骨质疏松的诊断与DEXA骨密度测量技术

学习指导
骨质疏松的诊断与DEXA骨密度测量技术
河南省洛阳正骨医院洛阳正骨研究所(471002) 冯 坤
骨质疏松导致的骨脆性增加在受到很小的外伤后即可发生骨折。

骨质疏松性骨折是老年人高发的疾病之一,它严重影响老年人的生活质量,并造成巨大的社会负担和经济损失。

骨质疏松症的防治是全球性的重要课题。

双能X线吸收测量法(Dule Energy X Ray Absorptiometry DEXA)作为一种非侵入性的骨矿定量分析技术,在骨质疏松症的研究和临床诊断中起着极其重要的作用。

1 骨质疏松的定义、症状与诊断标准
1.1 骨质疏松的定义 以骨量减少为特征,骨组织显微结构改变和骨折危险性增加的疾病,称为骨质疏松症综合征。

这个定义里包含以下内容:骨矿物质和骨基质等比例地减少;骨矿物质含量减少导致骨脆性增加,在不致发生骨折的外力作用下发生骨折;骨密度测量可见密度降低;组织形态学观察可发现骨组织的显微结构发生改变。

1.2 骨质疏松症的危险因素 目前的研究表明,有较多的因素与骨质疏松的发生有关,一些因素对骨质疏松的发生有程度不同的危险性(附表)。

附表 骨质疏松的危险因素
主要危险因素
长期低钙饮食糖尿病
甲状旁腺功能亢进肾功能不全
绝经过早(卵巢切除)过度饮酒
绝经后女性大量吸烟
长期卧床(半身不遂)类风湿关节炎(RA)
营养缺乏活动不足
长期应用皮质激素日照不足
次要危险因素
不同种族肝脏病变
身体瘦小,小骨骼宇宙航行员
骨质疏松症家族史脂肪性腹泻
胃切除饮大量咖啡
甲状腺功能亢进性机能低下
1.3 骨质疏松症的临床症状 疼痛是骨质疏松症的最常见症状,病人最多的主诉是腰背疼痛,其中局限性腰背疼痛较多,这是许多疾病的共同症状,所以容易误诊为腰肌劳损、风湿性关节炎、腰椎骨质增生、类风湿性关节炎等。

其次腰背带状痛并四肢麻木和肋间神经痛,腰背及四肢放射痛、腰背麻木感各占10%左右。

各部位疼痛发生比例以腰背部、膝关节上下、肩部、手指、前臂及上臂依次下降。

骨质疏松症有身高变矮、脊柱弯曲、非暴力骨折三大特征。

其中骨质疏松性骨折有以下特点:无明显大的外力作用下即发生骨折;!骨折部位多在胸、腰椎椎体(压缩性骨折)、桡骨远端(Colles骨折)及股骨上端(股骨颈及粗隆间骨折);∀骨折的发生与年龄及绝经(妇女)有关。

1.4 诊断标准
1.4.1 WHO推荐的以骨矿密度(BMD)为指标的妇女骨质疏松症诊断标准 正常:BMD在正常同性别青年成人平均值的1 SD之内;!骨量减少:B MD在正常同性别青年成人平均值的-1~-
2.5SD之间;∀骨质疏松症:BMD低于正常同性别青年成人平均值-2.5SD以上;#严重骨质疏松症:B MD低于正常同性别青年成人平均值-2.5SD以上,同时伴有一个以上部位的骨折。

1.4.2 中国人原发性骨质疏松症诊断标准(试行) 1999年2月北京会议参考W HO的标准,结合我国国情,以种族、性别、地区的峰值骨量为依据制定本标准。

正常:BMD在正常同性别青年成人平均值(M)1个标准差(SD)之内;!骨量减少:B MD在M的-1~-2SD之间;∀骨质疏松症:B MD低于M的-2SD以上;#严重骨质疏松症:BMD低于M的-2SD以上,同时伴有一个以上部位的骨折。

本标准主要以DEXA为手段制定,用于成年女性,男性参考执行。

2 骨密度测量技术
骨密度测定是诊断骨质疏松的主要指标。

尽管X线平片可以观察到骨质疏松的现象,但在骨质疏松发生的程度、骨量丢失的速率以及骨量对药物的反应上不能为临床提供必需的资料,而这些资料对骨质疏松的诊断和治疗有着极其重要的意义。

2.1 骨密度测定中的几个概念
2.1.1 骨量 指骨组织的体积量。

即骨骼的总体积减去骨髓腔和哈氏管等腔隙体积的值。

因为骨基质中含有丰富的相对稳定的矿物质,采用相关设备检测得到的矿物质含量(B MC)或矿物质密度(B MD)与骨组织体积量有高度的相关性,所以临床上常用B MD表示骨量。

2.1.2 峰值骨量 用流行病学的方法分别对男性和女性正常人群进行骨密度的检测,统计每个年龄组的均值和标准差,最高的平均骨密度值即为同性别人群的骨峰值(YAM)。

通常骨峰值出现在25~35岁之间。

2.1.3 骨折危险阈 测量近期内发生过骨质疏松性骨折的老年人和正常老年人的骨矿含量,用Logis tic回归分析来研究骨矿含量与骨折危险性的关系,当骨折危险性大于20%时,对应的骨密度值称为骨折危险阈。

骨密度报告中常用一条红线表示。

被测值在线以下表示存在较大的骨折危险性。

2.1.4 T 值和Z 值 T 值是表示被测人的骨密度与同性别骨峰值的差别,它是评价骨质疏松最有意义的指标。

Z 值表示被测人的骨密度与同性别同年龄组平均值的差别,通过Z 值可以
了解被测人与同龄人骨密度相比所处的位置,它是骨质疏松诊断的参考指标。

2.1.5 其它 除用上述指标诊断骨质疏松外,同时还可以考虑以下参数:丢失峰值骨量的百分数,通过间隔(0.5~1年)测定的年骨量丢失率等。

2.2 骨密度测定方法 目前骨密度测定有多种技术方法,常用的有单光子法(SPA)、双光子法(DPA)、双能X线吸收法(DEXA)、定量C T法(QCT)和超声定量(QUS)法等。

SPA法是最早应用的骨密度测量技术,在早期骨质疏松症的流行病学研究中被广泛应用,但SPA法仅能对密质骨进行测定,常选择前臂1/3部位,不能对骨丢失敏感的松质骨进行分析,尽管前臂骨密度与椎骨和髋关节骨密度有明确的相关性,但仍不能满足临床对上述部位明确骨密度数据的要求。

目前SPA常应用于临床病人的筛选和高危人群骨密度的普查;DPA现已没有明显的价格和性能优势,已经逐步为DEXA所取代。

目前世界上均以双能X线骨密度仪为测定骨量的主导设备,这是因为DEXA法测定骨密度具有较高的灵敏度和准确度,并且放射剂量低及病人费用少,但DE XA得到的仍然是二维的数据图像资料。

QCT在小梁骨的测量上有一定的优势,尤其对椎体骨的分析上可以进行三维空间显示,得出骨体积数据,但黄骨髓的含量对其测定结果影响较大。

由于QCT设备要求较高,检测费用也高,常应用于需要高准确性的临床和实验研究中。

超声定量骨密度仪(QUS)是近年上市的新型设备,它以不同质的骨组织对声速和声幅衰减不同来反映骨量和骨质变化,现已有相应型号的设备通过了美国FDA的认证。

超声骨密度仪的主要检查部位是跟骨、胫骨和前臂,新型QUS可区分病人是否伴发骨折,并可以了解与骨强度相关的骨材料特性。

目前中国人的QUS数据库较少,且不同厂家间数据的可比性也较差。

其它如末梢骨定量CT(pQC T)、高分辨率CT(HRCT)及显微CT(uC T)等目前仅在骨质疏松的研究中应用。

2.3 双能X线吸收测量法(Dule Energy X Ray Absorptiometry, DEXA) DEXA是在70年代发展的X线分光光度测定法的基础上研制的,DEXA优于DPA主要在于X线球管能产生更多的光子流而使扫描时间缩短,并使图像更清晰。

DE XA直接由X 线发生器或X线射频滤波器产生两种不同能级的能量射束,鉴于骨组织和软组织对这两种能量的吸收不同,通过两个能量接收器测量两种能量衰减,从而校正因软组织引起的测量误差。

同时,DEXA不存在放射性核素衰变产生的系统误差,因此测量结果有较高的准确性和精密度。

目前DEXA已取代了DPA,在临床和研究领域得到广泛应用。

2.4 DEXA骨密度测定中的部位选择 骨密度的常规测定部位有前臂远端、全身、腰椎正侧位和股骨近端。

尤其以后两者更为重要,因为这里富含松质骨,是较早预示骨质疏松的敏感部位。

2.4.1 腰椎骨密度测定 腰椎是DE XA最常用的测量部位,椎体中约40%是皮质骨,60%是松质骨。

在骨质疏松时,脊柱椎体中水平位置的小梁骨首先丢失,同时由于重力作用,垂直方向骨小梁变得肥厚,但骨小梁表面积减小,整个椎体呈现微小骨折等慢性病变,最终导致畸形和压缩骨折。

尽管骨质疏松时整个脊柱均发生骨丢失,各胸腰椎体均发生一定比例的骨折,但由于胸、肋骨和髂骨的阻挡,胸椎和L5的测定受到限制。

在儿童和青年人中,从L1到L5骨密度逐渐增大,但骨密度在每一节腰椎中是均匀分布的。

随着年龄的增加,在每一腰椎上的密度均匀分布发生变化,Spencer等发现,女性46岁以后,腰椎骨密度的均匀性随年龄增加而降低,脊柱压缩性骨折的椎体或有肥大退行性改变的椎体出现较多,这与X线平片上的观察是一致的,这种情况下,用腰椎骨密度测量就较难推断出整个脊柱或全身骨骼的骨量。

腰椎骨密度测定包括腰椎正位和侧位两种扫描模式。

腰椎正位DEXA的测量通常测定L1到L4。

经处理后可得到四个椎体的正位影像面积、骨矿含量与骨密度,通过与数据库对比,可计算出每个测量椎体及整个测量区(L1~4或L2~4)的T 值、Z 值。

由于不同人种其正常骨密度值有一定的差异,目前国内采用亚洲人群库,以日本和台湾数据为多。

通过这份报告单,可以看到扫描区域的图像和数据的分析结果,以此可以判断病人的骨量及其变化情况。

当脊柱有侧弯时,其测量图像出现明显的变形,测量数据与正常数据比较,其可信度降低。

对存在脊柱压缩性骨折或其他不正常椎体时,应把它们排除在测定区以外,以免造成密度测定的误差。

尽管测量图像对椎体的形态研究有一定的意义(形态分析功能),但骨密度报告中的测量扫描图像通常不用作鉴别压缩骨折或诊断其它骨病的影像依据。

在腰椎骨密度测量中,腰椎侧位测量有其重要价值。

一方面,在做正位DEXA测量时,由于骨质增生、腹主动脉钙化、椎小关节退变和椎间盘变性等因素,增大了测量的误差。

大量的临床研究表明老年人不同程度地存在脊柱的退行性改变,这些改变常引起椎体的后部和椎体边缘的骨影改变,在侧位测量时通过调整测量的感兴趣区(ROI)可排除这些干扰。

另一方面,由于脊柱后1/3是棘突、横突、椎弓根等富含皮质骨的区域,正位测定时,扫描区包括全部椎体,其松质骨和骨皮质的比例近50%50,侧位测量则可排除脊柱的后1/3部分,针对高松质骨比例的椎体前2/3(松质骨和皮质骨的比例近90%10)进行测量,从而实现对富含小梁骨区的检测。

另外,随着年龄的增长,皮质骨与松质骨的骨丢失率是不同的,在卵巢切除的妇女中,椎体前部的骨丢失率大约是整个椎体骨丢失率的2倍。

在人的一生中,椎体前部骨密度约下降50%,而后部下降约25%,这种椎体骨骨密度的下降均伴有骨强度下降及骨折危险性增高。

一些研究表明,侧位骨密度随年龄减少的趋势比正位骨密度更明显,其与椎体骨折发生率的相关性比正位高,提示侧位扫描具有潜在价值。

早期的侧位DEXA因肢体的厚度和不均质的软组织重叠使其测量精度不及正位,新型DEXA使用旋转式球管探测系统,利用&C∋型臂转动球管,使病人于仰卧位时即可进行扫描,通过正位图像的定位对侧位扫描,消除了病人转身造成的各种软组织的基线变异,减少了因侧卧位造成的骨盆倾斜和肋骨重叠的机率,从而提高测定精度。

可见,侧位分析可以实现对骨量高丢失率的敏感监控,对
早期发现、预防和治疗骨质疏松有重要意义。

值得注意的是,严重的脊柱畸形、肥胖和严重的腰椎病变都可能对侧位测量产生影响。

2.4.2 股骨近端、前臂和全身骨密度测量 骨质疏松性髋部骨折是老年骨折的明显特征,股骨近端骨密度的测量对评价老年髋部骨折的危险性有重要意义。

股骨近端随年龄变化而出现的骨丢失与脊柱上出现的骨丢失不同,骨质疏松时,股骨近端第2级张力骨小梁和第2级压力骨小梁首先被吸收,Ward (s 三角区变得易于辨认同时空间加大,然后张力骨小梁萎缩、吸收,最后压力骨小梁也变得稀疏。

DEXA 测量股骨近端时,设定了四个常规分析区,即Ward (s 三角区、股骨颈、粗隆区和小转子区,它们骨丢失的速率依次从大到小。

扫描后经处理可得到各区和整个扫描区的影像面积、骨矿含量与骨密度,计算出每区的T 值和Z 值。

由于老年人股骨上端部的骨形态受年龄影响以及老年骨病的干扰因素较少,所以,在腰椎测定存在严重干扰因素及需要对老年骨质疏松治疗的疗效评价时,股骨上端测量有明显的优势。

股骨上端测量的准确性也受一些因素的影响,如病人胖瘦、骨髓内脂肪含量及下肢扫描体位等。

前臂是早期应用SPA 法测量骨密度的部位,通常选取前臂远1/3的位置进行测量。

前臂不同位置的松质骨和皮质骨的比例不同,桡骨中段是5%95,桡骨远段是20%80。

研究发现,在桡骨远1/3部位的骨密度与腰椎和全身骨密度密切相关,以此可以推测全身和脊柱的骨密度。

前臂测量简捷快速,是普查的常用检查部位,但检查时前1/3的位置点必须准确。

同时,随年龄增大,前臂骨丢失的速率低于腰椎和股骨上端,这就预示着用前臂骨密度评价骨质疏松的敏感性低于椎体骨和股骨上端。

全身DEXA 密度测量目前已列入骨密度的常规检查,在密度测量同时,全身DEXA 还分析出肌肉和脂肪的含量,这在研究老年肌力和体重与摔倒的关系上有积极的意义。

多数的标准DEXA 可使用ROI 对任意部位的骨骼进行高精度的密度检测,但除上述常规部位外,其它部位骨没有数据库资料,采用左右对照或自身前后对照方法可以进行参比研究。

尽管DEXA 法在评价骨量上有良好的精度、灵敏度和实用性,但由于DEXA 为一剖面投射技术,因此所测得的骨密度不反映骨的真实体积密度,而仅为面积密度,其测定结果一定程度上减少了骨体积所产生的影响。

一些学者对标准的正位和侧位测定结果与各种体积估算骨密度结果比较发现,后者产生的结果与椎体骨折的发生率具更高的相关性。

在对股骨颈骨密度的研究中也发现,用股骨颈的几何参数结合骨密度测量来预估髋骨骨折的危险性可能有更高的参考价值。

3 骨质疏松的诊断程序
骨质疏松的诊断程序可按下图所示流程进行(附图),它应包括以下几方面的内容: 骨量是否降低?有无骨质疏松综合症?!病因是什么?∀骨转换率是否升高?#是否继发性甲旁亢?在临床上,骨质疏松病人就诊较多是因为肢体疼痛,对照前述三大症状,结合危险因素可判断病人是否需要进行骨密
度检查。

值得注意的是,疼痛及三大症状均不明显的病人,若
存在危险因素,其骨密度仍可能低下,这时检查骨密度,可以及时发现早期的骨质疏松症病人。

临床检查与骨密度检测结果已表明出现骨质疏松的低骨量时,应进行相关的实验室检查。

实验室检查包括生化学和病理学,目的是用于鉴别诊断。

发现继发性骨质疏松因素时应进行相关学科的会诊,确诊病因,排除所有继发因素后才能确诊是否原发性骨质疏松症。

参考骨密度和生化检查结果,判断骨的转换活性,进行综合诊断和分型,对症治疗半年后重新复查各项指标,以评价疗效和进一步明确诊断。

在这个诊断程序中,骨密度检查提供了一个必需的诊断指标,它只对密度测定结果进行描述,即按照WHO 推荐的骨密度评价方法进行报告,最后确诊则由临床医师综合全部资料后写出诊断报告。

附图 骨质疏松症的诊断程序
4 用骨密度诊断骨质疏松的几个问题
4.1 年龄与性别的因素 )型原发性骨质疏松症的典型发病年龄是女性绝经后15~20年,∗型原发性骨质疏松症,男性或女性是70~75岁以后发生。

发病年龄早于好发年龄者,尤其是40~50岁以前发病者,极少数是青春期前原发性骨质疏松和青年成人的特发性骨质疏松,而大多数低骨量病例的病因是成人骨软化症、继发性骨质疏松症、原发性甲旁亢、脊髓原发性肿瘤或转移癌等引起。

4.2 骨密度与骨质疏松的关系 骨密度降低必然导致骨强度降低,骨密度因素决定骨强度的75%~80%,基质成份和结构的改变决定骨强度的15%~25%。

通过体征检查、X 线及骨密度测量,通常可以初步判断是否是原发性骨质疏松,但临床骨密度检查中常出现以下情况应当注意: 骨密度明显低下,但无骨痛及其它明显的骨质疏松症状,这种病人占成年女性骨质疏松的20%左右,通常在普查中被发现;!骨密度明显低下并脊椎压缩骨折,但临床无骨痛症状,这种情况占老年脊椎骨折的8%左右,但可能有驼背或身高变矮现象;∀临床骨痛明显,但骨密度不低于正常低限,这类病人可能是刚绝经的妇女,其出现的高转换性骨代谢能够引起吸收性骨痛,这也是关键的治疗时期;#腰椎骨密度正常或高于平均值,但骨痛明显,这里一种是椎骨病变或骨质增生压迫神经引起疼痛,另一种是严重的
骨质增生或脊柱多椎体压缩性显微骨折造成的骨影增强,后者常伴有身高变矮现象;+成人骨软化症时常可检测到骨密度降低,但其骨的显微结构上并不表现骨质疏松特征,这也是临床上极容易同原发性骨质疏松症相混淆的骨病;,骨密度增高,并有类似骨质疏松症的骨痛和易骨折,这常出现在畸形性骨炎、骨纤维异常增生、骨髓疾病的骨硬化、石骨症等骨病中,X 线平片及C T上可以观察到在这些高骨密度区的骨小梁形态上有明显的改变,同时全身可能存在一个或多个明显的高密区,采用全身DEXA扫描可以进行对比分析骨硬化的程度和区域。

4.3 骨质疏松症的鉴别诊断 经骨密度测量和骨X线平片所诊断的骨质疏松,是一个综合症,不是一个病,所以在明确存在
骨质疏松综合症后,确定病因也就是鉴别诊断是至关重要的,这里不作叙述。

需要鉴别诊断的骨质疏松综合症的疾病范围包括以下几个方面:原发性骨质疏松症、继发性骨质疏松症、成人骨软化症、原(继)发性甲旁亢、多发性脊髓瘤(原发或转移癌)和尿毒症骨病。

用临床检查方法和实验室检查可以对常见的骨质疏松症进行鉴别,髂骨活检的形态计量法可以区别成人骨软化症、甲旁亢引起的纤维囊性骨炎,值得注意的是多发性脊髓瘤及其危险性必须引起临床的注意,并严格与骨质疏松症
加以鉴别。

骨伤科护理
外伤致肢残患者心理状态分析及其护理问题
河南省洛阳荣康医院(471013) 李晓芳 娄渊敏
在康复医学中,心理康复越来越受到重视,应用心理学的理论和方法对患者进行心理检测和评价是心理康复所必需的。

本文采用SCL 90症状自评量表对外伤致肢残患者康复阶段心理特点做初步探讨。

1 资料与方法
对河南省洛阳正骨医院1997年8月至1998年1月住院的患者以随机方式进行调查,共调查62例,均为男性,年龄16~ 62岁,平均28.64−8.24。

评定工具采用SCL 90症状自评量表中译本,要求自评者根据近1周内实际情况做出独立的评定,测试结果进行统计学分析。

2 结果分析
本组62例SCL 90测试结果,总分最高为248分,最低为98分,平均164.52−43.71分;阳性项目数32.21−18.32,阳性症状平均分2.98−0.45;各组症状群平均分在1.52~2.16之间,国内常模在1.23~1.65之间,除人际关系症状群略低以外,外伤致肢残患者其他因子分均明显偏高。

以均值加1.96标准差计,国内常模均不超过3分,而因外伤致肢残患者中有四项超过3分,即达到中等严重程度。

其中忧郁、躯体化、焦虑、强迫症状群表现突出,见表1。

以单项2分以上作为阳性项目计算,阳性率较高的10项症状见表2。

表1 肢残患者SCL 90因子分比较 x−s
因 子肢残患者国内常模
躯体化 2.09−0.64 1.37−0.48
强 迫 1.90−0.64 1.62−0.58
人际关系 1.64−0.54 1.65−0.51
忧 郁 2.18−0.61 1.50−0.59
焦 虑 1.98−0.65 1.39−0.43
敌 对 1.68−0.62 1.48−0.56
恐 惧 1.56−0.56 1.23−0.41
偏 执 1.60−0.52 1.43−0.57
精神病性 1.51−0.45 1.29−0.42
阳性项目数32.21−18.3224.92−18.41
表2 肢残患者SCL 90最常见的10项症状
例数百分比(%)
感到苦闷5283.9
过分担忧5080.6
难以入睡4877.4
容易烦恼和激动4877.4
醒的太早4674.2
感到紧张和容易紧张4287.7
感到孤独4166.1
感到自己的身体有严重问题4166.1
对事物不感兴趣3962.7
感到没有前途没有希望3658.1
3 讨 论
本资料SCL 90测定结果显示外伤致肢残患者在心理状态方面存在有明显异常。

从本文调查结果可以看到住院期间的外伤致肢残患者SCL 90各因子分均普遍高于国内常模,其中以忧郁、强迫、躯体化、焦虑症状群较为突出,说明患者因外伤致肢残后在这些方面心理障碍较为严重,患者处于担心、紧张、不安和焦虑之中,仅人际关系症状群均值略低,这可能是该类患者在患病之后考虑个人身体等问题较多,考虑人际关系较少之故。

从住院的外伤致肢残患者SCL 90阳性率较高的前10项症状来看,患者因外伤致肢残以后情绪有较大的改变,心理状态处于严重的不安之中,更值得注意的是该类患者中有相当一部分人存在着消极情绪。

外伤致肢残对患者来说,不仅是躯体的痛苦,而且是一个巨大的精神创伤,造成的不良心理反应往往是普通的和长期的,对于病前的理想和抱负不免产生失落感,想到自己将来的身体、生活、学习、工作、婚姻、经济等诸多问题,心理压力较重,难以解脱。

作为医务工作者,要树立整体治疗的观点,在躯体治疗的同时,积极开展心理治疗,针对每个患者的心理特点,因人施治,尽早发挥患者的主观能动性,对伤残患者的早期康复有重要的意义。