interclass correlation coefficient，ICC)评估不同测量者前后两次测量值之 间重复性。B <0.05为差异有统计学意义。

2结果

双因素方差分析除双膝关节胫骨平台内上1/9 处的骨密度值比 异有统计学意义之外，其余

ROI区在2名观察者每次测量同一部位的BMD之 间或观察者前后两次测量同一部位的BMD之间均 有高度的一致性，JMD比 异 计学意义

(ICC >0.9，B>0.05)(见表 1)。

图1在QCT pro工作站上测量左股骨内外侧髁 骨密度，ROI的设置方法为测量平面选择在轴位 上滑车切迹最深处，测量面积为轴位上内外侧髁 面积的4 / 5,厚度选择为9mm。ROI区只测量 松质骨，避免皮质骨。

图2在QCT pro工作站上测量左胫骨平台骨密 度，ROI的    方法为测量平面选择在紧邻关节

软骨下1.5 mm平面处，以轴位为基准，把胫骨平 台平面进行9分法，分别测量其内上1/9,中间1/ 9及外上1/9处的骨密度，轴位上面积均选择为 直径18.00 mm，厚度选择为9 mm。ROI区只测 量松质骨 ，    质骨 。

3讨论

骨质疏松是一种以骨量低下、骨微结构破坏、骨 脆 、易发生骨 征的   骨病^[12]。封

、功   损、活动量 等  会引发局部骨质疏

松^[3]。局骨质疏松会   骨折的风险，  有相

关  了骨质疏松与骨性关节炎有着紧密的关

系^[42]。在运动医学领域，前交叉韧带（anterior cruciate ligament，ACL)是维持膝关节稳定的重要结 构，ACL损伤是最常见的运动创伤之一^，其发病率

胫骨平台内上1/9处的BMD比较差异有统计学意 义的原因可能是因为在此处ROI区的设定时测量 平面选择在紧邻关节软骨下1.5 mm平面处，部分 样本人群可能在此位置还残存少量的皮质骨以及 CT容积效应的原因。

本研究尚有不足之处，样本人群较小，不能完全 代表普通人群。在选定不同部位的ROI时，由于是 手动操作，所以会存在一定的误差，在一定程度上影 响了结果的精确性。

本研究证实QCT测量膝关节骨密度有很好的 可重复性，可用于评价膝关节骨密度的状态。且在 研究中发现，前交叉韧带损伤后的膝关节，不同部位 的骨密度变化情况会有较大的差异，这可能与膝关 节的生物力学有着紧密的联系。此观点将在今后的 研究中进一步探讨。

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