定量CT骨密度测量方法的研究(1)
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[摘要] 目的 报告定量CT脊椎骨矿密度测定方法研制。方法 利用等效骨材料作成标准件同牛椎骨松质骨样品进行CT扫描测量，采用灰化分析方法进行验证。结果 标准件各标样的骨密度(mg/cm3)与其CT数(Hu)成很好的线性比例，其线性系数r≥0.9999；测量牛椎骨松质骨样品的准确性误差≤7.4%；精密性误差(扫描10次)≤0.15%；长期稳定性误差≤0.34%。结论 所研制的骨矿密度测量系统为CT扫描机增加了新功能，为骨质疏松症的诊断和药物疗效的观察提供了一种新的准确可靠的方法。
[关键词] 定量CT； 骨矿密度； 标准件
[中图分类号] R445.4[文献标识码] A[文章编号] 1005-0515(2011)-07-324-02
Quantitative CT Measurement Methods of Research of Bone Mineral Density
Kang XiaobingGan MaoFu Guangqiong
[Abstract] Objective To report quantitative CT vertebra mineral density measuring method developed. Methods Using equivalent bone material standard parts made with cow vertebrae cancellous bone samples by CT scan measurement, ashing analysis method is verified. Results The results of the standard parts bone mineral density (mg/cm3) and CT number(Hu)into a good linear scale, the linear coefficient racuity 0.9999;Measuring cow vertebrae cancellous bone samples; the accuracy≤7.4%,Exact error (scanning 10 times)≤0.15%;Long-term stability of the error≤0.34%. Conclusion The developed in bone mineral density measurement system for CT scanner added new features for osteoporosis diagnosis and treatment observation provides a new accurate and reliable method.
[Keywords] Quantitative CT; Bone mineral density; Standard parts
随着骨矿密度测定方法研究的多样化和各种方法的比较，定量CT骨矿密度测定技术以其能够分别精确地检测松质骨和皮质骨这一独具功能，成了骨质疏松症诊断技术中最为重要的方法。该技术由Genant等[1]于1977年首先采用，继后我国吴春营等[2]和徐均超等[3]也采用了这种方法，但他们使用的关键部件参考标准件为K2HPO4溶液制成，其主要缺点是骨等效性差和稳定性差。1987年Kalender等[4]针对这些缺点，作了重大改进，研制了羟磷酸钙(Ca5OH(PO4)3) 固体参考标准件，1998年国内张光等[5-6]也采用了这种技术。这种技术其标准件的制作比K2HPO4要复杂一点，但最大的优点是骨组织等效性好，且稳定性高。由于他们只采用了羟磷酸钙密度值为0mg/cm3和200 mg/cm3两种等效骨标样，其性能尚有不足，精确性和可靠性不高。随着研究的深入，此方法迅速发展，美国IA公司推出了三标样，四标样和五标样固体参考标准件，其中四标样线性固体参考标准件最为成熟完善，已发展成商品，成为定量CT骨矿测定系统的必备设备。目前，我国拥有CT扫描机的医院十分普遍，但大都没有从国外引进定量CT骨矿密度测定配套设备，我们根据临床和研究的需要，研制了适合国情的以线性四标样参考标准件为关键部的定量CT脊椎骨矿密度测定系统。为我国骨质疏松症的临床应用和研究提供了精密可靠的工具。
1 材料与方法
1.1 参考标准件的制作 用聚乙烯(PE)和少量MgO及CaCO3试剂，通过塑料机械加工，制成与人软组织辐射等效塑料。再用此等效塑料和羟磷酸钙通过塑料机械加工，制成与人骨组织辐射等效的骨等效材料。用此骨等效材料做成含羟磷酸钙50 mg/cm3，100 mg/cm3和200 mg/cm3三种不同密度的等效骨标样，每一种标样外形都是Φ20×290，将他们嵌入长290×宽148×厚30的等效塑料件中，等效塑料件可看成是含羟磷酸钙密度为0mg/cm3的骨标样。这样就制成了一件含四种不同Ca5OH(PO4)3密度值的等效骨标样的线性固体参考标准件(称CP测量标准件，见图1下部)。
图1CP标准件和QA标准件
1.2 质量保证标准件的制作(称QA标准件) 此标准件仍然由上述等效塑料和等效骨材料制成，其外部形状尺寸模拟了躯干腰部的一个截段，厚度为40。等效骨是一个Φ32×40的圆柱体，含羟磷酸钙的密度为100 mg/cm3，嵌入截段中相当于椎骨的位置，以模拟人椎骨(见图1上部)。
1.3 CT机 在以色列以信公司EXEL2000CT机上进行。条件：室温20℃，130KV，100mA，2.1S，层厚10mm。
1.4 新鲜牛椎骨7个新鲜牛椎骨切去附件 ......
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