定量CT测定骨矿物质密度研究进展
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２ １ ｖ Ｔ ． ＱＣ
过去 １ ０多年 中 Ｃ 技 术 取 得 迅 猛 发 展 ， 旋 Ｃ 的 Ｔ 螺 Ｔ
作者 单位 ： ０００ ２０ ８ ， 通信 作 者 ：王秋根
上 海 交通 大学 附属 第一 人 民医 院骨科
出现不仅使得扫描速度 更快 、 图像更 清晰 ， 也使得 ｖ Ｃ ＱＴ 测定成为可能。ｖ Ｃ Ｑ Ｔ利用螺旋 Ｃ Ｔ进行扫描 ， 随后对 扫 描 图像进行容积重建 。设定阈值 区分皮质骨 与松质骨并 选择感兴趣体积 （ Ｏ ）经体模 校准 、 Ｖ Ｉ， 换算 ， 可测得一定容 积 内皮质 骨 、 松质 骨 、 整体 骨 Ｂ 。该方 法 不仅保 留 了 ＭＤ ＯＣ Ｔ区分皮质骨与松 质骨的优点 ， 可分别测 量一定 容 还 积内皮质骨 、 质骨 、 松 整体骨 Ｂ ＭＤ以及髋部几何 参数 ， 如 股 骨颈轴长 度和最 小截 面积 。有研 究ｌ显 示 ， ６ 髋部 几何 参 数也是反映骨 强度 的重 要 因素 ， 单独使 用股骨 颈小 梁
可定量计算髋骨 、 脊椎 、 骨等部位 的 Ｂ 桡 ＭＤ， 并具 有放射 剂量低 、 操作简单 、 价格便宜 等优点 ， 国际上 已将其 作 为 诊断骨质疏松 的标准 。国内外 学者对 Ｄ Ａ的研究 及其 Ｘ 报道 多 于 Ｑ Ｔ。然 而 Ｄ Ｃ ＸＡ采 用 投 影 成 像 法 ， 得 的 测 Ｂ ＭＤ为面积 Ｂ （Ｂ Ｄ， ＭＤ ａ Ｍ 单位 ： ／ ｍ ）并非真正 的体 ｍｇ ｃ ２ ， 积 Ｂ （Ｂ ， ｖ 单位 ： ｇ ｃ ３ ， ｍ ／ｍ ） 而且不 能分别 测定皮 质 骨与松质骨 ， 法避 免椎 间盘 狭窄 、 无 椎体 骨质 增生 、 关 小 节蜕变 、 终板硬 化 、 主动 脉硬化 以及骨形 态 、 体积 因素 对 Ｂ ＭＤ测定 准确性 的影 响。Ｑ Ｔ技术 是一种 能够测得 接 Ｃ 近真正意义的 ｖ ＭＤ定量测定 方法＿ ， Ｂ １ 不受被 测物体 积 ］ 的限制 ， 能够分别测量皮质骨和松质骨 Ｂ ＭＤ， 能够测量与 骨强度 有 关 的几 何 、 构 参 数。随着 Ｃ 结 Ｔ技 术 的发 展 ， ＯＣ Ｔ技术较 Ｄ Ａ 的优势重 新受 到广 大学者 的重视 ， Ｘ 已 广泛应用于骨折风 险预测 、 骨量监测 、 药物疗效评 价及骨 生物力 学研 究等 领域 。本文 就 Ｑ Ｔ 技术 原 理 、 Ｃ 测量 方 法、 影响 因素 、 临床应用等方 面作一综述 。
Ｅ ｉ ｗ ｎｑ ｇｎ １６ｃｍ ｍａ ： ａｇｉ ｅ＠ ２ ． ｌ ｕ ｏ
国际骨科学杂志
２１ 年 ７月 第 ３ 卷 ０２ ３
务 塑 ｎ Ｑ ｔ
，
！
！
： ！ ：
・
２ ５ ・ ３
Ｂ ＭＤ数据可解释 ４ ～７ 骨强度数值 变化情 况 ， ８／ ７ ９ ６ 如将 两者结合可反映骨强度状况 的 ８ ～９ 。因此 ，ＱＣ ７ ３ ｖ Ｔ 在股骨近端等部位 骨强度 评判 、 骨质疏 松监测 及疗效 观 察方 面是一种可靠 的测量方 法ｌ 。然而 ｖ Ｃ ７ ］ Ｑ Ｔ也具有 不 足之处 ， 如辐射 剂量 大、 运行费 用高 等＿ ， ８ 这使 得该方 法 ］ 的临床应用受到一定限制 。
定 量 Ｃ ＱＣ ； 测 定 骨矿 物 质 密度 （ ＭＤ 弥补 了双 能 Ｘ 线吸 收 测 定 （ ｘ 技 术 的 不 足 ， Ｔ（ Ｔ） Ｉ Ｋ术 Ｂ ） Ｄ Ａ）
可分 别测 定 皮 质 骨 、 质 骨 Ｂ 松 ＭＤ 及 与 骨 强 度 有 关 的 几何 、 构 参 数 ， 临 床 上 判 断 骨质 疏松 程 度 的 方 法 结 是 之一。随着 Ｃ Ｔ技 术 发展 ， Ｃ Ｑ Ｔ较 Ｄ ＸＡ 的优 势 日趋 明显 并 重 新 受到 广 大 学者 重视 ， 已广 泛 应 用 于 骨 折 风 险预 测 、 骨量 监 测 、 药物 疗 效 评价 及 骨 生物 力 学研 究 等领 域 。该 文 就 ｇ２ 原理 、 量 方 法 、 响 因素 和 ｇＴ 测 影
还可测定其他骨 生物 力学参数 （ 如骨横 截面 积 、 皮质 骨厚度） Ｑ Ｔ具有 辐射 剂 量少 、 积 小、 格低 等优 。ｐ Ｃ 体 价 势， 在外周骨骨 质疏松 评估 、 疗效监 测 、 流行病 学调 查及 骨折风险评价等方面 ， 尤其是在观 察正常儿童骨生 长、 发 育方面有很 大的应用前 景［ 。随着 Ｃ ４ ］ Ｔ技术发展 及专用 体模 的应用 ， 全身螺旋 Ｃ Ｔ也 可测量外周骨 Ｂ ｏ， ＭＤ Ｅ］这 ｌ
３４ Ｒ 对 Ｂ ． ＯＩ ＭＤ的影 响
ｇＣ Ｑ Ｔ主要用于小 动物及 骨试 件测 量 ， 具有 分辨率 高、 辐射剂量小 、 可调参数 少等优 点 ， 目前 已广泛 应用 于 临床前研究 。该方法不仅可测量 Ｂ ＭＤ、 皮质 骨厚度 ， 还可 计算松质骨骨体积与总体积之 比（ Ｖ Ｔ ） Ｂ ／ Ｖ 以及骨小梁数 目、 厚度和间隔等几何 参数 。 Ｑ Ｔ虽然 扫描时 间长 、 Ｃ 价 格 昂贵 ， 但在 骨 吸收、 骨重 塑、 再生 、 折愈合 、 骨 骨 骨材料 组织相容性 、 骨质 疏松及 骨生物 力学等研 究领域 的发展 潜力 巨大 。
２ Ｑ ｃｒ分 类
Ｑ Ｔ应用始于 ２ Ｃ ０世纪 ７ ０年代 中期 ， 目前 已很成熟 地应用于 测定腰 椎松 质骨 Ｂ ］ ＭＤ ｌ 。主要采 用 单能 Ｃ ＿ ４ Ｔ 机， 以轴向扫描方式对腰椎 及其下 的校准体模一 同扫描 ， 将扫 描数 据 导 入 Ｂ ＭＤ软 件 ， 一 步计 算 Ｒ Ｉ内腰 椎 进 Ｏ Ｂ ＭＤ平均值 。Ｑ Ｔ可区分椎体松质骨与皮 质骨 ， Ｃ 分别测 量松质骨 、 皮质 骨 Ｂ ＭＤ， Ｄ Ａ 采用 投影 照射 成像 法 ， 而 Ｘ 只能测量整 体骨 Ｂ ＭＤ。有研 究 表 明腰 椎松 质骨 代谢 变 化是皮质骨 的 ８倍 ， ］ 因此 Ｑ Ｔ测量 Ｂ Ｃ ＭＤ的敏 感性 强 于 Ｄ Ａ５。Ｏ Ｔ测量 ｖ ＭＤ可设置 Ｒ Ｉ以避免椎 间盘 Ｘ ［ ］ Ｃ Ｂ Ｏ， 狭窄 、 椎体骨质增生 、 小关节 蜕变 、 终板硬化 、 主动脉 硬化
・
２４ ３ ・
国 量
垒壹
２１ 年 ７ 第 ３ 卷 第 ４ ０２ 月 ３ 期
Ｉｔ ｒ ｏ ， ｕｙ ５ ２１ ， ｏ ３ Ｎ ． ｎ Ｊ ｔ ｐ Ｊｌ ２ ， ０２ Ｖ １ ， ｏ４ Ｏ ｈ ．３
定量 Ｃ Ｔ测定 骨矿物质密度研究进展
刘 瑞 汪 方 张 洁
摘要
杨庆
王惊 王秋 根
２ ２ ｐ Ｔ ． ＱＣ
小等均会 影响 Ｂ ＭＤ测 量 的准 确性 。施 裕新 等 、 清 鄢
等口 研究提示 ， 在相似扫描条 下 ， 同机型 Ｃ ： 不 Ｔ机 之间 Ｂ ＭＤ量变异低 于骨正常 Ｂ ９ ＭＩ生理变异 ， 间 Ｂ 机 ＭＤ相 关性显著 。因此 ， 只要控制扫 摧条件 ， 不同机型 间的研究 结果可 以相互参 照和比较 。
３ ３ 不 同层 面 、 ． 层厚 对 Ｂ ＭＤ 的影 响
Ｑ Ｔ轴层扫描 法分 析 Ｂ Ｉ， Ｃ １ ）实为所 选 Ｒ Ｉ 积与 Ｖ Ｏ 面
ｐＣ Ｑ Ｔ主要适用于桡 骨 、 骨等末稍骨 ， 以分 别测 胫 可 定末梢骨远 端皮 质骨 、 松质 骨及 皮质骨 、 松质骨 总 Ｂ ＭＤ
＿］ ９
临床 应 用等 方 面 作 一 综述 。
关键 词
定 量 Ｃ 骨 密度 ； 质 骨 ； 质 骨 Ｔ； 松 皮
ＤＯＩ１ ． ９ ９ ｊ ｉ ｎ １ ７ —０ ３ ２ １． ４ ０ ６ ：０ ３ ６ ／．ｓ ． ６ ３７ ８ ． ０ ２ ０ ． ０ ｓ
骨矿物质含量（ ＭＣ 与骨矿物质密度 （ ＭＤ 有较强 Ｂ ） Ｂ ） 的预测骨折 的能力 ， 定量 Ｃ Ｑ Ｔ 与双 能 Ｘ线 吸收测 Ｔ（ Ｃ ） 定（ Ｘ 是 临床上最常用 的定量 检测 Ｂ Ｄ Ａ） ＭＤ方 法。Ｉ （ ）Ａ ）
基金 项 目：国家重 点基 础研 究 发 展计 划 （０１ Ｂ １００ 、 家 自然科 ２ １Ｃ ７ １０） 国
学基 金青 年科 学 基金 （１０７ ５ 、 ８ ００ ９） 上海 市 卫 生 局 中 医药 科研 基 金 青 年 项 目
（ ０ ０ ＿０ ８ ２ １ ０ １ ３ Ａ）
质骨 ， 理论上可测量全身各部位 Ｂ ＭＤ， 但对结构相对复杂 的髋部测量 的准确性较 差＿ 。按照 Ｃ ４ ］ Ｔ机类 型及扫 描方 式 ， 将 Ｑ Ｔ 分 为 体 积 Ｑ Ｔ（ Ｑ Ｔ） 肢 体 Ｑ Ｔ 可 Ｃ Ｃ ｖＣ 、 Ｃ （Ｑ Ｔ 、 Ｏ Ｔ（ ｉ ｏＱ Ｔ，Ｑ Ｔ） ｐ Ｃ ）微 Ｃ ｍ ｃ － Ｃ ／ Ｃ 等。它们各有 其特 ｒ ， 点， 所适用部位及功能也不尽相 同。
３ 影 响 Ｑ ｒ技 术 准确 性 的 因素 Ｃ 影响 ＱＣ Ｔ技术准确性 的因素较 多 ， 主要 包括 Ｃ Ｔ扫
ＲＩ Ｃ Ｏ 是 Ｔ扫描重 建后所 选定 的测量 区域 ， 二维 在 图像 中所选待测 区域为 Ｒ Ｉ在容 积重建后所得 三维 图 Ｏ， 像 中所选 待测体积区域 为 Ｖ Ｉ 一些软件程 序可以 自动 Ｏ 选择 Ｒ ） 且研究 表 明 自动 选择较手工 选择所得 结果更 （， Ｉ 为准确ｌ 但有时 自动选择有偏差 ， ＿ ２ ， 仍需手工调整 。然 而 骨具有密度不均性 ， 即使 同一 块骨 ， 其不 同层 面、 同一层 面不 同区域的 Ｂ ＭＤ值也不尽相同。以椎体为 例 ， 椎体 中 间层面 Ｂ ＭＤ值最低 ， 越靠近椎板 ， 周边皮质骨 Ｂ ＭＤ值愈 高 。此外 ， 椎体软组织如椎 基底静 脉也会影 响待测 区 域Ｂ ＭＤ值 。因此 ， （ 范围和形 态是影 响 Ｂ Ｒ） Ｉ ＭＤ测 量 的 重要 因素 。在选 择 Ｒ Ｉ 驯 Ｏ 时应避开皮 质骨及椎基底静 脉， 选择大小 、 态相 同且 尽可 能大 的 Ｒ Ｉ ２ 形 Ｏ ［ 。为避免 不同人员选取 Ｒ Ｉ 同 ， 量时应尽 量 由经过 培训 的同 Ｏ 不 测 专业人员操作 。
１ Ｑ ｃｒ测 量 Ｂ ＭＤ 原 理
应一个 ｘ线衰减 系数 ， 以经过 数学运算 可 以得 到每个 所 体素的 Ｃ Ｔ值 。测定 Ｂ ＭＤ时将被 测骨 与 已知浓 度 的体 模 同时 扫描 ， 利用 Ｂ ＭＤ 与 Ｃ Ｔ值 的关 系 式 ， Ｂ 即 ＭＤ＝ ［ Ｈｂ （ —Ｈｗ） （ —Ｈｗ ］ ｋ 式 中 Ｃ ／ Ｈｋ ） ×Ｃ （ ｋ为体模 材料 中 骨矿替代物质浓度 ， ｂ Ｈｋ Ｈｗ分别代 表骨 、 Ｈ、 、 体模 、 的 水 Ｃ Ｔ值） 可计算感兴趣 区域 （ Ｏ Ｒ Ｄ内相对 Ｂ ： ＭＤ 。 Ｏ Ｔ技术 可 以在 人 体 组 织 断 层 图像 内任 意 选 取 Ｃ Ｒ Ｉ因此能够分别测量松质骨与皮质骨 Ｃ ０， Ｔ值与 Ｂ ＭＤ。
，
使得对外周骨 Ｂ ＭＤ测 量有 了更多选择 。
２３ ． Ｑ ＣＴ
扫描层厚共 同围成体积 内 Ｂ ） ＭＩ， 其层 厚与所 分析区域的 大小有关 。然而 ｖ Ｃ Ｑ Ｔ采用容 积扫描法 ， 层厚 与 Ｖ Ｉ Ｏ 并 无直接关 系， 与图像清晰度有关 ， 但 即层厚越 小图像 越清 晰 。Ｔｎ ｋ ＿ Ａ ｋｎｏ ［ 早期 经椎骨纤 维解 剖研 究表 ａａ ａ１ ｔｉ ｎ 、 ｓ ” 明， 椎体骨质疏 松最早发生 区域在椎 体中部 ， 骨质疏松后 期才波及 到椎体周边部 骨质 。肖越勇等ｌ 赵文俐等 ＿ １ 、 研究显示 ， 椎体 密度 具有 不均 性 ， 越靠 近 中部 密度 越 且 小 。因此 ， 椎体中部为骨质疏松变化 较为敏感部位 ， 在选 择 Ｒ） Ｖ Ｉ （ ／ Ｏ 时应尽 量选取 中间层 面和中间部分 。 Ｉ
等对 Ｂ ＭＤ测 量准 确 性 的影 响 。ＯＣ 主要 适 用 于 腰 椎 松 Ｔ
Ｃ Ｔ层 析成像是将三 维人 体结构划分 为若 干断层薄 片， 测定断层内各个方 向投影 时 Ｘ射线强度 的衰减量 ， 通 过运算求得断层图像 内各体素 的衰减 系数相对变化值 ， 并 将该值赋予各体积元所对应像素的灰 度变化量 ， 而得到 从 人体 内部组织结构图像 。利用 ｘ射线穿过 不同物质时衰 减系数的不 同原理 ， 以水吸收系数为标准 ， 根据 Ｃ Ｔ值与衰 减系数关系式 ， Ｃ 即 Ｔ值 ＝ＥＵ Ｕｗ ／ ｗ ×Ｋ（ （ ｘ— ） Ｕ ］ 式中 Ｋ 是分度因数 ， 常取 １０ ， ００ Ｕｘ为 ｘ线穿过某物质 的衰减系 数 ， ｗ为水衰减 系数） Ｕ 可计算某物质 的 Ｃ Ｔ值 。Ｃ Ｔ值单 位为 Ｈｏｎｆｌ 单位（ ）水的 ｃ ｕｓｅ ｉｄ Ｈｕ ， Ｔ值为 ０ＨＵ。 由于 Ｃ Ｔ断层 扫描 图像 内每个小单元 （ 即体 素） 均对
过去 １ ０多年 中 Ｃ 技 术 取 得 迅 猛 发 展 ， 旋 Ｃ 的 Ｔ 螺 Ｔ
作者 单位 ： ０００ ２０ ８ ， 通信 作 者 ：王秋根
上 海 交通 大学 附属 第一 人 民医 院骨科
出现不仅使得扫描速度 更快 、 图像更 清晰 ， 也使得 ｖ Ｃ ＱＴ 测定成为可能。ｖ Ｃ Ｑ Ｔ利用螺旋 Ｃ Ｔ进行扫描 ， 随后对 扫 描 图像进行容积重建 。设定阈值 区分皮质骨 与松质骨并 选择感兴趣体积 （ Ｏ ）经体模 校准 、 Ｖ Ｉ， 换算 ， 可测得一定容 积 内皮质 骨 、 松质 骨 、 整体 骨 Ｂ 。该方 法 不仅保 留 了 ＭＤ ＯＣ Ｔ区分皮质骨与松 质骨的优点 ， 可分别测 量一定 容 还 积内皮质骨 、 质骨 、 松 整体骨 Ｂ ＭＤ以及髋部几何 参数 ， 如 股 骨颈轴长 度和最 小截 面积 。有研 究ｌ显 示 ， ６ 髋部 几何 参 数也是反映骨 强度 的重 要 因素 ， 单独使 用股骨 颈小 梁
可定量计算髋骨 、 脊椎 、 骨等部位 的 Ｂ 桡 ＭＤ， 并具 有放射 剂量低 、 操作简单 、 价格便宜 等优点 ， 国际上 已将其 作 为 诊断骨质疏松 的标准 。国内外 学者对 Ｄ Ａ的研究 及其 Ｘ 报道 多 于 Ｑ Ｔ。然 而 Ｄ Ｃ ＸＡ采 用 投 影 成 像 法 ， 得 的 测 Ｂ ＭＤ为面积 Ｂ （Ｂ Ｄ， ＭＤ ａ Ｍ 单位 ： ／ ｍ ）并非真正 的体 ｍｇ ｃ ２ ， 积 Ｂ （Ｂ ， ｖ 单位 ： ｇ ｃ ３ ， ｍ ／ｍ ） 而且不 能分别 测定皮 质 骨与松质骨 ， 法避 免椎 间盘 狭窄 、 无 椎体 骨质 增生 、 关 小 节蜕变 、 终板硬 化 、 主动 脉硬化 以及骨形 态 、 体积 因素 对 Ｂ ＭＤ测定 准确性 的影 响。Ｑ Ｔ技术 是一种 能够测得 接 Ｃ 近真正意义的 ｖ ＭＤ定量测定 方法＿ ， Ｂ １ 不受被 测物体 积 ］ 的限制 ， 能够分别测量皮质骨和松质骨 Ｂ ＭＤ， 能够测量与 骨强度 有 关 的几 何 、 构 参 数。随着 Ｃ 结 Ｔ技 术 的发 展 ， ＯＣ Ｔ技术较 Ｄ Ａ 的优势重 新受 到广 大学者 的重视 ， Ｘ 已 广泛应用于骨折风 险预测 、 骨量监测 、 药物疗效评 价及骨 生物力 学研 究等 领域 。本文 就 Ｑ Ｔ 技术 原 理 、 Ｃ 测量 方 法、 影响 因素 、 临床应用等方 面作一综述 。
Ｅ ｉ ｗ ｎｑ ｇｎ １６ｃｍ ｍａ ： ａｇｉ ｅ＠ ２ ． ｌ ｕ ｏ
国际骨科学杂志
２１ 年 ７月 第 ３ 卷 ０２ ３
务 塑 ｎ Ｑ ｔ
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２ ５ ・ ３
Ｂ ＭＤ数据可解释 ４ ～７ 骨强度数值 变化情 况 ， ８／ ７ ９ ６ 如将 两者结合可反映骨强度状况 的 ８ ～９ 。因此 ，ＱＣ ７ ３ ｖ Ｔ 在股骨近端等部位 骨强度 评判 、 骨质疏 松监测 及疗效 观 察方 面是一种可靠 的测量方 法ｌ 。然而 ｖ Ｃ ７ ］ Ｑ Ｔ也具有 不 足之处 ， 如辐射 剂量 大、 运行费 用高 等＿ ， ８ 这使 得该方 法 ］ 的临床应用受到一定限制 。
定 量 Ｃ ＱＣ ； 测 定 骨矿 物 质 密度 （ ＭＤ 弥补 了双 能 Ｘ 线吸 收 测 定 （ ｘ 技 术 的 不 足 ， Ｔ（ Ｔ） Ｉ Ｋ术 Ｂ ） Ｄ Ａ）
可分 别测 定 皮 质 骨 、 质 骨 Ｂ 松 ＭＤ 及 与 骨 强 度 有 关 的 几何 、 构 参 数 ， 临 床 上 判 断 骨质 疏松 程 度 的 方 法 结 是 之一。随着 Ｃ Ｔ技 术 发展 ， Ｃ Ｑ Ｔ较 Ｄ ＸＡ 的优 势 日趋 明显 并 重 新 受到 广 大 学者 重视 ， 已广 泛 应 用 于 骨 折 风 险预 测 、 骨量 监 测 、 药物 疗 效 评价 及 骨 生物 力 学研 究 等领 域 。该 文 就 ｇ２ 原理 、 量 方 法 、 响 因素 和 ｇＴ 测 影
还可测定其他骨 生物 力学参数 （ 如骨横 截面 积 、 皮质 骨厚度） Ｑ Ｔ具有 辐射 剂 量少 、 积 小、 格低 等优 。ｐ Ｃ 体 价 势， 在外周骨骨 质疏松 评估 、 疗效监 测 、 流行病 学调 查及 骨折风险评价等方面 ， 尤其是在观 察正常儿童骨生 长、 发 育方面有很 大的应用前 景［ 。随着 Ｃ ４ ］ Ｔ技术发展 及专用 体模 的应用 ， 全身螺旋 Ｃ Ｔ也 可测量外周骨 Ｂ ｏ， ＭＤ Ｅ］这 ｌ
３４ Ｒ 对 Ｂ ． ＯＩ ＭＤ的影 响
ｇＣ Ｑ Ｔ主要用于小 动物及 骨试 件测 量 ， 具有 分辨率 高、 辐射剂量小 、 可调参数 少等优 点 ， 目前 已广泛 应用 于 临床前研究 。该方法不仅可测量 Ｂ ＭＤ、 皮质 骨厚度 ， 还可 计算松质骨骨体积与总体积之 比（ Ｖ Ｔ ） Ｂ ／ Ｖ 以及骨小梁数 目、 厚度和间隔等几何 参数 。 Ｑ Ｔ虽然 扫描时 间长 、 Ｃ 价 格 昂贵 ， 但在 骨 吸收、 骨重 塑、 再生 、 折愈合 、 骨 骨 骨材料 组织相容性 、 骨质 疏松及 骨生物 力学等研 究领域 的发展 潜力 巨大 。
２ Ｑ ｃｒ分 类
Ｑ Ｔ应用始于 ２ Ｃ ０世纪 ７ ０年代 中期 ， 目前 已很成熟 地应用于 测定腰 椎松 质骨 Ｂ ］ ＭＤ ｌ 。主要采 用 单能 Ｃ ＿ ４ Ｔ 机， 以轴向扫描方式对腰椎 及其下 的校准体模一 同扫描 ， 将扫 描数 据 导 入 Ｂ ＭＤ软 件 ， 一 步计 算 Ｒ Ｉ内腰 椎 进 Ｏ Ｂ ＭＤ平均值 。Ｑ Ｔ可区分椎体松质骨与皮 质骨 ， Ｃ 分别测 量松质骨 、 皮质 骨 Ｂ ＭＤ， Ｄ Ａ 采用 投影 照射 成像 法 ， 而 Ｘ 只能测量整 体骨 Ｂ ＭＤ。有研 究 表 明腰 椎松 质骨 代谢 变 化是皮质骨 的 ８倍 ， ］ 因此 Ｑ Ｔ测量 Ｂ Ｃ ＭＤ的敏 感性 强 于 Ｄ Ａ５。Ｏ Ｔ测量 ｖ ＭＤ可设置 Ｒ Ｉ以避免椎 间盘 Ｘ ［ ］ Ｃ Ｂ Ｏ， 狭窄 、 椎体骨质增生 、 小关节 蜕变 、 终板硬化 、 主动脉 硬化
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２４ ３ ・
国 量
垒壹
２１ 年 ７ 第 ３ 卷 第 ４ ０２ 月 ３ 期
Ｉｔ ｒ ｏ ， ｕｙ ５ ２１ ， ｏ ３ Ｎ ． ｎ Ｊ ｔ ｐ Ｊｌ ２ ， ０２ Ｖ １ ， ｏ４ Ｏ ｈ ．３
定量 Ｃ Ｔ测定 骨矿物质密度研究进展
刘 瑞 汪 方 张 洁
摘要
杨庆
王惊 王秋 根
２ ２ ｐ Ｔ ． ＱＣ
小等均会 影响 Ｂ ＭＤ测 量 的准 确性 。施 裕新 等 、 清 鄢
等口 研究提示 ， 在相似扫描条 下 ， 同机型 Ｃ ： 不 Ｔ机 之间 Ｂ ＭＤ量变异低 于骨正常 Ｂ ９ ＭＩ生理变异 ， 间 Ｂ 机 ＭＤ相 关性显著 。因此 ， 只要控制扫 摧条件 ， 不同机型 间的研究 结果可 以相互参 照和比较 。
３ ３ 不 同层 面 、 ． 层厚 对 Ｂ ＭＤ 的影 响
Ｑ Ｔ轴层扫描 法分 析 Ｂ Ｉ， Ｃ １ ）实为所 选 Ｒ Ｉ 积与 Ｖ Ｏ 面
ｐＣ Ｑ Ｔ主要适用于桡 骨 、 骨等末稍骨 ， 以分 别测 胫 可 定末梢骨远 端皮 质骨 、 松质 骨及 皮质骨 、 松质骨 总 Ｂ ＭＤ
＿］ ９
临床 应 用等 方 面 作 一 综述 。
关键 词
定 量 Ｃ 骨 密度 ； 质 骨 ； 质 骨 Ｔ； 松 皮
ＤＯＩ１ ． ９ ９ ｊ ｉ ｎ １ ７ —０ ３ ２ １． ４ ０ ６ ：０ ３ ６ ／．ｓ ． ６ ３７ ８ ． ０ ２ ０ ． ０ ｓ
骨矿物质含量（ ＭＣ 与骨矿物质密度 （ ＭＤ 有较强 Ｂ ） Ｂ ） 的预测骨折 的能力 ， 定量 Ｃ Ｑ Ｔ 与双 能 Ｘ线 吸收测 Ｔ（ Ｃ ） 定（ Ｘ 是 临床上最常用 的定量 检测 Ｂ Ｄ Ａ） ＭＤ方 法。Ｉ （ ）Ａ ）
基金 项 目：国家重 点基 础研 究 发 展计 划 （０１ Ｂ １００ 、 家 自然科 ２ １Ｃ ７ １０） 国
学基 金青 年科 学 基金 （１０７ ５ 、 ８ ００ ９） 上海 市 卫 生 局 中 医药 科研 基 金 青 年 项 目
（ ０ ０ ＿０ ８ ２ １ ０ １ ３ Ａ）
质骨 ， 理论上可测量全身各部位 Ｂ ＭＤ， 但对结构相对复杂 的髋部测量 的准确性较 差＿ 。按照 Ｃ ４ ］ Ｔ机类 型及扫 描方 式 ， 将 Ｑ Ｔ 分 为 体 积 Ｑ Ｔ（ Ｑ Ｔ） 肢 体 Ｑ Ｔ 可 Ｃ Ｃ ｖＣ 、 Ｃ （Ｑ Ｔ 、 Ｏ Ｔ（ ｉ ｏＱ Ｔ，Ｑ Ｔ） ｐ Ｃ ）微 Ｃ ｍ ｃ － Ｃ ／ Ｃ 等。它们各有 其特 ｒ ， 点， 所适用部位及功能也不尽相 同。
３ 影 响 Ｑ ｒ技 术 准确 性 的 因素 Ｃ 影响 ＱＣ Ｔ技术准确性 的因素较 多 ， 主要 包括 Ｃ Ｔ扫
ＲＩ Ｃ Ｏ 是 Ｔ扫描重 建后所 选定 的测量 区域 ， 二维 在 图像 中所选待测 区域为 Ｒ Ｉ在容 积重建后所得 三维 图 Ｏ， 像 中所选 待测体积区域 为 Ｖ Ｉ 一些软件程 序可以 自动 Ｏ 选择 Ｒ ） 且研究 表 明 自动 选择较手工 选择所得 结果更 （， Ｉ 为准确ｌ 但有时 自动选择有偏差 ， ＿ ２ ， 仍需手工调整 。然 而 骨具有密度不均性 ， 即使 同一 块骨 ， 其不 同层 面、 同一层 面不 同区域的 Ｂ ＭＤ值也不尽相同。以椎体为 例 ， 椎体 中 间层面 Ｂ ＭＤ值最低 ， 越靠近椎板 ， 周边皮质骨 Ｂ ＭＤ值愈 高 。此外 ， 椎体软组织如椎 基底静 脉也会影 响待测 区 域Ｂ ＭＤ值 。因此 ， （ 范围和形 态是影 响 Ｂ Ｒ） Ｉ ＭＤ测 量 的 重要 因素 。在选 择 Ｒ Ｉ 驯 Ｏ 时应避开皮 质骨及椎基底静 脉， 选择大小 、 态相 同且 尽可 能大 的 Ｒ Ｉ ２ 形 Ｏ ［ 。为避免 不同人员选取 Ｒ Ｉ 同 ， 量时应尽 量 由经过 培训 的同 Ｏ 不 测 专业人员操作 。
１ Ｑ ｃｒ测 量 Ｂ ＭＤ 原 理
应一个 ｘ线衰减 系数 ， 以经过 数学运算 可 以得 到每个 所 体素的 Ｃ Ｔ值 。测定 Ｂ ＭＤ时将被 测骨 与 已知浓 度 的体 模 同时 扫描 ， 利用 Ｂ ＭＤ 与 Ｃ Ｔ值 的关 系 式 ， Ｂ 即 ＭＤ＝ ［ Ｈｂ （ —Ｈｗ） （ —Ｈｗ ］ ｋ 式 中 Ｃ ／ Ｈｋ ） ×Ｃ （ ｋ为体模 材料 中 骨矿替代物质浓度 ， ｂ Ｈｋ Ｈｗ分别代 表骨 、 Ｈ、 、 体模 、 的 水 Ｃ Ｔ值） 可计算感兴趣 区域 （ Ｏ Ｒ Ｄ内相对 Ｂ ： ＭＤ 。 Ｏ Ｔ技术 可 以在 人 体 组 织 断 层 图像 内任 意 选 取 Ｃ Ｒ Ｉ因此能够分别测量松质骨与皮质骨 Ｃ ０， Ｔ值与 Ｂ ＭＤ。
，
使得对外周骨 Ｂ ＭＤ测 量有 了更多选择 。
２３ ． Ｑ ＣＴ
扫描层厚共 同围成体积 内 Ｂ ） ＭＩ， 其层 厚与所 分析区域的 大小有关 。然而 ｖ Ｃ Ｑ Ｔ采用容 积扫描法 ， 层厚 与 Ｖ Ｉ Ｏ 并 无直接关 系， 与图像清晰度有关 ， 但 即层厚越 小图像 越清 晰 。Ｔｎ ｋ ＿ Ａ ｋｎｏ ［ 早期 经椎骨纤 维解 剖研 究表 ａａ ａ１ ｔｉ ｎ 、 ｓ ” 明， 椎体骨质疏 松最早发生 区域在椎 体中部 ， 骨质疏松后 期才波及 到椎体周边部 骨质 。肖越勇等ｌ 赵文俐等 ＿ １ 、 研究显示 ， 椎体 密度 具有 不均 性 ， 越靠 近 中部 密度 越 且 小 。因此 ， 椎体中部为骨质疏松变化 较为敏感部位 ， 在选 择 Ｒ） Ｖ Ｉ （ ／ Ｏ 时应尽 量选取 中间层 面和中间部分 。 Ｉ
等对 Ｂ ＭＤ测 量准 确 性 的影 响 。ＯＣ 主要 适 用 于 腰 椎 松 Ｔ
Ｃ Ｔ层 析成像是将三 维人 体结构划分 为若 干断层薄 片， 测定断层内各个方 向投影 时 Ｘ射线强度 的衰减量 ， 通 过运算求得断层图像 内各体素 的衰减 系数相对变化值 ， 并 将该值赋予各体积元所对应像素的灰 度变化量 ， 而得到 从 人体 内部组织结构图像 。利用 ｘ射线穿过 不同物质时衰 减系数的不 同原理 ， 以水吸收系数为标准 ， 根据 Ｃ Ｔ值与衰 减系数关系式 ， Ｃ 即 Ｔ值 ＝ＥＵ Ｕｗ ／ ｗ ×Ｋ（ （ ｘ— ） Ｕ ］ 式中 Ｋ 是分度因数 ， 常取 １０ ， ００ Ｕｘ为 ｘ线穿过某物质 的衰减系 数 ， ｗ为水衰减 系数） Ｕ 可计算某物质 的 Ｃ Ｔ值 。Ｃ Ｔ值单 位为 Ｈｏｎｆｌ 单位（ ）水的 ｃ ｕｓｅ ｉｄ Ｈｕ ， Ｔ值为 ０ＨＵ。 由于 Ｃ Ｔ断层 扫描 图像 内每个小单元 （ 即体 素） 均对