双能X线与定量CT QCT骨密度测量体模软件测量骨密度准确性的实验研究

1资料与方法

12. 一般资料选择10头体重在60 kg左右的检 疫合格的健康成年猪作为研究对象,取其新鲜腰椎 骨10节,分别使用双能X线骨密度仪和定量CT测 量骨密度。1.2方法清除猪的腰椎骨周围软组织,将脊柱分 离成单个椎骨,锯断椎弓起始部,得到腰椎椎体进行 测量。使用Hologic Delphi A骨密度仪测量总骨矿 含量和面积骨密度,面积骨密度=总骨矿含量/扫描 面积。使用螺旋CT扫描 仪,将猪椎体10节放置于同一标准水模中,在椎体2016年03月后方放置CT体模,选定后以定位线平行椎体横轴穿 过椎体中部层面进行扫描。将椎体晾干后使用溢出 法测量椎体体积,然后将椎体放人坩埚,放置于800 益马福炉中煅烧9 h,自然冷却后使用电子秤称量灰 重。灰重密度(g/cm3) =灰重/体积,体积骨密度(g/ cm3)=总骨矿含量/椎体体积。皮质骨密度偏离度 =(皮质骨密度-灰重密度)/灰重密度X100%。体 积骨密度=(体积骨密度-灰重密度)/灰重密度伊 100%。1.3观察指标对测量的皮质骨密度、松质骨密 度、总骨矿含量、体积骨密度等进行比较,并分析其 与灰重、灰重密度的关系。1.4统计学方法所有数据均采用SPSS 17.0软 件进行统计分析,计量资料应用平均值依标准差(xs),计量资料组间比较采用t检验,计数资料采用x2 检验,相关性作直线相关分析,P<0. 05为差异有统计学意义。

2 结果

表1两种方法测量骨密度结果及灰重密度

椎体序

DXA

QCT骨密度测量体膜软件

体积骨密度

(g/cm3)

灰重密度

(g/cm3)

总骨矿含量(g)

面积骨密度(g/cm

丨2)皮质骨密度(g/cm3)松质骨密度(g/cm3)

1

5.421

0.782

0.631

0.429

0.452

0. 373

2

5.713

0. 768

0. 604

0. 427

0. 456

0. 372

3

5. 824

0. 749

0.617

0.438

0.461

0.371

4

5. 983

0. 746

0. 625

0. 443

0. 472

0. 384

5

6. 057

0. 772

0. 608

0. 422

0. 475

0. 386

6

7. 262

0.712

0.619

0.441

0. 463

0. 372

7

5. 386

0. 625

0. 629

0. 452

0. 426

0. 343

8

7. 378

0. 782

0. 675

0. 509

0. 473

0. 388

9

4. 893

0. 472

0. 498

0. 317

0. 397

0. 319

10

3. 747

0. 453

0.448

0. 298

0. 367

0. 293

2.1两种方法测量结果及偏离度比较表1为两 种方法测量的结果,由于两种参数单位不同,无法直 接比较,故而用总骨矿含量/体积,得到体积骨密度。 体积骨密度偏离度与皮质骨密度偏离度、松质骨密 度偏离度相较,差异有统计学意义(P<0.05),见表2。

2.2相关性分析猪的腰椎椎体皮质骨密度、松质 骨密度、总骨矿含量、面积骨密度与灰重、灰重密度 有显著相关性(P<0.05),见表3。

表2

偏离度比较(%)

椎体序

DXA体积骨

QCT骨密度测量体膜软件

密度偏离度

皮质骨密度偏离度松质骨密度偏离度

1

0. 212

0.692

0. 151

2

0. 226

0. 624

0. 148

3

0. 243

0. 663

0. 181

4

0. 229

0. 632

0.154

5

0. 232

0. 575

0. 093

6

0. 245

0. 664

0.185

7

0. 242

0. 834

0. 317

8

0. 219

0. 739

0. 312

9

0. 244

0.561

-0.006

10

0. 253

0. 529

0. 018

平均值

0. 212

0.651

0. 157

表3相关性分析

项目

DXA

QCT骨密度测量体膜软件

总骨矿含量

面积骨密度

皮质骨密度

松质骨密度

灰重

0.999( P<0.001)

0.914( P<0.001)

0.983( P<0.001)

0.944( P<0.001)

灰重密度

0.835(P<0.001)

0.922( P<0.001)

0.925( P<0.001)

0.941(P<0.001)

3讨论

骨质疏松是老年患者发生骨折的常见原因,特 别是腰椎压缩性骨折。影响骨折发生的危险因素有 很多,研究发现,骨密度的下降是骨折发生的最主要 原因[4]。测量骨密度时腰椎是最常用的选择,主要 是因为椎体的主体主要是由松质骨构成,松质骨的 代谢转化率是普通皮质骨的8倍[5],其骨量变化更 加容易发现。腰椎作为人体的支柱,承受的重量很 大,若发生骨质疏松会是最容易流失骨质的部位之 一[6],因此本次研究选择椎骨作为测量对象。

本研究结果显示,猪的腰椎椎体的DXAQCT骨密度测量体膜软件的测量结果与灰重、灰重密度具有相关性(P<I. 05),说明两种方法均是诊断骨质疏松的有效手 段。但DXA存在一定局限性。首先,DXA反应的 是二维骨密度,扫描时无法区分皮质骨密度和松质 骨密度,而两者的转化率是不一样的,因此会降低诊 断和治疗的敏感性[7]。其次,DXA检测存在不确定 因素,其骨密度受几何形状的影响,而青少年骨大小 变化较大,这限制了 DXA在低龄患者中的应用。最 后,DXA测量的骨密度是椎体和椎弓整个面积密 度,而退行性骨关节病、骨质增生、主动脉钙化等情 况都会导致骨密度升高[8],前后位置的DXA前侧可能导致椎体前部压缩性骨折不能够及时被发现。而 QCT骨密度测量体膜软件是在常规CT基础上加上体模,通过扫描腰椎 和其下方的参照体模,在CT图像上将ROI定在松 质骨区,经过计算机分析计算松质骨密度值,再计算 椎骨密度平均值[9],反应的是一个三维骨密度,能 区分皮质骨密度和松质骨密度,准确性更高。且受 外力因素影响较小,能够更好反应骨质疏松患者骨 密度的变化。在本次研究中,灰重密度作为一个标准值,松质 骨密度平均偏离度为15. 7%,低于体积骨密度平均 偏离度21.2%。这说明QCT骨密度测量体膜软件能够更加准确的反应 骨质疏松患者骨密度的下降情况,与文献 道基本 一致[|0]。QCT骨密度测量体膜软件测量的骨密度及时通过多层扫描和 三维重组仍旧是局部骨密度,且费用较高,因此在临 床的选择上需要根据实际情况而定。综上所述,DXAQCT骨密度测量体膜软件均为测量骨密度的有效 方法,QCT骨密度测量体膜软件松质骨密度更接近灰重密度,能够更好 反应骨质疏松的骨代谢变化。

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