成都华西华科研究所研发定量CT QCT骨密度体模软件分析中老年腰椎QCT骨密度测量体膜软件检测方法及骨质疏松症与脊柱脆性骨折相关性的研 究

【摘要】目的应用QCT测量武进区城乡中老年人腰椎骨密度，掌握骨质疏松、脊柱骨折发病情况，分析骨质疏松症 与脊柱脆性骨折的相关性。方法对武进区600例城乡志愿者行上腹部低剂量QCT扫描，测量腰椎骨密度，记录脊柱骨 折发生情况，依据骨质疏松诊断标准分为骨密度正常、低骨量、骨质疏松、严重骨质疏松四组，采用方差分析、卡方检验比 较四组间骨密度测量值、脊柱骨折发生情况有无明显统计学差异。绘制脊柱脆性骨折发生部位统计图。结果骨质疏 松检出率为24. 83% (149/600),严重骨质疏松组脊柱脆性骨折检出率（54. 5%)最高，其次为骨质疏松组（15. 5%),四组 间骨密度测量值无统计学意义（P =0.1328),而脊柱脆性骨折发病情况有显著统计学意义（P =0.000<0.01)。脊柱脆 性骨折主要位于LpT^L^检出率分别为31. 14%、9.5%和11.48%。结论QCT测量腰椎BMD为OP早期发现、早期 治疗和预防脊柱脆性骨折及预测骨折再发生提供了可靠的临床依据。脊柱脆性骨折的发病率与OP严重程度存在一定 正相关。

【关键词】骨密度;体层摄影术,x线计算机;骨质疏松;脊柱;脆性骨折

骨质疏松症（osteoporosis，OP)是中老年人、尤 其是绝经后妇女的常见疾患，已成为全球性公共健

康问题，其相关脆性骨折是最常见的严重的并发症， 致残率较高，严重影响患者生活质量。早期诊断OP 是对其进行治疗和预防脆性骨折的关键。目前骨密

度（bone mineral density，BMD)测量是公认的 OP 早期诊断的重要指标之_。双能X线骨密度测量 (dual X-ay absorptionmetry, DXA)是目前比较公认 的诊断骨质疏松的标准，但DXA是平面投影技术, 测量的是面积骨密度，测量结果受到被测部位骨质 增生、骨折、骨外组织钙化和位置旋转等的影响。而

定量 CT (quantitative computed tomography, QCT)米

用临床CT扫描机，加QCT专业体模和分析软件对 人体骨密度进行测量。QCT测量的骨密度是真正 的体积骨密度（vBMD,单位mg/cm³),其测量结果 不受测量感兴趣区周围组织的影响。现应用QCT 对武进地区600例中老年人志愿者腰椎进行BMD 测量，旨在掌握武进区中老年腰椎骨密度情况，分析 0P与脊柱脆性骨折的关系，从而为早期诊断、治疗 OP及预防脊柱脆性骨折发生、预测骨折再发生提供 可靠的临床依据。

1资料与方法

I.   —般资料

收集2016年4月~2016年7月武进区600例 城乡志愿者，男246例，女354例，年龄43 ~ 82岁， 志愿者均签署低剂量上腹部QCT临床应用价值的 全国多中心研究知情同意书。

1.2检查方法

应用西门子Somatom Definition AS 128层螺旋 CT;采用Mindways公司的5样本固体体膜进行校 准。对受检者均行腰椎MSCT扫描，采集容积数据， 脊椎正侧位定位相扫描范围至少应包括T₄ ~ L，，螺 旋数据采集为上腹部（上界为膈顶上缘，下界位于 腰5椎体下缘）范围，扫描时受检者正常呼吸。CT 扫描参数:扫描床高154cm,管电压120kVp,管电流 150mAs,重建层厚1mm,采集视野FOV 500,矩阵 512x512。扫描完成后将重建出的1mm层厚数据 传输至QCT pro工作站。因L2〜4椎体间BMD值差 异无统计学意义^m ,分别测量2个椎体松质骨BMD (单位mg/cm³),椎体明显骨折、变形者除外^2-3。 于椎体中部标记ROI,避开椎体周围的皮质骨和椎 体后部的基椎静脉走行区，取均值。

腰椎QCT骨质疏松诊断采用国际临床骨密度 学会（ISCD)2007年及美国放射学院（ACR)2013年 建议使用的标准，依据诊断标准将受试者分成四组： 骨密度正常、低骨量、骨质疏松、严重骨质疏松，见表 1,分别计算BMD均值及OP、脊柱脆性骨折发病情 况和骨折发生位置。

表1腰椎QCT骨质疏松诊断标准

	骨密度正常	低骨量	骨质疏松	严重骨质疏松
BMD	多 120mg/cm3	80 ~ 120mg/cm3	50 ~ 80mg/cm3	矣 50mg/cm3

1.3统计学分析

采用CHISS (奇思）统计软件。计量资料以x ± s表示，四组间BMD的比较采用方差分析，四组 间脊柱脆性骨折发病情况的比较采用卡方检验，P <0.01为差异有统计学意义,绘制脊柱脆性骨折发 病部位构成图。

表2四组腰椎QCT骨密度测量结果

(X 土 s )(单位：mg/cm³)

BMD	人数（例）	均值	标准差
骨密度正常	222	151.434	25.824
低骨量	229	100.537	11.684
骨质疏松	116	68.580	8.912
严重骨质疏松	33	39. 812	24.789

F =1.9310, P =0.1328

2结果

武进区城乡600例志愿者定量QCT腰椎骨密 度测量情况，见表2。各组间BMD测量值比较无统 计学差异（P >0.01)。骨质疏松总检出率为

24. 83% (149/600 ),其中严重骨质疏松组占

2.   14% (33/149)。脊柱脆性骨折发病情况，见表

3。各组间比较有统计学差异（P <0.01)。定量 QCT检出脊柱脆性骨折43例，共计61个椎体,Lp T_u椎体发病率分别为31.14%、29.5% (图1)。

表3四组脊柱脆性骨折发病情况

BMD	脊柱脆性骨折（例）		合计
	有	无
骨密度正常	1	221	222
低骨量	6	223	229
骨质疏松	18	98	116
严重骨质疏松	18	15	33
合计	43	557	600

卡方= 145.6673;自由度=3; P 值=0. 0000

3讨论

0P是一种进行性发展的、全身性的骨骼系统疾 病，以骨量减低和骨组织微结构退化为特征，并导致

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图1武进区600名城乡志愿者定量QCT检出脊柱脆性骨折发病 位置情况

骨强度减低、骨脆性增加以及骨折易感性增高^H。 脆性骨折是骨质疏松最常见的并发症之一，可使患 者致残，并严重影响患者的生活质量。因此，对OP 的早期诊断和预防非常重要，其早期诊断的主要方 法是骨密度（bone mineral density, BMD)测量。

DXA是目前公认的诊断OP的金标准，但测量 的是面积骨密度。由于不同骨骼部位随年龄增长的 骨丢失方式和丢失率不同，松质骨的表面积与体积 之比较大，其代谢转换率为皮质骨的8倍。因此，富 含松质骨的中轴骨骨量丢失速度较以皮质骨为主的 外周骨快。此外，皮质骨的大量丢失始于中年女性 和75岁以上男性，而松质骨的大量丢失在年轻即可 开始并持续_生⁰。故应用QCT选择性测量松质 骨骨密度，能更精确的诊断骨质疏松。本组应用 QCT测量BMD结果显示骨质疏松发病率为 24. 83% (149/600),与国内文献报道一致⁰ ,但四组 间BMD均值比较无显著统计学差异，可能与未纳入 性别、年龄、身高等OP危险因素有关。

脆性骨折，即骨质疏松性骨折，是诊断骨质疏松 的标准之也是OP最常见的严重并发症，脆性骨 折患者不论骨密度测量结果如何，都可诊断为骨质 疏松^H ,骨折好发于脊柱、髋部和前臂⁰⁸。QCT扫 描定位像及QCT pro工作站1mm重建图像均可以 很好显示并诊断椎体骨折。本组资料示四组间脊柱 脆性骨折发病情况有明显统计学差异，且严重骨质 疏松组脊柱脆性骨折发病率最高，约54.5% (18/ 33),表明骨密度越低，脊柱脆性骨折发病率越高。 此外，骨质疏松性脊柱骨折被认为是发生再骨折的 高危因素，又是预测再次骨折发生的最重要指 标⁰⁵"⁸ ,它反映了患者骨结构的退变和骨强度的下 降。本组数据发现脊柱脆性骨折好发部位依次为 2370

“、。、:^^这与胸腰段^^-^脊柱解剖结构的 内在因素及骨密度减低到_定程度时轻微外力甚至 自身的活动等有关⁰⁹⁴¹。

本文主要不足在于骨密度正常、低骨量、骨质疏 松、严重骨质疏松四组间BMD值的比较，未排除性 别、年龄、绝经史等OP危险因素的影响，故需要纳 入OP危险因素,再进行深入的统计学分析。

总之，骨质疏松症与脊柱脆性骨折关系密切，脊 柱脆性骨折的发病率与OP严重程度存在_定正相 关。应用QCT测量腰椎BMD为OP早期发现、早期 治疗及预防脊柱脆性骨折及骨折再发生提供了可靠 的临床依据。

成都华西华科研究所研发生产QCT骨密度测量体模软件系统

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