随身骨科数据与骨密度测量的临床在应用

jimyjackson

骨密度测量的临床在应用
北京大学 北京积水潭医院放射科 程晓光
骨密度（Bone mineral density BMD）测量是利用X线和其他技术对人体骨矿含量（Bone mineral content BMC）及BMD进行无创性定量分析的方法。目前常用的测量方法有双能 X线骨密度仪(DXA)，定量超声 (QUS)和定量CT (QCT)。DXA可测量脊柱和髋等中轴骨部位，还可测量前臂和全身的BMD,以及做全身体质分析。以往的骨质疏松流行病调查和临床试药都使用的是DXA，有很充分的数据。 体外实验证实DXA测量的BMD与骨强度密切相关。还有DXA分布比较广，在美国约有1万台，中国约有300多台。基于上述原因，目前DXA是公认的使用比较广泛，也比较成熟的BMD测量技术，是骨密度测量的“金标准”。下面主要介绍DXA骨密度测量的临床应用。
诊断骨质疏松
骨密度测量最主要的临床应用是诊断骨质疏松。根据世界卫生组织（WHO）的定义，骨质疏松是一种骨骼系统疾病，骨量减少和骨的微结构破坏，使骨的脆性增加，最后使骨折危险性增加。同其他疾病的诊断一样，骨质疏松的诊断也包括临床表现，体检，骨密度测量，影像检查，化验检查和鉴别诊断。但骨密度测量起到非常重要的作用，多数情况下是根据骨密度结果，参照WHO骨质疏松诊断标准作出的。
骨质疏松的病史和体检
包括脆性骨折史，疼痛，身高减少，驼背，呼吸困难，胃肠道症状，精神抑郁，长期残疾。
白人绝经后妇女WHO骨质疏松BMD诊断标准
正常：DXA骨密度值不低于正常青年妇女平均值的1个标准差（即T分数≥-1）。
骨量减少：DXA骨密度值介于正常青年妇女平均值－1～－2.5个标准差之间（即-2.5<T分数<-1）
骨质疏松：DXA骨密度值低于正常青年妇女平均值－2.5个标准差（即T分数≤-2.5）无骨折
严重骨质疏松：DXA骨密度值低于正常青年妇女平均值－2.5个标准差（即T分数≤-2.5），并有脆性骨折。
在参照这个诊断标准时应该了解WHO是如何制定该标准，以及该标准的适用范围和限制。
T分数和Z分数
DXA测量结果包括T分数和Z分数，这些标准分数可使不同的DXA测量BMD结果在同一标准下进行比较。
T分数：
是指所测BMD值高于或低于正常青年参照人群的平均值标准差数（旧的GE－Lunar仪中T分数称为青年－成年人的Z分数）
公式：T分数＝（BMD所测值－BMD正常青年人群参考值）／SD正常青年人群参考值
T分数有助于分析受检者所测值是否正常
T分数用于诊断
注：T分数是相对平均峰值骨而言。峰值骨是常态分布，因此，虽然有些受检者骨密度较低不一定表明以前有骨丢失，这可能是此受检者属于常态分布中的低值人群。
Z分数：
是指所测值高于或低于同年龄、性别参照人群的平均值的标准差数
公式：Z分数＝（BMD所测值－BMD同年龄人群参考值）／SD同年龄人群参考值
Z分数有助于分析受检者所测值是否真正低于同龄人群的骨密度值
Z分数不用于诊断
若<-2.0时提示需进一步继发性骨质疏松的评估
WHO诊断标准的利弊
WHO为什么选择T＝－2.5？
选择此阈值并通过腰椎、股骨或前臂的测量结果，可检出约30％绝经后妇女患有骨质疏松，此患病率与这些部位终身骨折危险性结果相当。这是英国的Kanis教授根据美国的Melton教授在Rochester所做的人群观察数据得出的。
为何选用T分数而不用BMD？
如果目前只有一种骨密度仪，那么选用BMD绝对值作为标准是可取的。现已有多种骨密度仪，BMD测量的方法也有所不同，不同种类的骨密度仪不能用同一BMD标准。理论上，所有类型的骨密度测量结果均可选用T分数作为统一诊断标准。
为何选用T分数而不选Z分数？
因为骨强度与BMD相关，骨折危险性与BMD相关。若选用Z分数则骨质疏松不是随年龄而增加，这与骨折的发生率随年龄而增加的事实相矛盾。
WHO标准的适用范围
仅适于白种绝经后妇女，男性、青年妇女和儿童不适用，其他种族人群不适用。
男性诊断（20岁以上）
WHO标准不完全适用于男性
对于65岁以上男性，可以用T值，如果低于-2.5 SD可诊断为骨质疏松。
50-65岁男性，可以用T值，如果低于-2.5 SD合并有骨折危险因子可诊断为骨质疏松。
任意年龄男性有继发性原因（即,激素治疗，性腺功能低下，甲旁亢），BMD低时，可诊断为骨质疏松。
50岁男性，不能只根据骨密度测量诊断标准来诊断骨质疏松
绝经前女性的诊断（20岁-绝经期）
WHO标准不能用于正常绝经前女性的诊断
用Z值，不用T值。
有继发性原因（即,激素治疗，性腺功能低下，甲旁亢）或有骨折的危险因子，合并低BMD，可诊断为骨质疏松。
绝经前女性，不能仅根据骨密度测量诊断标准来诊断骨质疏松
儿童的诊断（20岁以下男性或女性）
儿童不用T值，用Z值。
在儿童BMD测量报告中，不包括T值。
儿童，不能仅根据骨密度测量诊断标准来诊断骨质疏松
仅适于腰椎、股骨和前臂的DXA测量结果，腰椎侧位、跟骨和指骨等测量结果不适用。
仅适于中轴骨DXA和前臂的测量，周围骨DXA（前臂除外）不适用，QCT、QUS、RA等不适用，这些测量方法要先摸索出临界值才能参考诊断。
脆性骨折的诊断
目前研究表明除低BMD外，椎体骨折本身也是一个非常重要的因素，现在不论BMD结果如何，有脆性骨折本身已作为骨质疏松诊断和治疗的标准之一。脆性骨折是指受到轻微外伤而发生的骨折，常见的有椎体骨折，股骨颈骨折和Colles骨折。
骨折的诊断主要依据影像学检查，包括X线平片，CT和MRI，一般情况下X线平片即可诊断，疑难病例可以做CT和/或MRI检查。最常见的是脊柱椎体骨折，常表现为椎体密度减低，椎体楔形变形和椎体压缩。除骨质疏松外，一些恶性肿瘤也可引起类似表现，如骨髓瘤，转移瘤等，这时做MRI检查有很大帮助。还有其他情况可以引起椎体楔形变形，如骨性关节炎引起的椎体塑形，青年驼背等，所以应该由有经验的放射科医生来诊断。
要特别强调BMD测量只能反映人体骨密度状况，而不能区分造成骨密度降低或升高的原因，这就要求医生对每个病人进行具体分析，可以做化验检查，影像学检查和生化检查以除外或证实有无继发性骨质疏松，或恶性肿瘤等。
BMD对骨折危险性的评估的意义
用BMD预测骨折危险性的理由：
首先在皮质骨和松质骨标本（材料特性）和整体骨（结构特性）的生物力学研究中BMD与骨强度相关。
体外研究显示腰椎DXA测量的BMD与椎体最大载荷密切相关（R=0.8～0.94）。近端股骨的最大载荷与股骨DXA测量的BMD密切相关（R=0.9）。
更重要的是大量前瞻性流行病研究中证实BMD对未来骨折有预测作用，低骨量是预测第一次骨折的最重要危险因子。BMD测量可以预测骨折危险性，但不能诊断骨折。骨折的诊断需要影像学检查，主要是X线平片。
大量前瞻性流行病研究中表明BMD可以预测骨折危险性：
任何部位BMD测量都能对全身骨折的危险性评估提供有用的信息。对特殊部位的骨折危险性评估（如股骨颈骨折），最好测量该部位BMD。根据测量部位和骨折部位，BMD每降低1个标准差，相对骨折危险性为1.5-2.6。
骨折危险性的表达方法：
绝对危险性：
也就是发病率(incidence rate),是描述在风险人群中发生某一事件的频率。例如，100名吸烟者随访1年，如果有6人发生骨折，则骨折的绝对危险性是6/100＝6％。
相对危险性：
是两组不同人群绝对危险性的比值。例如，在吸烟者中骨折危险性是6％，而不吸烟者是2％，则吸烟造成的骨折的相对危险性是6/2=3。在骨质疏松领域，骨折相对危险性一般表示为与年轻正常或年龄相匹配正常人群比较，BMD每降低1标准差所造成的骨折相对危险性。
例如Marshall等对11个前瞻性群组研究， 共观察了90,000人年，2,000多个骨折的数据进行了荟萃分析，结果如下：
BMD每下降1个标准差的骨折相对危险性（年龄校准的）

(Marshall D et al: BMJ 1996;312:1254).
骨折危险性的评估：
四肢BMD测量能够预测全身骨折危险性，也能预测脊柱和髋部骨折危险性。
中轴骨BMD测量能够预测全身骨折危险性，也能预测脊柱和髋部骨折危险性，一定程度上比四肢BMD测量要好。
要特别指出的是目前关于BMD预测骨折危险性的研究都是流行病学调查，而对与个体来讲是否发生骨折，除MBD低外，还有其他许多原因，尤其是是否发生跌倒，以及跌倒后的保护动作最为重要。因此在老年人，要注意改善生活环境，避免发生跌倒对预防骨折有重要意义。
用BMD测量对病情及疗效进行监测
因为骨密度测量可以精确地反映人体骨矿含量的变化，所以BMD测量可用于监测骨质疏松治疗的疗效，目前BMD测量是判断骨质疏松是否有效的主要指标，是治疗骨质疏松新药临床观察的主要指标之一。还可以用BMD对骨丢失的情况进行监测，如使用糖皮质激素治疗可引起骨丢失，用BMD测量监测就可以及时发现骨量丢失程度，及时采取相应治疗。
BMD测量有一定的误差，所以要了解本中心骨密度测量的精密度误差，根据这个参数和可信限范围就可以计算出最小显著变化（Least significant change LSC），即：95%可信限范围时，LSC=2.77X精密度误差。了解这些参数才能更好地解释随访BMD测量的结果。
当对随访BMD测量结果进行比较时，一定要注意首先2次BMD测量结果要有可比性，最好2次BMD测量在同一机器上进行，采用相同的扫描部位，扫描方式。在分析时，要注意2次测量的感兴趣区(ROI)相同，尽量用”Compare“功能。比较时只能对BMD值进行比较，只有当2次BMD的差值超过最小显著变化（Least significant change LSC）时，才能有说明BMD变化。
一般人体骨量减少和增加是一个缓慢的过程，随访BMD测量需要间隔一定时间，否则随访测量不能发现有意义的变化。随访间隔时间与LSC和预计BMD变化率（如双膦酸盐和激素替代治疗可使BMD明显增加，雷洛昔芬使BMD轻度增加，而降钙素治疗BMD无明显变化），还有病人因素，如糖皮质激素治疗和甲状旁腺亢进病人，BMD变化比较快。
随访间隔时间＝LSC/预计BMD年变化率。例如：双膦酸盐和激素替代等治疗随访BMD腰椎正位一般需要间隔1年。糖皮质激素治疗应在6个月做BMD复查。
随访测量BMD增加或稳定，说明治疗有效，如果BMD降低则需要查找引起BMD下降的原因。
也可以用BMD测量来监测骨科人工植入物后骨吸收情况，当然需要有专门的扫描方法和软件。目前常用的是髋关节置换后的骨吸收监测。
全身体质成分分析的应用
DXA通过扫描全身，可以得出全身及人体各个部分的骨矿含量和BMD。还能对人体全身和各个部分体质成分进行分析，即对脂肪和非脂肪成分进行定量分析。但DXA的这一功能一直没有引起足够的重视。应该加强这一方面的研究。





[ 本帖最后由 漂亮小伙 于 2008-6-18 12:00 编辑 ]

漂亮小伙

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