体重、身高及体重指数与双能X线骨密度仪和定量CT（QCT）骨密度测量体模软件检测方法测量腰椎骨密度的关系
成都华西华科研究所分析体重、身高及体重指数与双能X线骨密度仪和定量CT（QCT）骨密度测量体模软件检测方法测量腰椎骨密度的关系
【摘要】目的研究体重、身高及体重指数对双能X线骨密度仪（DXA)和定 量CT所测腰椎骨密度的影响。资料和方法采用DXA及QCT分别测量各 种原因来北京积水潭医院进行腰椎骨密度检查的患者。其中DXA检查患者 12 092例，年龄12〜95岁，女性9 788例，男性2 304例，平均年龄58.9岁。 QCT检查患荇495例，年龄18〜88，女性310例，男性184例，甲均年龄为 62.0岁。DXA和QCT测量L^4椎体的平均骨密度。体重、身高及体重指数与骨密 度的关系采用相关分析。结果DXA骨密度与体重的相关性最大，r= 0.479,决 定系数一 =0.229。DXA骨密度与身高及体重指数的相关性分别为r= 0.289, r=0.235:对应决定系数一 = 0.084, r2 = 0.055。QCT骨密度与身高及体重都为 弱相关，r=0.155和r=O.I29;决定系数分别为丨=0.024, ^ = 0.017。QCT 骨密度与体重指数相关性无统计学意义，r=0.031。结论体重与DXA与 QCT所测得骨密度都存在明显相关，但QCT相关性较弱：QCT骨密度测量结 果受身髙、体重影响小。
【关键词】骨质疏松；骨密度：腰椎；体层摄影术，X线计算机；光密度测定法，X线
X-ray
骨质疏松症（osteoporosis,OP)是一种全身性 代谢性骨病，发病率、致残率、病死率及医疗费用 较高，因此越来越受到医学界的广泛重视。双能X 线骨密度仪（dual X-ray absorbtiometry，DXA)是目 前公认的诊断骨质疏松的“金标准”。但DXA是平 面投影测量，其测量结果受骨骼大小的影响，无法
临床普及应用。定量CT(quantitative CT, QCT) 对骨密度（bone mineral density，BMD)的测量是
三维测量方法，提高了骨密度测量的敏感度和准确 度。在国际上已就QCT在骨质疏松症诊治中的临床 应用价值取得共识[11。研究骨密度与体重、身高及 体重指数间的相互关系，对骨质疏松症的临床预防和治疗有重要的意义。笔者在本研究中分别应用这 两种方法测定腰椎骨密度，探讨这两种方法测得骨 密度与体重、身高及体重指数的关系。
1.1研究对象研究2006-10〜2011-08之间因各 种原因来北京积水潭医院进行腰椎骨密度检查的患 者。DXA检查患者12 092例，年龄12〜95岁，女 性9 788例，男性2 304例，平均年龄58.9岁，体重 25〜126kg,平均体重62.7kg ;身高130〜190cm， 平均身高161.3cm。其中QCT检查患者495例，年 龄18〜88岁，女性310例，男性184例，平均年龄 为62.0岁，体重35〜147kg,平均体重67.7kg :身 高143〜188cm,平均身高163.6cm»
1.2研究方法分别测量每个受检者的身高、体重 并测算出体重指数（body mass index, BMI)，BMI计 算公式：BMI (kg/m2) =W (kg) / H (m) 2。DXA 骨密度测量：采用GE Lunar DXA扫描仪（Prodigy GE Healthcare Madison，WI, USA),测量受检者 Lw 椎体的平均骨密度（g/cm2)。
QCT骨密度测量：采用Aquilion东芝16排CT 扫描机进行螺旋扫描，按预先设定的腰椎QCT扫描 方案进行扫描。将Mindways公司的QCT校准体模 置于受测者腰椎下，尽量贴紧，选择LW5范围，进
行螺旋扫描。测量软件及方法：将CT容积数据传到 QCT工作站，通过多平面重建的方式，进行3平面 定位，选取腰椎中心层面的轴位图像，层厚9mm, 自动设置兴趣区（ROI),避开骨皮质及椎体后中央 静脉沟，ROI尽可能多地包括松骨质，并根据情况 适时手动调节。全自动处理数据。利用随机软件常 规选取椎体进行松质骨测量，得出椎体骨 密度平均值（mg/cm3)。
1.3数据统计统计软件使用SPSS17.0。体重、身 高及体重指数与骨密度的关系采用Pearson检验相
关分析。
DXA与QCT骨密度数据符合正态分布，因此 相关分析方法采用Pearson检验。DXA与QCT测得 骨密度与体重、身高及体重指数的相关性分析结 果见表1。其中DXA骨密度与体重的相关性最大， /•=0.479,决定系数^=0.229。DXA骨密度与身高 及体重指数的相关性分别为r = 0.289, r = 0.235;对 应决定系数^=0.084, /^=0.055。QCT骨密度与身 高及体重都为弱相关，r=0.155和r = 0.129;决定 系数分别为^=0.024, ,=0.017。QCT骨密度与体 重指数相关性无统计学意义，r=0.031。
表1 DXA与QCT测得骨密度与体重、身高及体重指数的相互关系（r//>)
|
骨密度检测法 |
身髙（单位cm) _ |
尸値 |
体重（kg). |
尸值 |
体重指数 |
p值 |
|
DXA |
0.289 |
0.000 |
0.479 |
0.000 |
0.235 |
0.000 |
|
QCT |
0.155 |
0.001 |
0.129 |
0.004 |
0.031 |
0,490 |
骨质疏松症是一种全身性代谢骨病，以单位 体积内骨量减少及骨组织微结构改变为特征，患者 易发生骨折，其中以脊柱、髋关节和前臂多见。由 于本病发病率、致残率及病死率较高，越来越受 到医学界的重视。DXA最早于20世纪60年代由 Jacobson开始使用，至20世纪80年代逐渐得到广 泛应用。根据WHO的诊断标准，骨质疏松症的诊 断主要是根据DXA测量骨密度，尤其多用于骨质 疏松的早期诊断和治疗。研究骨密度与体重、身高 及体重指数间的相互关系，对骨质疏松症的临床预 防和治疗有重要的意义。文献报道，DXA测得骨密 度与体重密切相关笔者对DXA测量骨密度研
究显示,骨密度与体重相关性r=0.479,呈明显相关, 与文献报道一致。研究显示体重与骨密度的相关性 最高[3<，其机制可能为多因素作用的结果，其中机 械负荷因素可能为最主要的原因，即体重高、身高 高的患者承受的负荷大，骨骼负重直接转化为机械 应力作用于成骨和破骨细胞表面的机械应力感受器, 机械应力刺激骨形成，抑制骨吸收，从而有利于提 高骨强度和骨矿含量，延缓骨质疏松的发生和降低 其程度。其他如激素水平等因素的影响也已经引起 重视。另外体重也反映了机体的营养状况，不良的 营养状况直接影响骨重建。因此对体重过低者来说, 恢复正常体重对其改善峰值骨量低和骨丢失加速是 很有必要[5<。
然而，众所周知，DXA测量存在以下缺点：
①DXA测量的是综合骨密度，包括皮质骨和松质 骨；②DXA是二维扫描测量，所测的是面积骨密 度，受骨骼大小的影响；③DXA在腰椎正位测量时 可因骨质增生、椎小关节和间盘退变以及腹主动脉 钙化等原因，使测量值产生误差;④目前国内设备少， 无法临床普及应用。QCT骨密度测量自20世纪80 年代起被用于临床。临床上在常规使用CT机基础 上，再加上1个人体模型，扫描时把人体模型放在 患者下面与患者同时扫描，既可校准机器产生的误 差，又可将CT值换算成骨密度值。它是惟一可选 择性测量骨皮质或骨松质骨矿含量的方法。该法对 反映骨丢失和对治疗的反应均敏感。它所测量出的 骨矿密度是真正的体积密度，提高了骨矿密度测量 的敏感度和准确度。同时，CT扫描图像具有密度分 辨力高和断面图像的特点，避免了组织结构的重叠， 可以显示骨质疏松症的形态和密度改变，并可对病 变进行鉴别诊断。QCT在骨质疏松症诊治中的临床 应用价值，已在国际上得到公认[1]。本研究QCT测 量骨密度结果显示，骨密度与体重存在明显相关， 但相关程度不及DXA。这与国外的研究结果类似 Ito等[7]发现DXA与QCT所测得骨密度都与体重 存在明显相关，但QCT相关性较弱。DXA与QCT 二者上述的技术特点也许可解释这种差异。QCT是 一种容积测量方法，它以体积密度表不（mg/cm3) 骨密度。理论上物理学中“密度”，不受被测体的形 状，体积大小的影响。QCT测得的骨密度最接近物 理学中“密度”的概念，因而受人体形状及体重等 因素的影响相对小。本研究中体重对DXA骨密度 的贡献率为22.9%，而体重对QCT骨密度贡献率仅 为1.7%，进一步验证了与DXA比较，QCT测量结 果的敏感性和准确性。
关于骨密度与身高的关系各家研究结果并不一 致[8~1()]，研究结果均提示体重与骨密度的相关性比 较大，但身高与骨密度的相关性较小。在此基础上 有学者认为体重指数更好，BMI是对人身体素质影 响的综合反映，包括了遗传、运动、饮食等因素， 是影响骨密度的一个重要指标[9]。本研究中DXA测 得骨密度值与BMI相关性有统计学意义，但QCT 测得骨密度值与BMI相关性无统计学意义，其中原 因还有待深入研究。
本研究设计还存在不足，如未能采用随机人 群，因此本样本人群不能完全代表普通人群；另外， DXA与QCT样本不是配对资料，也影响了对结果 的精确解释。
本研究证实QCT骨密度测量结果受身高体重 影响小。这个结果对今后临床骨质疏松的评价及防 治，以及制定骨质疏松诊断标准等方面具有指导意 义。相信随着CT日益普及，QCT在骨质疏松的研 究中会越来越多，并最终在临床中得到应用[11]。
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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