直接數(shù)字化攝影技術(shù)在骨密度測(cè)定中的應(yīng)用研究.pdf

1、目的:隨著人口老齡化進(jìn)程的加速,骨質(zhì)疏松發(fā)病率已躍居世界各種常見(jiàn)病的第7位,骨質(zhì)疏松癥(osteoporosis,OP)越來(lái)越引起人們的重視和廣泛研究。由于骨質(zhì)疏松癥早期無(wú)明顯臨床癥狀,而它所帶來(lái)的骨質(zhì)疏松性骨折危害性極大,因此早期診斷和早期治療顯得至關(guān)重要。骨礦物質(zhì)密度(bone mineral density,BMD)是骨質(zhì)疏松癥診斷及評(píng)價(jià)療效的重要依據(jù)。雖然目前用于骨密度測(cè)定的方法有很多種,但在實(shí)際測(cè)量中均有一定局限性和很多干擾因

2、素(如軟組織影響、異位鈣化、骨折、放射量太大等),如何減少此類因素的影響以提高精密度和準(zhǔn)確度是目前骨密度測(cè)量中亟待解決的重要問(wèn)題。在諸多骨密度測(cè)定方法中,雙能X線骨密度吸收法(dual energy x-ray absorptiometry,DXA)是國(guó)際公認(rèn)的診斷骨質(zhì)疏松的“金標(biāo)準(zhǔn)”。但此類儀器價(jià)格昂貴,迄今中國(guó)內(nèi)地共有350臺(tái)左右,多數(shù)分布在大城市,而≥60歲的老年人群已有1.3億,顯然遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足需要。不僅如此,DXA在實(shí)際測(cè)量中

3、還受到病人體位和操作人員如何確定感興趣區(qū)等條件限制,測(cè)量精確性受到影響;且RDXA測(cè)量的并不是真正的體積BMD,會(huì)受到骨體積大小的影響;不能分別測(cè)量松質(zhì)骨和皮質(zhì)骨,對(duì)反映骨丟失和治療反應(yīng)不夠敏感;不能獲得骨的大小、形態(tài)等幾何參數(shù),因此DXA在骨質(zhì)疏松診斷和骨折危險(xiǎn)性預(yù)測(cè)等方面受到限制。
　　 鑒于目前骨質(zhì)疏松迅猛上升的發(fā)病率及DXA在廣泛推廣及骨強(qiáng)度測(cè)定等方面所限,有必要選擇一種更加實(shí)用、簡(jiǎn)捷和精確的技術(shù)用于骨密度的測(cè)量和骨折危

4、險(xiǎn)性的預(yù)測(cè)。直接數(shù)字化放射攝影(Digital Radiography,DR)技術(shù)是目前廣泛用于臨床影像診斷的新設(shè)備,不僅豐富了形態(tài)醫(yī)學(xué)診斷的信息、層次,逐步改變了傳統(tǒng)放射技術(shù)并與快速發(fā)展的計(jì)算機(jī)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)融合,大大提高了醫(yī)學(xué)影像的質(zhì)量,同時(shí)DR的后處理系統(tǒng)具有多種后處理功能如:測(cè)量(大小、面積、密度)、局部放大、對(duì)比度、反轉(zhuǎn)影像、影像邊緣增強(qiáng),雙幅顯示及減影等,為骨密度測(cè)定提供了可能,引起了國(guó)內(nèi)外學(xué)者的關(guān)注。本研究擬通過(guò)采用DR技術(shù)的

5、骨盆正位片,測(cè)定股骨近端(股骨頸、ward三角和大粗隆)象素值,與DXA測(cè)定的相應(yīng)部位的骨密度進(jìn)行對(duì)比研究,旨在探討DR技術(shù)在骨密度測(cè)定中的應(yīng)用價(jià)值。
　　 方法:河北醫(yī)科大學(xué)第三醫(yī)院門診健康查體患者304例,年齡30-70歲,通過(guò)問(wèn)診及必要的輔助檢查(如實(shí)驗(yàn)室檢查等),排除以下情況:骨腫瘤等器質(zhì)性病變、陳舊外傷、繼發(fā)性骨質(zhì)疏松、糖尿病、內(nèi)分泌性骨病等病史者、近期服用影響骨代謝的藥物者及肝腎功能損害者(谷丙轉(zhuǎn)氨酶≥60U/L,血

6、肌酐≥133umol/L)等。根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)骨盆平片制定測(cè)量股骨頸密度的三點(diǎn)、ward三角一點(diǎn)及股骨大粗隆三點(diǎn),首先由影像技師利用DR拍攝標(biāo)準(zhǔn)骨盆平片,影像診斷醫(yī)師對(duì)正常的DR骨盆平片在圖像后處理工作站,感興趣區(qū)(ROI)用手動(dòng)劃分,選點(diǎn)方法如下:1.以股骨近端大小粗隆上緣連線為基線,垂直向上2cm畫一平行線,在兩線之間股骨頸區(qū)域內(nèi)3等份,選擇上等份中3點(diǎn);2.選擇ward三角1點(diǎn);3.利用后處理工作站作圖工具,選擇距離股骨大粗隆上緣0.5

7、cm處約1 cm2區(qū)域內(nèi)的3點(diǎn)。分別求股骨頸和大粗隆3點(diǎn)的平均值,最后得出股骨頸、ward三角及大粗隆的象素密度,減去沒(méi)有組織與之重疊的背景值,予以記錄。同期有固定人員對(duì)該組人群利用雙能X射線骨密度儀行相同部位的骨密度測(cè)定。分別按年齡分層觀察DR象素值和DXA骨密度各部位峰值年齡段,及達(dá)峰值骨量后隨年齡變化的趨勢(shì),進(jìn)行兩種技術(shù)測(cè)量數(shù)值的相關(guān)性研究,對(duì)DR測(cè)得的象素值進(jìn)行左右側(cè)對(duì)比檢驗(yàn)。
　　 結(jié)果:
　　 1正態(tài)分布檢驗(yàn)

8、
　　 各部位測(cè)得數(shù)據(jù)均符合正態(tài)分布。
　　 2受試者各部位DR象素值和DXA骨密度值在各年齡層數(shù)據(jù)分布
　　 左側(cè)股骨頸DR象素峰值在40～最高為(960.22±281.50)Hu,以后隨年齡增長(zhǎng)逐漸下降,60～最低(783.19±157.51)Hu;右股骨頸DR象素峰值30～最高為(959.97±245.91)Hu,以后隨年齡增長(zhǎng)逐漸下降,60～最低(806.98±188.65)Hu。左ward三角DR象素峰

9、值30～最高為(867.62±213.34)Hu,以后隨年齡增長(zhǎng)逐漸下降,60～-最低(669.52±161.23)Hu;右ward三角DR象素峰值30～最高為(890.46±237.96)Hu,以后隨年齡增長(zhǎng)逐漸下降,60～最低(700.06±184.34)Hu。左側(cè)大粗隆DR象素峰值40～最高為(696.91±233.42)Hu,以后隨年齡增長(zhǎng)逐漸下降,60～最低(551.11±154.06)Hu;右側(cè)大粗隆DR象素峰值40～最高為

10、(719.73±236.59)Hu,以后隨年齡增長(zhǎng)逐漸下降,60～最低(563.03±156.74)Hu。左右股骨頸DXA骨密度峰值均在30～,分別為(0.78±0.12)g/cm2和(0.79±0.12)g/cm2,以后隨年齡增長(zhǎng)逐漸下降,60～最低分別為(0.68±0.14)g/cm2和(0.69±0.14)g/cm2。左右ward三角DXA骨密度峰值均在30～,分別為(0.66±0.16)g/cm2和(0.69±0.17)g/cm

11、2,以后隨年齡增長(zhǎng)逐漸下降,60～最低分別為(0.50±0.17)g/cm2和(0.51±0.16)g/cm2。左右大粗隆DXA骨密度峰值均在30～分別為(0.72±0.11)g/cm2和(0.69±0.11)g/cm2,以后隨年齡增長(zhǎng)逐漸下降,60～最低分別為(0.63±0.14)g/cm2和(0.60±0.13)g/cm2。
　　 3不同部位DR象素值和DXA骨密度值年齡分層比較LSD分析
　　 雙側(cè)股骨頸DR象素值

12、:左右側(cè)股骨頸30～DR象素值與50～和60～比較明顯升高(均P＜0.01);40～DR象素值與50～和60～比較明顯升高(均P＜0.01)。
　　 雙側(cè)ward三角DR象素值:左右側(cè)ward三角30～DR象素值與50～和60～比較明顯升高(均P＜0.01);40～DR象素值與50～和60～比較明顯升高(均P＜0.01)。
　　 雙側(cè)大粗隆DR象素值:左側(cè)大粗隆30～DR象素值與50～和60～比較明顯升高(均P＜0.01

13、);40～DR象素值與50～和60～比較明顯升高(均P＜0.01)。右側(cè)大粗隆30～DR象素值與50～和60～DR象素值比較均明顯升高(P＜0.05和P＜0.01);40～DR象素值與50～和60～比較明顯升高(均P＜0.01)。
　　 雙側(cè)股骨頸DXA骨密度:左側(cè)股骨頸30～DXA骨密度與50～和60～DXA骨密度比較明顯升高(均P＜0.01);40～DXA骨密度和60～比較明顯升高(P＜0.01)。右側(cè)股骨頸30～DXA骨密

14、度與50～和60～比較明顯升高(均P＜0.01);40～DXA骨密度與50～和60～比較均明顯升高(P＜0.05和P＜0.01)。
　　 雙側(cè)ward三角DXA骨密度:左側(cè)ward三角30～DXA骨密度與50～和60～DXA骨密度比較明顯升高(均P＜0.01);40～DXA骨密度與50～和60～比較均明顯升高(P＜0.05和P＜0.01);50～DXA骨密度與60～比較明顯升高(P＜0.05)。右側(cè)ward三角30～DXA骨密度

15、與50～和60～DXA骨密度比較明顯升高(均P＜0.01);40～DXA骨密度與50～和60～比較明顯升高(均P＜0.01);50～DXA骨密度與60～比較明顯升高(P＜0.05)。
　　 雙側(cè)大粗隆DXA骨密度:左側(cè)大粗隆30～DXA骨密度與50～和60～DXA骨密度比較均明顯升高(P＜0.05和P＜0.01);40～DXA骨密度和60～比較明顯升高(P＜0.01)。右側(cè)大粗隆30～DXA骨密度與50～和60～比較明顯升高(均

16、P＜0.01);40～DXA骨密度和60～比較明顯升高(P＜0.01)。
　　 4各部位DR的象素密度和DXA的骨密度相關(guān)性
　　 左右側(cè)股骨頸DR的象素密度和DXA的骨密度均呈明顯正相關(guān)(r=0.36,0.42)(均P＜0.01);左右側(cè)的ward三角部位DR的象素密度和DXA的骨密度均呈明顯正相關(guān)(r=0.515,0.515)(均P＜0.01);左右大粗隆部位DR的象素密度和DXA的骨密度均呈明顯正相關(guān)(r=0.50

17、4,0.464)(均P＜0.01)。
　　 5各部位左右側(cè)DR象素值比較
　　 股骨頸左側(cè)象素值(891.89±94.72)與右側(cè)(902.00±92.84)比較無(wú)明顯差異(t=1.267,p＞0.05);ward三角左側(cè)象素值(792.83±87.58)與右側(cè)(812.94±76.19)比較無(wú)明顯差異(t=1.188,p＞0.05);大粗隆左側(cè)象素值(635.57±55.99)與右側(cè)(655.61±54.81)比較無(wú)明

18、顯差異(t=1.101,p＞0.05)。
　　 結(jié)論
　　 1石家莊地區(qū)健康成人髖部骨密度峰值為30～。
　　 2股骨近端(雙股骨頸、雙ward三角和雙大粗隆)DR的象素值在各年齡段不盡相同,達(dá)到峰值后的變化趨勢(shì)是隨年齡增長(zhǎng)而下降。
　　 3雙股骨頸、雙ward三角和雙大粗隆DR的象素值與DXA骨密度均呈明顯正相關(guān),DR象素值可反映測(cè)定部位的骨密度。
　　 4股骨頸、ward三角和大粗隆左右側(cè)的D