杜 娟 李 夢 趙 鵬 種銀保*

隨著雙能X射線骨密度儀的不斷應(yīng)用發(fā)展,骨質(zhì)疏松的診出率也不斷提升,但臨床仍發(fā)現(xiàn)有不少的骨質(zhì)疏松癥被漏診和誤診.依據(jù)國家計(jì)量檢定規(guī)程《X、γ射線骨密度儀》(JJG1050-2009)[1]進(jìn)行計(jì)量檢定,均滿足上述規(guī)范要求,設(shè)備檢定結(jié)果為合格.

醫(yī)學(xué)上的骨密度就是測量人體骨鹽,主要由鈣和磷兩種無機(jī)物組成,存在形式為高度結(jié)晶形成的羥磷灰石[2].常用的有骨礦物質(zhì)含量(bone mineral content,BMC)和骨密度(bone mineral density,BMD)這兩個(gè)概念.BMC骨礦含量是指沿骨軸線方向,每厘米骨段所含的骨礦物質(zhì),包括骨的礦物質(zhì)量和有機(jī)質(zhì)量,單位為g/cm;BMD是指垂直測量射線入射方向上單位面積骨的礦物質(zhì)面密度,單位g/cm2,一般小數(shù)點(diǎn)后保留三位數(shù).通過定義可以看出采用"骨密度"這一醫(yī)學(xué)概念可以避免不同位置的骨寬差異,使得同一骨段不同掃描位置的數(shù)據(jù)具有可比性,并可用于不同個(gè)體、群體間的比較以及標(biāo)準(zhǔn)值范圍的建立.

1 BMD的定義與診斷判定依據(jù)

醫(yī)學(xué)BMD診斷分級中,使用T值和Z值將被測者測量數(shù)據(jù)與數(shù)據(jù)庫中他人結(jié)果進(jìn)行比較計(jì)算,根據(jù)結(jié)果對骨質(zhì)流失進(jìn)行判斷,提出相應(yīng)的治療方案.其中T值表示被測人的BMD與同性別年輕人的對照組之差別;Z值表示被測人的BMD與同性別、同年齡對照組的平均BMD差別[3].根據(jù)T值或Z值進(jìn)行風(fēng)險(xiǎn)骨折的評估或是骨質(zhì)疏松年齡的預(yù)測.

早在1994年世界衛(wèi)生組織(World Health Organization,WHO)就提出了骨質(zhì)疏松癥的診斷標(biāo)準(zhǔn),該標(biāo)準(zhǔn)主要依據(jù)雙能X射線吸收測定法(dual energy X-ray absorptiometry,DXA)對腰椎、股骨近端和橈骨遠(yuǎn)端的測量結(jié)果加以判定,具體判定標(biāo)準(zhǔn)為:DXA測量BMD或BMC測量結(jié)果的T值≥-1 SD者定為正常人;-1 SD>T值>-2.5 SD者定為低骨量;T值≤-2.5 SD者定為骨質(zhì)疏松癥.嚴(yán)重骨質(zhì)疏松癥是指T值符合骨質(zhì)疏松癥診斷標(biāo)準(zhǔn),并伴有一處或多處骨折者[4].中國老年學(xué)學(xué)會骨質(zhì)疏松委員會(Osteoporosis Committee of China Gerontological Society,OCCGS)和中華醫(yī)學(xué)會骨質(zhì)疏松和骨礦鹽疾病分會前后研究推出了相應(yīng)的骨質(zhì)疏松診斷標(biāo)準(zhǔn),見表1.

表1 骨質(zhì)疏松判定標(biāo)準(zhǔn)

2 DXA診斷骨質(zhì)疏松漏診和誤診原因分析

2.1 雙能X射線骨密度儀的測量誤差

雙能X射線骨密度儀測量誤差分為系統(tǒng)誤差、隨機(jī)誤差和操作誤差3種.

2.1.1 系統(tǒng)誤差

系統(tǒng)誤差(即準(zhǔn)確度)是指骨密度儀的測量值與真實(shí)值之間的差異.目前,生產(chǎn)雙能X射線骨密度測量儀的廠商較多,生產(chǎn)的骨密度儀自身的掃描方式、元器件性能、掃描圖邊緣線分析模型、BMC和BMD骨密度值數(shù)據(jù)算法以及環(huán)境溫濕度對能量探測器均有影響,且標(biāo)定校正方法各有不同,導(dǎo)致同一被測者由不同的品牌儀器測量所得到的結(jié)果不盡相同.并且,即使是同一廠商生產(chǎn)的不同型號的儀器所得出的結(jié)果也存在一定的差異,系統(tǒng)誤差約為12%~15%[6-7].

2010年實(shí)施的國家醫(yī)藥行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《雙能X射線骨密度儀專用技術(shù)條件》(YY/T0724-2009)[8]中對產(chǎn)品的準(zhǔn)確度并未進(jìn)行量化,仍表述為"準(zhǔn)確度:產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)規(guī)定骨密度儀對BMD測量的準(zhǔn)確度."行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)未統(tǒng)一.2009年10月實(shí)施的國家計(jì)量檢定規(guī)程《X、γ射線骨密度儀》(JJG1050-2009)中規(guī)定"雙能X射線骨密度儀骨密度:在廠商規(guī)定的正常使用條件下,儀器對腰椎體模的BMD值分別為0.5 BMD/g.cm-2、1.0 BMD/g.cm-2和1.5 BMD/g.cm-2三個(gè)椎骨樣品分別進(jìn)行測量,測量結(jié)果或經(jīng)校正后的結(jié)果,與樣品相應(yīng)的實(shí)際值相比,其中最大相對誤差絕對值不應(yīng)>10%"檢定規(guī)程所允許的系統(tǒng)誤差還是相對較大,如果受檢者的BMD值處于臨床判定界限-2.5,系統(tǒng)誤差為10%,其實(shí)際BMD不滿足判定骨質(zhì)疏松的標(biāo)準(zhǔn),此時(shí)就易出現(xiàn)誤診.

2.1.2 隨機(jī)誤差

隨機(jī)誤差(即精確度,重復(fù)性)是對同一骨體?；蛲槐粶y人的某一部位在儀器相同,環(huán)境條件相同下重復(fù)測量后求變異系數(shù)(coefficient of variation,CV),或稱相對精確度誤差,其計(jì)算為公式1:

雙能X射線骨密度儀的隨機(jī)誤差主要來源于骨密度儀X射線發(fā)生器和球管的輸出漂移、掃描機(jī)械走位的精密度以及掃描速度穩(wěn)定性等多種因素.由于臨床上對骨質(zhì)疏松患者進(jìn)行藥物療效跟蹤,比較治療前后BMD的變化,需要確定BMD的變化是確實(shí)的治療效果,或是由骨密度儀的隨機(jī)誤差引起.如果由骨密度儀的重復(fù)性引起的變化則是無效變化.

我國2010年實(shí)施的國家醫(yī)藥行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《雙能X射線骨密度儀專用技術(shù)條件》(YY/T 0724-2009)中重復(fù)性的規(guī)定是"5.4.2對同一體模在同日和多日進(jìn)行重復(fù)測量,所測骨密度值的變異系數(shù)CV≤1%".2009年10月實(shí)施的國家計(jì)量檢定規(guī)程《X、γ射線骨密度儀》(JJG1050-2009)中規(guī)定"5.1.2雙能X射線骨密度儀骨密度:在廠商規(guī)定的正常使用條件下,儀器對腰椎體模中的BMD接近于1 g/cm2椎骨樣品進(jìn)行測量,其重復(fù)性不應(yīng)>2%".因此,骨密度儀的隨機(jī)誤差即重復(fù)性過高也會引起治療效果的誤判.

2.1.3 操作誤差

骨密度儀操作誤差是操作醫(yī)生在操作準(zhǔn)備、體位設(shè)置和掃描分析過程中出現(xiàn)的誤差,并且融合在系統(tǒng)誤差和隨機(jī)誤差中,可通過培訓(xùn)減少到最小.

(1)準(zhǔn)備工作誤差:①體內(nèi)、體表及衣物的高密度物質(zhì),放射性物質(zhì)的影響,骨畸形、增生和減少的影響;②盡可能給被測量者蓋上床單,移開衣服測量.

(2)體位放置的誤差:①腰椎軸線傾斜、偏移,人為側(cè)彎;②髖部測量中股內(nèi)旋角不準(zhǔn)、不穩(wěn)定,股軸線設(shè)置不標(biāo)準(zhǔn);③前臂測量放置不標(biāo)準(zhǔn)化;④測量應(yīng)為非優(yōu)勢側(cè);⑤測量過程中未制動.

(3)掃描分析誤差:①腰椎分析圖的分椎線和邊緣線不準(zhǔn),有明顯硬化、增生應(yīng)改測股骨頸;②所測腰椎序列錯(cuò)誤,有文獻(xiàn)[9]曾報(bào)道,對50例青年女性統(tǒng)計(jì),其下移一個(gè)椎骨平均BMD增高6%;③股骨頸軸線放置不標(biāo)準(zhǔn),股骨頸感興趣區(qū)域(region of interest,ROI)位置不穩(wěn)定或和坐骨相重.

2.2 DMB值參照數(shù)據(jù)庫及醫(yī)生診斷標(biāo)準(zhǔn)不同造成差異

2.2.1 骨峰值的年齡選擇及設(shè)備參照數(shù)據(jù)庫

由于T值是通過測量結(jié)果與參照人群骨峰值的均值和標(biāo)準(zhǔn)差(standard deviation,SD)比較換算得出的結(jié)果,故骨峰值的選擇勢必會影響其T值的結(jié)果.以往有關(guān)文獻(xiàn)中的峰值年齡范圍選取有所不同,有選取20~29歲、20~39歲及20~50歲等.然而,1994年Kanis提出的骨質(zhì)疏松癥診斷標(biāo)準(zhǔn)中的峰值年齡為女性25~50歲.因此,統(tǒng)一峰值的年齡范圍對DXA測量結(jié)果的分析至關(guān)重要.目前,多數(shù)DXA采用的NHANSⅢ數(shù)據(jù)庫中的峰值年齡范圍是20~29歲.

現(xiàn)有雙能X射線骨密度儀生產(chǎn)廠商的參照人群數(shù)據(jù)庫均不同,有按照歐美人群,也有采用亞洲人群,還有采集中國人群的骨密度形成的數(shù)據(jù)庫,因此會對儀器測量BMD值的換算有直接影響.

2.2.2 診斷標(biāo)準(zhǔn)不同或不遵從標(biāo)準(zhǔn)

隨著診斷技術(shù)的不斷提高和診斷標(biāo)準(zhǔn)的不斷更新,不同的醫(yī)生采用的診斷標(biāo)準(zhǔn)不一樣,即使同樣使用DXA測出BMD值也會出現(xiàn)不一樣的診斷.此外,即使使用統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn),但對標(biāo)準(zhǔn)理解不透測,或者不完全按照標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行檢測診斷,也會出現(xiàn)誤診和漏診.骨質(zhì)疏松癥的基本診斷是以雙能X射線骨密度檢測儀檢測受檢者腰1~4椎、左髖和右髖3個(gè)部位的骨密度平均值,以最低值做為診斷依據(jù)而得出診斷結(jié)果.許多醫(yī)院習(xí)慣于只出據(jù)腰2~4椎加左髖或右髖的檢測結(jié)果,造成骨質(zhì)疏松癥的漏診.

3 DXA測量骨密度儀診斷質(zhì)量控制

使用DXA測量骨密度并進(jìn)行骨質(zhì)疏松診斷是系統(tǒng)而嚴(yán)謹(jǐn)?shù)倪^程,要提高準(zhǔn)確性,減少誤診和漏診,需要進(jìn)行質(zhì)量控制[10].

3.1 儀器日常質(zhì)量控制

對雙能X射線骨密度儀進(jìn)行日常質(zhì)量控制,使用廠商配備校準(zhǔn)模型,按照各骨密度儀廠商的質(zhì)量控制方法與步驟每日進(jìn)行一次質(zhì)量保證(quality assurance,QA)測試,如測試未通過,則重新測試,必要時(shí)聯(lián)系廠商.記錄測試結(jié)果并統(tǒng)計(jì)骨密度CV,取連續(xù)10 d或者25 d的QA數(shù)據(jù)繪制校正圖,進(jìn)行日常儀器重復(fù)性的質(zhì)量控制.

3.2 定期對儀器準(zhǔn)確度進(jìn)行校正

我國2009年頒布的國家計(jì)量檢定規(guī)程《X、γ射線骨密度儀檢定規(guī)程》(JJG 1050-2009)[1]明確了骨密度儀的計(jì)量性能要求,強(qiáng)調(diào)其計(jì)量檢定的重要性.依據(jù)規(guī)程的計(jì)量性能要求,檢測人員利用四肢體模和腰椎體模對雙能X射線骨密度儀的重復(fù)性、測量結(jié)果的誤差、輻射防護(hù)性能等項(xiàng)目進(jìn)行檢定和校正.各使用單位應(yīng)至少一年一次邀請當(dāng)?shù)赜?jì)量院對儀器的準(zhǔn)確性進(jìn)行校準(zhǔn),如校準(zhǔn)結(jié)果不符合使用要求應(yīng)聯(lián)系廠商進(jìn)行調(diào)試.

3.3 規(guī)范操作和診斷流程

由于使用雙能X射線骨密度儀在檢查操作過程或診斷過程中存在誤診和漏診隱患,因此各醫(yī)院規(guī)范DXA標(biāo)準(zhǔn)操作流程以及診斷流程,及時(shí)對照更新的國際或國家骨質(zhì)疏松診斷標(biāo)準(zhǔn),并強(qiáng)化進(jìn)行操作培訓(xùn)與考核,避免因操作或診斷不當(dāng)造成的誤診.

3.4 多品牌雙能X射線骨密度儀測量結(jié)果數(shù)據(jù)換算

醫(yī)院采購不同品牌雙能X射線骨密度儀導(dǎo)致測量結(jié)果不一致,應(yīng)由醫(yī)院組織各廠商聯(lián)合進(jìn)行臨床實(shí)驗(yàn),建立各廠商DXA測量數(shù)值換算公式,使不同品牌型號骨密度儀的測量結(jié)果具有參考診斷意義.

在目前各品牌設(shè)備無法統(tǒng)一數(shù)據(jù)庫,未建立換算公式,各廠商設(shè)備測量結(jié)果有差異的情況下,骨質(zhì)疏松患者盡量在同一醫(yī)院同一儀器上進(jìn)行復(fù)查,能夠給醫(yī)生有效的診療提示.

4 結(jié)語

雙能X射線骨密度儀檢測是診斷骨質(zhì)疏松的"金標(biāo)準(zhǔn)",由于儀器、人員、環(huán)境及標(biāo)準(zhǔn)等因素使測量結(jié)果不一致而造成的骨質(zhì)疏松誤診漏診,應(yīng)從嚴(yán)格做好日常質(zhì)量控制、規(guī)范操作流程、定期進(jìn)行計(jì)量校準(zhǔn)等方面著手,以保證儀器在高精度、高準(zhǔn)度下運(yùn)行.