骨质疏松症影像

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X线吸收测定法
双能X线吸收测定法 DXA是双光子吸收测定法的发展及延续 DXA是双光子吸收测定法的发展及延续
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X线吸收测定法
双能X线吸收测定法
放射源：X线 检查部位：
• 全身骨骼均可，尤腰椎、股骨颈、粗隆及 ward三角区等软组织差异较大的部位 ward三角区等软组织差异较大的部位
QCT 1. 可以进行三维定位直接测定 1. 辐射及价格相对偏高 感兴趣的体积区骨密度 2. 分别评估皮质骨和松质骨的骨矿物 质密度，敏感性高，并利于短期复查 3. 可区分骨骼肌周围软组织,并可去除 可区分骨骼肌周围软组织, 测量积分路线上的重叠，准确性更高
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CT在骨质疏松测量方面的其他运用 周围定量CT 专用于测量周围骨BMD 专用于测量周围骨BMD 运用
X线平片的观察
骨骼透光度增高 骨皮质变薄，髓腔扩大 小梁稀疏，非承重方向 承重方向(横行小梁 消失) 松质骨内出现大小不一透光区 严重的骨质疏松
• 上述表现加重 • 小梁部位及完全消失 • 骨折、畸形 (后凸变形，鱼口样，压缩：楔形、鱼 骨样）
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椎体骨质疏松 椎体骨质疏松
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严重的骨质疏松的X 严重的骨质疏松的X线表现
骨质疏松的影像学检查方法 传统X线检查方法 光子吸收测定法 单/双能X线吸收测定法 骨质疏松的CT检查 磁共振成像（MRI） 定量超声骨密度测定 华西放射
传统x 传统x线检查方法
• X线平片的普通观察 • X线平片上的简单测量 • X线照片吸收测定法（RA） 线照片吸收测定法（RA）
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传统X线检查方法
显微MRI
空间分辨率可达到78µm，小于显微CT 空间分辨率可达到78µm，小于显微CT 优点
• 测量骨小梁数目的精确度高于显微CT 测量骨小梁数目的精确度高于显微CT
不足
• 精确测量松质骨体积的能力尚不及显微CT 精确测量松质骨体积的能力尚不及显微CT • 较难于用在小动物的骨结构评价。
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普通MRI所示骨松所 致压缩性骨折
QCT的定位及兴趣区选择 QCT的定位及兴趣区选择
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骨质疏松的CT检查
定量CT
人工或者自动选取ROI，计算机自动处理得出ROI 人工或者自动选取ROI，计算机自动处理得出ROI 的骨矿物质含量
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骨质疏松的CT检查
定量CT 优点
• 二维图像，简单去除周围软组织及重叠影像干扰 • 能独立测量松质骨及皮质骨矿物质含量（松质骨 的代谢率是皮质骨的8 的代谢率是皮质骨的8倍，敏感性，复查时间） • 精确三维定位，直接对感兴趣的体积区进行定量 分析
显微MRI所示骨小梁 显微MRI所示骨小梁
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骨质疏松影像学检查的前景
• 单因素的诊断结果将会不能满足临床诊断以 及治疗的要求 • 综合骨矿物质含量以及骨质结构特性的检查 能提供更准确的有关患者骨骼状态的信息， 对于临床治疗及疗效评定，随访均有极大的 价值 • 影像技术以及数据分析技术的进步将使得骨 质疏松影像学检查越来越多样化以及更为准 确实用
（左侧疏松、右侧正常）
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骨质疏松的CT检查
定量CT
运用改造后的常规CT机器进行骨密度测量 运用改造后的常规CT机器进行骨密度测量 分为单能定量QCT (SEQCT)和双能量QCT 分为单能定量QCT (SEQCT)和双能量QCT (DEQCT)两种，优缺点类似于单双能X (DEQCT)两种，优缺点类似于单双能X吸收法 需要体模做为参照物来建立所测兴趣区的骨矿物 密度与参考物既定浓度间的一一对应关系，经计 算后即为骨矿物质含量（常用固体模型）
优点
十分有利于显示骨小梁细微结构
用途
骨小梁结构分析，如：骨小梁片段指数；骨小梁空间 距离；骨小梁空气面积
缺点
• 辐射量较大
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CT在骨质疏松测量方面的其他运用
超高分辨CT 优点
• 较高分辨ＣＴ而言，分辨率更高，三维空间分 辨率可达0.17mm 辨率可达0.17mm
运用
• • 定量分析周围骨如桡骨远端的小梁结构
运用
建出骨小梁模型，测定骨小梁厚度、间距、骨小 梁密度、体积及组织体积，以及推算出表观骨小 梁结构参数。
缺点
• 辐射量大，目前仅能应用于实验动物及离体研究
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骨质疏松症、慢性骨关节病、类风湿性骨关节病
正常
骨质疏松症
慢性骨关节炎
类风湿性关节炎
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骨质疏松的影像学检查方法 传统X 传统X线检查方法 光子吸收测定法 单/双能X线吸收测定法 双能X 骨质疏松的CT检查 骨质疏松的CT检查 磁共振成像（MRI） 磁共振成像（MRI） 定量超声骨密度测定 华西放射
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磁共振成像（MRI） MRI）
普通MRI 普通MRI
• 对于骨折的敏感性高于普通X线检查及CT检查， 对于骨折的敏感性高于普通X线检查及CT检查， 主要运用于骨质疏松性骨折的检测
磁共振显微成像
• 主要包括高分辨MRI及显微MRI, 主要运用于有效 主要包括高分辨MRI及显微MRI, 的小梁结构分析及矿物质含量测定。
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关节病变影像学检查
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骨关节影像学检查
普通平片 CT MRI 超声 核医学
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MRI 肌腱、韧带、软骨、 肌腱、韧带、软骨、肌肉 损伤、损伤程度、炎症、 损伤、损伤程度、炎症、肿瘤 普通X平片 平片， 等检查难于发现的隐匿骨折 普通 平片，CT等检查难于发现的隐匿骨折 提出了骨髓挫伤的概念
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DEXA数据处理图形界面 DEXA数据处理图形界面
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骨质疏松的影像学检查方法 传统X 传统X线检查方法 光子吸收测定法 单/双能X线吸收测定法 双能X 骨质疏松的CT检查 骨质疏松的CT检查 磁共振成像（MRI） 磁共振成像（MRI） 定量超声骨密度测定 华西放射
骨质疏松C T表现 骨质疏松C T表现
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磁共振成像（MRI）
定量磁共振 MRI的磁化参数
• 横向弛豫时间T2*(有效自旋－自旋弛豫时间)
疏松的骨质较正常的骨质T2*有延长 T2*参数的改变，可推算出感兴趣区域的骨小梁减 少的程度以及变化情况 检查部位：目前主要运用于外周骨如跟骨、桡骨等 检查
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磁共振成像（MRI） MRI）
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磁共振成像（MRI） MRI）
定量磁共振 H+质子是MRI成像的基础 H+质子是MRI成像的基础 骨小梁结不含H 而无MRI信号, 骨小梁结不含H＋而无MRI信号,而相邻骨髓内富 含H＋可产生较强的MRI信号 可产生较强的MRI信号 二者磁化率的明显差异导致了组织内部磁场的不 均匀以及弛豫时间的改变 MRI所获得的骨参数与骨组织形态学参数间有良 MRI所获得的骨参数与骨组织形态学参数间有良 好的相关性, 好的相关性,骨小梁数量以及空间结构的变化可 由磁化参数的改变反映出来
骨质疏松的CT检查
双能定量CT 具有类似于双能X 具有类似于双能X线的优点 亦可去除兴趣区内骨质中脂肪对于测量的影 响 目前缺点性价比稍低，辐射偏大
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DXA与QCT的比较
优点 DXA 1. 剂量低，整机价格低 2. 能较好地把骨和脂肪、肌肉等分 离获得较高的准确性 缺点 1. 不能区分皮质骨和松质骨进行单 独测量 2. 其测量积分途径上存在骨外的矿 物质，例如骨刺、骨折和骨赘导 致的硬化和动脉血管钙化等，从 而影响测 量的正确性 3. 无法精确定位
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骨质疏松的CT检查
定量CT 操作 部位：最常用于腰椎、L1至L4，或者T12至 部位：最常用于腰椎、L1至L4，或者T12至 L3椎体连续测量 L3椎体连续测量 体位：仰卧并屈膝使腰椎弓弧消失，并将标 准体模置于受试者腰下同时扫描。 侧位片进行定位，扫描平面多为腰椎中部平 行于两侧终板 层厚多为8 层厚多为8～10mm 华西放射
腰椎DXA均同时应行侧位检查 腰椎DXA均同时应行侧位检查
• 能排除后方椎弓棘突及腹腔内重叠影像对检 测结果造成的影响； • 二者结合后还可以排除肋骨髂骨及软组织的 影像，以使得检测结果尽量接近真实值
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X线吸收测定法
双能X线吸收测定法
原理类双光子吸收测量法，双能X 原理类双光子吸收测量法，双能X线有助于消除骨骼周围 软组织及脊髓内脂肪影响的骨矿物质密度(BM)分布 软组织及脊髓内脂肪影响的骨矿物质密度(BM)分布 成像分辨率高，扫描时间短，准确度、精确度提高 目前运用最广泛的骨密度测量方法之一 世界卫生组织骨质疏松的诊断标准以DXA检查结果为参考 世界卫生组织骨质疏松的诊断标准以DXA检查结果为参考
骨质疏松症及关节病变影像 学检查
华西医院放射科 邹翎
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骨质疏松症影像学检查
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骨质疏松 概念
• • • • • 骨量减少 骨组织微结构破坏
骨质疏松的临床表现
疼痛、变矮、骨折
骨质疏松影像学检查
X线、CT、MRI、各种骨密度测量 重要性
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WHO关于骨质疏松诊断标准： WHO关于骨质疏松诊断标准： 关于骨质疏松诊断标准 骨密度低于青年峰值1SD内为正常 骨密度低于青年峰值1SD内为正常 低 于 青 年 峰 值 1-2.5SD 为 骨 量 低 下 （Osteopenia） Osteopenia） 低 于 青 年 峰 值 2.5 个 SD 则 为 骨 质 疏 松 （Osteoporosis） Osteoporosis） 低于2 低于 2.5 个 SD以上伴有 1-2 个以上腰椎骨 SD 以上伴有1 折者称为伴有骨折的骨质疏松或严重骨 质疏松。 质疏松。 华西放射
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X线平片对膝关节的显示
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MRI对于关节的显示
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关节MRI扫描常用的体位：
矢状位 冠状位 轴位 斜位
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关节MRI诊断常用参数：
T1加权像：解剖定位、鉴别脂肪、血肿有 效、显示半月板损伤 T2加权像：显示水肿，对韧带损伤较好 质子加权像：常结合脂肪抑止技术，显示 骨髓、软骨及软组织病变 压脂像：更好地显示骨挫伤、肌肉损伤及 软骨损伤 华西放射
缺点
辐射量较大，检查时间长
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CT在骨质疏松测量方面的其他运用
体积CT或三维定量CT
方法：ＣＴ螺旋扫描后进行三维重建 优点：
• 三维图像，可研究骨小梁微细结构及进行三维骨密度测 量（容积密度），自动定位，准确率及重复率高
用途：
• 精确的骨密度测量及骨小梁结构分析，同时可用于股骨 等解剖复杂部位
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传统X线检查方法
X线平片上的简单测量
皮质厚度法
• 管状骨中点 • 两侧骨皮质厚度相加
指数法
• 皮质指数:皮质厚度与骨横径直接相除 皮质指数:
掌骨指数、股骨指数、周围指数等
• 松质骨横截面面积 • 腰椎指数 • singh指数 singh指数
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骨质疏松的影像学检查方法 传统X 传统X线检查方法 光子吸收测定法 单/双能X线吸收测定法 双能X 骨质疏松的CT检查 骨质疏松的CT检查 磁共振成像（MRI） 磁共振成像（MRI） 定量超声骨密度测定
缺点：辐射量较大
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人脊椎骨三维重建影像 华西放射
皮质骨三维显微结构 皮质骨三维显微结构
皮质骨三维显微结构 厚度 多孔性 孔径大小 皮质骨连接 多孔连接 骨表面密度
骨表面与体积比率
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CT在骨质疏松测量的其他运用
显微CT
优点
• • 空间分辨率更高，最小可达1µm；可以三维成像 空间分辨率更高，最小可达1µm；可以三维成像
分类
• 单能定量CT 单能定量CT • 双能定量CT 双能定量CT
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骨质疏松的CT检查
单能定量CT 使用单一能量X 使用单一能量X线 优点：可以精确定位测量兴趣区，去除周围 软组织及脂肪干扰 缺点：无法去除兴趣区内骨质中脂肪对于测 量的影响（骨髓中脂肪含量增高的骨质疏松 患者如老年人影响大） 华西放射
磁共振成像（MRI） MRI）
优点
• 类似于CT的精确定位能力，任意层面成像更优 类似于CT的精确定位能力，任意层面成像更优 于CT • 无辐射及明显其他副作用 • 可以综合评价骨矿物质含量及小梁骨结构，更 为准确的预测骨骼特性 • 不同的核磁共振信号还可提供了骨骼生物组成 以及病理损伤的有效信息
• 评价骨矿物质含量及皮质骨的几何特性，在体及体外研 究均可用
优点
• 具有CT精确定位及区分皮质及小梁骨等优点，简单易 具有CT精确定位及区分皮质及小梁骨等优点，简单易 用，准确性高
不足
• 难于测定骨小梁结构
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CT在骨质疏松测量方面的其他运用
高分辨CT
方法
• • • 连续薄层（1 1.5mm）扫描，分辨率高达几十个µm 连续薄层（1～1.5mm）扫描，分辨率高达几十个µm