DXA與QCT預測骨折風險的進展：非骨密度測量指標

王鈺 彭靜嫻 程曉光 徐良洲

1. 武漢市中醫醫院放射科，湖北 武漢 430014

2. 湘雅醫院放射科，湖南 長沙 410008

3. 北京積水潭醫院放射科，北京 100035

2015國際臨床骨密度學會(ISCD)DXA與QCT應用進展專題共識研討會上骨小梁分數(TBS)作為DXA重要的新應用需要制定指南和標準。此外，QCT進行骨折危險性評估方面的最新進展包括使用髖部QCT、高級分析算法如有限元分析(FEA)或因非骨骼相關原因行CT掃描的隨機CT評估。本次共識研討會上DXA和QCT非骨密度測量的臨床應用專題組提出了如下問題：

○ DXA和QCT非骨密度測量是否可用于診斷骨質疏松癥？

■ DXA和QCT非骨密度測量臨床應用是否有足夠的參考數據庫？

■ DXA和QCT非骨密度測量參考數據庫是否受年齡、性別和種族影響？

○ DXA和QCT非骨密度測量是否可用于評價骨折危險性？

■ 相比其他骨折危險性評估工具，DXA和QCT非骨密度測量該如何使用？

○ DXA和QCT非骨密度測量是否可用于監測治療？

■ 監測未予治療的個體

■ 監測接受治療的個體

■ 常規應用中的短期和長期精度

■ 測量的質量保證和質量控制(QA/QC)

○ 哪些情況下DXA和QCT非骨密度測量應擴大或縮小臨床適用范圍？

■ 在糖皮質激素誘導的骨質疏松癥(GIOP)或其他繼發性骨質疏松癥中的臨床應用

■ DXA和QCT非骨密度測量的局限性和禁忌證

○ DXA和QCT非骨密度測量臨床報告中需包含哪些內容？

以下為新版(2015)ISCD共識中關于DXA和QCT測量進展的部分，2015版及以往版本ISCD共識的總結見附錄。

新版ISCD共識：DXA和QCT測量進展骨小梁分數(TBS)

(1)TBS與絕經后女性的椎體、髖部和主要部位骨質疏松性骨折危險性相關。分級：good-B-W

(2)TBS與50歲以上男性的髖部骨折危險性相關。分級：fair-B-W

(3)TBS與50歲以上男性的主要部位骨質疏松性骨折危險性相關。分級：fair-C-W

(4)臨床實踐中不能僅根據TBS確定治療方案。分級：good-A-W

(5)TBS可與FRAX(世界衛生組織骨折風險評估工具)和BMD聯合使用，以校正FRAX預測絕經后女性和老年男性發生骨折的概率。分級：good-B-W

(6)TBS不能用于監測雙膦酸鹽治療絕經后女性骨質疏松癥的療效。分級：good-A-W

(7)TBS與患2型糖尿病的絕經后女性的骨質疏松性骨折危險性相關。分級：fair-B-L

髖關節幾何測量

(8)由DXA測得的髖軸長度(HAL)與絕經后女性髖部骨折危險性相關。分級：fair-B-L

(9)DXA測得的下列髖關節參數(橫截面積[CSA]，外徑[OD]，截面模數[SM]，屈曲比[BR]，橫截面慣性矩[CSMI]，頸部軸角度(NSA))不能用于評估髖部骨折危險性。分級：fair-B-W

(10)DXA測得的下列髖關節參數(CSA，OD，SM，BR，CSMI，NSA)不能用于啟動治療。分級：fair-B-W

(11)DXA測得的下列髖關節參數(CSA，OD，SM，BR，CSMI，NSA)不能用于監測療效。分級：good-A-W

定量CT

(12)近端股骨的QCT掃描范圍應該包含股骨頭骨干近段。分級：good-A-W

(13)如果CT機掃描穩定，基于密度的QCT測量，可用非同步校準來替代同步校準體模。分級：fair-B-W

(14)只有CT機的機器特異性臨界值經過驗證并且掃描穩定后，才能使用隨機CT來篩查脊柱或近端股骨低BMD或低骨強度的患者。分級：fair-C-W

(15) 根據WHO標準，從二維QCT數據計算的股骨頸和全髖T值與相應DXA的T值在診斷骨質疏松癥方面等效。分級：fair-B-W

(16) QCT測量的全股骨骨小梁BMD與DXA測量的髖部BMD預測絕經后女性和老年男性髖關節骨折效能具有可比性。分級：fair-B-W

(17) 如果QCT和DXA都可用，兩者結果具可比性，則推薦DXA，因為其輻射劑量較低。分級：fair-C-W

(18)QCT測量的股骨近端整體和骨小梁BMD可用于監測年齡和治療相關的BMD變化。分級：fair-B-W

基于QCT的有限元分析(FEA)

(19)基于QCT的FEA獲得的椎體強度預測絕經后女性的椎體骨折。分級：fair-B-W

(20)基于QCT的FEA獲得的椎體強度預測老年女性椎體骨折與脊柱DXA具可比性。分級：fair-B-W

(21)基于QCT的FEA獲得的股骨強度預測絕經后女性和老年男性髖部骨折與髖部DXA具可比性。分級：fair-B-W

(22) 根據目前WHO T值定義，FEA不能用于診斷骨質疏松癥。分級：good-A-W

(23) 基于QCT的FEA獲得的椎體或股骨強度使用有效閾值和聯合臨床危險因素可用于啟動藥物治療。分級：fair-B-W

(24) 基于QCT的FEA獲得的椎體或股骨強度可用于監測年齡和治療相關的改變。分級：fair-B-W

分級說明：

證據質量：Good-好，證據來自2個或更多精心設計的前瞻性研究(隨機對照試驗或高質量的觀察研究)；Fair-中，證據來自數量、質量或一致性受限的研究，但足以確定該條共識的效果；Poor-差，由于現有研究數量不足、設計或執行的缺陷、數據鏈的重大空白及證據間互相矛盾，證據不足以確定該條共識的效果。

推薦強度：A-現有證據支持強力推薦；B-現有證據支持推薦；C-專家意見支持推薦。注意，如果某條共識的正效應為輕度或帶來的負效應可以抵消正效應，該共識的證據質量為good，但推薦強度為C。

實用性：W- worldwide，全世界適用；L- local，根據當地要求使用。

附錄：

以下為2015年更新的ISCD的官方共識，其中黑體字體為2013年后增添及修訂的內容。

骨密度(BMD)測量適應證(略)

T 值的參考數據庫

● 所有種族女性均使用統一的白人女性(無種族校正的)正常值數據庫(注：可根據當地實際需求調整。)

● 所有種族男性均使用統一的白人男性(無種族校正的)正常值數據庫(注：可根據當地實際需求調整。)

● 廠家應繼續使用美國國家健康與營養第三次調查(NHANES III)數據庫作為股骨頸和全髖關節的T 值參考標準。

● 廠家應繼續使用廠家自己的腰椎數據庫作為腰椎T值參考標準。

● 如果當地參考數據庫可用，可用于計算Z值，不能用于計算T值。

中央DXA的診斷

● 世界衛生組織(WHO)骨質疏松癥的國際診斷標準是股骨頸的T 值≤-2.5。

○ 該參考 T 值來源于 NHANES III 數據庫中 20-29 歲白人婦女的檢測值。

● 絕經后女性和50歲以上男性如果腰椎、全髖或股骨頸的T 值≤-2.5,均可診斷為骨質疏松癥(注：髖部其他感興趣區包括Ward’s 區和大轉子不能用于診斷。 ISCD 的建議需跟據當地情況調整。)

○ 某些情況下，橈骨 33%(1/3)處的也可作為診斷部位。

● 測量部位

○ 所有的病人都要求測量脊柱后前位及髖部BMD

○ 只有以下情況時才測量前臂BMD

■ 髖和/或脊椎的BMD無法測量或分析時

■ 甲狀旁腺功能亢進

■ 過于肥胖(超出檢查床承重負荷)

● 脊柱感興趣區

○ 使用腰椎 L1-L4后前位測量脊柱BMD

○ 使用所有可評估的椎體，僅去除結構改變或有偽影的椎體。如果無法使用四個椎體則使用三個椎體，如果無法使用三個椎體則使用兩個椎體。

○ 不能用單個椎體的 BMD 來診斷和分類

○ 如果僅有一個椎體能分析，那么診斷應根據其它有效測量部位的BMD

■ 下列解剖異常的椎體分析時應剔除：

■ 椎體明顯異常，系統先有分辨率無法分析

■ 異常椎體和鄰近椎體的 BMD T 值相差 1.0 以上

○ 除外異常椎體后，可以利用余下椎體計算出 T 值。

○ 側位腰椎DXA不能用于診斷，但可能可以用于監測。

● 髖部感興趣區

○ 用股骨頸或近端股骨BMD最低部位診斷。

○ 可測量任一側髖部的BMD

○ 目前還沒有足夠的數據確定是否雙側髖部的平均T 值可用于診斷。

○ 平均髖部BMD可用于監測，以全髖最好。

● 前臂感興趣區

○ 選擇非利手的橈骨33%處(有時稱橈骨1/3 處)用于診斷，不建議使用前臂其它感興趣區。

骨折危險性評價

● 利用BMD 進行骨質疏松癥的診斷分類和骨折風險評價是絕然不同的。

● 任何有效的測量方法均可以用于骨折危險性評價，包括多部位測量有助于改善骨折危險性評價。

術語“骨量減少(osteopenia)”的使用

● 保留術語“骨量減少”，但推薦使用“低骨量”或“低骨密度”

● 低骨量或低骨密度的人不一定是骨折高風險人群。

絕經后婦女和50歲以上男性的BMD報告原則

● 使用T 值

● 使用WHO 骨密度測量的分類標準

絕經前女性和50歲以下的男性BMD報告原則

● 使用Z值，而非T值，尤其是兒童。

● Z值等于或小于-2.0，定義為：“骨密度低于同齡人”；Z值大于-2.0，定義為：“骨密度在同齡人范圍內。”

● 僅依據BMD不能診斷50 歲以下男性患骨質疏松癥。

● WHO 診斷標準可用于圍絕經期女性

Z值參考數據庫

● Z 值應該在該人群有足夠參考數據的情況下使用。計算Z值時，應考慮患者的人種。

BMD隨訪掃描(略)

精確度評價

● 任何骨密度檢測中心(DXA)應確定自己的精確度誤差，并計算最小有意義變化值(LSC)。

● 不能使用廠家提供的精確度誤差

● 如果精確度掃描中心有多位技術員，應建立該中心包含所有技術員的平均精確度誤差及LSC，每位技術員的精確度誤差應在可接受范圍內。

● 每個技術員都要選取一組具有臨床群體代表性的患者進行人體測精確度評價。

● 每個技術員應該在學會基本掃描技術后(如廠家培訓)，和掃描100 個患者后，分別進行一次完整的精確度評價。

● 新機器安裝后應重新作精確度評價。

● 如果技術員操作水平改變了，應重新作精確度評價。

● 精確度評估的方法

○ 15 個病人每人重復測量3 次或30 個病人每人重復測量2 次，每次測量都應重新擺位。

○ 計算該組人群的標準差的平方根(RMS -SD)。

○ 計算該組人群在95%置信區間的LSC。

● 每個技術員的最低可接受精確度為：

○ 腰椎：1.9% (LSC=5.3%)

○ 全髖：1.8% (LSC=5.0%)

○ 股骨頸：2.5% (LSC=6.9%)

○ 如果技術員的精確度不能滿足上述最低標準，應該接受再培訓。

● 精確度評估應成為規范化臨床工作的必須。精確度評估并非研究，而且有益于患者，無需倫理委員會批準，應遵守當地輻射安全規定，需患者知情同意。

DXA系統的橫向較準 (略)

術語：椎體骨折評價

● 椎體骨折評價(VFA)為術語，是指用于發現椎體骨折的脊柱骨密度測量。

初次DXA 報告：(必須包括的信息)

● 個人資料(姓名、病歷號、出生日期、性別)

● 申請醫師姓名

● 適應證

● DXA的生產廠商及設備型號

● 測量技術質量及不足，注明某特定的部位或感興趣區無效或沒有包括的原因。

● 每一部位的骨密度(以g/cm2表示)

● 掃描部位，感興趣區(ROI)，如可能，注明左/右側

● T 值和/或Z 值

● 絕經后婦女和50 歲以上男性診斷適用的WHO標準

● 危險因素，包括非創傷性骨折史。

● 骨折危險性描述。如用相對骨折危險性時，必須注明參照人群(例如：青年人群或年齡匹配人群)。ISCD 推薦使用絕對骨折危險性。

● 對繼發性低骨密度的原因作一般性醫學評價。

● 對下一次骨密度檢測的必要性及復查時間的建議。

復查DXA報告

● 注明與哪一次檢測結果和哪一部位進行比較。

● 注明本中心LSC 數值及比較的統計學意義。

● 如果有，報告本次檢查與以前檢查骨密度的顯著化，以g/cm2或百分比表示。

● 注明測量外的一些信息，包括以往檢查的廠家、設備型號和可比性。

● 對下一次骨密度檢測的必要性及復查時間的建議。

DXA報告：可選項目

● 對進一步非骨密度檢測的檢查建議，如X 線平片，MRI，CT 檢查等

● 藥物或非藥物治療的建議

● 與參考人群的百分數比較

● 評估繼發性骨質疏松癥的特別建議

DXA骨密度檢測報告：不應包括的內容

● 在未與以前骨密度比較的情況時，診斷骨丟失。

● 使用“輕度”“中度”“重度”描述骨量減少或骨質疏松癥。

● 對不同的感興趣區做分別的診斷(例如髖部骨量減少，腰椎為骨質疏松癥)。

● 報告中出現類似表達：對不滿80 歲的患者，報告其有相當于八十歲的骨頭。

● 使用非公認測量部位的測量結果。

● 當精確度誤差和LSC 無顯著性變化時，報告BMD存在變化。

VFA報告的內容

● 患者的ID，申請醫生，適應證，檢查的技術質量和檢查結果的解釋

● VFA 隨訪報告應該包括與前次檢查的比較和具臨床意義的變化。

● VFA 報告應該對下列內容進行評價：

○ 無法評價的椎體

○ 變形椎體，該變形是否是椎體骨折

○ 無法解釋的椎體和椎體外病變

● 可選項包括：骨折危險性和是否需要其它檢查的建議

骨小梁分數

● TBS與絕經后婦女的椎體、髖部和主要部位骨質疏松性骨折危險性相關。

● TBS與50歲以上男性的髖部骨折危險性相關。

● TBS與50歲以上男性的主要部位骨質疏松性骨折危險性相關。

● 臨床實踐中不能僅根據TBS確定治療方案。

● TBS可與FRAX(世界衛生組織骨折風險評估工具)和BMD聯合使用，以校正FRAX預測絕經后婦女和老年男性發生骨折的概率。

● TBS對于監測雙膦酸鹽治療絕經后婦女骨質疏松癥無效。

● TBS與患2型糖尿病的絕經后婦女的骨質疏松性骨折危險性相關。

髖關節幾何測量

● DXA測得的髖軸長度(HAL)與絕經后女性髖部骨折危險性相關。

● DXA測得的下列髖參數(橫截面積[CSA]，外徑[OD]，截面模數[SM]，屈曲比[BR]，橫截面慣性矩[CSMI]，頸部軸角度(NSA))不能用于評估髖部骨折危險性。

● DXA測得的下列髖部參數(CSA，OD，SM，BR，CSMI，NSA)不能用于啟動治療。

● DXA測得的下列髖部參數(CSA，OD，SM，BR，CSMI，NSA)不能用于監測療效。

非中央DXA設備(QCT， pQCT, QUS, pDXA)的一般使用原則(略)

非中央DXA設備(QCT， pQCT, QUS, pDXA)的初次報告：必須報告的內容(略)

非中央DXA設備QCT， pQCT, QUS, pDXA報告：可選內容

● 報告可包括以下內容：

○ 進行藥物或非藥物治療的建議

QCT和pQCT

● 檢查

○ 如使用單層QCT，應掃描L1-L3; 如使用3D QCT，應掃描L1-L2。

○ 近端股骨的QCT采集應從股骨頭延伸到骨干近段

○ 如果CT機掃描穩定，基于密度的QCT測量，可用非同步校準來替代同步校準體模。

○ 只有CT機的機器特異性臨界值經過驗證并且掃描穩定后，才能使用隨機CT來篩查脊柱或近端股骨低BMD或低骨強度的患者。

● 診斷

○ 根據WHO標準，根據二維QCT數據計算的股骨頸和全髖T值與相應DXA的T值在診斷骨質疏松癥方面等效。

● 骨折預測

○ QCT 檢測的脊柱骨小梁BMD和中央DXA 檢測的脊柱后前位的BMD對絕經后女性椎體骨折有同等的預測能力。但在男性尚沒有這方面的足夠證據。

○ 無論男性還是女性，尚無足夠證據說明脊柱QCT可以預測髖部骨折。

○ QCT測量的全股骨骨小梁BMD和DXA測量的髖部BMD一樣可以預測絕經后女性和老年男性的髖部骨折。

○ 前臂尺-遠端橈骨pQCT可以預測絕經后女性髖部的脆性骨折，但不能預測脊柱骨折。但在男性尚沒有這方面的足夠證據。

● 治療決策

○ 推薦使用脊柱和股骨的中央DXA檢測結果作治療決策，應盡可能使用。如果QCT和DXA均可用，兩者結果可比，推薦輻射劑量較低的DXA。

○ 然而，如果沒有中央DXA，那么可以使用脊柱QCT 和橈骨pQCT，使用設備特殊閾值并綜合考慮臨床危險因素來判斷骨折風險，如果骨折風險很高，就需要實施藥物治療。

● 監測

○ 使用QCT 檢測腰椎骨小梁骨密度，可以用于監測年齡、疾病和治療相關的BMD變化。

○ 使用QCT 檢測的近端股骨整體和骨小梁BMD可用于監測年齡和治療相關的BMD變化。

○ 使用pQCT 檢測的尺-遠端橈骨的骨小梁和整體骨密度，可以用于監測年齡相關的BMD變化。

● 有限元分析(FEA)

○ 基于QCT的FEA獲得的椎體強度預測絕經后女性的椎體骨折。

○ 基于QCT的FEA獲得的椎體強度預測老年女性椎體骨折可與脊柱DXA相比。

○ 基于QCT的FEA獲得的股骨強度預測絕經后女性和老年男性髖部骨折可與髖部DXA相比。

○ 根據目前WHO T-值定義，FEA不能用于診斷骨質疏松癥。

○ 基于QCT的FEA獲得的椎體或股骨強度，使用有效閾值和聯合臨床危險因素可用于啟動藥物治療。

○ 基于QCT的FEA獲得的椎體或股骨強度可用于監測年齡和治療相關的改變。

○ pDXA, QUS和全身體質成分(略)