摘要 ：目的 成都华西华科研究所研究QCT通过分别对 比容积性定量 CT(vQCT)、双能 x射线 吸收法 (DXA)与灰 化法测量 股骨近端骨密度结果 ，确定并对 比相关性 ，进 行指导临床骨质疏 松诊 断及治疗 。方 法 选 取 2O个 尸体股 骨近端标本 ，先使用 DXA骨密度仪扫描 ，测 得骨矿含量 (BMC)及 骨密度(BMD)。再对标 本相 同部 位行64层螺旋 CT扫描 ，数据导 人 Osteo CAD软件 自动分 析得 出骨密度 值。应用 灰化 法得 出标本灰质 量密度 。所有资料进行统计分析分 别确定 并对 比 vQCT及 DXA测量 的骨密度 值与灰 密度 之间 的相 关性 。结果 vQCT测量 股骨颈骨密度 与灰质量 密度线 性相关 性较 好 (r=0．852，P<0．01)，DXA与灰质量密度的相关性略差 (r=0．807，P<0．01)。结论 vQCT测得 的骨 密度 较 DXA与灰质量密度线 性相关性更好 ，可靠性 高 ，对于诊断骨质疏松 ，预测骨质疏 松性骨 折 ，评 价 、指 导骨质疏 松骨折 手术更 有应用价值 。

关键词 ：骨密度 ；骨质疏松 ；容积性定量计算机体层摄 影术 ；双能 x线吸收法

骨 质 疏松 症 (osteoporosis，OP)是 以骨 量 减 少 、骨组 织微 细结构 退化 导致 骨脆 性 增加 和骨 折危 险性增 高为 特征 的一 种 全 身性 骨骼 疾 病 ，已成 为 影 响健康 的严 重疾病 之 一 。 目前 对其 诊 断重要 指标—— 骨密度 (bone mineral density，BMD)的测量 方法 ，应用较普 遍 较精 确 的 有 双 能 x射 线 吸 收 法 (dua1．energy

X—ray absorptiometry，DXA)和 定 量 CT(QCT)测 量法。目前认为 QCT是贴 近真正意义上 的体积性密度 的定量方 法 ，不 受骨体 积大小 的影 响 ，对反 映骨量丢失 和治疗 反应更 敏感 ；可得到 骨的大 小 、形态 等几何参 数 。容 积性 QCT(volumetricQCT，vQCT)经普通 QCT改进 ，是惟 一可在 三维 空 间分布 上衡 量骨 强度 的方法 ⋯ 。股 骨近 端结 构 复 杂 ，三维 骨 密度 差别大，vQCT技术 已推广应用该部位骨质疏松的评估 ，

对提高股 骨颈 和三角 区骨密 度测定 的精确 度有很大帮助，又能分别对松质骨和皮质骨进行分析 ；可取得几何形状 及生物 学 相关 的参 数 ，显 著 提 高测 算 股骨近端骨强 度 能力 。本研 究 通 过 分 别 对 比 vQCT法 、DXA法与灰 化法 测量人 股 骨近 端 骨密度 结 果 ，确 定并对 比相关性 ，进行指导临床骨质疏松诊断及骨折治疗 。

1．1 研究对 象及 材料

选取 l0具人 尸 体 髋部 标 本 (男 性 4具 ，女 性 6具 ，福尔马林浸泡保存 4±2个月)，详细检查标本的健康记录和 x光片，以剔除患有髋关节疾病、畸形 和肿 瘤 的 标 本 ，双 侧 共 计 20个 股 骨 近 端 标 本 。

Norland RX一36 DXA骨密 度仪 (美 国 Norland公 司 )、Philips Brilliance 64螺 旋 CT(荷 兰 Philips公 司 )、Osteo CAD 1．0分 析 软 件 及 附 带 标 准 体 模 (中 国Neusoft公 司 )、工 作 站 (酷 睿 双 核／1G／160G)、电 子天平 (Sartrius，准 确 度 为 1／10000 g，瑞 士 )、调 温 式马福 炉 (上 海 生 产 )、500 mL量 筒 、坩 锅 、SPSS 11．5分析软件。

1．2 骨密 度测 量

1．2．1 DXA测 量 ：髋 部 标 本 以 双层 塑 料 袋 密 封 后仰卧于塑料水箱底部中央，加水至 20 em深 ，使用DXA骨 密度 仪 以 股 骨 颈 为 中心 前 后 位 自动 扫 描 。

扫描前骨密度仪先作质量保证与标准体模扫描 ，检测正 常后扫 描 标 本 。DXA 测 量 的 结果 包 括 两 个 参数，一个 为骨 矿含量 (BMC，g)，另 一个 为骨 密度(BMD，g／cm )，等 于 BMC除 以扫 描面积 。

1．2．2 vQCT测量 ：将 标 准体 模 放 于标 本 下 方 仰 卧于水箱底部加水后，使用 Philips 64层螺旋 CT扫描并重 建 ，扫 描 参 数 ：1．00 mm(Slice Thickness)、一0．5 mm(Silce Increment)、120 kV、200 mAs。通过工作 站应用 Osteo CAD 1．0软件 自动分 割股 骨 近端及髋臼，分析得出股骨近端及股骨颈骨密度(BMD，g／cm )和相应 骨矿含 量 (BMC，g)。

1．2．3 灰化测量 ：解剖分割出股骨并尽量剔除其软组织 ，放入 编号 的布 袋 中置 于锅 内沸 煮 至骨 表 面 附着的软组织完全松解脱离。将骨标本晾干后锯掉股骨 干部分 制成股 骨 近端 标 本 ，然后 手 动 分割 出股骨头 、股骨颈及粗隆部分 ，利用浸 出法测出各部分体积(精确至 0．1 mL)。将 骨标本分别置入编号的坩埚后 ，放 于 马福 炉 内加 温至 600~C保 持 恒 温 8 li，取 出于干燥皿中降温至室温 ，使用 电子分析天平称出其

质量(精确至 0．1 mg)。根据密度 =质量／体积，得出标本 灰质量 密度 (g／cm )。

1．3 统计 学处 理

资料运用 SPSS软件进行相关度分析分别确定CT测量及 DXA测量的骨密度值与标本灰密度之间的相关性，用 Students’S法检验均数之间差别 的显著性 。

2．1 DXA测 量结果

标本经 DXA测量得 出股骨 颈部 分骨矿含 量(BMC，g)及 骨密度 (BMD，g／cm )，结 果见表 1。表 1 DXA测量结果( ±s)

2．2 vQCT测 量结 果

标本经 vQCT测量得出股骨近端及股骨颈骨密度 (BMD，g／cm。)和相应骨 矿含量 (BMC，g)，结 果见表 2。表 2 vQCT测量结果(i±s)

2．3 灰化 测量 结果

标本经灰化测量得出股骨近端及股骨颈体积(cm )和相应 灰 化质 量 (g)，并 根 据 密度 =质 量／体积 ，得 出标本 灰质 量密度 (g／cm。)，结果 见表 3。表 3 灰化测量结果 ( ±s)部位 体积 (c田 ) 质量(g) 密度(g／er a )股 骨 颈 13．35±2．3114 6．8906． 4 -1．2173 0．5175． 4 -0．0821股骨近端 107．35±15．9118 54．5333- 4 -13．0807 0．5068 4-0．0918

2．4 3种 测量 方法结 果相关 度结果运用 SPSS软件进行相关度分析分别确定

CT测量及 DXA测量的骨密度值与标本灰密度之间的相关 性及骨 矿含 量与灰 化质量 的相关 性 。

3 讨论

成都华西华科研究所研究髋部 骨 折 是 骨 质疏 松 引 起 骨折 中数 量 最 大 ，程度最 严 重 的 一 种 ，1年 内死 亡 率 比无 髋 部 骨折 者 高15％ ～20％ 。就 预测 髋部 骨 折而 言 ，有 研究 证 实 ，髋部 BMD测 量是诊 断 髋 部 骨质 疏 松 和预 测 髋 部 骨 折的首 选方 法 。其 中股 骨 Ward三 角 区被 一 些 研究认定为是评估骨质 疏松性 骨折危 险性 的最敏感 部位 ，随着 年 龄 的增 长 BMD 丢失 速 度为 Ward三 角 区>股骨粗 隆部 >股骨颈 >腰 2～4 。高龄人 群发生股骨粗隆部骨折 的概率较股骨颈明显增 高，腰椎测定 常常 会受 到干 扰 而不能 真实 反应 实 际 的骨 量 丢失量 。许 多学 者认 为 Ward三 角 区对 骨 量 的 特异性 高 ，但敏 感度 低 ， 因此 主 张用测 定髋 部 的总体 骨 密度值来反映髋部骨量与骨强度之间的相关性比单一位点 的骨 密度值 的相 关 性 更 好 ．在 实 际 应 用 中也 可根据 不 同的需 要 (临床 研 究 、治 疗 、药 物 观 察 等 )选取不 同的检 测部 位 ，并制 定 阈值 。

vQCT系利 用螺 旋 CT扫描 腰 椎 ，随 后 对横 断 面影像进行三维重建处理 ，测量一定容积内的 CT值 ，经与体模 的数值进行 校准 、换算 ，得 出 vQCT数值 ，能在很 大程 度上 分 析松 质骨 特征 ，重 复性好 ，精 确度高 J，可 作为 追 踪 测 定 。 目前 vQCT是 惟 一 可 测 得贴近真正意义上的体积性密度的定量方法 ，不受骨体积大 小 的影 响 ，对 反 映骨 量 丢 失 和 治疗 反 应 更 敏感 ；可得到骨的大小 、形态等几何参数 ；也是惟一可分别测 量松 质骨 和 皮 质 骨 BMD及 惟 一 可在 三 维 空间分布 上衡 量骨 强度 的方 法 。与 QCT相 比 ，DXA对于老年人 非 骨性 钙 化 如 主 动脉 钙 化 、椎 小 关 节 退 行性 改变 ，骨赘 生物 和 椎 盘 狭 窄会 增 加 前后 位 测 定 的骨密度值 。而且 只能测量松 质骨和皮质 骨共 同的骨密 度 ，由于构 成 松质骨 的小梁 骨 的表面 积大 ，转换快 ，纯小梁骨的转换率近似为皮质骨的 8倍最能反 映骨质 疏松 的骨 量 丢失 ，因此 松质 骨 量 丢 失 是 骨质疏松症早期 临床表现。股骨近端结构复杂 ，三维骨密度差别 大，因此 普通 QCT测 定意义 不大 。而vQCT技 术 已推广 应用 该部 位骨 质疏 松 的评估 ，对 提高股骨颈和三角区骨量测定 的精确度有很大帮助 ，

又能 分别 对松 质骨 和皮 质 骨 进 行 分 析 ；可 取 得 几 何形状及生物学相关 的参数 ，显著提高测算股骨近端骨 强度 能力 。对股 骨 近段 骨 标 本 的研 究 显 示 ，

单 独使 用 股 骨 颈 小 梁 骨 密 度 数 据 能 解 释 48％ 一77％ 的骨强 度数 值变 化情 况 、几 何测 量指 标 ，如 股 骨颈 轴长 度 (FNAL)和最 小 截 面积 (mCSA)，亦 为 骨 强度 的 构 成 因 素 ，3者 结 合 时 可 反 映 骨 强 度 状 况 的87％ ～93％ ，行活 体 测 量 时股 骨 颈 和 粗 隆 间小 梁 骨BMD的精确度 分别为 1．1％ 和 0．6％，包括皮 质骨的全部 骨 BMD 的测 量精 确度 为 3．3％及 1．6％ 。可以认 为 vQCT在椎 体和 股骨 近端 等 部 位 的骨 强 度评判 、骨质疏松的诊断及疗效观察方 面是一种可靠的测量方法[s 3。vQCT测量 的缺 点是设备投 资大 ，检查 费用 高 ，辐 射剂 量 较高 。

近年来 随着 对 骨 质 疏松 症 认识 的 日见 深入 ，人们 开始认 识 并重 视 骨 强度 、骨小 梁 结 构 及 骨 骼 的几何参数等方面对诊治骨质疏松症的重要性 ，同时伴

随着 CT技术 的改 进 ，包 括更 快 的速 度 、更 方 便 的 软件 及更 精确 的光 量 子 控 制 ，提 高 了 vQCT测 量 的精确 度并 降低 了放 射 剂 量 ，在 螺 旋 CT基 础 上 的 三维影 像处 理技 术更 是 获 得 了长 足 的发 展 ，进 一 步 发挥了 vQCT独特的区别小梁骨 和皮质骨的能力 ，特别是 它对 骨微 结构 和 骨 形态 学 的评 估 能 力 ，可 能 在骨质疏 松诊 疗 方面会 起 更 大 的作用 E 91。 目前 vQCT在骨 生物 力学 特性 的 测 定 尚存 在 一 定 的 局 限性 ，如果将 股骨 近端 的 CT横 断 面 影像 经 工 程 学 和生 物力 学上 的特殊 软件 进行 处 理 ，进 行 骨 质 疏 松 性力 学 变 化

的有 限元 分 析 (finite elemen analysis，FEA)，可 提 高对骨 强度 的预测能 力¨ 。这 种体 素法 FEA模型(即将 vQCT中的体素直接转换为有限元 )可进一步拓展 vQCT在临床上评价股骨近端骨强度变化 的应用领域 ，是 目前在相关 领域 中的应用是最 引人注目的 。有实验性研究认为 ，FEA模 型可 比单纯应用 vQCT测量 能更 好地 对骨 质 疏 松性 椎 体 骨折 进行预测 ，期待着这一技术在骨质疏松的临床应用中得 以广 泛应 用 。

总之 ，本 研究 应 用 vQCT技术 和 DXA技 术 分别对 股骨近 端 尸体标 本 进 行 多个 容 积性 BMD指 标 的测量 ，并 与 灰 质 量 密度 法 测 量值 相 比较 ，显示 vQCT技术 测 得 的 骨密 度 较 DXA与 灰 质 量密 度 线性 相 关性更好 ，可靠性高 ，且测量准确度和精度不依赖于骨几何形态的变化 ，对于诊断骨质疏松 ，预测骨质疏松性 骨 折 ，评 价 、指 导 骨 质 疏 松 骨 折 手 术 更 有 应 用价值。