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正常人骨密度定量CT(QCT)骨密度测量体模软件检测方法测量分析

2020-4-24 10:38:10      点击:

正常人骨密度定量CTQCT)骨密度测量体模软件检测方法测量分析

 

[摘要]目的:研究正常人腰椎骨密度状况和变化。方法:采用自制定量CT固体标准体模测量 20〜69岁共727例正常人腰椎骨密度。结果•.男女骨密度峰值年龄在20〜24岁。女性40岁以前骨 密度状况优于男性,而50岁以后迅速下降。同一年龄组中骨密度个体差异较大,峰值骨密度差异也 较大。部分人骨密度较低,但并无临床症状,是骨质疏松症的亚临床状态。结论•.峰值骨密度的高低 和骨矿含量丢失速芈是骨质疏松症的决定因素。

[关键词]体层摄影术;X线计算机;骨密度;骨质疏松/病因学 [中围分类号]R336    [文献标识码]A

定量 CT (quantitative computed tomography, QCT)是一种非创伤性骨矿含量测量方法,具有很 髙的敏感性和较高的精确性。选择性地对腰椎松质 骨骨矿密度(bone mineral density,BMD)测量,可 以较好地反映骨矿含量的状况和变化,对骨质疏松 (osteoporosis,OP)的研究很有价值。1995 — 2000 年 期间,本文作者对727例正常人腰椎进行了 QCT 骨密度测童,旨在探讨BMD状况,现将结果报道如 下。

1材料与方法

I.    一般资料 1995—2000年对长春地区 20〜69岁健康成年志愿者727例进行QCT腰椎 BMD测量,其中男350人,女377人。健康人的标准 是除外肝,肾及内分泌、代谢疾病,无肢体活动障碍, 标准身髙,体重者。

1.2方法采用自制的固体标准体模(已于 1998年通过吉林省科委科技成果鉴定,达到国际同 类产品水平,经临床验证性能可靠[1]),使用岛津 SCT-5000TXCT机进行扫描。将体模置于受检者腰 部与台面之间,用定位线分别穿过第2、3、4腰椎椎 体上1/3并通过椎板的层面进行扫描,层厚5 mm。 用尽可能大的方形感兴趣区测量椎体横断图像上松 质骨的CT值,标准体模各部CT值。利用公式: BMD=CkX (Hb-H»V(Hk-H»)计算腰椎 BMD,式 中Ck为体摸中骨盐的浓度,Hb为松质骨的CT值,

Hk为骨模CT值,为水模CT值。

1. 3 诊断标准 Kanis等1:2:1于1994年提出建 议,将峰值骨量减2. 5个标准差做为骨质疏松诊断 的参考标准,WHO向世界推荐并被多数国家所采 用。据此标准,本文作者在前期工作中对323例正常 人做QCT BMD测量时,计算出具体数值为男性 113. 75 mg/cm3,女性 113. 67 mg/cm3,并在临床实 际工作中加以应用。本研究中计算患病率也是据 此标准。本标准是不分年龄段的统一标准,即无论多 大年龄,只要低于此数值,就可以诊断为骨质疏松。

1.4统计学处理按每10岁一个年龄组对所 得BMD值进行统计学分析。全部数据以Is表 示。两组均数行非配对f检验。

2结果

2.    正常男性和女性腰椎BMD分布状况 72例正常人BMD测量显示,正常成人中男女性 BMD的峰值均出现在20〜29岁组,见表1。

男女腰椎BMD和年龄的关系男女 BMD峰值均出现在20〜29岁,同一年龄组中,个体 差异较大,40岁以前女性BMD状况优于男性,各年 龄组的平均值略髙于男性,低骨密度者少于男性。 50岁以后,女性骨密度迅速下降,各年龄组的平均 值曲线低于男性。以相邻两年龄组BMD平均值之 差与前组BMD平均值相比,作为组间的骨矿含量 下降率,女性分别为4%、9%、30%和20%;男性分张光等正常人骨密度定量CT测量分析    一 113 —

别为5%、8%、17%和5%。应用Z2检验,40岁以前    岁以后女性下降明显,差异有显著性(P<〇. 〇5),见

两性骨矿含量下降率差异无显著性(P>〇. 〇5),50    图1。

Tab- 1 Distribution condition of BMD of lumbar in health male and female

Age

 

Health male

 

Health female

n

BMD (mg/cm3)

'Sickness number(7/%)

n

BMD(mg/cm3)

•Sickness number(7/%)

20

48

180. 6 30. 3

1(2.1)

40

188. 5 23. 3

0

30

92

170. 6 27. 7

1C1.1)

103

180. 0 27. 5

0

40

83

155,427. 9

5(6-0)

109

162. 9 32. 3

10(9.2)

so

72

128, 6 33. 6

23(31.9)

72

114.033. 3

44(61.1)

60

55

121. 8 28. 9

22(40-0)

55

90.6 29. 2

48(87. 3)

• Male □ Female

Fig. 1

30 35   40 45 50 55 60 65 70

Age (year)

Relationship between BMD of lumbar in male and female and age

3讨论

目前,OP的研究方法较多。由于松质骨的表面 和体积比大,其代谢转换率髙于皮质骨8倍,故骨矿 含童的变化受代谢的影响较大,反应更为敏感。而 QCT是目前唯一能单独测量腰椎松质骨的方法,所 以倍受研究者的青睐,而成为目前OP研究的主要 方法。由于松质骨的不均匀性,所以兴趣区尽量大, 扫描层面略偏上,以避开椎体静脉人口区,提高测量 的准确性。

727例正常人BMDQCT测量显示,正常成 人中男女性BMD的峰值均出现在20〜29岁,与国 外有关报道一致[<s],与男女性成熟年龄也是一致 的。此时软骨的骨化完成,骨骺闭合,骨矿物质的含 量达到峰值,以后成骨代谢逐渐减弱,骨矿含量随年 龄增大而下降。本研究发现,在40岁以前女性骨密 度状况优于男性,而50岁以后,女性骨密度下降迅 速,平均值明显低于男性,60岁后更为显著Ego [6]研究认为,性激素和生长激素对中轴骨和四肢 骨有不同的作用。在生长期,矿物质增加,但疾病的

影响主要在四肢皮质骨。在成人期,雎激素缺乏导致 松质骨丢失大于皮质骨,所以中轴松质骨BMD降 低。女性青春期的发育要早于和快于男性,可能是此 期女性骨量积累较多的原因,所以在一段时间内骨 密度状况优于男性。绝经期女性雌激素水平明显下 降,骨密度下降速率加快。这与本研究中所观察到的 情况是一致的。

BMD值分布上可以看出,在同一年龄组中, 个体差异较大,PocockW提出峰值骨密度的重要意 义。首先,峰值BMD的个体差异非常大,其变化范 围平均为士 20%。如本组男性20〜29岁峰值 BMD95%正常范围内的上限和下限分别为 241. 2 mg/cm3和 120. 7 mg/cm3。后者若以 1%的骨 量丢失率计算大约5〜6年即可诊断OP。本研究结 果显示,个别人峰值BMD即在诊断标准之下。峰值 BMD的髙低,对OP的发生有重要影响。相同的骨 量丢失,低峰值BMD者,发生OP的危险要大得多, 也早得多,同样峰值BMD较大的个体差异,可能是 本研究所观察到的一些老年人仍具有较髙的BMD, 而某些年轻人却BMD很低的重要原因。

研究表明,峰值骨密度的获得主要依赖遗传因 素和生命早期的相关因素。Morrison^发现,维生素 D受体等位基因的差异能够预测BMD的差异,使 OP的研究与基因研究联系起来。生长期是骨童积 累的重要时期,任何影响骨生长发育和矿物质代谢 的因素均会对峰值骨密度产生影响,较高的峰值骨 密度的获得无疑是很重要的,因此重视生长期骨的 保健应该成为今后的一向重要研究课题。

Kanis^认为,OP的危险性不仅取决于骨量的 峰值,更重要的是其后的骨丢失,即后天的复杂因 素,如饮食、营养、环境、运动等均影响着骨量的丢失 速度。蛋白质摄入不足影响着骨基质的合成,维生素 的缺乏影响钙的吸收,微量元素如锌、镁对骨代谢亦

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研发生产QCT骨密度测量体模软件系统

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