掌骨X線片圖像分析對骨質(zhì)疏松的診斷價值

王宏，李洪德，何曉躍，常愛利，戰(zhàn)春玉

(淄博市齊都醫(yī)院影像科，山東 淄博 255400)

?

掌骨X線片圖像分析對骨質(zhì)疏松的診斷價值

王宏，李洪德，何曉躍，常愛利，戰(zhàn)春玉

(淄博市齊都醫(yī)院影像科，山東 淄博 255400)

目的 探討掌骨X線片圖像分析對骨質(zhì)疏松的診斷價值。方法 對經(jīng)能量超聲(QUS)檢查80例女性病人進行手部正位X線攝片，在計算機上測量第二掌骨中部骨橫徑、髓腔橫徑及第二掌骨遠段光密度值，并計算掌骨指數(shù)。將X線片所得數(shù)據(jù)與QUS測量結(jié)果(骨硬度指數(shù))按年齡分組并進行統(tǒng)計學處理。結(jié)果 不同年齡組掌骨指數(shù)、骨硬度指數(shù)、掌骨遠段光密度值比較差異有顯著性(F=11.32～18.29，P<0.05)，表現(xiàn)為50歲以后，隨著年齡增長掌骨指數(shù)、骨硬度指數(shù)呈下降趨勢，掌骨遠段光密度值呈上升趨勢。骨硬度指數(shù)與掌骨遠段光密度值呈線性負相關(guān)(r=-0.80，P<0.01)，與掌骨指數(shù)呈線性正相關(guān)(r=0.75，P<0.01)。結(jié)論 掌骨X線片圖像分析對于骨質(zhì)疏松的早期診斷和預(yù)防具有積極臨床意義。

光密度測定法,X線；骨質(zhì)疏松；診斷

雙能X線測量法測定的骨密度值是業(yè)內(nèi)公認的診斷骨質(zhì)疏松的金標準。然而，由于國內(nèi)醫(yī)療資源分布不均衡，對于相當一部分人群，特別是農(nóng)村人群，常規(guī) X 線平片檢查仍然是最常用的和首選的檢查方法[1]。傳統(tǒng)X線片法由于受主客觀因素的影響，對骨質(zhì)疏松的診斷存在敏感性低、評估結(jié)果差異性大等不足，一定程度上影響了其臨床應(yīng)用與推廣。本研究旨在探討X線片圖像分析對骨質(zhì)疏松的診斷價值。現(xiàn)將結(jié)果報告如下。

1 對象與方法

1.1研究對象

2012年12月—2013年9月，選擇于我院行能量超聲(QUS)檢查，且同意進一步行X線平片檢查的女性病人共80例，年齡23～84歲，平均49.8歲，其中20～39歲19例，40～49歲17例，50～59歲30例，60歲以上14例。

1.2骨密度測定方法

病人坐位，采用GE公司生產(chǎn)的Achilles QUS骨密度儀測量骨硬度指數(shù)。

1.3數(shù)字X線片拍攝

采用荷蘭Philips公司生產(chǎn)的Philips VR數(shù)字拍片機(DR)拍攝病人非優(yōu)勢手標準手正位片，攝片條件恒定為：46 kV、4.00 mAs、16.2 ms，X線球管與平板探測器距離為80 cm，獲取圖像后采用默認對比度保存。

1.4X線片圖像測量方法

采用Imagepro-Plus 6.0圖像分析測量軟件，測量第二掌骨中部骨橫徑、髓腔橫徑以及第二掌骨遠段光密度值，并計算掌骨指數(shù)。掌骨指數(shù)為第二掌骨中部皮質(zhì)橫徑(掌骨橫徑-髓腔橫徑)與同點掌骨橫徑的比值。

1.5統(tǒng)計學處理

2 結(jié) 果

2.1不同年齡組掌骨各項指標比較

不同年齡組掌骨指數(shù)、骨硬度指數(shù)、掌骨遠段光密度值比較差異有顯著性(F=11.32～18.29，P<0.05)，表現(xiàn)為50歲以后，隨著年齡增長掌骨指數(shù)、骨硬度指數(shù)呈下降趨勢，掌骨遠段光密度值呈上升趨勢，而20～39歲組與40～49歲組間差異無顯著性(P>0.05)。見表1。

2.2骨硬度指數(shù)與年齡、掌骨指數(shù)、掌骨遠段光密度值相關(guān)分析

骨硬度指數(shù)與掌骨指數(shù)呈線性正相關(guān)(r=0.75，P<0.01)，與年齡、掌骨遠段光密度值呈線性負相關(guān)(r=-0.65、-0.80，P<0.01)。見圖1～3。以年齡、掌骨指數(shù)和掌骨遠段光密度值為自變量，以骨硬度指數(shù)為因變量進行回歸分析，得到如下回歸方程：骨硬度指數(shù)=103.05-0.26×年齡+42.45×掌骨指數(shù)-48.70×掌骨遠段光密度值。復(fù)相關(guān)系數(shù)(MultipleR)=0.87，R2=0.75，調(diào)整R2=0.74，估計值的標準誤=7.65，P<0.01。見表2。

表1 不同年齡組掌骨各項指標比較

表2 骨硬度指數(shù)與年齡、掌骨指數(shù)、掌骨遠段光密度值回歸分析

圖1 骨硬度指數(shù)與年齡相關(guān)分析 圖2 骨硬度指數(shù)與掌骨指數(shù)相關(guān)分析 圖3 骨硬度指數(shù)與掌骨遠段光密度值相關(guān)分析

3 討 論

骨質(zhì)疏松為中老年人易患的一種全身性骨病，以骨強度降低、骨折危險性增加為特征，嚴重影響中老年人特別是絕經(jīng)期婦女的身心健康，給生活質(zhì)量帶來巨大影響[2]。有資料報道，我國骨質(zhì)疏松病人多達8 000萬[3-5]，骨質(zhì)疏松已引起國內(nèi)醫(yī)療界及全社會的重視與關(guān)注。骨質(zhì)疏松的診斷方法多樣，其中骨量指標的測量是診斷骨質(zhì)疏松最有效方法之一，也是目前醫(yī)療界公認和普遍采用的方法[6]。在國內(nèi)，由于骨密度儀分布存在著不均衡性，X線片法診斷骨質(zhì)疏松仍然是大多數(shù)醫(yī)院尤其是基層醫(yī)院常用和首選方法，對于嚴重骨質(zhì)疏松病人特別是伴發(fā)骨折的病人，X線平片也是隨訪的重要手段[7]。傳統(tǒng)X線片法多采用肉眼觀測骨組織透光度、骨小梁形態(tài)及分布、骨皮質(zhì)厚度及形態(tài)特征、骨結(jié)構(gòu)形狀改變等。也有學者根據(jù)觀察部位的不同采用相應(yīng)的骨指數(shù)對骨質(zhì)疏松進行半定量評估[8]。但上述征象的評估受透照條件、觀察者經(jīng)驗等諸多因素影響，且X線出現(xiàn)陽性征象的閾值較低，一旦出現(xiàn)陽性征象，此時骨礦含量的丟失多已超過30%[9]。傳統(tǒng)X線片法診斷骨質(zhì)疏松的敏感性、特異性都有待提高。

近年來，隨著數(shù)字化拍片的推廣，X線圖像的采集更加方便、可靠，采用統(tǒng)一的攝片條件、攝片距離和圖像后處理技術(shù)，使X線圖像的人為干擾因素明顯降低。專業(yè)圖像分析軟件的開發(fā)，使計算機圖像處理技術(shù)已經(jīng)具有很強的定量處理能力，這為X線片圖像信息的數(shù)值化、精確化提供了有力的技術(shù)基礎(chǔ)。測量結(jié)果數(shù)值化，測量數(shù)據(jù)經(jīng)統(tǒng)計學處理，可達到客觀定量評估的目的，從而減少了主觀評判的差異性。X線圖像上的灰度高低主要取決于穿透組織結(jié)構(gòu)的X線量的多少，即骨組織中礦鹽的多少。故X線圖像的灰度值(即該點的光密度)能夠反映骨組織骨密度值的高低。國內(nèi)多位學者對改良RA法結(jié)合計算機技術(shù)診斷骨質(zhì)疏松進行了探討[10-11]。

為探討外周骨評估骨質(zhì)疏松的敏感指標，本研究拍攝病人非優(yōu)勢手正位圖像(掌骨不負重、周圍組織干擾少,是外周骨評估骨質(zhì)疏松優(yōu)先選擇的部位)，在電腦上采用圖像分析軟件分別測量第二掌骨中部橫徑、髓腔橫徑及第二掌骨遠段光密度值，并計算出掌骨指數(shù)。所得數(shù)據(jù)與QUS測定的骨密度結(jié)果進行對比分析，結(jié)果顯示掌骨遠段光密度值、掌骨指數(shù)、骨硬度指數(shù)密切相關(guān)，并隨年齡增長表現(xiàn)出極為一致的變化規(guī)律，是反映骨質(zhì)疏松的敏感指標。X線片圖像分析法用電腦軟件計算骨量，準確性高，價廉，易于普及，在當前尚無骨密度儀的醫(yī)院，特別是基層醫(yī)院有著廣闊的應(yīng)用前景。同時，本研究還對年齡、掌骨指數(shù)、掌骨遠段光密度值與骨硬度指數(shù)進行回歸分析，得到了回歸方程，通過此方程，可以參照個體的年齡、掌骨指數(shù)、掌骨遠段光密度值，大體估算骨硬度指數(shù)，間接估測骨密度，為骨質(zhì)疏松的診斷、預(yù)防提供參考。希望通過后期大量臨床調(diào)查，在大樣本量的情況下得到真實可靠的骨密度參考值。甚至通過程序設(shè)計，將設(shè)計程序植入X線機主機內(nèi)，使之在拍攝X線片的同時輸出骨密度值，為骨質(zhì)疏松早期定量診斷提供可靠參考。

[1] 丁宏,徐秋貞,鄧鋼,等. 影像學與骨質(zhì)疏松癥關(guān)系的研究進展[J]. 實用老年醫(yī)學, 2011,25(4)：280-283.

[2] AMIN S, FELSON D T. Osteoporosis in men[J]. Rheum Dis Clin North Am, 2001,27(1):19-47.

[3] 閆文都. X線數(shù)字攝影在老年性骨質(zhì)疏松癥中的診斷應(yīng)用[J]. 中國實用醫(yī)藥, 2011,25(25)：51-52.

[4] 莊子穎,陳長青. 骨密度檢測方法的演變及其進展[J]. 亞太傳統(tǒng)醫(yī)藥, 2010,6(12)：176-178.

[5] 樸俊紅,龐蓮萍,劉忠厚,等. 中國人口狀況及原發(fā)性骨質(zhì)疏松癥診斷標準和發(fā)生率[J]. 中國骨質(zhì)疏松雜志, 2002,8(1)：1-7.

[6] 蘇楠,向青,劉忠厚. 放射吸收技術(shù)(RA)在骨質(zhì)疏松診斷中的應(yīng)用[J]. 中國骨質(zhì)疏松雜志, 2002,8(2)：188-189.

[7] 吳燕平,靳激揚. 重視骨質(zhì)疏松癥的影像學評估[J]. 實用老年醫(yī)學, 2011,25(4)：284-287,291.

[8] 楊新慧,張登福,蔣大宗. 用紋理分析對骨質(zhì)疏松作定量評估的研究[J]. 生物醫(yī)學工程學雜志, 2001,18(3)：403-407.

[9] 余衛(wèi). 骨質(zhì)疏松診斷及骨礦含量測定方法[J]. 中國臨床醫(yī)生, 2006,34(7)：7-11.

[10]陶慶樹,周振雷,王艷,等. 計算機X線片骨放射密度法在蛋雞骨質(zhì)疏松癥研究中的應(yīng)用[J]. 現(xiàn)代生物醫(yī)學進展, 2006,6(6)：6-8.

[11]郭世紱,羅先正,邱貴興,等. 骨質(zhì)疏松基礎(chǔ)與臨床[M]. 天津：天津科學技術(shù)出版社, 2001：233-235.

(本文編輯 馬偉平)

THE VALUE OF METACARPAL X-RAY IMAGE ANALYSIS IN THE DIAGNOSIS OF OSTEOPOROSIS

WANGHong,LIHongde,HEXiaoyue,CHANGAili,ZHANChunyu

(Department of Radiology, Qidu Hospital of Zibo, Zibo 255400, China)

ObjectiveTo assess the value of metacarpal X-ray image analysis in the diagnosis of osteoporosis.MethodsAn X-ray film was taken on hands in 80 female patients after examined by quantitative ultrasound (QUS). The transverse diameter of central part of the second metacarpal bone and medullary cavity, and the optical density value of the distal segment of the second metacarpal bone, were measured on computer. The metacarpal index was calculated. The data of X-ray films and QUS results-bone stiffness index-were divided into groups according to age, and analyzed statistically.ResultsThe differences among different age groups were significant with regard to metacarpal index, bone stiffness index, and optical density of the distal metacarpal bone (F=11.32-18.29，P<0.05). The mean metacarpal index and bone stiffness index declined along with age after 50 years old and optical density value of the distal metacarpal bone elevated. Stiffness index was negatively correlated with the optical density value of the distal segment of the second metacarpal bone (r=-0.80，P<0.01), and positively correlated with metacarpal index (r=0.75，P<0.01).ConclusionMetacarpal X-ray image analysis is of positive clinical significance in the early diagnosis and prevention of osteoporosis.

densitometry, X-ray; osteoporosis; diagnosis

2014-01-11;

2014-08-08

王宏(1868-)，男，碩士，副主任醫(yī)師。

R445

A

1008-0341(2015)03-0317-03