浅议骨密度测量方法
来源:用户上传
作者:
摘要：简述骨密度的常用测量方法，包括定量CT测量法（Quantitative Computed Tomography，QCT）、X射线平片技术、单光子吸收（SPA）技术、双光子吸收（DPA）技术、双能X射线吸收技术（DEXA）、定量超声（QUS）、以及中子活化分析法，介绍了这几种方法的原理差异及其利弊。
关键词：骨密度；测量方法
1测量方法
目前，常用的骨密度测量方法有：定量CT测量法（Quantitative Computed Tomography，QCT）、X射线平片技术、单光子吸收（SPA）技术、双光子吸收（DPA）技术、双能X射线吸收技术（DEXA）、定量超声（QUS）、以及中子活化分析法等。
1.1 定量CT测量方法
用CT机进行骨矿物质含量（BMC）的定量检查称为定量CT即QCT骨密度仪系统，可在任何位置测量骨小梁和皮质骨骨矿物质含量。测量时，还需使用一个聚乙烯和羟磷酸钙制成的定标模体，同步扫描用以校准机器的漂移。
QCT方法采用CT断層图像测量三维的体积骨密度，这提高了骨密度测量的灵敏度和准确性。与其他检查相比，定量CT测量是唯一可选择性测量皮质骨或松质骨骨矿物质含量的方法，可以敏感地反映出骨丢失的程度，并且可以对治疗效果进行准确评估。QCT测量方法中定标体模是必需的，将定标体模放置在人体下方一起扫描，然后在CT图像上设置感兴趣区域，测量人体的CT值和已知骨矿物质含量的定标体模的CT值，通过计算机处理，将CT值转换成骨密度值。
QCT骨密度技术测量方法简单，并且在精确性和敏感性上优于其它骨矿物质密度测量技术，但在测量的同时必须使用制作工艺复杂、成本高的定标模体，而且采用QCT骨密度技术测量方法患者接受的射线量较大，为单光子吸收技术的50～100倍，为双能X射线吸收技术的30～50倍。这些因素限制了QCT骨密度测量方法的应用。
1.2 X射线平片技术
X射线平片技术主要是通过在被测部分拍摄X射线平片并根据不同骨量对X射线吸收的差异，形成不同的灰度，采用肉眼观察骨组织与其旁的软组织之间的密度差来判断骨矿物质密度，差异大则骨密度高，差异小则骨密度低，无差异则骨密度最低。此外，骨纹粗而密集者骨密度高，骨纹细而稀疏者骨密度低，骨皮质厚者骨密度高，反之则低，严重的骨质疏松症时，骨纹细少且伴随皮质骨呈线状，X射线平片技术测量骨矿物质密度是一个主观判断的过程，不能用于早期诊断，不能发现早期骨质丢失。
1.3 单光子吸收技术
单光子吸收技术使用放射性核素125碘或241镅作为测量的发射源，通过计算单一能量的γ射线穿透人体组织衰减后在探测器上所测量到的射线信号强弱，转换得出骨矿物质含量。单光子吸收技术与单能X射线吸收技术工作原理基本相同，在检查过程中，都需要将测量部位放入水中或用水囊包裹被测部位，测量精度为1～2%。因同位素衰减而放射源不稳定，导致精密度差，另外同位素不易保存，因此单光子吸收技术逐渐被单能X射线吸收技术所取代。
1.4 双光子吸收技术
双光子吸收技术使用两种核素作为放射源，从而得到两种的衰减曲线。该方法减少了软组织对测量的影响，可以测量全身的各个部位，但扫描时间长，辐射量大，放射源需要经常更换，成本高，因此逐渐被其它方法取代。
1.5双能X射线吸收技术
双能X射线吸收技术是在双光子吸收法的基础上发展起来的，由X射线球管发射高能量和低能量的X射线，计算机处理接收到的信息得出骨矿物质含量。该方法可测量全身任何部位的骨密度，分辨率高，是双光子吸收法的10倍，测量时间短，全身扫描仅需10至15分钟，辐射剂量小，目前作为骨密度测量中的金标准在临床的应用相当广泛。但该方法测量的是平面骨密度（单位为g/cm2或mg/cm2），受组织叠加的影响，脊柱的后柱结构往往掩盖了真正反映骨密度的椎体骨小梁。近期有研究者进行了一项显微CT下的骨密度研究，该研究证明DXA技术测得的骨密度并不能真正反映脊柱骨密度，该测量结果更多地反映的是椎体后方结构的贡献。
1.6 超声波测量技术
目前利用超声波进行骨密度测量有两种方法：声速法和宽带超声衰减法。声速检测法是用一特制的长形探头，在胫骨中段扫描，探头一端发射声波，送入胫骨。由于骨组织对于声波的传播速度远大于软组织，故声波进入人体后，在探头另一端接收的首先是沿骨组织传播的声波，由此可测定声波在病人胫骨上的传播速度。宽带超声衰减法主要基于超声波穿过身体组织时发生衰减的原理，衰减量与组织特性有关，根据稀疏的骨组织和正常健康的骨组织对于超声波的响应并不相同原理来测量骨密度值。超声波测定法与双能X射线吸收技术具有良好的相关性，该法操作简便，安全，使用成本低廉，目前活跃于临床应用中。然而，超声波测定法的缺点是测试部位受限，只能对皮质骨进行测量，不能测量松质骨。
1.7中子活化分析法
首先用核射线轰击人体内无放射性的48Ca，使之成为具有活性的放射性49Ca，再利用高分辨率的铬探测器对49Ca发出的高能射线立即进行测量。但由于在测量过程中病人受到高剂量辐射，并且价格昂贵成本高。目前仅仅用于实验研究，没有得到推广。
2 结论
目前，双能X射线吸收法以其优良的测量结果的准确性和精确性，被作为临床上骨密度测定的金标准，而超声波测量法操作简便，安全无害常被用于筛查和体检中使用。
参考文献
[1]医学影像中骨组织定量分析关键技术研究与应用[D]. 东北大学，2012.
作者简介：宁新宇（1967）女，本科，工程师，主要从事医学计量研究工作。沈阳市市场监管事务服务与行政执法中心（沈阳市检验检测中心），工程师。
黄锦锋（1985）男，硕士，国家一级注册计量师，主要从事医学计量研究工作。沈阳市市场监管事务服务与行政执法中心（沈阳市检验检测中心），工程师。
（作者单位：沈阳市市场监管事务服务与行政执法中心
（沈阳市检验检测中心）
转载注明来源:https://www.xzbu.com/1/view-14727918.htm
