近端股骨密度和几何测量的定量计算机体层摄影协会以及髋关节骨折和QCT骨密度测量体模软件系统检测法

检测骨密度

摘要

简介：骨矿物密度和几何测量by容量定量计算机体层摄影（vQCT）have been utilized临床研究研究老化，pharmacologic干预和机械装卸，目的There is  relatively小information about the Association of  thesefractoe措施以及髋关节。to address this issue，我们已经研究并比较了vQCT参数在EW Women以及髋关节骨折以及测量在年龄匹配的控制。

心部..forty五Women（平均年龄74.71 Deputy Director，Department of Geological Investigation 5.94）以及髋关节骨折were compared to 66年龄匹配的控制（平均年龄70.70±4.66 subjects）。vQCT was employed to the容量骨矿物密度表征在皮质，骨小梁，与积分卷of interest in the股骨近端。In addition to the volume of interest测量，我们computed the横截面areas of the股骨颈及股骨粗隆间平面，轴颈长度、弯曲和压缩指数股骨颈强度，and measures股骨颈皮质几何。to determine if皮质几何措施是associated with髋关节骨折的骨小梁vBMD独立，我们进行了多元分析这些参数包括在逻辑回归模型。

结果与结论：All vQCT测量discriminated between subjects裂缝和年龄匹配的控制。There was没有显著差异之间的预测强度的容量与BMD和骨小梁面积井网中的积分表示和vBMD给类似的歧视功率，虽然both of these were more to骨折相关措施比皮质vBMD状态。我们发现，股骨颈骨折人有较大的横截面区域，包括以及适应低BMD在这些osteoporotic subjects。the larger颈横截面抗弯强度指标resulted in areas in the subjects that were比黄金大裂缝比those of the control subjects。在多元分析，股骨颈皮质厚度减少和屈曲比率指标是associated with骨折骨小梁vBMD独立的地位。

关键词：QCT骨密度测量体模软件系统检测法骨；骨densitometry；骨质疏松症；髋关节骨折

简介

areal骨矿物密度（abmd）仔细测量了由双X射线absorptiometry is strongly associated with髋关节骨折都跨sectionally [ 1 ]和[ 11 , 23 prospectively ]，但它提供的信息是有限的in the of髋关节骨折在病理生理学，因为它是一混合措施合并骨.密度和大小[ 10 ]，which may be related to hip独立

骨折的风险。容积定量计算机体层摄影（vQCT），on the other hand，provides measures of骨小梁和皮质骨容量（vBMD）as well as measures of such as组织体积和骨大小的横截面面积（5,7,17,18 ]。vQCT已成为越来越重要的研究工具，在每年的临床分析the effect of Age [ 22 ] [ 3  ]，药物疗法，机械装卸[ 16 ]，和其他现象on the密度和几何of骨。the密度和强度的措施，几何学，衍生从vQCT图像骨强度相关to have been [ 6,8,14,17 ]，从而提供了理论链接到骨折的风险。然而，有小的直接信息

X城等。（2006）/骨XX的XXX XXX

regarding their协会以及髋关节骨折，骨质疏松症临床端点in the key。

the paucity of data relating vQCT measures to髋关节骨折is due to the fact that have only recently HIP vQCT措施已经包含有初级测量在广泛的人口研究和因为金属文物和cohort效果回顾性研究将事情复杂化。年的选择，目的logistically challen¬ging approach is to their骨折后图像individuals立即与prior to手术。in the only published  case-control study of this的类型，科迪等。DXA和HIP vQCT测量相比，在老年男性和女性非洲裔美国人和白种人股骨颈骨折与性别、年龄_ to，and Ethnicity -匹配控制[ 9 ]。他们发现，在男性颈椎骨折，骨密度是associated with  lower throughout the hip，but that in women。

描述性统计

除了股骨颈和股骨粗隆指数外，我们还计算了股骨颈皮质几何指标。我们计算了股骨颈的皮质与总组织体积的比值。感兴趣的股骨颈区域的皮质厚度指数计算为：

对照组在体重和身高方面与受试者没有显著差异，但平均比骨折受试者年轻4岁（？< 0.05）（表1）。

ICTHI＝0.5＊＊

FNvol（FNVOL - FNCVOL）

英尺长

\\n

FNvol是整体股骨颈区域的体积，FNcvol是感兴趣的股骨颈皮质区域的体积，FN长度是股骨颈区域沿股骨颈轴线的长度。屈曲比Br为

骨密度测量

BMD的结果列于表2。股骨颈、股骨粗隆、股骨总间隔和低VBMD组骨折的ABMD较低年龄组分别下降23-24%（P＜0.0001）。

表2

对照组和骨折受试者的体积BMD（VBMD，G/CM3）和面积BMD（ABMD，G/CM2）平均值和标准差（括号内）

对照组（n＝66）骨折受试者（iv＝45）PA AUBB调整或（95% CI）C

股骨颈积分ABMD D 0.518（0.100）0.400（0.081）＜0.0001 0.84 4.08（2.15，8.69）

积分VBMD 0.248（0.040）0.195（0.032）< 0.0001 0.87 5.57（2.73，13.51）

小梁VBMD 0.057（0.036）0.027（0.024）0.0015 0.80 2.65（1.50，5.06）

皮质VBMD 0.508（0.036 0.477（0.037）0.0046 0.80 2.36（1.34，4.44））

转子积分ABMD D 0.774（0.132）0.585（0.111）＜0.0001 0.86 6.91（3.27 17.60）

积分VBMD 0.217（0.038）0.166（0.0303）< 0.0001 0.87 5.39（2.70，2.65）

小梁VBMD 0.083（0.030）0.043（0.022＜0.0001 0.88 6.77（3.18，17.77））

皮质VBMD 0.487（0.031 0.462（0.031）0.0068 0.80 2.09（1.25，3.67））

股骨总积分ABMD D 0.777（0.127±0.600）（0.107＜0.0001 0.88 6.93（3.23，18.14））

积分VBMD 0.220（0.037 0.171）（0.029＜0.0001 0.87 5.63（2.77，13.60））

小梁VBMD 0.081（0.029）0.044（0.020）＜0.0001 0.88 6.84（3.18，18.27）

皮质VBMD 0.476（0.028）0.450（0.027）0.0017 0.81 2.48（1.44，4.52）

在年龄、身高、体重等因素的调节下，用广义线性模型计算P值。基于Logistic回归方程的ROC曲线AUC。

C年龄、身高和体重调整的比值比为每SD参数和95%置信区间。D从QCT图像计算。

X. Cheng等人。骨XXX（2006）XXX XXX

表3

几何参数均值和标准偏差（括号内）在对照组和骨折患者中的应用

对照组（n＝66）骨折受试者（iv＝45）PA AUBB调整或（95% CI）C

整体组织体积（CM3）股骨颈16.062（2.647）16.561（2.835）ns 0.76 0.90（0.58，1.39）

转子76.445（11.135）74.744（14.992）ns 0.78 1.42（0.92，2.28）

股骨总面积101.290（15.492）101.280（19.570）ns 0.78 1.22（0.78，1.92）

皮质组织体积（CM3）股骨颈6.077（0.873）5.236（1.103）0.0018 0.82 2.69（1.52，5.33）

转子21.833（3.420）18.191（4.732）0.0006 0.82 2.81（1.63，5.34）

股骨总面积30.664（4.686）26.026（6.458）0.0011 0.81 2.62（1.53，4.94）

横截面积（CM2）最小（颈部）11.762（1.471）12.765（2.419）0.0076 0.79 0.50（0.29，0.81）

最大（TROCH）31.652（3.298）30.877（2.506）NS 0.79 1.58（0.97，2.67）

强度指数NBSI（CM3）0.534（0.111）0.538（0.214）NS 0.76 0.86（0.53，1.35）

NCSI（^／CM4）0.726（0.202）0.491（0.162）＜0.0001 0.84 4.77（2.38，10.99）

TCSI（^／CM4）1.515（0.491）0.882（0.314）＜0.0001 0.89 8.18（3.63，22.62）

颈长股骨颈轴长（cm）27.944（3.151）27.995（4.360）ns 0.77 1.17（0.76，1.80）

经年龄、身高、体重调整后，采用广义线性模型计算P值。基于Logistic回归方程的ROC曲线AUC

年龄，身高和体重调整的比值比每SD的参数和95%置信区间。

各地区（0.00001＜？）< 0.001）。小梁VBMD在两个区域（48%～50%）之间的百分比差异大于整体VBMD（10% - 25%）或皮质VBMD（5-8%）。

几何测量

几何测量和强度估计的结果显示在表3中。由整体组织体积测量，骨折和对照受试者具有大致相似的骨大小。然而，皮质组织体积（表3）值（表4）在骨折受试者中为14-17%（0.0006＜P＜0.001）。髋部骨折患者股骨颈横截面积约8%，但股骨粗隆横截面积相似。

强度估计

强度估计结果也总结在表3中。弹性模量（EMBSI）的抗弯强度估计对于髋部骨折和对照的受试者是相似的。在股骨颈和股骨粗隆部，骨折受试者的轴向抗压强度小于30%-40%。< 0！.

股骨颈皮质S

股骨颈皮质几何参数均值和标准偏差（括号内）对照组和骨折患者

对照组（n＝66）骨折受试者（n＝45）p^ h AuCcB调节或（95% Cl）4b

皮质体积/总体积0.3826（0.0499）0.3175（0.0481）＜0.0001 0.855 4.637（2.416，10.180）

0.0443 0.904 2.212（1.020，4.807）

皮质厚度指数（ICTHI）（cm）0.5778（0.0732）0.4771（0.0732）＜0.0001 0.864 5.575（2.751，13.095）

0.0461 0.906 2.386（1.015，5.617）

屈曲比0.2149（0.0318）0.1744（0.0289）< 0.0001 0.856 4.706（2.441，10.403）

NS 0.901 1.879（0.907，3.891）

在年龄、身高、体重等因素的调节下，用广义线性模型计算P值。

在年龄、身高、体重和股骨颈小梁骨密度调整后，斜率值为P值、AUC值和皮质几何指数的比值比（OR）。

基于Logistic回归方程的ROC曲线的AUC。

D年龄，身高，体重调整比值比每SD参数和95%置信区间。

X. Cheng等人。骨XXX（2006）XXX XXX 5

控制。我们观察到髋部骨折受试者股骨颈横截面积比对照组大。更大的横截面骨尺寸的发现与Coy等人的报告一致。[ 7 ]，观察骨折对象有较大的股骨头宽度。与Gueler-等人的研究相比，WHO发现，在前瞻性设计的骨质疏松性骨折研究中，从骨盆X线片测量的股骨粗隆区（但不是股骨颈区域）的宽度与髋部骨折的弱相关（12），我们的QCT为基础。研究没有观察到股骨粗隆横截面积与髋部骨折的关联，虽然这可能是由于研究之间的许多差异，包括受试者的种族和所使用的成像方式。在我们自己的研究和CODY等人的骨折标本中发现较大股骨颈截面积。〔7〕可反映在股骨近端股骨区域的骨密度、皮质体积和皮质厚度指数低的骨折受试者的骨丢失的补偿。股骨颈横截面积越大，与骨折者和对照者之间可测量的或更大的弯曲强度指数的发现一致，尽管前者的骨小梁骨密度较低，股骨颈皮质较薄。这些结果表明，这些指标应解释为小心作为潜在的诊断措施。

我们研究的另一个新的方面是观察髋部骨折和对照的受试者股骨近端皮质结构指数的大差异，这表明骨折受试者具有较弱且潜在的机械稳定性较差的皮质。可能是因为股骨近端皮质是髋关节整体骨量的很大一部分，因此在调整整体ABMD和VBMD的措施之后，皮质结构指数似乎没有在骨折对象和对照之间鉴别。然而，在调整股骨颈小梁VBMD的数据之后，表观皮质厚度和皮质与总体积的比值与骨折相关，支持小梁骨密度和骨体积和厚度所占比例的概念。TEX可能与髋部骨折独立相关。

这项研究有几个优点。在髋部骨折48小时内对受试者进行招募，允许在与康复相关的肌肉骨骼变化之前的时间范围内进行测量，这可能会混淆比较。此外，在本研究中使用的骨分析程序采用了比科迪等人更全面的抽样策略。〔7〕检查股骨头和股骨粗隆区的小梁区，大转子皮质骨的核心，股骨头的宽度。虽然它具有重要的优势，但我们的研究也有局限性。这些包括对中国受试者的限制，横断面设计，以及相对较少的受试者，这使得我们不能单独表征囊内和外囊性骨折，并且限制了分析的总体统计意义。在我们的研究中的一个重要的技术限制是部分体积平均对我们的皮质骨测量[2，13]的影响。

当成像的结构的尺寸小于成像系统的空间分辨率时，出现部分体积平均。部分体积平均对薄皮质的影响是降低表观骨密度和增加表观皮质厚度。皮质骨被认为具有恒定的内在BMD为1.05 g/CM3（19），但由于部分体积平均的模糊效应，表观皮质容积BMD是皮质厚的函数。

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