2013 版“美国放射学院关于定量 CT ( QCT ) 骨密度测量操作指南”解读

李 娜 程晓光

. 指南解读 Intensive reading of guidelines .

2013 版“美国放射学院关于定量 CT ( QCT ) 骨密度测量操作指南”解读

李 娜 程晓光

美国放射学院 ( the American college of radiology，ACR ) 是一个以放射学家、放射肿瘤学家以及临床医学物理学家为主体的专业协会，拥有超过 30 000 名成员。学院会周期性地为放射学实践拟定新的实践指南和技术标准来促进全美放射学发展和服务质量的提高。每一个实践指南和技术标准都经过了广泛地审查和批准，旨在帮助医生为患者提供适当的放射学服务。它为临床医师提供可参考的指导原则，但不是硬性的规定、标准或限制。

一、背景

骨质疏松症，是骨量减少和骨微结构的破坏导致骨脆性增加，使骨折风险增加的一种全身性代谢性骨病，具有发病率高、致残率大的特点。骨质疏松症既影响老年人的生活质量，也会增加社会的负担，是全世界面对的一项主要公共卫生问题。早期发现、早期诊断和早期治疗是防治骨质疏松症的关键。由于临床上还没有关于骨微结构和骨脆性的测量工具，而生化检查尚不能作为骨质疏松症的诊断指标，因此骨质疏松的早期诊断主要依赖骨密度 ( bone mineral density，BMD ) 测量。目前，临床工作中常用的骨密度测量方法主要有双能 X 线 ( dual energy X-ray absorptiometry，DXA ) 骨密度测量和定量 CT ( quantitative computed tomography，QCT ) 骨密度测量。

DXA 由于具有精密度高、电离辐射剂量小、实用、操作简单、费用低的特点，兼具相对完善的流行病学资料，成为了 BMD 测量的标准。作为 WHO 推荐的诊断骨质疏松症的金标准，DXA 在临床应用较为广泛。在过去的20 年里，DXA 测量得到的脊柱和髋部 BMD 成了骨质疏松诊断和药物开发的主要评价指标。但 DXA 测得的为面积骨密度，单位为 g / cm2，反映的是骨皮质和骨松质的总和，常常受到测量部位退行性改变 ( 如骨质增生硬化等 )和周围软组织内钙化 ( 如腹主动脉钙化 ) 的影响，使测量值产生误差，从而得到偏高的 BMD，导致假阴性诊断。

QCT 是在临床 CT 机的基础上加上 QCT 专用体模和分析软件对人体的骨密度、骨形态和体质成分进行测量的方法，是一种真正三维的体积骨密度测量技术，在 20 世纪 70 年代末 80 年代初开始用于临床。近年来，随着 CT技术的高速发展，特别是螺旋 CT 在临床的广泛应用以及QCT 三维分析技术的快速进展，QCT 的临床应用受到国际骨密度 / 骨质疏松相关学会的重视，但对 QCT 诊断骨质疏松的标准一直缺乏广泛认可的共识。国际临床骨密度学会 ( ISCD ) 在 2007 年根据 Engelke 等 11 位国际著名专家意见，形成了 QCT 骨密度测量在骨质疏松诊疗的临床应用共识，提出了 QCT 建议扫描方案和诊断标准[1-2]。美国放射学会 ( ACR ) 在 2008 年形成了 QCT 临床应用指南，并于 2013 年对其操作技术和诊断标准等内容作了进一步修订[3-4]。

2013 版操作指南主要对以下几个方面进行了介绍：( 1 ) QCT 的临床应用原则；( 2 ) QCT 临床应用的适应证、禁忌证和注意事项；( 3 ) QCT 操作人员 ( 包括医生和技术员 ) 的资质和责任；( 4 ) QCT 测量规范和诊断标准；( 5 ) QCT 诊断报告规范；( 6 ) QCT 测量设备要求及质量控制。该指南对 pQCT 以及 QCT 在儿童中的应用也进行了介绍。

二、QCT 临床应用原则

QCT 是临床认可的脊柱、髋关节、前臂和全身的BMD 测量方法。QCT 主要用于评估引起骨密度异常的疾病病情和疗效监测。QCT 测量的目标是得到准确可靠的BMD，并通过与正常数据库和 ( 或 ) 以往的结果相比来诊断无症状的骨质疏松，预测骨折风险，并指导适当治疗和预防骨折。QCT 也有助于评估以往或目前的治疗疗效。

与 DXA 相比，QCT 具有一定的优势：( 1 ) DXA 的BMD 测量容易受髋关节或脊柱严重退变、血管钙化、口服对比剂和含钙或其它矿物质的食物或添加剂的影响，而QCT 可以避免上述因素影响造成的骨质疏松假阴性；( 2 ) DXA 测量易受体位影响，在测量肥胖或低体重指数患者的 BMD 时，QCT 测量结果也较 DXA 更准确；( 3 ) QCT 采集到的三维数据还可用于骨生物力学分析研究。

三、QCT 临床应用的适应证、禁忌证和注意事项

QCT 在成年人群中主要适用 ( 但不限 ) 于确诊或怀疑低 BMD 或低 BMD 风险者，包括：( 1 ) 所有 ≥65 岁的女性和 ≥70 岁的男性 ( 无症状筛查 )；( 2 ) ＜65 岁的女性，病史和其它检查提示有骨质疏松危险因素 ( 包括：雌激素不足，患者母亲有 50 岁后髋部骨折史，低体重，42 岁前闭经超过 1 年 )；( 3 ) 目前吸烟、体重减轻或驼背的 ＜65岁的女性或 ＜70 岁的男性；( 4 ) 任何年龄，有影像学低骨密度的征象 ( 包括椎体压缩骨折 ) 者；( 5 ) ≥50 岁，在轻微外伤或无外伤情况下发生腕、髋、脊柱和肱骨近端骨折者；( 6 ) 任何年龄，有 1 个或多个机能不全性骨折者；( 7 ) 正在接受或考虑接受激素治疗至少 3 个月者；( 8 ) 任何开始或已经接受长期对 BMD 有副作用的药物治疗 ( 包括：抗凝血药、雄性激素剥夺疗法、芳香酶抑制疗法或长期肝素治疗 ) 者；( 9 ) 影响 BMD 的内分泌疾病 ( 甲状旁腺机能亢进、甲亢或库欣氏综合征 ) 者；( 10 ) ＞18岁男性，性腺机能减低者；( 11 ) 有代谢病和 ( 或 ) 其它可能影响BMD 疾病者；( 12 ) 考虑药物治疗骨质疏松者；( 13 ) 监测骨质疏松药物治疗反应和疗效者。由于躯干和四肢 BMD测量结果可能会不一致，因此，对于骨质疏松高危人群，如果测量四肢 BMD 正常，应该进一步行躯干部 QCT检查。

此外，QCT 也可以用于 BMD 病理性升高疾病，如石骨症或氟中毒的诊断、分期和随访；BMD 和体质成分的分析对职业运动员等人群也有助益。

QCT 的禁忌对象主要为孕妇或可能怀孕者。此外，某些情况可能影响 QCT 骨密度测量的准确性和 ( 或 ) 重复性，包括：( 1 ) 近期静脉注射对比剂；( 2 ) 测量区有严重的骨折畸形；( 3 ) 测量区有植入物；( 4 ) 患者不能保持正确体位或扫描时不动；( 5 ) 特别肥胖患者，超出 CT 的扫描野。在这些情况下获得的 BMD 可以用于对骨密度的总体评价，但会影响测量的准确性或精确性，也就限制在随访过程中评估或发现 BMD 的真正变化。

四、QCT 扫描及测量规范

在所有临床 CT 机基础上加上 QCT 专用体模和分析工作站就可以做 QCT 骨密度测量。常用的扫描部位为腰椎和髋关节。

腰椎 QCT 检查应包括腰椎侧位定位相，范围应包括整个腰椎，图像质量及分辨率要达到可以观察椎体形态( 即椎体骨折评价 ) 的要求。技术员根据定位像判定是否有需要排除的部位。手术或骨折的椎体须排除掉。如果观察图像证实椎体解剖正常，也没有溶骨性或成骨性病变，该椎体可被包括在内。

腰椎 QCT 扫描在单排 CT 可以于 L1～3椎体中间各扫描一层；多排螺旋 CT 做 L1～2范围的体积采集，薄层重建，在 QCT 分析工作站选取椎体中间层面。三维体积采集比单层扫描的准确性和重复性要好。

髋关节 QCT 扫描包含髋臼上缘到股骨小粗隆下 2 cm的范围，在 QCT 工作站做平面投影测量，获得与 DXA 一致的股骨近端骨密度。如果两个测量部位的结果不一致，又无法解释，应该加做对侧股骨或使用其它 BMD 测量方法 ( 如 DXA )。

五、QCT 骨质疏松诊断标准及报告规范

皮质骨和松质骨在老化以及对治疗的反应方面有所不同，脊柱 QCT 只选择性地测量椎体松质骨骨密度，髋关节 QCT 或 DXA 主要反映的是皮质骨骨密度，因此，这两种检查的结果判读及诊断标准应当有所不同。髋关节 QCT报告应选 T 值，可以根据 WHO 标准来诊断；脊柱 QCT 可不用报告 T 值，但脊柱 QCT 结果的 T 值不能用 WHO DXA的诊断标准。建议腰椎 QCT 骨质疏松诊断标准采用 BMD绝对值，标准为：骨密度绝对值 ≥120 mg / cm3为骨密度正常，～120 mg / cm3为低骨量，≤80 mg / cm3为骨质疏松。采用该标准的结果与 WHO 髋部 BMD 测量诊断结果相一致。

绝经后女性和 ≥50 岁的男性应该报告面积 BMD ( g / cm2)、T 值和 WHO 髋关节诊断标准，以及脊柱松质骨体积 BMD ( mg / cm3)。应该报告骨折风险，一旦方法标准化，须采用绝对骨折风险，此外，其它流行病因素也可以报告。

绝经前女性、＜50 岁的男性和儿童应该报告各测量部位的 BMD 和 Z 值 ( QCT BMD 与同年龄人群相比，可以得到 Z 值 )。WHO T 值诊断标准不适用于这些人群。Z 值＞-2.0 SD 为正常范围，Z 值≤-2.0 SD 为低骨密度。儿童不报告 T 值。

报告应该提示是否有伪影或其它可能影响 BMD 测量技术的原因。应该报告两次 BMD 测量的变化是否有统计学意义；报告关于复查及时间的建议，也可以建议其它BMD 测量方法，其它的影像学检查方法；报告应该注明正常参考数据库来源。

同一部位的随访测量都应该与以前的结果比较。通过计算精密度误差和最小显著变化值来判断变化是否有统计学意义。下列检查被认为是可以比较的：( 1 ) 前后两次检查使用同一 QCT 系统；( 2 ) 前后两次检查使用同一公司的产品；( 3 ) 如前后两次检查为不同的机器，应报告标准化结果。

六、QCT / pQCT 在儿童中的应用

儿童的 BMD 测量和适应证与成人有明显不同。因儿童骨骼快速生长，儿童的 BMD 测量和结果解释很复杂。研究表明 DXA 不能区分在儿童生长期身体和骨骼的明显变化，所以 DXA 不能用于儿童的 BMD 随访。QCT 可以准确测量躯干或四肢骨的骨密度和体积，不受身体或骨骼大小的影响，因此，在评价许多患有影响儿童及其骨骼生长疾病 ( 包括儿童恶性肿瘤放疗和化疗者、原发或继发甲状旁腺机能亢进、成骨不全、石骨症、生长激素不足、感染性肠道疾病或 HIV 治疗的监测等 ) 的儿童的 BMD 改变时，QCT 测量可能比 DXA 更有用。此外，QCT 在研究不同种族和性别对儿童 BMD 影响时可能比 DXA 更好。

儿童的 QCT 检查常用于腰椎，其它部位也可以做，但不是常规测量。

七、QCT 设备的质量控制

QCT 质量控制对复查判断疗效和病情进展的准确性非常重要。质量控制有 2 个层面：( 1 ) CT 机本身的维护；( 2 ) QCT 软件体模和配件的维护。应该注意，完整的 QCT系统包括 CT 机、校准体模和软件以及正常参考值，其中任何一个因素改变都会影响结果。如果发生变化，应该做QA 校正，包括精密度测试，确定适当的统计参数。

测量精密度误差与 CT 机型号、QCT 方法以及技术员的水平有关。每个中心应该做精密度测试来确定该中心的精密度误差和最小显著变化值，建议用 95% 可信区间。如果一个中心有多个技术员，应该使用所有技术员的平均值。做精密度测试需要征得受试者的知情同意。

八、结语

本指南是由美国放射学院与儿科放射学会 ( the society for pediatric radiology，SPR ) 和骨骼放射学协会 ( the society of skeletal radiology，SSR ) 联合修订的。实践指南和技术标准中描述的专业培训、技能和技术有助于帮助医生根据现有知识、可用资源以及患者需要为患者提供安全、有效的医疗服务。该指南对我国 QCT 在骨密度测量和骨质疏松诊治中的应用也具有指导性意义，并有待于在我国的临床实际应用中进行验证和进一步完善。

[1]Engelke K, Adams JE, Armbrecht G, et al. Clinical use of quantitative computed tomography and peripheral quantitative computed tomography in the management of osteoporosis in adults: the 2007 ISCD Official Positions. J Clin Densitom, 2008, 11(1):123-162.

[2]程晓光, 李勉文, 李娜, 等. 定量CT骨密度测量(QCT)在骨质疏松症诊治中的临床应用2007国际临床骨密度学会(ISCD)共识摘录. 中国骨质疏松杂志, 2012, 18(11):969-974.

[3]ACR–SPR–SSR Practice Guideline for the Performance of Quantitative Computed Tomography (QCT) Bone Densitometry. [2014-08-12]. http://www.acr.org/～/media/ACR/ Documents/PGTS/guidelines/QCT.pdf.

[4]程晓光, 李娜. 美国放射学院(ACR)关于定量CT(QCT)骨密度测量操作指南. 中国骨质疏松杂志, 2013, 19(9):991-997.

( 本文编辑：王萌 李贵存 )

Introduction of “American College of Radiology Practice Guideline for the Performance of Quantitative Computed Tomography Bone Densitometry ( 2013 )”

LI Na, CHENG Xiao-guang. Deparment of Radiology, Beijing Jishuitan Hospital, Beijing, 100035, PRC

“American College of Radiology ( ACR ) - Society for Pediatric Radiology ( SPR ) - Society of Skeletal Radiology ( SSR ) Practice Guideline for the Performance of Quantitative Computed Tomography ( QCT ) Bone Densitometry ( 2013 )” is revised collaboratively by the ACR, SPR and SSR. There are 7 main points in the guideline. ( 1 ) Principle of QCT clinical application. ( 2 ) Indications, contraindications and announcements of QCT clinical application. ( 3 ) Qualifcations and responsibilities of the operating personnel ( surgeons and technicians ). ( 4 ) Surveying specifcations and diagnostic criteria of QCT. ( 5 ) Diagnosis report specifcations of QCT. ( 6 ) Measuring equipment requirements and quality control of QCT. ( 7 ) Peripheral Quantitative Computed Tomography ( pQCT ) and pediatric clinical use of QCT. This guideline may help to improve the quality of performance of QCT and the diagnosis of osteoporosis in China, which should be verifed in the clinical application and further improved .

Bone density; Tomography, X-ray; Osteoporosis; Quantitative computed tomography

10.3969/j.issn.2095-252X.2014.11.008

R445

100035 北京积水潭医院放射科

程晓光，Email: xiao65@263.net

2014-08-13 )