DXA与QCT预测骨折风险的进展：非骨密度测量指标

王钰 彭静娴 程晓光 徐良洲

1. 武汉市中医医院放射科，湖北 武汉 430014

2. 湘雅医院放射科，湖南 长沙 410008

3. 北京积水潭医院放射科，北京 100035

2015国际临床骨密度学会(ISCD)DXA与QCT应用进展专题共识研讨会上骨小梁分数(TBS)作为DXA重要的新应用需要制定指南和标准。此外，QCT进行骨折危险性评估方面的最新进展包括使用髋部QCT、高级分析算法如有限元分析(FEA)或因非骨骼相关原因行CT扫描的随机CT评估。本次共识研讨会上DXA和QCT非骨密度测量的临床应用专题组提出了如下问题：

○ DXA和QCT非骨密度测量是否可用于诊断骨质疏松症？

■ DXA和QCT非骨密度测量临床应用是否有足够的参考数据库？

■ DXA和QCT非骨密度测量参考数据库是否受年龄、性别和种族影响？

○ DXA和QCT非骨密度测量是否可用于评价骨折危险性？

■ 相比其他骨折危险性评估工具，DXA和QCT非骨密度测量该如何使用？

○ DXA和QCT非骨密度测量是否可用于监测治疗？

■ 监测未予治疗的个体

■ 监测接受治疗的个体

■ 常规应用中的短期和长期精度

■ 测量的质量保证和质量控制(QA/QC)

○ 哪些情况下DXA和QCT非骨密度测量应扩大或缩小临床适用范围？

■ 在糖皮质激素诱导的骨质疏松症(GIOP)或其他继发性骨质疏松症中的临床应用

■ DXA和QCT非骨密度测量的局限性和禁忌证

○ DXA和QCT非骨密度测量临床报告中需包含哪些内容？

以下为新版(2015)ISCD共识中关于DXA和QCT测量进展的部分，2015版及以往版本ISCD共识的总结见附录。

新版ISCD共识：DXA和QCT测量进展骨小梁分数(TBS)

(1)TBS与绝经后女性的椎体、髋部和主要部位骨质疏松性骨折危险性相关。分级：good-B-W

(2)TBS与50岁以上男性的髋部骨折危险性相关。分级：fair-B-W

(3)TBS与50岁以上男性的主要部位骨质疏松性骨折危险性相关。分级：fair-C-W

(4)临床实践中不能仅根据TBS确定治疗方案。分级：good-A-W

(5)TBS可与FRAX(世界卫生组织骨折风险评估工具)和BMD联合使用，以校正FRAX预测绝经后女性和老年男性发生骨折的概率。分级：good-B-W

(6)TBS不能用于监测双膦酸盐治疗绝经后女性骨质疏松症的疗效。分级：good-A-W

(7)TBS与患2型糖尿病的绝经后女性的骨质疏松性骨折危险性相关。分级：fair-B-L

髋关节几何测量

(8)由DXA测得的髋轴长度(HAL)与绝经后女性髋部骨折危险性相关。分级：fair-B-L

(9)DXA测得的下列髋关节参数(横截面积[CSA]，外径[OD]，截面模数[SM]，屈曲比[BR]，横截面惯性矩[CSMI]，颈部轴角度(NSA))不能用于评估髋部骨折危险性。分级：fair-B-W

(10)DXA测得的下列髋关节参数(CSA，OD，SM，BR，CSMI，NSA)不能用于启动治疗。分级：fair-B-W

(11)DXA测得的下列髋关节参数(CSA，OD，SM，BR，CSMI，NSA)不能用于监测疗效。分级：good-A-W

定量CT

(12)近端股骨的QCT扫描范围应该包含股骨头骨干近段。分级：good-A-W

(13)如果CT机扫描稳定，基于密度的QCT测量，可用非同步校准来替代同步校准体模。分级：fair-B-W

(14)只有CT机的机器特异性临界值经过验证并且扫描稳定后，才能使用随机CT来筛查脊柱或近端股骨低BMD或低骨强度的患者。分级：fair-C-W

(15) 根据WHO标准，从二维QCT数据计算的股骨颈和全髋T值与相应DXA的T值在诊断骨质疏松症方面等效。分级：fair-B-W

(16) QCT测量的全股骨骨小梁BMD与DXA测量的髋部BMD预测绝经后女性和老年男性髋关节骨折效能具有可比性。分级：fair-B-W

(17) 如果QCT和DXA都可用，两者结果具可比性，则推荐DXA，因为其辐射剂量较低。分级：fair-C-W

(18)QCT测量的股骨近端整体和骨小梁BMD可用于监测年龄和治疗相关的BMD变化。分级：fair-B-W

基于QCT的有限元分析(FEA)

(19)基于QCT的FEA获得的椎体强度预测绝经后女性的椎体骨折。分级：fair-B-W

(20)基于QCT的FEA获得的椎体强度预测老年女性椎体骨折与脊柱DXA具可比性。分级：fair-B-W

(21)基于QCT的FEA获得的股骨强度预测绝经后女性和老年男性髋部骨折与髋部DXA具可比性。分级：fair-B-W

(22) 根据目前WHO T值定义，FEA不能用于诊断骨质疏松症。分级：good-A-W

(23) 基于QCT的FEA获得的椎体或股骨强度使用有效阈值和联合临床危险因素可用于启动药物治疗。分级：fair-B-W

(24) 基于QCT的FEA获得的椎体或股骨强度可用于监测年龄和治疗相关的改变。分级：fair-B-W

分级说明：

证据质量：Good-好，证据来自2个或更多精心设计的前瞻性研究(随机对照试验或高质量的观察研究)；Fair-中，证据来自数量、质量或一致性受限的研究，但足以确定该条共识的效果；Poor-差，由于现有研究数量不足、设计或执行的缺陷、数据链的重大空白及证据间互相矛盾，证据不足以确定该条共识的效果。

推荐强度：A-现有证据支持强力推荐；B-现有证据支持推荐；C-专家意见支持推荐。注意，如果某条共识的正效应为轻度或带来的负效应可以抵消正效应，该共识的证据质量为good，但推荐强度为C。

实用性：W- worldwide，全世界适用；L- local，根据当地要求使用。

附录：

以下为2015年更新的ISCD的官方共识，其中黑体字体为2013年后增添及修订的内容。

骨密度(BMD)测量适应证(略)

T 值的参考数据库

● 所有种族女性均使用统一的白人女性(无种族校正的)正常值数据库(注：可根据当地实际需求调整。)

● 所有种族男性均使用统一的白人男性(无种族校正的)正常值数据库(注：可根据当地实际需求调整。)

● 厂家应继续使用美国国家健康与营养第三次调查(NHANES III)数据库作为股骨颈和全髋关节的T 值参考标准。

● 厂家应继续使用厂家自己的腰椎数据库作为腰椎T值参考标准。

● 如果当地参考数据库可用，可用于计算Z值，不能用于计算T值。

中央DXA的诊断

● 世界卫生组织(WHO)骨质疏松症的国际诊断标准是股骨颈的T 值≤-2.5。

○ 该参考 T 值来源于 NHANES III 数据库中 20-29 岁白人妇女的检测值。

● 绝经后女性和50岁以上男性如果腰椎、全髋或股骨颈的T 值≤-2.5,均可诊断为骨质疏松症(注：髋部其他感兴趣区包括Ward’s 区和大转子不能用于诊断。 ISCD 的建议需跟据当地情况调整。)

○ 某些情况下，桡骨 33%(1/3)处的也可作为诊断部位。

● 测量部位

○ 所有的病人都要求测量脊柱后前位及髋部BMD

○ 只有以下情况时才测量前臂BMD

■ 髋和/或脊椎的BMD无法测量或分析时

■ 甲状旁腺功能亢进

■ 过于肥胖(超出检查床承重负荷)

● 脊柱感兴趣区

○ 使用腰椎 L1-L4后前位测量脊柱BMD

○ 使用所有可评估的椎体，仅去除结构改变或有伪影的椎体。如果无法使用四个椎体则使用三个椎体，如果无法使用三个椎体则使用两个椎体。

○ 不能用单个椎体的 BMD 来诊断和分类

○ 如果仅有一个椎体能分析，那么诊断应根据其它有效测量部位的BMD

■ 下列解剖异常的椎体分析时应剔除：

■ 椎体明显异常，系统先有分辨率无法分析

■ 异常椎体和邻近椎体的 BMD T 值相差 1.0 以上

○ 除外异常椎体后，可以利用余下椎体计算出 T 值。

○ 侧位腰椎DXA不能用于诊断，但可能可以用于监测。

● 髋部感兴趣区

○ 用股骨颈或近端股骨BMD最低部位诊断。

○ 可测量任一侧髋部的BMD

○ 目前还没有足够的数据确定是否双侧髋部的平均T 值可用于诊断。

○ 平均髋部BMD可用于监测，以全髋最好。

● 前臂感兴趣区

○ 选择非利手的桡骨33%处(有时称桡骨1/3 处)用于诊断，不建议使用前臂其它感兴趣区。

骨折危险性评价

● 利用BMD 进行骨质疏松症的诊断分类和骨折风险评价是绝然不同的。

● 任何有效的测量方法均可以用于骨折危险性评价，包括多部位测量有助于改善骨折危险性评价。

术语“骨量减少(osteopenia)”的使用

● 保留术语“骨量减少”，但推荐使用“低骨量”或“低骨密度”

● 低骨量或低骨密度的人不一定是骨折高风险人群。

绝经后妇女和50岁以上男性的BMD报告原则

● 使用T 值

● 使用WHO 骨密度测量的分类标准

绝经前女性和50岁以下的男性BMD报告原则

● 使用Z值，而非T值，尤其是儿童。

● Z值等于或小于-2.0，定义为：“骨密度低于同龄人”；Z值大于-2.0，定义为：“骨密度在同龄人范围内。”

● 仅依据BMD不能诊断50 岁以下男性患骨质疏松症。

● WHO 诊断标准可用于围绝经期女性

Z值参考数据库

● Z 值应该在该人群有足够参考数据的情况下使用。计算Z值时，应考虑患者的人种。

BMD随访扫描(略)

精确度评价

● 任何骨密度检测中心(DXA)应确定自己的精确度误差，并计算最小有意义变化值(LSC)。

● 不能使用厂家提供的精确度误差

● 如果精确度扫描中心有多位技术员，应建立该中心包含所有技术员的平均精确度误差及LSC，每位技术员的精确度误差应在可接受范围内。

● 每个技术员都要选取一组具有临床群体代表性的患者进行人体测精确度评价。

● 每个技术员应该在学会基本扫描技术后(如厂家培训)，和扫描100 个患者后，分别进行一次完整的精确度评价。

● 新机器安装后应重新作精确度评价。

● 如果技术员操作水平改变了，应重新作精确度评价。

● 精确度评估的方法

○ 15 个病人每人重复测量3 次或30 个病人每人重复测量2 次，每次测量都应重新摆位。

○ 计算该组人群的标准差的平方根(RMS -SD)。

○ 计算该组人群在95%置信区间的LSC。

● 每个技术员的最低可接受精确度为：

○ 腰椎：1.9% (LSC=5.3%)

○ 全髋：1.8% (LSC=5.0%)

○ 股骨颈：2.5% (LSC=6.9%)

○ 如果技术员的精确度不能满足上述最低标准，应该接受再培训。

● 精确度评估应成为规范化临床工作的必须。精确度评估并非研究，而且有益于患者，无需伦理委员会批准，应遵守当地辐射安全规定，需患者知情同意。

DXA系统的横向较准 (略)

术语：椎体骨折评价

● 椎体骨折评价(VFA)为术语，是指用于发现椎体骨折的脊柱骨密度测量。

初次DXA 报告：(必须包括的信息)

● 个人资料(姓名、病历号、出生日期、性别)

● 申请医师姓名

● 适应证

● DXA的生产厂商及设备型号

● 测量技术质量及不足，注明某特定的部位或感兴趣区无效或没有包括的原因。

● 每一部位的骨密度(以g/cm2表示)

● 扫描部位，感兴趣区(ROI)，如可能，注明左/右侧

● T 值和/或Z 值

● 绝经后妇女和50 岁以上男性诊断适用的WHO标准

● 危险因素，包括非创伤性骨折史。

● 骨折危险性描述。如用相对骨折危险性时，必须注明参照人群(例如：青年人群或年龄匹配人群)。ISCD 推荐使用绝对骨折危险性。

● 对继发性低骨密度的原因作一般性医学评价。

● 对下一次骨密度检测的必要性及复查时间的建议。

复查DXA报告

● 注明与哪一次检测结果和哪一部位进行比较。

● 注明本中心LSC 数值及比较的统计学意义。

● 如果有，报告本次检查与以前检查骨密度的显著化，以g/cm2或百分比表示。

● 注明测量外的一些信息，包括以往检查的厂家、设备型号和可比性。

● 对下一次骨密度检测的必要性及复查时间的建议。

DXA报告：可选项目

● 对进一步非骨密度检测的检查建议，如X 线平片，MRI，CT 检查等

● 药物或非药物治疗的建议

● 与参考人群的百分数比较

● 评估继发性骨质疏松症的特别建议

DXA骨密度检测报告：不应包括的内容

● 在未与以前骨密度比较的情况时，诊断骨丢失。

● 使用“轻度”“中度”“重度”描述骨量减少或骨质疏松症。

● 对不同的感兴趣区做分别的诊断(例如髋部骨量减少，腰椎为骨质疏松症)。

● 报告中出现类似表达：对不满80 岁的患者，报告其有相当于八十岁的骨头。

● 使用非公认测量部位的测量结果。

● 当精确度误差和LSC 无显著性变化时，报告BMD存在变化。

VFA报告的内容

● 患者的ID，申请医生，适应证，检查的技术质量和检查结果的解释

● VFA 随访报告应该包括与前次检查的比较和具临床意义的变化。

● VFA 报告应该对下列内容进行评价：

○ 无法评价的椎体

○ 变形椎体，该变形是否是椎体骨折

○ 无法解释的椎体和椎体外病变

● 可选项包括：骨折危险性和是否需要其它检查的建议

骨小梁分数

● TBS与绝经后妇女的椎体、髋部和主要部位骨质疏松性骨折危险性相关。

● TBS与50岁以上男性的髋部骨折危险性相关。

● TBS与50岁以上男性的主要部位骨质疏松性骨折危险性相关。

● 临床实践中不能仅根据TBS确定治疗方案。

● TBS可与FRAX(世界卫生组织骨折风险评估工具)和BMD联合使用，以校正FRAX预测绝经后妇女和老年男性发生骨折的概率。

● TBS对于监测双膦酸盐治疗绝经后妇女骨质疏松症无效。

● TBS与患2型糖尿病的绝经后妇女的骨质疏松性骨折危险性相关。

髋关节几何测量

● DXA测得的髋轴长度(HAL)与绝经后女性髋部骨折危险性相关。

● DXA测得的下列髋参数(横截面积[CSA]，外径[OD]，截面模数[SM]，屈曲比[BR]，横截面惯性矩[CSMI]，颈部轴角度(NSA))不能用于评估髋部骨折危险性。

● DXA测得的下列髋部参数(CSA，OD，SM，BR，CSMI，NSA)不能用于启动治疗。

● DXA测得的下列髋部参数(CSA，OD，SM，BR，CSMI，NSA)不能用于监测疗效。

非中央DXA设备(QCT， pQCT, QUS, pDXA)的一般使用原则(略)

非中央DXA设备(QCT， pQCT, QUS, pDXA)的初次报告：必须报告的内容(略)

非中央DXA设备QCT， pQCT, QUS, pDXA报告：可选内容

● 报告可包括以下内容：

○ 进行药物或非药物治疗的建议

QCT和pQCT

● 检查

○ 如使用单层QCT，应扫描L1-L3; 如使用3D QCT，应扫描L1-L2。

○ 近端股骨的QCT采集应从股骨头延伸到骨干近段

○ 如果CT机扫描稳定，基于密度的QCT测量，可用非同步校准来替代同步校准体模。

○ 只有CT机的机器特异性临界值经过验证并且扫描稳定后，才能使用随机CT来筛查脊柱或近端股骨低BMD或低骨强度的患者。

● 诊断

○ 根据WHO标准，根据二维QCT数据计算的股骨颈和全髋T值与相应DXA的T值在诊断骨质疏松症方面等效。

● 骨折预测

○ QCT 检测的脊柱骨小梁BMD和中央DXA 检测的脊柱后前位的BMD对绝经后女性椎体骨折有同等的预测能力。但在男性尚没有这方面的足够证据。

○ 无论男性还是女性，尚无足够证据说明脊柱QCT可以预测髋部骨折。

○ QCT测量的全股骨骨小梁BMD和DXA测量的髋部BMD一样可以预测绝经后女性和老年男性的髋部骨折。

○ 前臂尺-远端桡骨pQCT可以预测绝经后女性髋部的脆性骨折，但不能预测脊柱骨折。但在男性尚没有这方面的足够证据。

● 治疗决策

○ 推荐使用脊柱和股骨的中央DXA检测结果作治疗决策，应尽可能使用。如果QCT和DXA均可用，两者结果可比，推荐辐射剂量较低的DXA。

○ 然而，如果没有中央DXA，那么可以使用脊柱QCT 和桡骨pQCT，使用设备特殊阈值并综合考虑临床危险因素来判断骨折风险，如果骨折风险很高，就需要实施药物治疗。

● 监测

○ 使用QCT 检测腰椎骨小梁骨密度，可以用于监测年龄、疾病和治疗相关的BMD变化。

○ 使用QCT 检测的近端股骨整体和骨小梁BMD可用于监测年龄和治疗相关的BMD变化。

○ 使用pQCT 检测的尺-远端桡骨的骨小梁和整体骨密度，可以用于监测年龄相关的BMD变化。

● 有限元分析(FEA)

○ 基于QCT的FEA获得的椎体强度预测绝经后女性的椎体骨折。

○ 基于QCT的FEA获得的椎体强度预测老年女性椎体骨折可与脊柱DXA相比。

○ 基于QCT的FEA获得的股骨强度预测绝经后女性和老年男性髋部骨折可与髋部DXA相比。

○ 根据目前WHO T-值定义，FEA不能用于诊断骨质疏松症。

○ 基于QCT的FEA获得的椎体或股骨强度，使用有效阈值和联合临床危险因素可用于启动药物治疗。

○ 基于QCT的FEA获得的椎体或股骨强度可用于监测年龄和治疗相关的改变。

○ pDXA, QUS和全身体质成分(略)