定量CT（QCT）骨密度测量体模软件检测方法骨密度测量技术的进展与临床应用

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【关键词】骨质疏松；体层摄影术，x线计算机；骨密度 【中国图书资料分类法分类号】R68丨.404.54

骨质疏松是由于各种原因引起的全身骨量减少、骨微结 构破坏，导致骨的脆性增加，骨折发生率增高的一种疾病〃¹。 骨质疏松性骨折好发于脊椎、髋关节和前臂，尤其是股骨近 端的骨折，致死率和致残率高，严重危害人民的身体健康。 骨质疏松的防治在于早期发现、早期诊断和早期治疗。骨密 度测量是目前早期诊断骨质疏松的常用方法，主要有双能X 线骨密度（DXA)和定量CT骨密度测M (QCT)。DXA骨 密度测量已被大家所熟悉，QCT在国内己经开展相关研究， 但临床应用远不普及^[2~⁴¹。本文旨在介绍QCT的技术进展与 临床应用。

1定量CT (QCT)骨密度测量技术

定量CT (quantitative CT, QCT )是由美国加州大学旧金 山分校⑴CSF)放射科Genant和Cann医师于1982年提出

的利用临床CT机进行骨密度（BMD)测量的方法^15]。它利 用临床CT机的X线衰减原理，加上外置质量控制体模和校 准体模（图1),将扫描图像的CT值准确转换成羟基磷灰石

图 1 QCT Pro体模（Mindways公司）。

圆形的质控体模和长条形的校准体模是 QCT骨密度测量准确的保证

(K₂HP0₄)等效密度。与其他骨密度测ft方法相比，QCT具 有许多优越性：QCT测量的是真正的体积骨密度，不受骨骼 大小及形态的影响；QCT能够专门测量椎体松质骨的骨密 度，而松质骨的骨丢失和对治疗的反应比皮质骨敏感的多； QCT基本不受脊柱退行性变的影响；可以应用3D几何测量 参数。尽管如此，QCT并没有在临床上得到广泛应用，因 同期出现的双能X线吸收测定仪（DXA),具有辐射量低、 操作方便和市场优势而很快超过QCT作为测墩骨密度的+: 要技术，并在随后的骨质疏松研究中得到广泛应用，积累 了大量正常值、诊断标准、流行病学以及骨质疏松临床试 药数据。

近年来，随着多排螺旋CT(MSCT)扫描技术的飞速发展， 从原来的单排轴扫CT,发展到目前的320排探测器640层 螺旋CT,几秒钟内即可采集到大范围的CT体积数据。同时 QCT技术也由原来的液体体模发展成目前的固体体模，分 析软件也从原来的只能做单层轴位图像的分析，发展成目前 的采用体积数据进行三维分析，同时能做脊柱、髋关节、膝 关节和前锷等部位的测量，也可以进行断面图像体质成分分 析。MSCT和3DQCT技术的发展，使得QCT骨密度测量技 术近年来又受到广泛关注。国际临床骨密度学会（ISCD)于 2007年组织国际•流专家对QCT的研究现状和临床应用进 行了全面评估，形成了 QCT临床应用的共识（2007) ¹⁶¹。

2 QCT骨密度测量的优势

首先，QCT骨密度测量是在CT断面图像的基础h进 行的，避免了重脊，是真正的体积骨密度，不受骨骼大小 的影响，不受腹主动脉钙化和椎体退变的影响^m。其次， QCT是断面图像，可以把皮质骨和松质骨分开，选择性测 景椎体松质骨的密度（图2),能更敏感地反映早期骨丢失 和对治疗的反应。松质骨的面积是皮质骨的8倍，其骨转 换率是皮质骨的8倍。

图2显示QCT Pro分析软件采用三维CT数据，腰椎三平面定位确定每个腰椎椎体测量感兴趣K

3 QCT骨密度测量的临床应用

3.1诊断骨质疏松根据2007年国际临床骨测量学会（the International Society for Clinical Densitometry, ISCD)的专家

建议，QCT测量椎体骨密度可以用于诊断骨质疏松：骨密 度：>120mg/cm³为骨密度正常；80〜120mg/cm³为低骨量； < 80mg/cm³或T值<-3.4个标准差为骨质疏松^w。该诊断 标准没有WHO的DXA标准使用广泛，同时需要数据验证 该标准在中国人群中的使用性，这是QCT临床应用亟需解

决的问题。

目前国际公认的骨质疏松骨密度诊断标准是W H O的 DXA的T值<-2.5个标准差这一标准，但要注意T值的计 算取决于所选用的参考数据库，虽然-2.5个标准差是标准， 但因各DXA生产厂家采用不同数据库，可能造成T值差异， 并影响骨质疏松的诊断，其影响程度有待进一步研究。另外， 由于DXA的平面投影特性，老年性脊椎退变、椎体压缩变 形均可以使DXA骨密度升高^[31,造成假阴性（图3)。

图3患者，女性，81岁，腰痛。A. DXA腰椎骨密度测量的T值为-0.2个标准差，根据WHO DXA骨密 度诊断，该患者骨密度止:常；QCT测量腰椎平均骨密度为74mg/cm³, T值为-3.6个标准差，根据ISCD诊 断标准，该患者诊断为骨质疏松。B. QCT图像显示该患者腰椎有明显骨质增生、骨刺形成和腹主动脉 钙化，可能是造成DXA腰椎骨密度升高的原因

3.2骨科术前评估骨科多数手术前需要做CT扫描以了解 骨结构的解剖细节，同时精确的骨密度评估有助于制订骨科 手术方案。Q C T骨密度测量可以与常规骨科C T扫描同时 进行，只要把QCT体模放在扫描部位下面，-次扫描就可 以间时得到竹结构的解剖阁像和骨密度而不增加患者射线剂

最（图4)。例如，在脊柱骨科做螺丝钉固定时可以根据骨密 度高低选择不同的手术方式，即密度低时需要先打骨水泥加 固。另外，骨科还需要了解骨科手术打钉或打隧道部位的骨密 度，QCT可以在三维图像上根据骨科需要做相应部位的骨密度 测定。

图4膝关节QCT测量。膝关节前交叉靭带损伤患者，在膝关节常规CT扫描的基础上行手术相关部位的 QCT骨密度测M有助f手术前评估

总之，QCT是一种真正的•:维测量体积骨密度的方法,可用于脊柱、股骨近端、前臂和胫骨的骨密度测量以及断Ifli图像体质成分分析，在骨质疏松诊疗、病情监测、骨科术前评估等方面有着广泛的应用前景。

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