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腰椎(定量CT)QCT骨密度测量体模软件系统检测法与双能X线骨密度测量对老年患者骨质疏松

2022-04-01 22:44:56      点击:

成都华西华科研究所分析腰椎(定量CT)QCT骨密度测量体模软件系统检测法与双能X线骨密度测量对老年患者骨质疏松

[4]        [摘要]目的评估腰椎定量CT骨密度测定(QCT骨密度测量体模软件系统检测法QCT)与双能X线骨密度测量(DXA)在老年骨质疏松症的 检出率中是否存在差异,并分析其可能的影响因素。方法对短期内行腰椎正位DXA和腰椎DCT 2项检查的 108例老年人骨质疏松的检出率进行比较,并通过腰椎CT图像对腰椎退行性变和腹主动脉钙化进行半定量分 析。结果腰椎正位DXA对骨质疏松的检出率为17. 6%,腰椎QCT为44. 4%,检出率差异有统计学意义(! <0.01)。单因素与多因素分析结果表明,重度椎体骨赘形成可造成腰椎正位DXA对骨质疏松的诊断率低于 腰椎QCT,而年龄、小关节增生、棘突骨质增生、终板硬化、椎体变形及腹主动脉钙化对骨质疏松的诊断率 无显著影响。结论腰椎QCT测量骨密度对老年患者骨质疏松的诊断可能具有较高的临床价值。

[5]       骨质疏松症是一种进行性发展、全身性的骨骼影响患者的生活质量,又增加社会负担。随着全球 系统疾病。由于其可引起的骨折等合并症,既严重人口老龄化的进程,骨质疏松症已成为受关注的公

[6]       众健康问题。

[7]       骨密度检查对骨质疏松症的诊断和疗效检测有 重要作用。目前,临床常用的骨密度测量方法为双 能 X 线骨密度测量(dual energy X-ray absorptiome­try, DXA ) 和定量 CT 骨密 度测量 ( quantitative CT, QCT)。DXA可反映骨皮质和骨松质的总和, 测量结果为面积骨密度,单位为g=m2, QCT可以 把皮质骨和松质骨分开,测量真正的松质骨骨密 度,测得的是体积骨密度,单位为g=m3

[8]       不同骨密度测量方法所得的结果相互间并不能 直接进行比较,有时会发生同一患者的DXA与 QCT诊断结果不一致的情况。本文以最常用的骨 密度测量部位腰椎和髋部为例,试比较相同的临床 患者、用不同骨密度测量方法对骨质疏松检出率的 差异,并探讨其可能的原因。

[9]       对象与方法

[10]    对象

[11]    2009年11月至2010年6月在北京积水潭医院 行DXA和QCT2项检查,且2项检查间隔时间不 超过2个月的老年患者(围绝经期及绝经后女性 和"50岁男性),排除多发性骨髓瘤及其它有局灶 性骨破坏的患者,共纳入患者108例。

[12]    方法

[13]    DXA与QCT检查均由经过专业培训的技术人 员进行操作及分析。

[14]    DXA检查方案与参数:米用GELunar Prodigy DXA扫描仪,测量椎体正位和右髋部骨密度。

[15]    QCT扫描方案与参数:采用东芝Aquilio 64 排螺旋CT及Mindways公司的5样本固体体模行椎 体螺旋扫描;参数设置:电压120 kV,电流 125 mA,床高 78 cm,重建视野(field of view, FOV) 400 mm。原始数据使用Mindways公司QCT 骨密度测量分析软件进行数据分析。分别测量L2$ 椎体的骨密度及其邻近椎体骨密度;在椎体中部标 记感兴趣区,避开椎体周边的皮质骨和基椎静脉走 行区。椎体明显骨折、变形者除外。

[16]    骨质疏松诊断标准

[17]    DXA采用世界卫生组织(WHO)于1994年 推荐的诊断标准,即T值"-1.0SD为正常,

[18]    -1.0SD~-2.5SD为骨量减低,# -2.5SD为骨质

[19]    疏松,# -2. 5SD且伴有一处或多处脆性骨折为严 重骨质疏松[1]。依据国际临床骨密度学会(ISCD) 2007年的共识,该诊断标准可用于围绝经期及绝 经后女性和"50岁男性的腰部正位、股骨颈及全

[20]    髋[2]

[21]    QCT采用ISCD 2007年推荐的诊断标准,骨量 减低的BMD阈值为120 mg/cm3 (相当于DXA的T 值=-1.0),骨质疏松的BMD阈值为80 mg/cm3 (相当于DXA的丁值=-2.5)[3]

[22]    腰椎CT图像分析

[23]    由2名放射科医师共同阅片,对腰椎退行性变 及腹主动脉锦化情况进行分级,如意见不一,经讨 论达成一致。

[24]    腰椎退行性变指标及分级标准:参照腰椎退变 分级标准[4_6],分别对各椎体节段进行半定量 评分,将其得分相加,并按照下文所述进一步分 级。

[25]    骨赘评分:结合矢状位和冠状位重建,观察椎 体最大的骨赘并评分。无骨赘形成为0分;远端不 超过椎体终板的小骨赘形成为1分;大骨赘形成为 2分;骨桥形成为3分。总分0~ 12分,1~3分者 为轻度,4 ~6分者为中度,"7分者为重度。

[26]    终板硬化评分:在矢状位重建图像上分别评价 椎体上、下终板硬化程度并相加。终板厚度 1 mm,无终板下骨质硬化为0分;终板厚度> 1mm,和(或)终板下骨质硬化范围 <椎体前后 径的1/2为1分;终板下骨质硬化范围 >椎体前后 径的1/2为2分。总分0~ 16分,1~2分者为轻 度,3 ~4分者为中度,"5分者为重度。

[27]    棘突增生评分:无棘突骨质增生/硬化为0分; 有棘突骨质增生/硬化为1分。总分0 ~4分,1 ~2 分者为轻度,3 ~4分者为重度。

[28]    小关节退变评分:分别评估左右两侧共6 个椎       。 0 分 ( 正 )     (

[29]    节间隙>2 mm),无骨赘形成,无关节突肥大,无 骨质硬化。1分为关节间隙1~2 mm,和(或)小 骨 , 和 (       ) 度     大, 和 ( ) 骨质

[30]    ,   软骨     ,   。 2 分

[31]    关节间隙< 1mm;和(或)中度骨质增生,和




(或)中度关节突肥大,和(或)骨质硬化,和 (或)轻度软骨下侵蚀,和(或)轻度软骨下囊 变,和(或)关节间隙真空征。3分为关节间隙严 重狭窄(骨性关节面相贴),和(或)重度骨质增 生,和(或)重度关节突肥大,和(或)重度关 节侵蚀,和(或)重度软骨下囊变。总分0~ 18 分,1~3分者为轻度,4 ~6分者为中度,"7分 者为重度。

椎体高度评分:参照Genant半定量法,在矢 状位正中层面重建图像上测量椎体高度减少最明显 处与同一椎体后部高度。若全椎体压缩,则测量椎 体高度减少最明显处与邻近椎体后部高度。无椎体 压缩为0分;椎体高度降低20H ~ 25H为1分; 椎体高度降低25H ~40%为2分;椎体高度降低 >40%为3分。总分0 ~ 12分,1 ~ 3分者为轻度 压缩,"4分者为重度压缩。

腹主动脉锦化分级:参照文献[7]对腹主动脉钙 化斑块进行评估。分别评估的钙化斑块,以邻 近椎间盘的中线为上下节段分界。无锦化斑块者为 0分;钙化斑块覆盖< 1/3节段者为1分,钙化斑 块覆盖介于1/3 ~ 2/3节段之间者为2分,钙化斑 块覆盖>2/3节段者为3分。在轴位图像上评估每 一节段腹主动脉钙化范围(取钙化范围最大的层 面),无钙化斑块者为0分,钙化斑块覆盖少于腹 主动脉周径1/2者为1分,钙化斑块覆盖超过腹主 动脉周径1/2者为2分。二者得分相乘,每一椎体 节段分数为0~6分,总分范围为0~24分。总分 为0分者为无腹主动脉钙化,1 ~2分者为轻度腹 主动脉钙化,3 ~5分者为中度腹主动脉钙化,"6 分者 重度     。

统计学方法

采用SPSS 11. 5统计学软件,计数资料比较采 用X2检验,对相关因素的分析采用回归 法,以! <0. 05为差异有统计学意义。

结 果

DXAQCT对老年患者骨质疏松的检出率

本组108例患者中男性30例,女性78例。年 龄 45. 1 ~ 86. 9 岁,平均年龄(61. 1 ± 10. 4)岁。 DXA与QCT检查的间隔时间为0 ~42 d,平均间隔

时间为(5.5 ±10. 1) d。

腰椎正位DXA检查结果显示,本组患者骨量 正常者61例,占56.5%;骨量减低者28例,占 25.9%;诊断为骨质疏松者19例,占17.6%。

髋部DXA检查结果显示,以股骨颈T-sc〇re诊 断,本组患者骨量正常者45例,占41. 7%;骨量 减低者51例,占47. 2% ;诊断为骨质疏松者12 例,占11. 1%。以全髋T-sc〇e诊断,本组患者骨 量正常者56例,占51. 9% ;骨量减低者40例, 占37.0%;诊断为骨质疏松者12例,占11. 1%。

以上述DXA检查结果中的最低T-score诊断, 本组患者骨量正常者34例,占31. 5%;骨量减低 者49例,占45. 4% ;诊断为骨质疏松者25例, 占 23. 1%。

根据DCT检查结果,本组患者骨量正常者18 例,占16. 7% ;平均BMD介于120 mg/cm3与 80 mg/cm3之间诊断为骨量减低者42例,占 38. 9% ;平均BMD <80 m/cm3诊断为骨质疏松者 48     ,   44.4% 。

经X2检验,腰椎正位、髋部DXA (股骨颈、 全髋)及最小T-score分别与腰椎QCT相比,其对 本组老年患者的诊断均有显著性差异(!<

[32]    01 ),QCT对老年患者骨质疏松的检出率较DXA

高。

DXAQCT诊断差异的影响因素

本组108例患者腰椎退行性变及腹主动脉钙化 程度半定量分级与DXA和DCT的诊断结果详见表

1。       以DXA与QCT对骨质疏松的诊断差异(二者 诊断相同=0,DXA未诊断而QCT诊断为骨质疏松 =1)作为因变量,对7个自变量(年龄、骨赘形

、   、   生、     生、 椎

形、腹主动脉钙化)分别进行单因素分析。其中 年龄、重度骨赘形成与重度小关节增生对DXA与 QCT骨质疏松的检出率差异有统计学意义(表2 )。

度的     、 骨质 生、 椎

及腹主动脉锦化对DXA与QCT骨质疏松检出率的 差异均无统计学意义。

将有意义的变量纳入Logistic回归模型并行多 因素分析的结果显示,重度骨赘形成被筛选入回归 方程(相对危险度 OR = 3. 655,Wald = 5. 548,! <

1  108例老年患者不同程度腰椎退行性变及腹主动脉钙化的腰椎DXAQCT诊断结果

Table 1 Diagnosis of DXA and QCT of 108 elderly patients of different grade of spinal degeneration and AAC

DXA诊断结果(例数)       QCT诊断结果(例数)

年龄(岁,

骨量减低

骨质疏松

骨量减低

骨质疏松

骨赘

正常

0

0

0

0

0

0

0

轻度

36

56.4±8.6

17

12

7

9

13

14

中度

40

50. 1±10. 3

24

10

6

6

21

13

重度

32

67.5±9.4

20

6

6

3

8

21

终板硬化

正常

22

58.9 ±11.3

16

4

2

6

9

7

轻度

44

62.3 ±10.1

22

12

10

5

16

23

中度

28

59.2 ±8.0

14

9

5

5

11

12

重度

14

64.2 ±13.5

9

3

2

2

6

6

棘突增生

49

60.1 ±10.5

20

16

13

8

16

25

31

61.9 ±9.5

17

9

5

6

7

18

重度

28

61.9 ±11.3

24

3

1

4

19

5

小关节退变

24

57.5±9. 8

13

7

4

7

9

8

49

59.1 ±10.2

31

12

6

7

24

18

中度

21

62.8±6.7

7

5

9

2

5

14

重度

14

71.5±10, 5

10

4

0

2

4

8

椎体高度

83

60.1 ±10.8

52

22

9

18

34

31

15

65.2 ±6.8

7

4

4

0

6

9

重度

10

63.0 ±10.2

2

2

6

0

2

8

腹主动脉钙化

54

55.9 ±6.9

35

11

8

13

22

19

23

62.6 ±9.9

12

6

5

4

9

10

中度

15

64.5 ±9.6

6

6

3

1

4

10

重度

16

73. 1±10.4

8

5

3

0

7

9

2老年患者腰椎DXAQCT诊断结果差异的 单因素分析

Table 2 Single factor analysis of the difference between spinal DXA and QCTin elderly patients

回归系数标准误Wald值自由度

!值

OR

0.047

0.021

5.117

1

0.024

1.049

重度骨赘形成

1.296

0.550

5.548

1

0.018

3.655

重度

1.897

0.769

6.083

1

0.014

6.667

与轻度骨赘形成组相比较

0. 05)。重度骨赘形成者发生DXA未诊断而QCT 诊断为骨质疏松的几率为无或轻度骨赘形成者的

[33]    655 倍。

讨 论

目前临床诊断骨质疏松症仍以世界卫生组织 (WHO) 1994年推荐的DXA为"金标准"。DXA 常用的测量部位为腰椎和髋关节。其中,正位腰椎 测量的感兴趣区包括椎体及其后方的附件结构,其

易受到腰椎退行性改变(如椎体和椎小关节骨质 增生硬化等)和周围软组织内钙化(如腹主动脉 钙化)的影响。QCT最常用、技术最成熟的测量 部位为腰椎。松质骨的表面积和体积比值高,其代 谢转化率也比皮质骨更高,因此,QCT应较DXA 更早、更灵敏地反映骨矿含量的变化。本研究对短 期内行腰椎和髋部DXA与腰椎QCT检查的同一组 老年患者的骨质疏松诊断率差异的分析印证了这一

由于DCT与DXA的检查原理不同,其检查结 果无法进行直接比较,也不宜照搬WHO推荐的 DXA诊断骨质疏松的标准进行DCT结果判读,因 此,2007年ISCD推出了 QCT对骨质疏松的诊断 标准。目前,国内外尚无DXA与采用推荐的QCT 诊断标准对老年骨质疏松的诊断的对照研究,本研 究通过对同一组老年患者的DXA和腰椎QCT对骨 质疏松的检出率进行对比分析,认为采用ISCD推 荐的诊断标准DCT对骨质疏松的检出率高于腰椎 和髋部DXA,其差异具有统计学意义。由于骨质 疏松症、骨关节退行性变以及主动脉锦化均好发于 老年患者,且均有随年龄增大而逐渐加重的趋势, 因此,临床工作中常可见到高度怀疑骨质疏松而 DXA检查结果正常的老年患者,其DXA与QCT检 查结果可能不一致。国内外均有学者就腰椎骨关节 病对其骨密度测量结果的影响进行过报道。余卫 等[8]认为椎体、棘突和椎小关节的骨质增生和硬 化均影响腰椎正位DXA的测量结果,且其测量值 随病变程度升高而增加,以骨质增生征象最为明 显,骨质增生的程度越高其平均骨密度值越高。 Ito等[(]的研究亦表明腰椎骨赘形成可导致DXA对 骨密度的测量结果偏高。孙晶等[9]对64例多发性 骨髓瘤患者的研究结果表明,骨赘形成、终板硬化 和腹主动脉钙化可能是导致腰椎DXA对骨质疏松 的诊断率低于DCT的原因。但其影像学分析多基 于X线平片,CT图像因其为断层影像,避免了 X 线平片组织重叠投影的缺点,可以对腰椎退行性变 及腹主动脉钙化进行更精确的分析。本研究单因素 及多因素分析结果提示,重度骨赘形成可影响 DXA对骨质疏松的诊断,这与以往关于影响DXA 骨密度测量结果因素的研究结果一致[4,^9]。年龄、

生、 骨质 生、    、 椎

及腹主动脉钙化等因素可能致腰椎正位DXA的骨 密度测量值偏高并进一步导致骨质疏松症的诊断率 减低有叠加效应,其单独某个因素并无统计学意 义,也可能与本研究样本量有限有关。

目前临床工作中存在多种骨密度测量方法,并 各有其优、缺点,因此,针对患者个体情况选择适 宜的检查手段和检查部位对其正确诊断尤为重要。 Diane等[10]对1 082例老年女性的研究表明,脊柱 骨关节病患者的股骨颈和全髋DXA骨质疏松的检 出率较无退行性变者更高,但腰椎正位DXA骨质 疏松的检出率反而低于无退行性变者(14. 1H比 24. 5H )。建议"65岁的老年女性应采用髋部DXA 检查进行骨质疏松的诊断和骨折风险评估。但髋部 DXA反映骨皮质和骨松质的总和,也是面积骨密 度,这必然对其骨密度测量产生一定影响,可能导 致其骨质疏松的检出率偏低,本研究也提示髋部 DXA对骨质疏松的检出率低于腰椎QCT。因此, 对老年患者而言,选择腰椎DCT测量骨密度可能 更能反映其实际骨质疏松状况。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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