上海地区妇女腰椎骨密度QCT骨密度测量体模软件检测方法测定

本文的目标在于用QCT方法测定不同 年龄层次的上海地区妇女的腰椎骨密度 CBMD)，以求得上海妇女在不同年龄层次上 的骨密度的范围值.为临床早期诊断骨质疏 松症提供诊断标准.并为骨质疏松症病例的 治疗效果提供监测依据。

材料与方法

一、    研究对象

从1992年8月至1994年12月，共普査 上海地区209例20岁至75岁的正常妇女 (计621只椎体），包括工人、教师、工程师、干 部、医生、护士及居民。无已知内分泌代谢疾 病，无长期慢性消耗性疾病史，无恶性肿瘤及 腰椎外伤手术史.未用过钙剂、VitD类、雌激 素、氟化物、降钙素、二磷酸盐等药物。

二、    测定方法

(一）   仪器采用 GE-9800 quick 型 CT 扫描机进行单能扫描.扫描参数：120kV: 140MA,层厚 10mm.矩阵 512,' 512_e

(二）  测定部位第二、三、四腰椎（L₂、 L.,、U)骨松质

(三）   柠正利用BMD质量保证体

模，在每次进行BMD检査之前先将体模置 于参考体模之中央进行扫描.并以BMD测 量功能并记录BMD质量体模中央的数据。 其数据应保持在97mg/ml 土 5mg/ml范围

内。

三、操作步骤

受检者取仰卧曲膝位，髋部放松展平，以 使生理性腰椎前突展平^[1]，同时，也使受检査 者背部与其下方的体模更为贴近，棘突的体 表连线与体模中央线相吻合„调整检査床高 度，使受检椎体位于测量标尺中央。

(一）首先摄取一幅腰侧位图像 (SCOUT VIEW)，利用显示屏划线系统■在 L_z、L₃、L₄椎体中央层面分别取选一个 10MM的扫描层.这时要适当调整扫描角 度，以使所扫层面与椎体上下终板平行。

C二）测量区选择在结束L₂、L₃、L₍扫 播后，调整图像处理功能进入BMD测量状 态.将计算机自动显现的一约1. 33cm²的椭 圆形测量区置于椎体松质骨之中央偏前 并注意避开椎后静咏入口处的骨缺损区。

C三）BMD测算原理常规CT检査以• 428 •

CT值(_HOUNSFIELD)表示_D其计算公式 如下：

H(Ej) = 1000X (U/E；/UWtEO)-l >

U(E)……有效能量下的线性衰减系数

U(E〇>……水的线性衰减系数

由以上公式可知：CT值大小是一个取 决于能量的数值，而并非真正的密度<mg/ cnvM值^要获得真正的骨密度值，需要用椎 体松质骨的CT值与体模内已知浓度的溶液 的CT值相比，利于二者之间的对应关系求 出骨密度值:BMD = CKX (_Hb — HwV(HK -Hw>^[3]。

(四 >测量体模为受检者背部垫以 BMD测量体模，本组体模为三个平行排列的 立柱体，内含已知浓度的Calcium hydroxya­patite, 分别力 Omg/ml，75mg/ml 和 150mg/ ml。

四数据处理与统计

(■一）分组我们对209例L₂、U、L₄的 BMD按年龄分布绘制散点图，并对它们进行 了曲线回归拟合，发现在30岁以前BMD随 年龄而上升，曲线较平直.在30岁以后. BMD出现下降趋势。又由于45岁以后妇女 进入绝经期，故如下分组：

20〜30岁组！31〜45岁组；46〜55岁 组：56〜65岁组；66〜75岁组共分5组。

(二>统计方法曲线回归拟合，方差分 析.t检验。

结 果

一、  散点囝.曲线回归拟合

对L₂、L₅、L_t的BMD值的年龄分布绘 制了散点囝，并对它们进行了曲线回归拟合， 发现这种分布呈三次抛物线关系（见图1、2、

曲线拟合效果优于直线回归(P<0. OIL 发现BMD与年龄呈负相关关系，即随着年 龄的增长.BMD减少。30岁以前BMD随年 龄变化较少,30岁以后BMD岁年龄变化大。

二、 我们对上述拟合的曲线进行分析， 发现30岁以前的BMD值随年龄变化而增

上海医学1SS6年7月（第19卷第7期._

年龄i.岁|

图]L2的曲线回归方程 表1     在各年龄组的BMD₂测定情况

年龄组		例数	均数	标准差	-r± 1. 96S
20〜30岁		32	176, 863	28, 4M	121,034〜232. S92
3卜45岁		3?	157. 448	30.355	97, 952〜2U, 944
46〜55岁		39	110.115	iZ. 600	26, 61&〜193. &11
56〜65•岁		58	97, 6&^!	34,371	30, 399〜165.033
岁		42	70. 977	32. 4fl4	7\ 34S〜134. 606
9 〇〇			V=6I fi7〇+]〇 55<X-0 Eeex"+o Q0JXa
		(R-€	.74€2i
^ 2«0
2		r		/ ..
			； *
上1 SO		：•
< 1X0 xa					*-
0 ]	a	10	3〇	40 50	7〇
			年龄（岁）
		图2 L3的曲线回归方程
表2		U在各年龄组的BMR测定情况
年龄组		例数	均数	标准差	■z■士 1. 96S
20-30 ^		32	172.486	31.053	111. 624-233,348
31〜45岁		35	154.225	32. 496	90, 533〜217- 917
46 - 55 ^		39	106. 055	32.608	24. +07〜169_ 907
56〜65岁		59	88. 31 &	27.771	33. 868-142. 750
65〜75岁		4Z	7〇,620	31. 943	8,212-133.428

加.曲线较乎直；30岁以后变化大，曲线较 陡=30岁左右达到骨量高峰，并且20岁已经 获得了相当与峰值的90%以上的骨量，因此

• 429 «

我们把BMD测定值按年龄分成五组进行统 计分析：20~30岁组，31~45岁组，46~55 岁组，56〜65岁组，66〜75岁组。

经方差分析.尸= 77. 433,P<0. 00001: 经T检验，各年龄组之间有显著差异，除第 一组与第二组之间P<0. 05外，其余各组之 间尸均<0. 01。

三、上海地区妇女骨质疏松谐断标准的

建立

年龄(岁>

囝3 L4的曲线回归方程 表3 在各年龄组的BMD_a测定情况

年龄组	例数	均数	标准差	了士1. 965
20〜3CI岁	30	179.459	26. 292	127. 927〜230. 991
31〜45岁	37	159. 51S	35. 074	肌 773〜228. 263
46〜55岁	38	110. 074	34. 440	43. 172-178. 176
56〜65岁	-59	87. 539	28. 930	30- S36〜144- 242
65〜75岁	42	71. 942	32. 753	7. 749〜136. 138

年龄（电>

囝4三只推体平均值的曲线0归方程

表4 1^、1^、1^81^0刚定值的平均数在备年齡组

的情况 BMD= (BMD:+BMD₃iBMDJ/3

年龄组	例数	均数	标准差	x 土 1.
20〜30岁	32	173, 58.3	25.695	K3, 221 〜223. 945
31〜45岁	37	158. 644	33, 990	92, 024〜225, 26 4
46〜55肀	S9	109. 421	35. 266	4(X 300〜178. 542
56〜65岁	5S	90. 724	27. 629	36.571 〜144. 877
65〜75岁	42	71- 244	31,014	10, 457〜132, 031

由于30岁以前.骨量不减少，而30岁以 后骨量随年龄每年都有不同程度的下降，从 散点图上也可看出20〜30岁BMD值最高， 故以20〜30岁组为标准。根据WH01995年 建议：低于年轻人BMD 1~2. 5标准差为骨 量减少；低于年轻人BMD 2. 5标准差则为骨 质疏松。将均数（173. 583mg/cm³>减去2. 5 个标准差（25. MSmg/cm⁵)为下限.g卩BMD =173. 583 - 2 X 25. 695) = 109. 346mg/ 我们以BMD=109mg/cm³为标准. BMD测定值低于该标准者为骨质疏松症，高 于该标准者可排除骨质疏松症。

四、以该标准来判断本次普査的208例 妇女骨质疏松的情况.见表5。

表5以该标准来判断本次普查的208例妇女骨质

疏忪的情况

BMD	骨质疏忪20〜35 岁组		36-45 岁组	46 〜55 岁组	56〜&5 岁组	66 〜75 岁组
<109	有	丨〕	3	2Q		41
>109*	无	38	28	12	6	1
n = 2〇8		38	31	38	59	42

五、BMD随年龄增长每年下降的情况 从<31岁组至<46绥组这15年BMD 均数从 173, 583mg/cm³ 降到 158. 644mg/ cm'平均每年下降0. SSSmg/cm、。

从<46岁组至<56岁组这10年BMD 均数从 158. 644mg/cm³ 降到 109. 421mg/ cm³,平均每年下降4. SSSmg/cm³。

从<56岁组至<66岁组这10年BMD

■ 430 ■

均数从 109. ASlmg/cm:降到 90. 724mg/ cm⁵,平均每年下降1. 8697mg/cm^;。

从<66岁组至<76岁组这10年BMD 均数从 90. 724mg/cm⁼降到 71，244：mg/cm³, 平均每年下降1. 948mg/cm\

从31岁组75岁这45年中，BMD均数 从 173_ 583mg/cm^,降到 71，244mg/cm³,下 降了 102.399，平均每年下降2.27411^/〇〇1^:'。

讨 论

1963年Cameron等人首创使用单光子 吸收计定量测定骨密度至今，已有近十种不 同检査技术得到开发利用。然而近十年来，由 于CT技术的发现，利用CT定量的测量腰 椎松质骨骨密度已成为广泛认同的可靠的方 法^[4]，采用CT技术能从影像学角度将腰椎 的皮质与松质骨区分开来并单独对椎体 松质骨这一骨代谢敏感区进行骨密度测定， 从而达到早期发现和检测治疗效果的目的。

本文的研究表明20〜30岁妇女骨矿含 量达到高峰，以后逐年下降.BMD平均下降

I.   996mg/«n³。到绝经期前后，进入快速下降 期，BMD明显下降.下降幅度每年达

2.   9mg/cm³。过了绝经期又进入缓慢下降期， BMD每年下降约1. 9mg/_Cm^;。我们从散点 图上也可看出20〜30岁BMD值最高，故以 20〜30岁组为标准，建立上海地区的骨质疏 松症的诊断标准。

随着年龄的增加，骨质疏松的发生率逐 渐增加，这是一自然过程.有些研究结果表 明，随着年龄的增加，肾脏1-«羟化酶活性明 显减少，从而导致扬钙吸收减少，血钙下降， 继而刺激甲状旁腺激素释放.促使骨钙释放 增加，骨矿含量和密度的减少。除此之外.随 着年龄的增长和吸收功能的减退，某些微量 元素摄入和吸收减少，也是引起老年性骨质 疏松的原因之一。随着年龄的增加，各内分泌 器官的功能减退，激素分泌量下降，特别是性 激素减少显著，雄激素的蛋白合成作用减弱1 雌激素的抑制破骨细胞作用，增加扬道对钙

的吸收、对抗甲状旁腺激素作用的减退。上述 因素均可引起骨质疏松。

BMD下降最显著的为45〜55岁组，因 为这一年龄组正处在绝经年龄期，这一期是 骨量减少的快速期，平均每年BMD下降

12.  9mg/cm³;而下一个10年起为缓慢骨量减 少期，平均每年BMD下降1. 9mg/cm、绝经 期以前的15年_平均每年BMD下降

2.    996mg/cin¹。这是由于绝经期的雌激素变 化最显著。文献报道IL-6能刺激破骨细胞， 促进骨吸收，雌激素E2有抑制IL-6的作用， 即减少骨吸收.且雌激素对成骨细胞有合成 作用。峨激素还能增加肠道对钙的吸收，对抗 甲状旁腺激素的作用。雌激素的显著减少，骨 吸收增强，扬钙吸收减弱，机体激素失乎衡. 最终BMD显著下降，进入快速下降期。当绝 经期以后，人体适应了低激素水平，机体激素 重新获得乎衡，则BMD下降速度便放慢，进 入缓慢下降期。

影响QCT测定的因素有

一、    兴趣区的选择为了使QCT值的 测定保持一个恒定的解剖部位，以利于相互 比较，该兴趣区恒定于椎体的中央偏前，这样 又可避免椎体后方营养血管及椎静咏丛的干 扰。

二、    扫描层面的选择必须精确地选择 椎体的中心层面进行扫描_t即通过椎弓根的 中央为扫描线，这样可使BMD保持相对可

重复性。

三、    椎体松质骨内脂肪的影响由于我 们采用单能QCT法测定BMD,故不能排除 松质骨内脂肪对BMD值精确性的影响。

四、    位体放置由于生理性的腰椎前突 造成腰部与测量体模之间存在空气间隙，可 能造成伪影影响测量，故采用以下二种方法 避免，适当抬高受检者的髋部，以减少腰椎前 突。

(一)测量体模内标定液可能有物质沉淀 或气泡，故须在使用前充分摇匀，并使气泡处• 431 .

在扫描层面以外^[a] =

(二^〗各种伪影的影响 （1)必须绝对防 止受检者在扫描时移动体位“2)同时不能 在扫描野内出现金属性物件.如拉链、首饰 等。

结 论

II.  QCT方法测定睽椎BMD简便、准 确、可靠，值得推r_{D明维思Mindways Image Analysis生产销售多种定量CT QCT骨密度体模软件分析系统
中国区联系人：王经理  手机：13398187118
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