定量計(jì)算機(jī)斷層掃描技術(shù)在成人骨質(zhì)疏松管理中的臨床應(yīng)用：2015年國(guó)際臨床骨密度學(xué)會(huì)官方共識(shí)(第三部分)

王燕 張偉* 程曉光

1. 河北醫(yī)科大學(xué)第三醫(yī)院， 河北 石家莊 050051 2. 北京積水潭醫(yī)院，北京 100035

計(jì)算機(jī)斷層攝影術(shù)(Computed Tomography，CT)是目前臨床應(yīng)用最廣的三維(3-dimensional，3D)診斷成像方式。利用已有的腹部或盆腔CT圖像定量骨密度(bone mineral density，BMD)不僅具有明顯性價(jià)比優(yōu)勢(shì)且能減少輻射，對(duì)常見(jiàn)椎體骨折進(jìn)行回顧性機(jī)會(huì)篩檢和鑒別診斷也逐漸引起關(guān)注[1]。該技術(shù)的主要困難在于缺乏校準(zhǔn)體模掃描。本文就用于骨密度校準(zhǔn)的體?；騼?nèi)部校準(zhǔn)技術(shù)進(jìn)行綜述。

本文還將介紹一種稱作統(tǒng)計(jì)參數(shù)映射(statistical parametric mapping，SPM)的臨床應(yīng)用證據(jù)。這種基于定量CT(quantitative computed tomography，QCT)的方法描述了所謂的特征分布，如骨密度、皮質(zhì)厚度或骨應(yīng)力等。盡管目前SPM的研究很少，證據(jù)有限，但這些新方法的臨床潛力值得關(guān)注。

1 無(wú)體模校正的CT掃描評(píng)估骨密度：隨機(jī)性篩查的可行性

目前仍有大量骨質(zhì)疏松癥患者未被診斷，高骨折風(fēng)險(xiǎn)未被治療[2]。因此，使用現(xiàn)有的腹部和/或骨盆CT掃描結(jié)果評(píng)估骨密度，篩查骨折風(fēng)險(xiǎn)的方法越來(lái)越引起廣泛關(guān)注。這種方法可避免重復(fù)雙能X線吸收法(dual-energy X-ray absorptiometry，DXA)掃描，節(jié)約成本，避免輻射。隨機(jī)性篩查指的是使用診斷性CT掃描圖像篩查患者骨折風(fēng)險(xiǎn)。但問(wèn)題在于如何從這種“標(biāo)準(zhǔn)CT掃描”中獲得關(guān)于BMD或強(qiáng)度的定量信息？在這種情況下，“標(biāo)準(zhǔn)”意味著并沒(méi)有掃描校準(zhǔn)體模，與QCT程序相比，無(wú)標(biāo)準(zhǔn)化圖像采集和重建參數(shù)。早期已有研究發(fā)表[3]，但近年出現(xiàn)更多研究[4-13]。一些研究也討論了增強(qiáng)掃描的問(wèn)題。

QCT通常是校準(zhǔn)體模與受試者同時(shí)掃描。受試者通常需仰臥在含羥基磷灰石或磷酸鉀(K2HPO4)的固體材料體膜上。當(dāng)體模與掃描部位未在同一位置時(shí)，QCT自動(dòng)校正掃描儀的不穩(wěn)定性。如果受試對(duì)象與體模不能同時(shí)掃描，校準(zhǔn)體?？蓡为?dú)掃描(不同步校準(zhǔn))，也可根據(jù)體內(nèi)組織進(jìn)行內(nèi)部或無(wú)模校準(zhǔn)。內(nèi)部校準(zhǔn)程序的潛在優(yōu)勢(shì)是可減少患者體型和相對(duì)位置差異等因素[14]。此外，校準(zhǔn)的BMD值不依賴于校準(zhǔn)體模類型[15]。因此，有人建議直接使用CT值校準(zhǔn)BMD。

1.1 BMD非同步校準(zhǔn)

患者和體模掃描的高度穩(wěn)定性可避免更大的精度誤差。與DXA類似，CT掃描的穩(wěn)定性可通過(guò)固定時(shí)間間隔進(jìn)行重復(fù)體模掃描監(jiān)測(cè)。然而，用于骨密度分析的專用體模在臨床CT掃描中并不是常規(guī)掃描。因此，對(duì)已有CT掃描進(jìn)行回顧性分析時(shí)，實(shí)際患者掃描與校準(zhǔn)體模掃描可能存在較大的時(shí)間差。如果CT掃描儀校準(zhǔn)不穩(wěn)定，那么依據(jù)體模值獲得的不同時(shí)間的BMD可能并不準(zhǔn)確。

關(guān)于非同步校準(zhǔn)研究，將計(jì)算機(jī)斷層X(jué)射線吸收法得出的T值與DXA的T值進(jìn)行比較。兩種不同方法獲得的T值相關(guān)性非常高，表明CT圖像的非同步校準(zhǔn)是非常成功的。受試者的CT掃描與校準(zhǔn)體模的掃描時(shí)間間隔約為4年。

然而，多中心臨床試驗(yàn)使用7種不同掃描儀，每臺(tái)掃描儀至少5名受試者。每名受試者獲得用掃描校準(zhǔn)模型與受試對(duì)象同時(shí)掃描的同步BMD。不同步校準(zhǔn)通過(guò)平均校準(zhǔn)斜率模擬，從特定掃描儀上獲得的所有受試者數(shù)據(jù)中產(chǎn)生一個(gè)特定的非同步BMD。實(shí)驗(yàn)期限3～6個(gè)月，模擬的非同步校準(zhǔn)數(shù)據(jù)間隔獲得。實(shí)驗(yàn)期間，所有掃描儀都相當(dāng)穩(wěn)定。1年后隨訪，盡管在基線和隨訪時(shí)獲取和重建參數(shù)均無(wú)變化，但不同掃描儀卻顯示出極大的不穩(wěn)定性。

1.2 BMD內(nèi)部校準(zhǔn)

無(wú)模校準(zhǔn)或內(nèi)部校準(zhǔn)可用來(lái)替代非同步校準(zhǔn)。主要是通過(guò)內(nèi)部組織的CT值作為BMD校準(zhǔn)的參考。基于這種方法的精準(zhǔn)骨密度測(cè)量要求所依據(jù)的內(nèi)部軟組織密度持續(xù)穩(wěn)定。

內(nèi)部校準(zhǔn)的相關(guān)文獻(xiàn)非常少，只有2篇針對(duì)脊柱BMD測(cè)量的技術(shù)性研究[14，16]。該技術(shù)由Boden等報(bào)告，最初由Irix公司實(shí)施。Gudmundsdottir等[17-18]用于調(diào)查與年齡相關(guān)的體積骨密度(vertebral BMD，vBMD)變化，Hopper等[3]利用增強(qiáng)和非增強(qiáng)的腹部和盆腔CT掃描探討隨機(jī)性篩查的可能性。Mueller等[16]將該技術(shù)用在飛利浦CT掃描儀，最近Pickhardt等已用于隨機(jī)性篩查。

兩種內(nèi)部校準(zhǔn)技術(shù)文獻(xiàn)均以脊柱旁肌肉和皮下脂肪為參考，并分別利用與肌肉和脂肪直方圖相匹配的高斯分布峰值進(jìn)行校準(zhǔn)。但均未給出關(guān)于該算法的進(jìn)一步細(xì)節(jié)。

現(xiàn)有研究使用現(xiàn)行的QCT設(shè)定好的X射線管電流和掃描層厚更接近于常規(guī)QCT測(cè)量值[16]，在絕經(jīng)后女性的多中心研究中，這種分析精度為4%，高于脊柱QCTPro分析的1.7%精度[19]。但相關(guān)性受限也是事實(shí)，兩項(xiàng)研究均未報(bào)告內(nèi)部校準(zhǔn)是依賴于特定的掃描儀還是依賴于特定的人群。對(duì)于設(shè)定的受試者和掃描儀，校準(zhǔn)常數(shù)可以微調(diào)而得到高度的相關(guān)性，但一致性的限制表明受試者與受試者之間存在較大差異。顯然，部分變異與外部校準(zhǔn)過(guò)程的系統(tǒng)誤差有關(guān)，但較大的精度誤差也提示內(nèi)部校準(zhǔn)的變異。

總之，沒(méi)有足夠證據(jù)能判斷內(nèi)部校準(zhǔn)的可行性。在制定官方立場(chǎng)之前，首先必須解決以下問(wèn)題：內(nèi)部校準(zhǔn)程序掃描儀是否具有特異性？是否取決于獲取和重建程序？例如，在校準(zhǔn)過(guò)程中使用的峰值直方圖值可能取決于噪聲及曝光設(shè)置、重構(gòu)內(nèi)核和體層厚度。目前尚缺少內(nèi)部校準(zhǔn)穩(wěn)定性的縱向研究數(shù)據(jù)。

1.3 無(wú)校準(zhǔn)的CT值使用

為避免與校準(zhǔn)有關(guān)的問(wèn)題，有人建議直接使用松質(zhì)骨CT值。因?yàn)榕R床上所有全身CT掃描儀都是根據(jù)水的CT值校準(zhǔn)。這樣可保證CT圖像與給定的掃描儀制造商和模型無(wú)關(guān)，具有一致的灰度分布，這對(duì)于放射學(xué)診斷具有重要意義。臨床常規(guī)的全身CT掃描儀質(zhì)量控制和使用標(biāo)準(zhǔn)化水模型對(duì)其校準(zhǔn)進(jìn)行可能需要的調(diào)整是常規(guī)質(zhì)控程序的一部分，適用于臨床上使用的每臺(tái)全身CT掃描儀。

假定校準(zhǔn)恒定和掃描儀穩(wěn)定，那么每個(gè)受試者的CT值都是相同的。因此，CT值可以代替BMD值。校準(zhǔn)恒定和掃描儀狀態(tài)穩(wěn)定，每個(gè)受試者的CT值就相同。因此，CT值可以代替BMD值。

1.4 對(duì)比劑的影響

許多已有的腹部和盆腔CT增強(qiáng)掃描，可用于診斷低骨密度。對(duì)比劑可增加X(jué)射線吸收，因此可以預(yù)測(cè)對(duì)比劑灌注區(qū)域(例如椎體骨小梁)的BMD值會(huì)增加。對(duì)于外部校準(zhǔn)而言這是肯定的，因?yàn)轶w模掃描的CT值固定改變。然而內(nèi)部校準(zhǔn)卻可能出現(xiàn)不同，因?yàn)閷?duì)比劑在骨和組織中的濃度不同。

到目前為止，Bauer、Baum和Gruber等[5-6，9]的3項(xiàng)研究均采用內(nèi)部校準(zhǔn)掃描，結(jié)果顯示，CT增強(qiáng)掃描的骨密度測(cè)量結(jié)果與非增強(qiáng)CT掃描結(jié)果(r>0.9)和DXA骨密度測(cè)定結(jié)果(aBMD)(r>0.8)均密切相關(guān)。然而，vBMD的CT增強(qiáng)和非增強(qiáng)掃描數(shù)據(jù)有差異。目前，兩種電壓下場(chǎng)強(qiáng)不均勻性的差異尚不清楚。在兩項(xiàng)研究[5，9]中，脊柱的換算方程相似，但在Baum等的研究中，回歸的均方根誤差為16.1 mg/cm3或16.7%，而同一組較早報(bào)告的對(duì)比度增強(qiáng)多層螺旋CT的短期精度誤差為2.1%，長(zhǎng)期誤差為7.7%[20]。結(jié)果[5，9]不容易解釋，因?yàn)樵?20 kV的對(duì)比增強(qiáng)掃描與80 kV的QCT掃描進(jìn)行了比較，并且在分析[21]中是否考慮了兩種電壓下的場(chǎng)不均勻性的差異。Pickhardt等[11]基于CT值而不進(jìn)行任何校準(zhǔn)的大型研究表明，靜脈注射對(duì)比劑并不影響CT區(qū)分低骨密度和正常骨密度。但對(duì)CT值的影響未做進(jìn)一步討論。

總之，目前尚無(wú)足夠證據(jù)能判斷對(duì)比劑對(duì)患者骨密度的影響，當(dāng)前也不能確定官方立場(chǎng)。對(duì)比劑對(duì)骨密度的影響取決于X射線管的電壓設(shè)置、造影應(yīng)用的技術(shù)及對(duì)比劑的劑量，或者是骨髓腔對(duì)對(duì)比劑濃度的時(shí)間依賴性，以及CT采集或/和骨髓腔中紅、黃骨髓的數(shù)量。

2 統(tǒng)計(jì)參數(shù)分布圖

除了有限元建模外，根據(jù)骨標(biāo)記坐標(biāo)計(jì)算出骨組織的預(yù)定體積，通過(guò)解析方法求出密度、形態(tài)測(cè)量和強(qiáng)度測(cè)量。雖然這些方法可以識(shí)別解剖或生物力學(xué)負(fù)荷不同的骨區(qū)域，但它們與骨結(jié)構(gòu)代表三維整體器官機(jī)械負(fù)荷、激素環(huán)境和血流等因素的概念不一致。最近，研究人員開(kāi)始應(yīng)用基于統(tǒng)計(jì)的定量分析方法，即計(jì)算解剖學(xué)，研究與骨質(zhì)疏松相關(guān)的股骨近端結(jié)構(gòu)的變化及其治療。包括基于體素的形態(tài)計(jì)量學(xué)(voxel-based morphometry，VBM)和基于張量的形態(tài)計(jì)量學(xué)(tensor-based morphometry，TBM)方法，皮質(zhì)厚度測(cè)量和統(tǒng)計(jì)形狀分析。VBM、TBM和皮質(zhì)厚度測(cè)量技術(shù)基于一種稱為SPM方法。

SPM方法最初是為了區(qū)分病理腦解剖和廣泛的正常變異[22-23]而發(fā)展起來(lái)的。最近該方法已擴(kuò)展到髖關(guān)節(jié)CT掃描[24-34]。SPM是基于從圖像中提取的“特征分布”的空間配準(zhǔn)。這種特征圖可以包括外部骨輪廓圖[31]或皮質(zhì)厚度圖[35]。

比較個(gè)體間特征的能力是基于空間歸一化。其中，一系列線性配準(zhǔn)之后是非線性配準(zhǔn)(翻譯、旋轉(zhuǎn)、定標(biāo))，以消除殘馀解剖變異，從而將一次掃描中的給定空間坐標(biāo)映射到包含圖像掃描中的解剖同源坐標(biāo)。通過(guò)這一步驟，在假設(shè)注冊(cè)圖像中相同的空間坐標(biāo)對(duì)應(yīng)于相同的解剖位置的前提下，可以通過(guò)三維像素對(duì)三維像素進(jìn)行局部比較。經(jīng)過(guò)空間歸一化后，統(tǒng)計(jì)分析通常是在三維像素的基礎(chǔ)上(或以二維像素為單位)生成統(tǒng)計(jì)圖。對(duì)P值進(jìn)行校正，以用于識(shí)別多個(gè)與興趣影響和結(jié)果明顯相關(guān)的興趣點(diǎn)區(qū)域。

其他方法如主動(dòng)形狀建模，特別側(cè)重于分析骨骼形狀[36]的變化。這種方法需要定義一個(gè)參數(shù)空間，方法是將一個(gè)密集的點(diǎn)網(wǎng)格映射到每個(gè)掃描上識(shí)別的單個(gè)地標(biāo)上。然后調(diào)整每個(gè)點(diǎn)的空間坐標(biāo)，以便在所有掃描上建立點(diǎn)對(duì)點(diǎn)的對(duì)應(yīng)關(guān)系，從而使相應(yīng)的點(diǎn)在形狀地圖集中具有相同的解剖位置。對(duì)于給定的形狀地圖集，主成分分析用于導(dǎo)出形狀的基本集合，并且這些感興趣的分量之間的關(guān)聯(lián)可以用給定的效果來(lái)計(jì)算，例如斷裂。該方法在髖關(guān)節(jié)QCT掃描中的應(yīng)用中，Nicolella等[36]提出了一種基于形狀和密度的髖關(guān)節(jié)參數(shù)化有限元模型。他們使用這一參數(shù)分析表明，股骨近端形態(tài)和密度分布的相對(duì)細(xì)微變化可以轉(zhuǎn)化為強(qiáng)度上的巨大差異。

Li等[24]用SPM對(duì)髖部骨折進(jìn)行橫斷面研究，分析了37例老年急性創(chuàng)傷后髖部骨折患者(用對(duì)側(cè)髖部分析)與38例年齡、性別匹配的對(duì)照者的骨密度分布差異。骨折患者與對(duì)照組股骨頸和股骨粗隆間的影像檢查的vBMD存在差異，即使與骨折區(qū)域無(wú)關(guān)的股骨頭區(qū)域也同樣存在差異。發(fā)現(xiàn)骨折受試者和對(duì)照組在不同區(qū)域的掃描中獲得的vBMD密度顯著差異后，這些學(xué)者后來(lái)又發(fā)明了依據(jù)統(tǒng)計(jì)地圖的主成分分析的骨折預(yù)測(cè)方法[25]，在隨后的一項(xiàng)研究中，他們能夠根據(jù)與髖部骨折患者檔案掃描的圖像相似性來(lái)進(jìn)行骨折預(yù)測(cè)。

幾年后，Carballido-Gamio等[28]對(duì)74例髖部骨折患者和148名對(duì)照組應(yīng)用SPM和VBM進(jìn)行分析。校正誤差后，根據(jù)年齡、身高和體重進(jìn)行調(diào)整體素被擬合成一個(gè)線性模型。皮質(zhì)vBMD顯著缺損。年齡相關(guān)差異與骨折相關(guān)差異一致。他們發(fā)現(xiàn)在偶發(fā)性髖部骨折患者中，下內(nèi)側(cè)皮質(zhì)vBMD較低，青、中年和老年受試者中結(jié)果一致。提示髖部骨折不僅與年齡變化相關(guān)，同時(shí)還可能與生命早期就存在的承重皮質(zhì)骨組成受損有關(guān)。

Poole等[30]將SPM應(yīng)用于36例股骨頸骨折患者、39例股骨粗隆骨折患者及75例年齡匹配的對(duì)照組的髖關(guān)節(jié)QCT掃描，并應(yīng)用SPM進(jìn)行三維皮質(zhì)厚度測(cè)量。通過(guò)調(diào)整骨折類型、年齡、身高和體重的統(tǒng)計(jì)模型，發(fā)現(xiàn)皮質(zhì)變薄區(qū)域在骨折組和對(duì)照組之間在骨折類型上存在差異。Bredbenner等[27]將髖關(guān)節(jié)的形狀模型應(yīng)用于QCT掃描，從MROS研究中獲得了一組獨(dú)立數(shù)據(jù)，通過(guò)對(duì)預(yù)測(cè)模型的受試者工作特征曲線分析他們的形狀建模方法對(duì)患者進(jìn)行骨折分類是曲線下面積的0.98，而不是aBMD的0.88。

Carballido-Gamio等[29]使用TBM分析了股骨形狀的變化與髖部骨折和年齡的關(guān)系，這與前面描述的VBM研究所用的年齡相同。他們構(gòu)建了一組基于體素的組織擴(kuò)張和收縮數(shù)據(jù)，使用年齡、身高和體重調(diào)整線性模型，將年齡較大髖部骨折患者與年輕人對(duì)照組進(jìn)行比較。與女性對(duì)照組相比，骨折婦女主要受壓小梁帶和皮質(zhì)體積減少，股骨頸髓間隙增大。與Poole等[30]的結(jié)果相一致，還觀察到女性股骨頸骨折上部皮質(zhì)部分缺失。

QCT掃描的SPM分析也被用來(lái)研究干預(yù)效果，包括藥物干預(yù)和阻抗鍛煉。Poole等[33]用SPM皮質(zhì)厚度測(cè)量對(duì)骨質(zhì)疏松婦女應(yīng)用特立帕肽治療24個(gè)月的隨訪研究。他們觀察到經(jīng)常承重的區(qū)域的皮質(zhì)增厚。對(duì)狄諾塞麥長(zhǎng)達(dá)36個(gè)月的治療效果研究顯示，骨皮質(zhì)質(zhì)量和厚度均增加，比較明顯的是轉(zhuǎn)子間區(qū)域[37]。Lang等[32]應(yīng)用VBM技術(shù)檢測(cè)接受16周阻抗鍛煉的男女患者的反應(yīng)，一組做下蹲和托舉，另一組做髖關(guān)節(jié)外展和內(nèi)收。采用VBM分析，他們發(fā)現(xiàn)股骨頭和下方骨皮質(zhì)顯示出對(duì)下蹲和托舉的積極反應(yīng)，而位于髖關(guān)節(jié)外展肌附著處的骨皮質(zhì)則表現(xiàn)出對(duì)髖關(guān)節(jié)外展和內(nèi)收運(yùn)動(dòng)的反應(yīng)。

從臨床的角度來(lái)看，對(duì)這些方法的解釋是有挑戰(zhàn)性的。例如作為一個(gè)平均股骨的有色表面，表明一組接受治療的人局部皮質(zhì)厚度的變化。因此，這種方法擴(kuò)展了傳統(tǒng)的股骨頸、轉(zhuǎn)子和轉(zhuǎn)子間皮質(zhì)厚度增加或減少的測(cè)量。用統(tǒng)計(jì)圖像分析方法，每個(gè)三維像素都有關(guān)于厚度變化的局部信息。然而，這些大量的信息必須放在一個(gè)適當(dāng)?shù)慕馄屎?或病理生理學(xué)背景中，其實(shí)質(zhì)上又需要將體素聚集成更大的感興趣區(qū)。許多有趣的問(wèn)題可以解決：肌肉附著點(diǎn)會(huì)發(fā)生什么？血管附近會(huì)發(fā)生什么？沿著承重和張力線會(huì)發(fā)生什么？另外，反過(guò)來(lái)，為什么某些特性在不同的位置相似？不同的特征與臨床骨折有何關(guān)聯(lián)？SPM的病理生理學(xué)研究尚處于起步階段。通常只是傳統(tǒng)全局參數(shù)，如股骨近端皮質(zhì)厚度和密度的變化或骨折風(fēng)險(xiǎn)的預(yù)測(cè)是主要的定量結(jié)果參數(shù)，而不是用圖像描述多與少特征分布。

總之，包括形狀建模和SPM的統(tǒng)計(jì)圖像分析方法，具有潛在的臨床應(yīng)用價(jià)值。它們能夠描述股骨近端密度分布和形狀的變化，如骨折等特定的臨床終點(diǎn)，以及藥物或運(yùn)動(dòng)方式等干預(yù)措施。這類分析方法顯示了評(píng)估髖部骨折風(fēng)險(xiǎn)的結(jié)構(gòu)性因素或藥物治療的效果的前景，其方式與髖關(guān)節(jié)的承載功能有著內(nèi)在的聯(lián)系。將這些方法應(yīng)用于有限元分析得到的應(yīng)力分布圖前景可觀。然而，現(xiàn)在制定用于臨床使用這些實(shí)驗(yàn)工具的ISCD官方立場(chǎng)還為時(shí)過(guò)早，目前只有少數(shù)專家在使用。

討論：在過(guò)去的QCT中，由于CT設(shè)備的不穩(wěn)定性大于DXA設(shè)備的不穩(wěn)定性，并且由于對(duì)QCT的采集和重建參數(shù)不那么規(guī)范，所以使用校準(zhǔn)體膜掃描。特別是不同患者的掃描床高的差異至少可以部分通過(guò)同步掃描校準(zhǔn)體膜得到補(bǔ)償。在過(guò)去的10年中，CT掃描儀的穩(wěn)定性有所提高，但不建議在對(duì)現(xiàn)有CT掃描進(jìn)行回顧性分析的基礎(chǔ)上作出診斷或治療決定，除非了解患者和體模掃描之間掃描儀的穩(wěn)定性。

在DXA中，標(biāo)準(zhǔn)化和嚴(yán)格的質(zhì)控一體化DXA掃描儀軟件被認(rèn)為是精確骨密度測(cè)量的重要前提?，F(xiàn)代DXA設(shè)備要求在受試者在同一天掃描之前，對(duì)質(zhì)量控制(quality control，QC)體膜進(jìn)行掃描。如果QC體模掃描分析表明掃描儀不穩(wěn)定則自動(dòng)監(jiān)測(cè)并通知操作員。Mindways公司基于掃描專用QC體膜形式，提供一個(gè)類似的概念。定期的QC掃描分析整合到QCT程序中。如果有這樣類似的概念，QCT非同步校準(zhǔn)是可能的。這個(gè)概念帶來(lái)一個(gè)好處，校準(zhǔn)體膜可以定位在與測(cè)量骨骼位置相同的CT掃描儀上，而不是放置在受試者下方。

3 ISCD官方立場(chǎng)

3.1 非同步校準(zhǔn)QCT能測(cè)量髖部或脊柱的骨密度嗎

ISCD官方立場(chǎng)：對(duì)于基于QCT的密度測(cè)量，如果能保持掃描儀的穩(wěn)定性，則可以用非同步校準(zhǔn)代替體模校準(zhǔn)。

等級(jí)：一般-B-W。

理由：非同步校準(zhǔn)與DXA技術(shù)的完美匹配，提示 QCT可用于測(cè)量髖部或脊柱骨密度。Pickhardt等[7]研究表明，近10年CT掃描儀穩(wěn)定性明顯提高，有數(shù)據(jù)顯示QCT采用非同步校準(zhǔn)程序可獲得很好的精確度。然而，就像DXA一樣， QCT掃描儀的穩(wěn)定性應(yīng)該使用專用BMD模型密切監(jiān)測(cè)。CT掃描儀常規(guī)的“水校準(zhǔn)”顯然不夠。

討論：過(guò)去，由于CT設(shè)備的不穩(wěn)定性明顯大于DXA設(shè)備的不穩(wěn)定性，且QCT的采集和重建參數(shù)不規(guī)范，所以需使用同步校準(zhǔn)體膜，甚至可部分糾正掃描床高造成的差異。近10年，雖然CT掃描儀穩(wěn)定性提高，如果掃描儀不具備受試者和體模之間的穩(wěn)定性，仍不建議通過(guò)已存在的CT掃描進(jìn)行回顧性分析作出診斷或治療決定。

3.2 可以通過(guò)CT值而不是骨密度值鑒別低骨量或低骨強(qiáng)度的患者嗎

ISCD官方立場(chǎng)：只有在確定了機(jī)器的截點(diǎn)和掃描儀的穩(wěn)定性，才能對(duì)脊柱或股骨近端低骨量或低骨強(qiáng)度的患者進(jìn)行CT隨機(jī)篩查。

等級(jí)：一般-C-W。

理由：按照CT測(cè)定的低(或高)骨密度或骨強(qiáng)度來(lái)識(shí)別受試者骨折風(fēng)險(xiǎn)高或低，如果沒(méi)有提供體模的校準(zhǔn)數(shù)據(jù)，通常需要機(jī)器特異的截點(diǎn)。關(guān)于穩(wěn)定性的論點(diǎn)與先前的立場(chǎng)相同。

討論：使用腹部或盆腔CT檢查預(yù)測(cè)骨折高風(fēng)險(xiǎn)的受試者面臨許多困難。使用DXA進(jìn)行骨折風(fēng)險(xiǎn)測(cè)定需要對(duì)測(cè)量的X射線吸收值進(jìn)行驗(yàn)證、青年正常參考人群aBMD的均值和標(biāo)準(zhǔn)差、標(biāo)準(zhǔn)化掃描協(xié)議和持續(xù)的掃描儀質(zhì)控，以便對(duì)aBMD進(jìn)行校準(zhǔn)。在隨機(jī)CT掃描中，通常情況下沒(méi)有一個(gè)要求能夠滿足。最近的研究報(bào)告避開(kāi)了這些問(wèn)題，比較QCT和DXA診斷篩查。用CT測(cè)得的CT值(HU單位)與DXA 測(cè)得的T值的比較，為骨密度校準(zhǔn)的CT值提供了參考數(shù)據(jù)并且選擇特異的敏感性特異性閾值，篩選標(biāo)準(zhǔn)。掃描儀的穩(wěn)定性沒(méi)有提及。

按照這種方法，骨質(zhì)疏松或骨折風(fēng)險(xiǎn)高(或低)的受試者的掃描對(duì)比數(shù)據(jù)可以識(shí)別。盡管掃描儀存在較大差異，但BMD值仍是可識(shí)別的。然而，CT采集參數(shù)如床高、X線管電壓等因素的影響還需進(jìn)一步注意，篩選閾值需要進(jìn)一步驗(yàn)證。

對(duì)骨折風(fēng)險(xiǎn)高低的人群進(jìn)行篩查組間無(wú)明顯差異。足夠低或高的篩選閾值可能與CT掃描設(shè)備無(wú)關(guān)，隨機(jī)篩選數(shù)量大時(shí)影響有限。更好的分類要求更準(zhǔn)確的截點(diǎn)。然而，更準(zhǔn)確的截點(diǎn)必須考慮對(duì)比度、CT設(shè)備和掃描儀穩(wěn)定性的影響。最有可能的是，它們不考慮設(shè)備而需要BMD校準(zhǔn)和縱向掃描儀質(zhì)控。

因此，在新的和正在進(jìn)行的研究，DXA質(zhì)量控制應(yīng)被適用，包括BMD校準(zhǔn)的Hu和縱向掃描控制。如果所有與骨密度評(píng)估有關(guān)的校準(zhǔn)和質(zhì)控程序被忽略，骨折風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估、低BMD或低骨強(qiáng)度診斷的準(zhǔn)確性必須在獨(dú)立人群中進(jìn)一步驗(yàn)證。目前，沒(méi)有足夠證據(jù)證明CT增強(qiáng)掃描可以用于此研究。

3.3 對(duì)未來(lái)研究的補(bǔ)充問(wèn)題

使用CT掃描(例如腹部或骨盆)二次分析有助于識(shí)別高骨折風(fēng)險(xiǎn)的患者。然而，常規(guī)臨床CT掃描的使用在很大程度上取決于CT掃描儀的穩(wěn)定性。顯然，如果主要的目的是診斷性篩查，再加上一次DXA掃描，那么掃描儀的穩(wěn)定性就不那么重要，因?yàn)橹饕康氖菂^(qū)分風(fēng)險(xiǎn)高低。如果為了取消DXA掃描而又想準(zhǔn)確評(píng)估骨折風(fēng)險(xiǎn)，CT掃描儀的穩(wěn)定性和校準(zhǔn)精度就更加重要。

內(nèi)部校準(zhǔn)技術(shù)的性能必須在不用于開(kāi)發(fā)校準(zhǔn)常數(shù)和方程的獨(dú)立隊(duì)列中得到驗(yàn)證，不同的方法必須公布和比較。必須與放射科合作實(shí)施有意義的后處理和制定隨機(jī)性CT掃描協(xié)議。監(jiān)測(cè)CT掃描儀的穩(wěn)定性將是一個(gè)關(guān)鍵因素。利用診斷性CT掃描的二次分析在骨質(zhì)疏松領(lǐng)域應(yīng)用應(yīng)包括定期進(jìn)行非同步體模掃描，以保持骨密度校準(zhǔn)和CT設(shè)備的標(biāo)準(zhǔn)化和縱向監(jiān)測(cè)。

基于QCT的SPM應(yīng)用是骨質(zhì)疏松領(lǐng)域的創(chuàng)新技術(shù)。與單純BMD相比，骨密度與皮質(zhì)厚度等幾何參數(shù)的結(jié)合是QCT結(jié)果參數(shù)的標(biāo)準(zhǔn)，骨折預(yù)測(cè)能力得到了提高。很多細(xì)節(jié)中許多局部評(píng)估的價(jià)值仍有待研究。本文提出的SPM方法對(duì)指導(dǎo)局部?jī)?yōu)化的VOIs分析具有一定的參考價(jià)值，結(jié)果可能與年齡和疾病有關(guān)。最后，必須比較各種SPM技術(shù)的性能，更好地理解圖像質(zhì)量(噪聲和空間分辨率等)的影響。

總之，此ISCD官方立場(chǎng)涉及在有或無(wú)校準(zhǔn)體模情況下CT掃描儀的應(yīng)用，補(bǔ)充了2007年關(guān)于脊柱QCT的ISCD官方立場(chǎng)。在廣泛探討的基礎(chǔ)上，提出了支持ISCD官方立場(chǎng)的證據(jù)。近年顯示QCT技術(shù)發(fā)展迅速，建議在不遠(yuǎn)的將來(lái)再次回顧證據(jù)，更新ISCD的官方立場(chǎng)。