應用64排128層螺旋CT骨密度測量對骨質疏松與椎體骨折的研究分析

謝良軍 侯宗來 溫長慧 李晉厲 張云霈 楊航

骨質疏松是以骨量減少、骨的微觀結構退化為特征，致使骨的脆性增加以及易于發生骨折的一種全身性骨骼疾病［1］。骨質疏松性骨折又稱脆性骨折，是指患者骨質疏松后，因骨密度和骨質量下降導致骨的強度減低，受到輕微外傷甚至在日常活動中即可發生骨折，尤其是椎體，是骨質疏松最嚴重的后果［2］。一項基于歐洲專利信息和文獻系統的研究估計:75～79歲婦女椎體骨折的發生率為19%，80～84歲為21.9%，大于85歲為41.4%［3］。在中國，隨著年齡的增加，至少有150萬婦女發生椎體骨折，女性骨質疏松性骨折發病率遠遠高于男性［4］。我國60歲以上的老齡人口估計有 1，73 億［5］，是世界上老年人口絕對數量最多的國家。因此，選擇恰當的檢測手段，早期檢出骨質疏松、預測骨折成為當前老年醫學的核心問題。骨組織的數量異常和結構改變很難直接檢出，臨床上多采用測量骨密度的方法來檢測骨組織的異常。目前臨床上常用的骨密度測量方法主要有雙能X線骨密度測量法(dual energy X-ray absorptiometry DEXA)及單能定量 CT測量法(single energy quantitative CT SEQCT)，但是這兩種方法均存在缺陷，其測量值與真實值之間存在較大的誤差。理論上最理想的測量方法是雙能定量CT法(DEQCT)，本研究在充分認識雙能骨密度測量原理的基礎上，設計開發出應用SOMATOM Definition AS全身螺旋CT機及其配置的定量CT(QCT)骨密度分析系統。對體檢中篩查出的椎體骨量減少、骨質疏松癥患者，分析椎體骨質疏松的程度與壓縮骨折的關系，以明確QCT預測椎體壓縮骨折的可行性，從而探討國人骨質疏松性骨折危險閾值，為臨床提供準確的資料，而對骨質疏松實施積極的干預，達到預防發生骨折的目的。應用該方法檢測骨密度(BMD)是無創性，并具有高度可重復性，達到確定骨密度的微小改變。目前，64排128層螺旋CT進行骨密度測量可逐漸成為一種日常應用的骨密度檢查技術，我們應用SOMATOM Definition AS全身螺旋CT機及其配置的定量CT(QCT)骨密度分析系統，系隨機配置的帶礦物質含量的模塊及固有專門設計配套的骨密度測量程序軟件，對中老年人群進行檢測，旨在探討128層螺旋CT骨密度測量對椎體骨質疏松與骨折的相關性。

1 資料與方法

1.1 一般資料 應用SOMATOM Definition AS全身螺旋CT機及其配置的定量CT(QCT)骨密度分析系統，系隨機配置的帶礦物質含量的模塊及固有專門設計配套的骨密度測量程序軟件，選擇200例50歲以上中老年病例，進行骨密度(BMD)測定，分析他們脊柱QCT檢查資料，將有骨折的一組作為研究組，將沒有骨折的一組作為對照組，然后進行統計學處理。

1.2 掃描方法 患者仰臥于檢查床，身體盡量置于檢查床中間，雙手曲屈上舉，將測量模塊置于腰部第3腰椎后下方，要求被檢者身體與體模間保持密接觸，以頭先進的方式進行檢查，掃描條件:80 kV、250 mA、層厚10 m時間1 s，選至少三個椎體，掃描必須在同一固定檢查床高度125 mm(誤差1 mm)下進行，對每個椎體的中心部位進行掃描，掃描完成后進行評估。

1.3 評估方法 Osseo CT評估通過自動檢測骨小梁和骨皮質的輪廓線開始，另外會有兩個ROI繪入模體中，綠色邊界內的面積用于評估骨密度(BMD);點擊開始評估按鈕，開始進行自動輪廓線檢測，它將計算出一些基點，并通過一個多邊形將它們連接起來，骨皮質和骨小梁部分的輪廓線會以綠色線表示，通過移動藍色瞄型點和紅色基線來修改輪廓線。在參考模體中，2個ROI顯示綠色的四邊形，紫色的圓可幫助對它們定位(圖1)。評估完裝載的最后一個斷層后，osteo任務將會自動切換至2∶2布局的顯示結果。

圖1

2 結果

Osteo CT評估結果:評估完裝載的最后一個斷層后，osteo任務將會自動切換至2∶2布局的顯示結果(表格和匯總，如圖3):①第1像格會顯示位置圖。②第2像格會顯示輪廓斷層的圖像層疊。③第3像格評估匯總表以及與參考數據的圖像比較。④第4像格顯示圖像質量、該圖像層疊帶有椎體骨質和骨小梁密度評估的結果和總計結果。⑤結果會顯示為mg CA-HA/ml。⑥同時，還會顯示出像素值和骨皮質和骨小梁部分中的平均標準差。⑦與參考數據結果比較在進行完osteo CT評估后，osteo任務卡中的第3像格會顯示出評估匯總表以及參考數據(健康對照組)的圖像比較。

圖2

自本課題設計至今，我們共監測出了120例骨質疏松的中老年患者，其中，合并椎體壓縮骨折(研究組)的58例，不合并壓縮骨折(對照組)的62例，比較兩組之間BMD值差異，逐步探索出了椎體壓縮骨折的BMD危險閾值(如下表)。

骨密度 研究組 對照組骨小梁BMD(mg CA-HA/ml)82～185 156～25621 ～65 55～121骨皮質BMD(mg CA-HA/ml)

由上表可以看出，研究組無論骨小梁還是骨皮質其骨密度(BMD)明顯低于對照組，我們從而總結出以下規律，即當骨小梁BMD＜55 mg CA-HA/m或骨皮質BMD＞156 mg CAHA/m時，發生椎體壓縮性骨折的危險性就大大增加了，骨密度(BMD)愈低，危險性就愈大;反之，骨小梁BMD大于65 mg CA-HA/m或骨皮質BMD大于185 mg CA-HA/m時，發生椎體壓縮性骨折的風險性相對較小，骨密度(BMD)愈接近正常，危險性就愈小。

3 總結

骨質疏松往往能引起多個椎體壓縮性骨折，從而破壞腰椎的穩定性，并容易引起相鄰椎間盤突出以及相應椎管的壓迫，而造成腰背痛、腿腳痛，甚至活動障礙等嚴重的臨床癥狀，提早預防和治療骨質疏松是避免和延緩這些臨床癥狀發生的有效方法，64排128層螺旋CT骨密度測量(QCT)則為診斷骨質疏松提供了有效的客觀依據［6，7］，是一種公認的非常準確的方法，骨密度測量可以定量測出骨質疏松患者的骨量，它是診斷骨質疏松的金標準［8］。osteo CT評估是一種基于正確CT圖像量化椎骨骨密度的軟件程序，是一種標準的掃描方法，將患者與模體一起進行CT掃描。它是唯一可分別單獨檢測松質骨、致密骨或二者總和的骨密度技術。是一種既可檢測骨密度、評估骨質疏松的程度同時又可觀察骨折及骨微細結構變化的方法。同時，又給出了具有真正體積骨密度的三維技術。它是骨質疏松早期發現、普查、確診及治療監測管理流程等各個階段非常有效的方法，因此，利用這一技術，我們可早期發現骨質疏松，探討國人骨質疏松性骨折危險閾值，為臨床提供準確的資料，積極干預，從而預防骨折的發生。

［1］Liesel Carlsson，C Shanthi Jacob Johnson.Osteoporosis Health Beliefs and Peactices Among Korean Immigrants in Nova Scotia.J Immigrant Health，2004，6(2):93-100.

［2］Cummings S，Kelsey J，Nevitt M，et al.Epidemiology of osteoporosis and osteoporotic fractures.Epidemiol Rev，1985，7:178-208.

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［4］ZH Liu，YL Zhao，GZ Ding，et al.Epidemiology of Primary Osteoporosis in china.Osteoporos Int，1997，7(3):84-87.

［5］中華醫學會骨質疏松和骨礦鹽疾病分會.原發性骨質疏松癥診治指南(2011年).中華骨質疏松和骨礦鹽疾病雜志，2011，1:2-17.

［6］林強，余衛，秦衛明，等.年齡因素對中老年婦女腰椎雙能X線骨密度測量重復性的影響.中華放射學雜志，2006，6(2):631-633.

［7］Cefalu C Is bone mineral density predictive of fracture risk reduction，Curr Med Res Opin，2004，20(3):341-349.

［8］張智海，沈建雄，劉忠厚，等.中國人骨質疏松患者診斷標準回顧性研究.中國骨質疏松雜志，2004，10(3):255-262.