成都华西华科研究所研究QCT成骨细胞和破骨细胞的相互作用即维持了骨组织的正常代谢，同时，二者的不平衡亦可导致骨量的变化及代谢性骨病的发生。而骨质疏松症是以骨量减少、骨微结构受损、骨脆性增加，最终导致骨折的一种代谢性骨病。

随着人口老龄化，其发病率日益增高，骨质疏松性骨折，其治疗费用高，病程长，并发症多，直接威胁人们的生命健康。因此，骨质疏松症的早期诊断及预防，成为关注重点。

现今，骨密度已成为人们评价骨量变化的一种指标，那么，其测量方法的临床应用价值值得探讨。从普通X线片的定性诊断到1963年，Cameron创立的高精、快速、非创伤性的单光子吸收法(Sin91e Photon Absorptiometry，SPA)以来，先后出现了双光子(DPA)、双能X线(DXA)、定量CT(QCT)、定量超声(QUS)等一些定量测量骨密度的方法，使得对骨质疏松的诊断从定性到定量，从二维(g／cm2)推向三维(g／cm3)，并实现由单纯的骨密度测量逐步发展到微观的骨结构分析(骨小梁结构定量)和骨力学强度的推测。本文即将定量CT与骨密度、骨结构、骨质量的关系作一综述。

1成都华西华科研究所研究定量CT与骨密度的关系

骨骼煅烧即骨形态学测量方法是预4量骨矿物质的实际含量，但它是一种有刨的检查手段，实施困难。因此，人们用骨密度的多少来反映骨量的变化。骨密度很重要，混合骨密度值比正常同性别年轻人的平均值每下降一个标准差，发生不全骨折的危险性可以增加2～3倍。骨密度包括面积骨密度和体积骨密度，分别表示单位面积或单位体积骨量的多少，是骨量变

化的一个反映指标。世界卫生组织规定：骨质疏松症的诊断是以双能x线(DXA)所测得的腰椎面积骨密度值作为标准。

DXA测量的骨密度是面积骨密度，其敏感性及准确性较好，放射剂量低，费用低廉，易被接受。但它不能区分皮、松质骨；不能排除骨质增生、脊柱侧凸的影响；结果受测量面积的影响，不能反映骨量的真实变化。因此，需要新的影像学检查方法口]。

成都华西华科研究所研究定量CT即QCT，测量的是三维空间的体积骨密度，通常被认为是真正的体积骨密度。它通过对CT图像进行滤过、边缘增强、分段及对灰阶图像等计算机处理获得重建图像，并设置亨氏单位阈值进行像素识别并除去背景噪声，在选定的兴趣区内自动计算结构参数、平均骨小梁直径(MTD)、骨小梁直径变异(VT)、平均骨小梁问隙直径(MISD)、骨小梁总数(TC)、骨小梁面积百分比(PTA)等。在实际测量时，一般采用已知密度的标准模型为基准，对所测定部位和基模分别或同时扫描，扫描完后可选定兴趣区(ROI)，测定CT值，与标模的CT值比较，根据已知标模的密度计算出所测兴趣区的密度。根据测量需要，有几种类型：普通定量CT(QCT)、外周定量CT(pQCT)、显微QCT(址QCT)、高分辨CT(HRXCT)等。

1．1皮质骨和松质骨分别研究的必要性

目前，骨质疏松症分为I型和Ⅱ型，低转换或高转换，此种分型依赖于骨生化指标的改变以及骨丢失的速率。然而，确切的证据已证明，皮质骨和松质骨是两个不同的反应系统，而且，各种类型的骨质疏松模型与现代骨质疏松的定义不很一致，即，骨量的丢失及骨微结构的损伤[z]。

现今流行的非侵袭性的骨量评价方式，不能区分皮质骨和松质骨，也不能观察骨微结构。已有的研究证实：围绝经期，松质骨量的丢失较皮质骨明显；而原发性甲状旁腺亢进，主要影响皮质骨；神经性厌食者与马拉松长跑的骨质疏松患者，松质骨量的丢失要多于皮质骨；长期接受糖皮质激素治疗的患者，松质骨量以每年>2％的速率丢失，而同时期，皮质骨量的变化不明显。

对于药物的反应也是如此：口服抗骨质疏松药物二磷酸盐，可以使松质骨密度增加9．8％，而皮质骨密度增加2％；氟盐治疗骨质疏松三年，远端胫骨的松质骨密度增加8％，皮质骨密度无变化；服用维生素D一年，可以有效减低绝经后妇女松质骨量的丢失速率，而皮质骨量变化微小。以上的数据可以看出，由于骨质疏松症发生的病理基础不同，原发性以及继发性骨质疏松的改变不同，治疗的反应也不同，因此，皮质骨和松质骨应单独进行评价。

1．2

成都华西华科研究所研究QCT测量骨密度的敏感性Q(、T有选择性的评价腰椎骨中松质骨的代谢结构活性，可以较早发现脊椎骨折和测量骨量丢失，其敏感性优于DXA。有研究表明，女性从年轻到年老，

其骨截面积的骨量丢失率，由QCT测量时，平均每年减少1．2％，而相应的DxA的测量值只有QCT测量值的一半多一点[3]。对于脊髓损伤(SCI)患者，因其病变部位的复杂因素，用DXA和QCT分别对脊柱外伤后所致的废用性骨质疏松患者的脊柱胸11一腰4，进行骨密度测量。其中，QCr以1．ocm厚度进行扫描，在QCT测量SCI后的脊柱骨质疏松患者，

DXA测量的相应的骨密度值反而升高[4]。用QCT与DxA对欧洲508位骨质疏松妇女，伴或不伴有腰椎或其他部位骨折者，进行腰椎骨密度测量。根据ROC曲线结果，QCT的乙score将骨质疏松患者从骨质疏松不伴有骨折者中分离出来的敏感性最好，且QCT的骨密度值变化与年龄相关，乙score更有效。DxA的骨密度值不依赖年龄的变化而变化，其1、_

score与仃-score在评价骨质疏松时的价值相当[5]。

用QCT与DXA分别测量骨折与非骨折患者脊柱、髋骨、股骨颈、股骨转子区骨密度，QCT测的BMI)值较非骨折组者明显偏低(P—o．o003，P—o．007，P—o．02，P—O．007)，而DXA测得的腰椎骨密度无明显差别(P=O．34)L6J。

1．3 QCT尚未应用于临床的原因

尽管QCT对骨密度变化的敏感性及诊断能力强，但未在临床推广应用，是由于：CT扫描的可接受程度及利用率低；费用要高些；临床应用程度低，很难使操作者得到一个较高质量的结果。放射剂量并不是最主要的，DXA放射剂量较小，有效的放射剂量接近天然，可以忽略，尤其是管状束放射时。而只有探查性图像扫描时，QCT的骨密度测量剂量才与标准剂量类似，其有效剂量接近于胸片或急性胰腺炎腹部检查时普通X线片的剂量[5]。

尽管QCT可测量代谢活跃的松质骨，其值可靠，但因其灵敏性及精确性较低，一般在2％一4％之间，且只能测脊椎骨密度，不可动态监测骨密度变化。2定量CT与骨结构的关系

2．1 外周定量CT(pQCT)与骨密度

许多临床内科医生倾向腰椎、股骨颈的DXA骨密度；因为它能预测这些部位的骨折，而该部位的骨折是生命质量严重削弱、死亡率、发病率高的原因。腰椎骨密度尤其对与年龄、疾病变化、治疗相关的骨量变化敏感。但是不利的一点是，在老年人群中，由于受退行性病变的影响，导致假性骨密度的升高口]。由于骨质疏松是一种普遍的，以预防为主的疾病，迫切需要简单、便宜、更方便的评价骨密度的方法。因而，外周定量CT(pQCT)的产生是有必要的。pQCT需要的放射剂量少，适用于外周骨测量，通常是末梢外周骨，而且，pQC，r可以提供与整个骨结构相关的骨形态力学参数[8]。它所测量的骨密度与骨组织形态学参数问有较高的相关性，其测量的松质骨基本上能反映骨的组织结构及力学特征[7]。对大鼠去卵巢所致骨质疏松的测量中，DXA测量的骨密度较正常对照组减少2．6％±0．9％，骨量减少6．2％±1．7％。在给予甲状旁腺激素(PTH)治疗期间，未发现有骨矿含量的改善。而用pQCT测量松质骨体积骨密度(vBMD)，去卵巢大鼠的松质骨vBMD减少了52％±6．7％，胫骨皮质骨的骨矿含量减少9．o％±2％，而且，PTH治疗8周，可以提高皮质骨量。因此，pQCT较DXA对于去卵巢大鼠骨量的丢失以及PTH治疗前后骨矿含量变化的测量更为敏感[91。用pQCT和DxA分别测量糖尿病所致骨质疏松模型鼠外周骨密度的变化，结果是：DxA所测得的干骺端骨量减少了32％，骨密度减少了24％，而pQCT测得的小梁骨量减少了62％，以干骺端的变化更为明显，这可以部分解释糖尿病患者外周骨骨折的易患性，以及Charcot关节的形成[1 0|。

2．2骨微结构评价的重要

在任何骨组织中，骨量和骨结构互相依赖，构建形成一个有功能的形式，而测量它结构信息的方法，需要理解这种结构形式贡献力量的大小以及定量化该结构的微细空问、它的改变以及物体完整性的变化[11]。

骨组织结构复杂，骨骼内在一致性的维持是骨量、骨结构、骨强度三者相互作用而成的。在代谢性骨病中，这些内在因素决定了骨量的丢失、骨微结构的改变、骨骼脆性的变化以及骨折的形成。骨密度测量是一种非侵袭性方法，代替评估骨折危险陛。然而，骨密度测量仅仅提供骨材料(骨量)变化的多少，低的骨密度并未提供任何有关残存骨结构的信息。因此，需要能够深入微观领域的检查工具。

2．3显微一CT的产生

自从上世纪中后期，研究者们开始对网状小粱骨的结构以及生物力学的本质变化进行深入研究，并主要集中在三个不同的方面：形态组织学、普通X线、传统CT。直到近来，只有组织形态学方法，是唯一的一种能够确切得到小梁骨的形态结构特征的手段。然而，这是一种有破坏性的侵袭性方法，不可能在人群中推广。X线可以直观地反映人体不同部位的组织结构和密度，但是不能深入研究小梁骨的形态学特征，因为它不能制造足够高的分辨率去精细观察小梁骨的变化，例如，小梁骨的厚度、数目等特征。因此，具有高分辨率的检查工具应运而生[1 2|。骨组织结构的三维测量优势表现在不同的测量角度，主要分为两种，其一是描述松质骨量或个体松质骨的一般特征；第二是描述骨组织复杂的结构特征。当然，它也有不足之处，虽然可以提供骨组织结构的详细信息，但是，对于骨组织的动力学变化，例如：骨的吸收、形成、静止等方面，未能涉及，也不能提供胶原纤维的排列特点[1 3|。显微C1、(弘CT)：分辨率更高，分辨率达60一100微米、超分辨率达20微米，可清晰显示骨小梁的三维结构‘1 4|。有研究用DXA及3p_￡上CT测量废用性骨质疏松鼠胫骨骨密度的变化，用骨形态计量学方法(BHM)测量其胫骨小梁的厚度及数量。结果显示：DXA与3pjzCT对骨量变化的敏感性高，较BHM更早测得骨量的减少，且对于松质小梁骨的厚度及数量来说，3D肚CT的测量值比DXA减少两倍，可早期探测到骨量的变化[1州。

2．4 HRXCT

高显微分辨率CT(HRXCT)，类似于『』CT，是研究小梁骨结构的新的方式。它发射x线穿过物体，通过测量穿过物体前后的X线密度，不同的密度射线通过计算机信息处理转化成图像，通过不同的像素及灰阶合成信息。

与普通CT相比，HRXCT的扫描层厚度范围是o．100～o．o】o mm，而传统CT的扫描厚度是o．500mm。已有的研究表明，小梁骨厚度通常变化在o．200～o．400 mm之间，因而，传统CT的误差要大。已有研究证实，HRxC，r的测量误差，分别在体积骨量(BV／TV)为10．9％，小梁数目(Tb．N)是6．06％，小梁表面积／体积(BS／BV)是14．19％，小梁骨厚度(Tb．Th)是14．33％，小梁骨间距(Tb．Sp)是7．09％，但是与形态学计算方法无明显差异[12I。

3成都华西华科研究所研究定量CT与骨强度的关系

在能够定量评定骨量之前，对骨质疏松症的诊断主要依赖于x线平片的大致判断，诊断的敏感性极差。目前的骨量测定所检测的仅仅是骨骼中矿物质的含量，并不能代表骨骼结构的全部特征。临床上也发现，某些骨量很低的人并不发生骨折，而有些骨质疏松患者，经药物治疗后，尽管骨密度有所提高，但发生骨折的危险眭却增加。因此，骨质疏松的概念得以

转换，即骨骼的质量和抗骨折的能力——骨强度，其主要反映了骨密度和骨质量的综合特性。

事实上，并不是所有的生物力学成分都与骨密度相关。体外试验表明，不同骨组织之间，骨的弹性系数和骨强度是不一致的，70％到90％是与所测量的该骨骼部位的骨密度的线性及功能强度相关。小梁骨的三维立体组织结构和质量也许可以解释骨力学差异这剩下的20％一30％。

4展望

定量Cr诊断骨质疏松的临床意义：测量骨矿密度及骨量的减少程度，协助诊断骨质疏松；预测脊椎骨折；QCT的三维容积测量技术可探讨股骨近端各个兴趣区内的骨矿含量，根据各小梁骨的分布划分ward三角区、股骨颈、粗隆问等，骨矿含量在此部位的分布与生物力学与骨结构的关系，等等方面。随着医疗卫生事业的发展，医疗器械的更新，CT机的普及应用，精度更高的CT机的引用，CT检查已经成为骨密度测量的一种有效手段。定量CT检查

对骨密度变化的敏感性、测量的精确性、检查过程的快捷方便、剂量相对安全，已得到大家的认可。但仍存在许多问题，校正系统，配备软件的标准化，标准体模的统一化，制定统一的诊断标准，实现横向研究等，还需要大家的进一步努力。