王勇朋， 陽琰， 何生生， 錢堃， 程曉光

表1 250 mA和80 mA兩組ESP不同重建層厚椎體骨密度準確度誤差

定量CT(quantitative computed tomography，QCT)椎體骨密度測量常用于診斷骨質(zhì)疏松、評估骨折風險及評價臨床療效，QCT骨密度測量比雙能X線吸收測量法(dual energy X-ray，DXA)具有一定優(yōu)勢[1]，而且，CT圖像還能觀察骨細節(jié)，用于診斷骨疾病及評估骨折風險，因此，QCT骨密度測量越來越得到臨床認可。

國際臨床骨密度學會(the International Society for Clinical Densitometry，ISCD)2007推薦[2]：3D QCT椎體密度測量重建層厚1～3 mm。目前，不同廠家CT機重建參數(shù)不統(tǒng)一，文獻采用：0.625 mm、1 mm、1.25 mm、1.3 mm、3 mm等重建層厚均有報道[3-5]，但重建層厚對骨密度測量值的影響，至今未見相關(guān)報道。歐洲腰椎體模(European spine phantom，ESP)為國際公認骨密度標準，用于評估骨密度測量的準確性，評估骨密度測量儀器間標準化和相互校準[5]。本研究采用標準骨密度的ESP，評估不同重建層厚對QCT骨密度測量值準確度誤差的影響，為制定最佳QCT骨密度測量協(xié)議提供理論依據(jù)。

材料與方法

1.臨床資料

回顧性分析本院2017年7月-10月90例腰椎CT骨密度測量者原始圖像，其中男53例、女37例，年齡27歲～83歲，平均48.8歲。病例納入標準：所有病例經(jīng)臨床和其他相關(guān)檢查排除影響骨代謝的慢性病(如甲狀旁腺病變、惡性腫瘤等)、陳舊性椎體骨折及服用引起骨代謝的藥物(如激素類等)者。

2.材料

ESP(編號N0145，德國ORM)：由環(huán)氧樹脂制成的塑料加上其他各種成分達到水和骨等效的固體材料組成，包含有三個松質(zhì)骨密度不等的椎體，三個椎體的松質(zhì)骨的羥基磷灰石密度分別是50 mg/cm3、100 mg/cm3、200 mg/cm3。分別記為“L1、L2、L3”。

3.檢查設(shè)備與方法

采用GE Optima CT680 Series螺旋CT機，ESP和患者均頭先進，目標區(qū)域置于校準體模上，體模區(qū)域無任何異物。ESP掃描參數(shù)：管電壓120 kV，機架轉(zhuǎn)速0.6 s/r，層厚5 mm，螺距0.984，掃描視野(scanning field of view，SFOV)50 cm，固定床高130 cm，管電流分別為250 mA(腰椎掃描)和80 mA(低劑量掃描)，兩組進行容積掃描重復10次。90例患者均為腰椎掃描條件。重建方式：矩陣512×512，標準算法，顯示視野(displaying field of view，DFOV)40 cm，重建層厚分別采用0.625 mm、1.25 mm、2.5 mm。

骨密度測量：將不同重建層厚數(shù)據(jù)傳送到美國Mindways 骨密度工作站，采用骨密度分析軟件(QCT PRO TM 3D脊柱骨密度應(yīng)用模塊，4. 0 Mindways Software，Inc．)。2007 ISCD推薦[2]：依據(jù)L1、L2骨密度均值評估骨量。準確度誤差計算公式[5]：誤差=(測量值一真實值)/真實值×100%。

4.統(tǒng)計學分析

結(jié) 果

1.兩組掃描參數(shù)不同重建層厚椎體骨密度

250 mA和80 mA兩組椎體骨密度準確度誤差均以L1最大、L3最?。粌山ML1、L2椎體骨密度準確度誤差均為正值，而L3椎體骨密度準確度誤差正、負值均有(表1)。兩組L1、L2、L3不同重建層厚椎體骨密度準確度誤差均通過正態(tài)性檢驗及方差齊性檢驗，兩組L1、L2、L3椎體骨密度準確度誤差在不同重建層厚間差異均無統(tǒng)計學意義(P>0.05)，兩組L1-3椎體平均骨密度測量值的準確度誤差均以1.25 mm重建層厚最小(因ESP不同椎體間準確度誤差相差大，兩組不同重建層厚L1-3椎體平均骨密度測量值準確度誤差未行統(tǒng)計學分析)。

2.1.25 mm重建層厚ESP結(jié)果

250 mA和80 mA兩組間1.25 mm重建層厚ESP的 L1、L2、L3椎體骨密度準確度誤差間差異均無統(tǒng)計學意義(P>0.05，表2)。

表2 250 mA和80 mA兩組1.25 mm椎體骨密度準確度誤差

3.90例患者不同重建層厚L1、L2骨密度均值結(jié)果

90例患者重建層厚0.625 mm、1.25 mm、2.5 mm L1和L2骨密度均值分別為(132.392±36.223) mg/cm3、(130.317±35.429) mg/cm3、(131.792±35.895) mg/cm3。所有數(shù)據(jù)均通過正態(tài)性檢驗及方差齊性檢驗，不同重建層厚間L1和L2骨密度均值差異無統(tǒng)計學意義(F=0.80、P>0.05)。

討 論

骨密度測量準確度誤差是指骨密度測量值反映真實值的一致程度，也稱準確性、準確度，可以通過掃描已知"真實骨密度"的ESP獲得。本研究250 mA和80 mA兩組中，采用0.625 mm、1.25 mm、2.5 mm重建層厚間ESP L1、L2、L3椎體骨密度準確度誤差差異均無統(tǒng)計學意義，重建層厚對骨密度測量值的影響無明確差異，該結(jié)果在臨床90例患者不同重建層厚的L1和L2骨密度均值中得到印證。兩組ESP均以1.25 mm重建層厚的L1-3椎體骨密度準確度誤差最小，且最接近真實值。孫海寧等[6]對肺小結(jié)節(jié)容積定量研究中也發(fā)現(xiàn)，0.625 mm、1.25 mm重建層厚間容積定量準確度誤差無差異，同樣0.625 mm重建層厚準確度誤差相對較大。0.625 mm重建層厚準確度誤差大可能原因：重建層厚越薄，噪聲增加，使CT值增加[1]，也與部分容積效應(yīng)有關(guān)[6]。

骨密度測量臨床主要作用是篩查骨密度異常并評估骨折風險[7]，因此，骨細節(jié)顯示非常重要。重建層厚主要影響圖像空間分辨力、信噪比，層厚越小其空間分辨力越高，細小結(jié)構(gòu)顯示越清晰，但信噪比明顯下降，反之，隨著重建層厚的增加，噪聲減小，但空間分辨力下降，圖像模糊[1,3,6]。秦衛(wèi)和等[8]研究不同重建層厚對腎小動脈分支顯示時發(fā)現(xiàn)，0.5 mm、1.0 mm、1.5 mm重建層厚間對血管小分支顯示無統(tǒng)計學差異，2.0 mm重建層厚與前三組間對血管小分支顯示均有明顯差異。Museyko等[3]認為低劑量QCT噪聲比較大時宜采用1～1.3 mm重建層厚。因此，同時兼顧骨密度測量準確性及圖像質(zhì)量，優(yōu)化QCT掃描協(xié)議時，筆者推薦重建層厚宜選用1～1.5 mm。

本研究中ESP椎體骨密度越大，準確度誤差越小， L1椎體骨密度準確度誤差稍超出文獻報道4%～15%范圍[5]，250 mA和80 mA兩組結(jié)果規(guī)律一致，而且兩組間1.25 mm重建層厚L1、L2、L3椎體骨密度準確度誤差間均無差異，說明測量結(jié)果一致性好，結(jié)果可靠，可能跟CT機本身及ESP L1、L2椎體準確度誤差均為正值有關(guān)。同時也提示骨密度≤100 mg/cm3時，該臺CT機骨密度測量值偏大，特別對于骨質(zhì)疏松患者，評估骨折風險時，應(yīng)考慮到準確度誤差因素。

本研究的不足之處在于沒有考慮機器間精密度誤差等影響因素，研究結(jié)論還需由不同的CT機進一步印證。