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编号:12196525
定量CT骨密度测量方法的研究(2)
http://www.100md.com 2011年7月1日 康晓斌,干茂,付光琼
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    参见附件(4018KB,3页)。

     定量CT脊椎骨矿密度的测量操作方法:将CP标准件放于长1100×宽400×厚50的海棉软垫偏中间处的凹槽内,患者躺于上面,标准件下端靠近髂脊,并在患者与标准件之间铺垫一层5mm水等效凝胶块,以填满二者之间可能有的空隙,操作CT,让定位线分别穿过T12-L4中的3-4个椎骨的中间层面,与椎板平行扫描得到纵向CT图像。用尽量大的感兴趣区ROI测量和计算。

    3 结果

    3.1 CP测量标准件和QA质量保证标准件的物理性能

    3.1.1 四种标样的总密度 分别为0.98(mg/cm3),1.013(mg/cm3),1.0465(mg/cm3)和1.113(mg/cm3)。

    3.1.2 CP测量标准件 外形长290×宽148×厚30,下面两侧呈R16的圆弧形。

    3.1.3 CP和QA标准件 外面光滑,棱角圆钝,接触舒适;内部:X透视或CT扫描,无明显空泡,分层,裂痕等缺陷。

    3.1.4 重量 CP标准件1.2Kg,QA质量标准件1.6Kg。

    3.2 定量CT系统的技术指标

    3.2.1 CP测量标准件的线性比例 各等效骨标样的BMD给出值与CT数之间严格成比例,其线性系数r接近1。

    3.2.2 CP标准件的均匀性 对10个不同位置检测,得到各线性方程的斜率平均值误差为±0.31%(表1)。

    表110个不同位置的截距和斜率

    3.2.3 定量CT系统的精密性 对同一位置重复扫描10次,得到各次斜率的平均值误差为±0.15%(表2)。

    表2QCT系统的精密性

    3.2.4 准确性 7个鲜牛椎骨灰化比较,准确性误差≤7.4%(表3)。

    表3 测量值与灰化值的比较

    3.2.5 稳定性 10个月内,用QA作了4次检验,稳定性误差为±0.34%(表4)。

    表4QCT系统的稳定性

    4 讨论与结论 定量CT方法是利用了CT扫描机精密的三维重建图像的处理能力,很容易把松质骨和皮质骨分开检测。对于椎体而言,检验松质骨比皮质骨更容易,简单方便,因为它的松质骨区域很大,且绝大部分是松质骨。由于松质骨的骨代谢率比皮质骨高得多,且普遍认为骨量丢失首先从松质骨开始,因此,测量松质骨的骨矿,就非常有意义,其他方法如目前较被看重的双X吸收法(DXA),只能测量皮质骨和松质骨的总和,不能分开检测。对于腰椎而言,它还包括了占总量绝大部分的椎弓等致密骨,因为致密骨的丢失十分缓慢,因而用测量以致密骨为主的方法来评价骨质疏松或药物疗效,也就不灵敏。松质骨由于表面-体积比率高,转换率是皮质骨的8倍[5],对骨量变化十分敏感,因而对骨质疏松的诊断更有价值。

    定量CT系统,由于是在相同条件下,对椎骨和参考标准件进行同时扫描,在同一个CT图像上对椎骨和标准件作比较,如同一般的CT影像分析技术一样,只是因为定量CT标准件的BMD是事先给出的,通过计算就可直接得到椎骨的BMD(mg/cm3)。在电压变动时,对测量值影响很小,以信2000CT机电压有120KV和130KV两档,改变电压,测量模拟椎体的变异系数为0.7%。牛椎骨只做了7个,平均灰值低于BMD,且有较大误差。

    首先是例数较少,统计性不足;其次是用专门试验用的QA标准件进行试验,与牛椎骨的实际存在环境有一些差别;还有切取的骨块,与实际扫描的区域也存在差别。

    对于不同的CT机扫描同一个CP标准件及QA标准件,其线性方程是不一样的,但计算得到的QA标准件中模拟椎体的BMD基本一样,误差<2.6%(表5)。

    表5不同型号CT用同一体模对同一模拟椎骨的测定

    本标准件同绵阳第四人民医院的美国IA公司定量CT-3000骨密度系统的标准件作了比较,都在该院的西门子DRH CT机上进行,工作条件一样。得到二者的线性比例系数都接近于1,前者截距为-4.9,后者为6.9,即二者的等效软组织材料的CT数都在±10Hu以内,测量互相的模拟椎骨(标称值为100(mg/cm3),在误差1.8%内符合。以上三点说明二者性能十分相近(表六)。定量CT技术中采用Ca5OH(PO4)3比K2HPO4等效性好,后者的质量衰减系数在50KeV-100KeV范围内比前者低6%左右,而Ca5OH(PO4)3就是人骨矿的主要成份。

    表6 国产HK-2000体模同美国QCT-3000体模的比较

    作定量CT骨密度检测时,扫描野要足够的大,必须将患者和标准件完全复盖在内,且应让标准件离扫描野边界2cm以上。

    定量CT检测的对象以中老年患者居多,他们有较多的软组织,因此,一般情况下,让患者抬腿屈膝,尽量让腰背部紧贴标准件,其间没有间隙;当患者由于软组织较少而与标准件之间存在空隙时,需要在其间填塞水等效材料块,以排除空隙可能带来的影响。

    QA质量保证标准件是定量CT系统必不可少的附件,用其作周期检验,以保证系统的精确性和稳定性。定量CT技术由于使用低mAS,其有效剂量是很低的,是安全剂量 ......

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