老年性骨質(zhì)疏松癥的影像研究進展

1、老年性骨質(zhì)疏松癥的影像研究進展【關(guān)鍵詞】骨質(zhì)疏松癥骨質(zhì)疏松癥steprsis，P是一種以低骨量和骨組織微細構(gòu)造破壞為特征，導(dǎo)致骨脆性增大而易于發(fā)生骨折的全身性骨骼疾玻目前我國已正式步入老齡化社會，老年人口又是骨質(zhì)疏松發(fā)病的高發(fā)人群，骨質(zhì)疏松的診斷治療需求隨之大幅度增加。由于骨質(zhì)疏松癥可以預(yù)防，并可以推延其發(fā)生、開展，故其早期診斷和預(yù)測就顯得尤為重要。診斷骨質(zhì)疏松癥的方法多種多樣，可通過病人的體征、骨生化指標(biāo)及骨密度測量等方法來評估骨強度的改變。近年來人們認(rèn)識到骨密度只能從骨礦含量的角度，部分反映骨強度。骨強度還取決于骨的質(zhì)量和骨的更新代謝。而骨質(zhì)量的好壞主要取決于骨組織構(gòu)造，骨組織構(gòu)造主要包括

2、皮質(zhì)骨厚度及其內(nèi)孔隙的密度，松質(zhì)骨的形狀、厚度、連接性及各向異性程度即骨微構(gòu)造。其中以骨微構(gòu)造最為重要，它似乎是骨脆性的決定因素，獨立于骨密度而起作用1。因此在診斷骨質(zhì)疏松時，不僅要衡量骨密度有無降低，也要觀察骨組織構(gòu)造，同時兼顧對骨更新代謝的評估，才能全面評價骨折的危險性2。1骨礦含量B或骨密度BD測定方法1.1X線片測量常用攝片部位是脊椎側(cè)位和手正位片。肉眼X線片評估骨質(zhì)疏松癥時，多項選擇用脊椎側(cè)位X線片。在評估骨礦含量時，也對骨構(gòu)造進展了初步的斷定。雖在骨質(zhì)疏松癥時可見椎體的透過度增加、椎體內(nèi)程度橫向的骨小梁消失、垂直縱向的骨小梁代償增粗及椎體的骨皮質(zhì)變薄等征象，但這些征象常受X線投照條

3、件的不同和觀察者斷定的主觀因素影響，以致評估的差異較大。另外，出現(xiàn)上述陽性骨質(zhì)疏松的X線征象時，其骨礦含量的喪失已達30以上，因此不適于早期骨質(zhì)疏松癥的評估，且不宜用于隨訪骨質(zhì)疏松治療過程中骨礦含量的變化。手部X線片測量主要是用圓規(guī)或計算機輔助測量掌骨的皮質(zhì)厚度，所測骨喪失情況均與年齡增長呈負(fù)相關(guān)。最簡易方法是測第2掌骨雙側(cè)皮質(zhì)厚度。eea等認(rèn)為掌骨的X線片測量在診斷絕經(jīng)后婦女的脊椎骨折才能方面優(yōu)于腰椎雙光子吸收測量。1.2X線片光吸收法RARA通過掃描放一鋁梯的手X線平片，電腦軟件計算BD。此法可反映老齡性骨質(zhì)喪失情況。RA只能測量前臂、手掌指骨，且主要是反映骨皮質(zhì)和骨小梁的共同變化。目前一

4、種類似RA的技術(shù)不需要鋁梯，測量結(jié)果是尺橈骨遠端和24掌骨的平均密度。由于這種測量方法是以正常人骨皮質(zhì)厚度等數(shù)據(jù)作為參照信息，所以正常人骨皮質(zhì)厚度等數(shù)據(jù)庫的建立和確認(rèn)對該方法的測量結(jié)果至關(guān)重要。蘇楠等3總結(jié)國內(nèi)外對RA研究成果認(rèn)為：RA對第3指骨BD的測定與DXA檢查結(jié)果一樣準(zhǔn)確，對骨折風(fēng)險的預(yù)測也類似，其相關(guān)性高達87，而費用為DXA費用的15。1.3單光子SPA和單能X線吸收SXA測量法SPA通過放射性同位素125I放出的光子對前臂骨主要是橈骨遠端13進展掃描，該方法是皮質(zhì)和骨小梁BD的總和，故不能反映代謝較快的小梁骨的變化，因此對骨代謝改變早期的監(jiān)測尚有局限性；也不能測量軟組織不恒定的骨

5、骼部位，如軀干及髖部SXA主要以X線為放射源取代SPA的同位素光子放射源，使測量結(jié)果的準(zhǔn)確性明顯改善。SPA和SXA為消除軟組織影響，檢查時都要求被測量部位放在水中。隨著DPA和DXA的出現(xiàn)，SPA和SXA已經(jīng)很少應(yīng)用。1.4雙能光子DPA和雙能X線吸收DXA測量法1.5定量TQT上面幾種方法測量的結(jié)果幾乎均為松質(zhì)骨和皮質(zhì)骨的總和，且不是真正的體積密度。T技術(shù)能提供被掃描層面內(nèi)密度分布的客觀的定量信息，并具有良好的密度分辨率，因此可廣泛地應(yīng)用于骨密度的測量。QT的測量方法可分為兩種：即專用體模測量法和無專用體模測量法。專用體模測量法使用常規(guī)T加上體模；無專用體模的方法需采用特定的掃描體位和掃描

6、參數(shù)。如今QT的軟件可自動選擇感興趣區(qū)測量，還可以測量皮質(zhì)骨和綜合BD。也有學(xué)者用常規(guī)腹部T掃描和增強掃描方法同時作QT的測量，而無需作專門的QT掃描測量4。目前QT是唯一可以分別測量松質(zhì)骨和皮質(zhì)骨密度值的方法。松質(zhì)骨的外表積和體積比值高，故其代謝轉(zhuǎn)化率比皮質(zhì)骨高8倍。因此選擇性地測量松質(zhì)骨的BD可較早地反響體內(nèi)骨礦含量變化。在早期的骨質(zhì)疏松的發(fā)現(xiàn)及監(jiān)測治療療效時，有其獨特的奉獻。BD反映的是骨礦含量的整體數(shù)值，因此不能表達出骨的幾何學(xué)、骨構(gòu)造上的差異以及骨密度測量結(jié)果的不均一性對于骨強度的影響。雖然骨密度減低意味著骨強度的減弱，骨折風(fēng)險性的增高。但骨組織數(shù)量方面變化的研究在骨質(zhì)疏松癥的診療中

7、只是一個方面，尚須討論骨質(zhì)量的相關(guān)特征，包括骨組織微構(gòu)造、骨基質(zhì)的礦化、骨組織的力學(xué)特性以及微骨折的發(fā)生和修復(fù)才能等方面。一些研究顯示，由DXA檢查得出的BD數(shù)值推測骨強度變化的準(zhǔn)確度只有6070。BD不能單獨作為評價骨強度的替代物，因此對骨折的預(yù)測才能是有限度的，所以要結(jié)合骨礦含量與骨構(gòu)造兩方面進展分析觀察。2骨密度BD與骨構(gòu)造bnestruture的測定2.1容積定量TVQTVQT是在三維空間分布上衡量骨強度的方法，對掃描后的興趣區(qū)進展外表體積相關(guān)方程的數(shù)據(jù)分析，并自動定位重建圖像，可理解該區(qū)域的骨強度及骨幾何學(xué)排列狀況。近年來，隨著T技術(shù)的改進進步了QT測量的準(zhǔn)確度并降低了放射劑量，在螺

8、旋T根底上的三維影像處理技術(shù)，如多平面重組ultiplanarrenstrutin，PR等更是獲得了長足的開展，VQT技術(shù)已推廣應(yīng)用于具復(fù)雜構(gòu)造的椎體和股骨近端部位的骨強度評判。它能進展區(qū)域性小梁骨和皮質(zhì)骨的測量，特別是它對骨微構(gòu)造和骨形態(tài)學(xué)的評估才能，理解股骨近端各部位的骨強度具有重要作用，并可提供骨幾何學(xué)排列狀況方面的信息57。2.2外周骨QTPQTPQT是特殊設(shè)計的衡量末梢骨狀況的儀器，具有高分辨率圖像的三維重建功能。常測部位為近橈骨遠端處相當(dāng)于橈骨全長的4，新型的PQT儀改變了以往的單層面掃描，可對較大容積的骨作多層面數(shù)據(jù)采集。研究說明，PQT測量周圍骨的橈骨皮質(zhì)成分有較高敏感性，它不

9、受周圍軟組織重疊影響的容積密度值，且可分開對皮質(zhì)骨及小梁骨進展準(zhǔn)確的體密度定位。且適用于末梢骨和對小動物的骨骼進展測量，對于觀察小動物骨骼對藥物治療的反響較DXA更敏感，有利于理解各種類型的藥物干預(yù)后不同類型骨骼成分的反響8。有研究認(rèn)為PQT能同時提供骨量和骨強度的有用信息。Ri等研究說明，橈骨皮質(zhì)骨的BD與總BD即皮質(zhì)骨和松質(zhì)骨的相關(guān)性明顯高于小梁骨和總BD的相關(guān)性。也有研究說明，PQT所示的年齡性骨量喪失以橈骨皮質(zhì)的喪失最為顯著，這可能提示該部位的骨皮質(zhì)BD比小梁骨BD更具有代表意義。在PQT提供的斷面影像上還可計算橈骨橫截面積以及皮質(zhì)骨慣性力矩等幾何學(xué)參數(shù)值。橈骨皮質(zhì)面積是區(qū)分非創(chuàng)傷性脊

10、椎骨折者與正常絕經(jīng)后婦女骨構(gòu)造特征的敏感指標(biāo)。橈骨骨密度值和其他幾何學(xué)參數(shù)值相結(jié)合可預(yù)測股骨頸骨折及腰椎骨折發(fā)生的危險度，這些優(yōu)勢使這一技術(shù)可能成為SPASXA或骨組織形態(tài)計量學(xué)的替代測量法。但也有人認(rèn)為PQT測量的周圍骨，對該部骨的變化能否準(zhǔn)確反映骨質(zhì)疏松這一周身性代謝疾病仍待討論。3骨構(gòu)造bnestruture的測定3.1顯微T技術(shù)TT可直接計算骨體積和總體積之比BVTV和其他一些參數(shù)如骨小梁厚度、間隔和數(shù)目。能輔以按T密度調(diào)色的特殊顯微T染色技術(shù)，顯微T的圖像將會和常規(guī)病理切片的顯色趨于一致9。這對于觀測松質(zhì)骨三維的空間構(gòu)建，早期發(fā)現(xiàn)骨小梁及骨構(gòu)造的病變，對骨質(zhì)疏松癥做出早期、明確的病理

11、診斷有了打破性的促進作用。有研究10顯示，T上測得的骨微構(gòu)造參數(shù)結(jié)果與骨組織計量學(xué)上的數(shù)值具有較高的相關(guān)性，甚至在制動誘導(dǎo)的骨質(zhì)疏松模型中，由三維T測出的骨喪失程度和骨微構(gòu)造指標(biāo)如骨容積、骨小梁數(shù)目上的變化早于骨組織計量學(xué)上的相應(yīng)指標(biāo)。因此，T檢測小梁骨構(gòu)造變化在評價骨質(zhì)疏松時具有很大潛力。因為顯微T能在病理診斷中發(fā)揮作用，也有學(xué)者用此來觀察人工材料替代損傷的骨組織時的骨生物力學(xué)效應(yīng)11。3.2定量RQRQR是研究骨小梁與骨髓交界面的磁場梯度以評價骨小梁空間排列的新方法。其梯度回波圖像上測得的骨髓T2值可反映小梁骨網(wǎng)狀構(gòu)造的密度及其空間幾何形態(tài)的特點?；铙w研究顯示，在富含小梁骨區(qū)域，T2值與P

12、QT所測的BD值高度相關(guān)；T2值也是反映小梁骨構(gòu)造隨年齡變化的最敏感參數(shù)，在骨質(zhì)疏松患者，T2馳豫時間明顯增加。Selby用小梁骨模型發(fā)現(xiàn)T2變化與小梁骨自身的彈性模數(shù)構(gòu)造等因素有關(guān)12。目前用T2值來診斷骨質(zhì)疏松或者確定T2值的有效域值，尚無標(biāo)準(zhǔn)。轉(zhuǎn)貼于論文聯(lián)盟.ll.3.3顯微磁共振R3.4定量超聲QUSQUS利用聲波反射和穿透衰減評價骨的力學(xué)特性，主要參數(shù)為超聲傳播聲速SS和振幅衰減BUA值，前者主要受骨密度及骨彈性的影響，后者主要由骨密度及骨微構(gòu)造決定。其測量結(jié)果不僅與BD有不同程度的相關(guān)，更主要的是提供了可反映骨應(yīng)力方面的信息。研究顯示，用QUS鑒別骨質(zhì)疏松性骨折與非骨折人群才能是肯

13、定的。骨質(zhì)疏松中骨皮質(zhì)也受累，且疏松的骨骼最終是否骨折由皮質(zhì)骨決定，而QUS能對皮質(zhì)骨的多孔和空隙程度進展準(zhǔn)確判斷。QUS價廉、便攜、無輻射、儀器價格較低而且可獲得除BD外影響骨折危險因素的其他信息，頗具研究潛力，但目前QUS重要誤差較大，準(zhǔn)確性略低，且采用QUS診斷骨質(zhì)疏松性骨折標(biāo)準(zhǔn)有可能與DXA不同，這一點還有待于更充分的數(shù)據(jù)證明，還不能取代已有的BD測量方法。4骨代謝bneetablis的評估5有限元分析方法的應(yīng)用有限元分析finiteeleentanalysis，F(xiàn)EA是借鑒工程學(xué)上評價物體構(gòu)造強度的公式，包括其形態(tài)構(gòu)造、物體性質(zhì)及所受負(fù)荷等方面的因素而衍生的模擬測量骨生物力學(xué)參數(shù)的應(yīng)用數(shù)學(xué)方法。FEA可以在力學(xué)上綜合幾何學(xué)和骨礦含量特性上的所有數(shù)據(jù)，可能會進步對椎體強度的預(yù)測才能。在對椎體的研究中，可將這種技術(shù)用以評價椎體成形術(shù)、椎間盤退變以及椎體骨強度對骨折危險度的影響。這種可稱為體素法的FEA模型即可將QT中的體素直接轉(zhuǎn)換為有限元目前在相關(guān)領(lǐng)域中的應(yīng)用是最引人注目的。因此可通過FEA方法理解骨質(zhì)疏松病人脊椎骨可能對骨強度產(chǎn)生重要影響的皮質(zhì)殼及某些區(qū)域海綿骨骨密度和骨形態(tài)構(gòu)造的變化情