成都华西华科研究所分析大连地区汉族成年女性腰椎骨密度定量CT （QCT骨密度测量体模软件检测方法 ）测量分析

摘要目的:探索大连地区健康成年女性骨密度及其峰值随年龄变化规律，为女性骨质疏松症的防治提供科学依据，同时 为建立中国北方成人女性的正常骨密度值数据库积累数据。方法:采用定量CT技术测量分析大连500例汉族健康女性腰 椎各椎体骨密度。腰椎骨密度随年龄的变化用三次回归模型拟合来描述。结果:大连地区女性成人腰椎骨密度平均值 (156. 24士 12. 09)mg/ml,平均峰值(167. 16±4. 90)mg/ml，出现在20〜29岁年龄段。40〜49岁腰椎骨量丢失有统计学意 义，与前组比较平均骨量丢失10. 38%; 30〜39岁、50〜59岁与前组比较，平均骨量丢失2. 98%、4_ 10%。第5腰椎在4个 年龄组里，骨量丢失改变有统计学意义。大连地区20〜59岁汉族女性骨密度正常参考值范围为（164. 07±30. 23)mg/ml。 结论:大连地区汉族成人女性从40岁起进人绝经过渡期,腰椎骨量丢失明显。

关键词骨密度；骨密度峰值；定量CT测定法；骨质疏松症

骨密度(bone mineral density)指骨单位体积所含 的骨矿物量，它是反映人体骨骼代谢状况的一项重要 指标，是临床上诊断骨质疏松的主要指标。骨量峰值 (peak bone mass)指矿物质在骨豁成熟期沉积于骨胳 中的最大值。骨密度随年龄不同而有差异，骨密度跟 人生活的所在地区、种族、生活习惯等因素密切相关。 所以建立一个地区正常人群不同骨骼部位的骨密度正 常值、骨量峰值及其出现的平均年龄段的数据库，对客 ^**

观地判断本地区的骨量丢失情况和科学地进行骨质疏 松诊断具有重要意义。本课题组前期研究显示大连男 性从48岁起出现骨密度下降^[1]。因此有必要对大连本 地成年女性骨密度数据进行调査和分析。因此本研究 通过对大连地区汉族健康成人女性的腰椎骨密度进行 测量分析，讨论分析腰椎椎体的骨密度以及骨量峰值 随年龄变化的差异及变化规律，同时也为北方健康成 人的正常骨密度积累数据。

1材料和方法

1.1研究对象

选取健康成年女性500例，要求大连地区常住人

口，居住时间至少超过5年以上（含5年），汉族，年龄 20〜59岁；无腰椎骶化或骶椎腰化的变异；无甲亢等骨 代谢相关疾病，无进行激素类治疗、激素替代和长期钙 剂治疗者等;身材均勻;非专业运动员等；以10岁为1 年龄组，将20〜59岁分成4个年龄组进行统计分析。 1.2定量CT骨密度测量系统

西门子螺旋CT机和随机自带骨密度测量分析软

件(Siemens Osteo CT)和羟磷灰石钙专用模体，以mg/ ml羟磷灰石钙为单位。

1.3扫描线的确定

受试对象仰卧在扫描床上，双手抱头，将骨密度体 模置于受试者腰下，体模中心对准腰椎，与受试者同步进 行腰椎扫描，首先进行定位像的扫描，然后设定扫描线， 扫描线位于椎体中央并且平行于腰椎上下缘(图1)。

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1.4扫描参数设置

管电压:80 kV;管电流：100 mAs;扫描时间：1.0 s;层厚：10 mm;算法:T80s卷积核。

1.5数据测量分析

扫描获取各腰椎5个中央层面的断层图像，使用 骨密度CT测量软件首先校正体摸中的感兴趣域位置， 然后通过移动腰椎中央层面的断层图像上的5个基点 来进行感兴趣域的轮廓设定，5个基点分别是椎管中央 点(C)、椎体最前基点（A)、椎体最右基点（R)、椎体的 底部基点(T)、椎体最左基点（L)(图2)，然后使用骨密 度分析软件分别对腰椎分别进行骨密度测量•略过软 件对骨密度评分数据，收集结果。

L 6统计学处理

采用SPSS11.5分析软件，数据以王表示。按 文献[2]将所有骨密度超出f ±3₅者删除(参考人群无 1例），将所有骨密度在f±3i'以内者分别采用直线、二 次、三次、复合、对数、增长、幂和指数8种不同回归模 型拟合骨密度随年龄变化的曲线，找出拟合度最佳[即

决定系数(R2)最大者的曲线方程];相邻年龄组比较采

用秩和检验方法。

2结果

2.1第1〜5腰椎体平均骨密度和年龄关系

分别采用直线回归、对数回归、二次回归、三次回 归、复合回归、幂回归、增长回归和指数回归模型同时 拟合腰椎骨密度随年龄的变化关系，显示这8种回归 模型均有拟合作用，其决定系数(R²)均有统计学意义， 其中三次回归模型的拟合程度最好，即R²总是最大， 平均为（0.7⁴±6.30)。第1〜5腰椎的骨密度随年龄 变化的拟合曲线，及三次回归方程和反映拟合优度的 R² (y代表平均骨密度，X代表年龄）（图3)

2.2腰椎和各椎体平均骨密度值

腰椎平均骨密度值是(156. 24士 12.09)mg/ml，第1〜5 各腰椎体平均骨密度值分别是（156. 04±11. 32)mg/ml、2.3腰椎平均骨量峰值及腰椎骨密度正常参考值

参照Kanis等M制定骨质疏松症的诊断标准统计 分析304例20〜39岁大连本地青年女性腰椎平均骨密 度峰值(164. 07±6. 81)mg/ml，推算出大连地区20〜59 岁汉族女性腰椎骨密度正常参考值范围是（164. 07士 30. 23) mg/ml 〇

2. 4各年龄组腰椎骨密度及相邻年龄组间比较

平均骨密度峰值出现在20〜39岁年龄组，数值为 (167. 16±4. 90)mg/ml，由表中显示的数据可见腰椎各 椎体的骨密度随年龄增长而逐渐降低，30〜39岁与 40〜49岁年龄组比较，腰椎各椎体骨量的丢失呈显著 性改变(P<〇. 05);第5腰椎骨量的丢失在4个年龄组 中均呈显著性改变(P<0.05, P<0.01)。

3讨论

3.1大连地区汉族健康成人女性腰椎骨密度参考数 据

定量CT骨密度测量技术（quantitative computed tomography，QCT)在测量椎体骨松质骨密度上特有 的优势得到了国内外学者的认同，由于骨的代谢受遗 传、种族、地域环境和生活方式等多种因素的影响，不 同种族和不同地域环境之间的同龄人群的骨密度存在 差异。本研究采用QCT测量技术得到大连地区20〜 59岁汉族健康成人女性平均骨密度为（156. 24±12. 09) mg/ml，正常参考值范围为（164. 07±30. 23)mg/ml，平均 骨量峰值出现在20〜29岁，平均数值为（167.16 ±4. 90)mg/ml。

3.2大连地区汉族健康成人女性腰椎骨密度的研究分析

本研究在研究腰椎每个椎体的BMD随年龄变化 的同时采用8种回归模型拟合,显示三次回归模型拟 合曲线的决定系数（R2)值最大，因此最能反映女性 BMD随年龄的变化趋势（图3)，曲线方程为Y = 123. 754+4. 535X—0. 138X² +0• 001X³，（T 代表平均 骨密度，X代表年龄），Lanton等^[4]、Mazzuoli等^[5]、廖 二元等^[6]在建立该地区女性骨密度随年龄变化曲线 时，均报道三次回归模型最佳。

三次回归曲线（图3)显示大连地区女性平均PBM 出现在20〜29岁，骨量峰值出现的年龄段与采用QCT 测量腰椎骨密度的文献报道一致^[78]，Wu等^M，Cui

等^[1。^]采用双能法(dual-energy X-ray absorptiometry bone densitometers，DXP)报道该地区的女性腰椎平均骨量峰 值出现在30〜34岁，Cheng等^[11]也采用相同测量方法并 通过多中心合作，分析得出中国女性腰椎平均骨量峰值 出现在40〜44岁，造成数据差异的原因可能与这两种测 量方法的原理密切相关^[12]，本研究采用QCT测量分析 的是椎体中代谢转换快的骨松质的体积骨密度，双能法 测量的是椎体骨皮质和骨松质两种物质的面密度，至于 这两种不同的结果在临床评估骨量丢失的精确度上有多 大的影响，有待进一步在实践中去研究。三次回归曲线 显示，在20〜29岁年龄段里，腰椎平均骨量峰值的最大 值集中在25岁年左右。女性从18岁开始进人性成熟 期，这时期是卵巢生殖机能与内分泌最旺盛的时期，由于 骨松质的骨密度变化与女性性激素密切相关，提示从骨 密度方面大连地区女性在25岁左右生殖机能最佳。

峰值过后，成年人的骨密度出现与年龄相关的生 理性骨质量减少。三次回归曲线显示，大连地区女性 从30岁起骨量开始下降，在30〜39岁这年龄段里骨量 下降的速率相对较慢，从本研究结果显示，骨量丢失有 统计学意义（P < 〇. 〇5)仅发生在第1、4、5腰椎上。 国内外都有报道各地区女性从40岁起骨量迅速丢失 的文献^[1_。有研究表明^[15]，大陆女性从40岁起骨量 丢失的原因与大陆女性血清中的一种酶(1^1^10^5丨31：- ant acid phosphatase 5b，TRACP5b)密切相关，女性从 40 岁起TRACP5b在血清中的水平含量逐渐增高，使其骨 量迅速丢失。与大连地区男性比较^[1]，大连女性骨量明

显丢失的年龄整整提前了8年。本研究提示大连女性从 40岁起进人绝经过渡期，因此在该年龄段的女性应密切 关注自身的骨量变化，预防骨质疏松症。

在50〜59岁年龄组段的曲线显示，这年龄组段的椎 体平均骨量变化相对平缓，仅第3、4、5腰椎在骨量丢失 有统计学意义(•?<〇. 〇5)，50〜59岁是女性围绝经期和 绝经期的年龄段，骨密度变化复杂。Finkelstein等％用 双能测量骨密度的方法对生活在美国的1，902名不同种 族的女性(高加索、中国、日本、美国黑人)在围绝经期、绝 经后的腰椎、髋部的骨密度进行测量分析，显示在绝经 前或围绝经期的早期，椎体及髋部的骨密度几乎没有 变化，在绝经后或围绝经期的后期椎体及髋部的骨密 度的骨量流失有改变(P<〇. 〇1)。而Cheng等^[11]也采 用相同的骨密度测量分析方法，报道中国女性椎体的 骨密度在50岁起下降最快。这一结果表明，在采用同 种测量方法的前提下，国内报道的50岁以后的女性腰 椎骨密度变化曲线与国外明显不同，也与本研究采用 的QCT方法分析大连地区女性50〜59岁腰椎骨密度 的变化曲线不同。推测这些研究结果存在差异的原因 与采用QCT方法分析女性骨密度的变化或双能法 有关。

本研究结果显示，大连女性的第5腰椎在4个年龄 组段中骨量的丢失均有统计学意义，第5腰椎骨密度 在年龄增长的过程中变化较为敏感，而本课题组以往 的研究表明大连地区男性骨密度的变化主要表现在第 4腰椎，这种性别差异产生的原因和意义有待进一步 研究。

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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