骨密度的低剂量定量CT（QCT）骨密度测量体模软件检测方法测量

摘要未文应用GE9800,<iuick CT scanner对8个离体推体和 6名志A者，试用舐剂责定量CT(QCT)进行椎体骨矿物质宏 度,岌现降诋扫相剜量并不並著钐响BMD值^ 80KVP,20〜600mAs扫描离体椎体BMD变化<1.     活束

20mAs 时 BMD 变化为 3, 25 士 3.7K+40 〜400mAs 时 <3, 8%, 远低于正常生理变异。其t对4个與体椎体2个月前、后对照 扫描，岌现BMD变化为0.59%•用ALF(M_g、P、Cu)热#光剂 量元件測定80Kvp，200及20mAs的羊次扫描表面吸收剂量分 別为42*22及3,98mrad_t这些结果提帝低剂量定量CT是可行 的，眯能大大降低扫描割量，又不篡著钐唤BMD涮貴，辻具有 重要的糕床价值•由于低KVP对BMD31量杖感■因此、我们建 议g床BMD 51彳量用80KVP，40〜80mAs扫相，其重复度_ <3.8%,曝光量只为常规（^：扫搞的1/5〜1/1〇1

关键词椎体骨密度低押量定量CT

骨质疏松是当今研究的热点，定量CT是BMD 测量和骨质疏松诊断、疗效观察的可靠方法。由于其有 高度的准确性和可重复性，又能测定松质骨，对BMD 变化敏感性高^[〃^]，故具有很大的实用价值，然而，常规 CT的放射剂量高达2〜5rad，大大限制了它的应用. 为此，本文试图探讨QCT低剂量技术的可行性_s

材料和方法

把8个新鲜切除的椎体标本放于躯体模型中，用 GE98〇t)，quicliCT 机，以 80KVP(固定），20〜600mAs 不同剂量，层厚l〇mm，层面平行于椎体终板的中央层 面作多次连续同层扫描，每个椎体获11个图像，兴趣 区域取椎体前中部卵圆形松质骨区。然后.分别澍量椎 体CT值和校正体模内校正物（不同浓度的 1^111⁵0_<0、50、1〇0、20〇11^/₍;〇1³)的0丁值，用相关回归 方程计箅出BMD平均值和标准差(SD)。用同样的方 法，对6名志愿者进行80KVP,20至400mA$扫描， 并计箅相应各值。用ALF(Mg、P、Cu)热释光剂量元件 测定80KVP,20mAs及200mAs的单次扫描表面吸 收剂量。

本研究所用校正体模仿制Cann-Genant发明的

邮4

标准参考模型，此模型与躯体型体模型均用有机玻璃 制作。

结 果

表1为离体椎体和活体椎体的骨密度。在 80KVP，20maS~6CiCtmAs不同扫描条件下，观察到了 离体椎体平均CT值及相应BMD的变化，.前者为 281,’ 01 〜285Hu，后者为 165，68 〜167. 17mg/ cn^KzHPOo百分比 BMD 变化<1. 57%„ 20roAs 时 = 为0. 83士〇■ 74%.4个离体椎体2个月前、后BMD变 化为0.59%, 6名志愿者在mAs变化时BMD变化见 图（3)，20mAs 时 3- 25±3- 7%，40〜400mAs 之间 BMD变化小于3. 8%,不十分显著，本组发现离体和 活体椎体BMD变化与mAs间无显著相关（P<0_:

I.   „80KVP，20mAs和200mAs的单來扫描表面吸收 剂量分别为3. 89和42, 22mrad。

表1推体BMD分布

	离体	栝体
BMD	肌 43〜231. 87	77.59〜1灿44
X	165,78	139, 72
SD	60. 93	39* S9

讨 论

BMD «丨量技术的准确度和重复度是决定其临床 应用价值的两个重要因素。准确度是指测量值(或其平 均值)与实际值的接近程度,重复度(即精度)为重复测 量flf，渕量值与其干均值的接近程度^[1]。以往研究表 明QCT具有较高的准确度和重复度，为BMD异常的 诊断和疗效观察提供了敏感、精确的方法，但常规扫描 放射剂量较大，可达1〜5rad,不宜经常短期内检査， 这一定程度上限制了其临床研究和应用。因此.降低扫 描剂量而不显著影响BMD测量精度的研究显得尤为 重要。

一、BMD测定临床1994年6月第1卷第1期

II.  扫描剂量对BMD测量的影晌

Can_n™报道降低扫描剂量对BMD定量的精度影 响较小。本组离体椎体用80KVP,20mAs〜600mAs 扫描,BMD变化<1. 57%,活体推体用80KVP,40〜 400mAs扫描,$MD变化小于3. 8% ,远低于正常生理 变异_t且&描S量与BMD无显著线性相关（P<0.

2.   ,说明BMD变化与扫推剂量无必然关系。以往报 道剂量小于5toiAs(80KVP,51mAs)对椎体BMD測 量影响较大,而本组80KVP,20mAs离体和活体椎体 扫描结果BMD变化分别为0.83 士 0.74%, 3. 25 士

12.  7%,并不十分显著，可能与CT机型有关。

III.      其他影响BMD测量的因素

扫描X线能量(KVP)、被扫物大小,、质理、CT机 型（包括CT设计，重建规則，X线补偿器），平均容枳 和被测量区的不均质性，均与BMD测量的有关。为了。 避免以上混杂因素，本研究采用同KVP,同层厚、同层 面，同测量区、同机及同校正模型。活体研究中，我们观 察到降低扫描剂量,瘦小者BMD变化较小,胖大者 BMD值变化较大.另外，CT值的稳定性和定位的精 度是影晌BMD测量重复性的主要因素，CT测量随时 间而乘移|但研究表明应用校正体模同时扫描，可把 BMD变化滅小到可接受的水平，一般BMD定量CT 测量精度为1〜我们在同层扫描和同兴趣区 测量下,发现不同扫描剂量离体椎体BMD精度小于 1.58%,活体40〜400m^s小于3. 8%;其中4个离体 椎体2个月前后比较BMD变化为0.59%,并不影响 BMD测量的精度，且均低于松质骨測量的允许精度5 〜8%^w。说明低剂量BMDM量是可行的。适当增加 兴趣区域可抵销测量区不均匀所致的误差。

IV.  低剂量BMD测量的缺点

扫描剂量降低不仅增加图像噪音，而且导致伪影。 图像的噪音随病人大小而变化，身体较瘦小者,噪音较 少。嗓音量增加，密度分辨力减低，但空间分辨力并不 降低。而嗓音和伪影显著增多，可影响BMD测量。增 大兴趣域可消除曝光量降低所致的误差，一般认为 4cm³椎体测量区能达到上述目的„另外，扫描剂量过 低，图像质量下降，有时较难明确区分骨皮质、髓质，不

利于准确选择合适兴趣域，从而不能有效地避开无骨 小梁区。

二、嗶光剂量

Cann〔^3]报道80KVP, 2C3mAs的曝光量为 500mrem，并认为曝光量可滅少至50mrem(约1/10) 而不显著影响BMD测量值。我们用ALF(M.P、Cu) 热释光剂量元件測定80KVP，200mAs及20mAs的 单次扫描表面吸收剂量分别为42. 22及3. 89mrid,发 现离体椎体BMD变化小于1.58%»文献报道^[1]同 mAs,120KVP的表面曝光量是80KVP的4倍。且低 KVP对BMD测定较敏感，因此，低mAs,低KVP扫 描能有效地降低扫描剂量,而不显著影响BMD测量。 考虑到病人体形大小不一和兴趣区的适宜选择，我们 建议临床QCT检査用80KVP，40〜80mAs扫描，其 _度小于3. 8%,曝光量约为常规扫描（120KVP, 240m~)的1/5〜1/10.对特别肥胖者，可适当加大 mAs。

本研究从离体和活体椎体BMD测定两个方面来 说明低剂量QCT是可行的，既大大降低扫描剂量，又 不显著影响BMD浏量，故具有重要的临床应用价值《 一定程度上降低扫描剂量，还适用于1.肿瘤患者的随 访*2.小儿i3.体弱者，一般情况极差者头颅、五官 检査^[s].

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