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双能X射线吸收测定法诊断骨质疏松症实用指

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作者：RosaLorente-Ramos1,JavierAzpeitia-Armán1,AraceliMu?oz-Hernández1,JoséManuelGarcía-Gómez1,PatriciaDíez-Martínez1andMiguelGrande-BárezAllauthors:UnidadCentraldeRadiodiagnósticodelaCAM,HospitalInfantaLeonor,AvgranVíadelEste80,Madrid,Spain

双能X射线吸收测定法（DEXA）是评估骨矿物质密度（BMD）的首选技术[1]，即骨骼限定部分中矿物质的平均浓度[2]。DEXA是一种快速的方法，准确（精确测量BMD），精确（可重复）和灵活（可扫描不同区域），并以低辐射剂量进行[3,4]。虽然其他因素，如骨小梁结构，很重要，但中心BMD测量有助于骨质疏松症的诊断，以评估非创伤性骨折的风险以及选择和监测治疗方法。了解该过程的每个步骤对于最大化成像评估，对患者和转诊临床医生的有用性非常重要。

DEXA扫描仪由低剂量X射线管和高分辨率多阵列探测器组成，其中两个能量用于区分矿物和软组织成分。这种系统分两种设置：一种是扇形射线发射装置，发射交替的高（kVp）和低（70-kVp）X射线，并扫描扫描区域，另外一种是恒定X射线束，使用稀土过滤器吸收特定的能量，分离出更高（70keV）和更低（40keV）能量的光子[5]。

扫描区域AreasScanned

在成人患者中，建议对腰椎和股骨近端进行中央DEXA测量[6]。应该测量两个区域，如果一个区域无效，可以对前臂进行检测。对于儿童（小于20岁），仅研究腰椎[7]，因为股骨成熟的变异导致臀部区域缺乏可重复性，因此参考数据库仅适用于脊柱。

腰椎-腰椎前后位图像包括椎体L1-L4（图1A）。

图1A-52岁患有甲状旁腺功能亢进症的女性。感兴趣区域（ROI）和图像评估。腰椎前后双能X射线吸收测量（DEXA）图像包括T12和肋骨，L5和髂骨，以及直脊椎和中心脊柱。

近端股骨-髋关节可用于股骨近端的DEXA。股骨颈和全髋的最低水平数据用于诊断（图1B）。全髋关节是髋关节最可重复的测量方法。

图1B-52岁患有甲状旁腺功能亢进症的女性。感兴趣区域（ROI）和图像评估。左股骨近端的DEXA图像显示四个ROI是股骨颈，转子，转子间区域和Ward三角区。全髋图像包括四个ROI。图像包括所有股骨头和小转子区域下至少1厘米。股骨轴是直的。

前臂-前臂用于三种情况，当髋关节和脊柱无法测量或数据无法解析时，检查甲状旁腺功能亢进症患者和体重超过表格限制的患者。原发性甲状旁腺功能亢进BMD降低，其在主要为皮质骨而不是骨小梁的结构中更大。建议包括在三个部位（髋部，脊柱和桡骨）进行测量，以便进行诊断以及手术和治疗后的随访。成像区域包括尺桡骨全长远端的1/3；作为骨小梁骨丢失指标，最有用的测量是桡骨远端1/3（包括桡骨远端头部）；作为皮质骨矿物质损失的指标需要测量桡骨骨干远端的1/3（不包括桡骨远端头部）。根据国际临床密度测定学会[6]，非主导前臂的远端三分之一（33％半径）是评估骨质疏松症的首选区域（图1C）。

图1C-52岁患有甲状旁腺功能亢进症的女性。感兴趣区域（ROI）和图像评估。左前臂的DEXA图像。最重要的ROI是桡骨的三分之一段（箭头）。图像应当包括在前臂三分之一的骨干和腕骨的一部分。轴是直的并且居中。BMD=骨矿物质密度，UD=超远端。

适当的患者定位AppropriatePatientPositioning

适当的患者定位对于优化BMD测量至关重要。将患者置于仰卧位，以进行腰椎（图2A）和股骨颈（图2B）前后位成像，坐在投照台旁边以进行前臂成像（图2C）。

图2A-患者定位。照片显示腰椎前后位成像的位置：仰卧，臀部和膝盖弯曲支撑以减少脊柱前凸。

图2B-患者定位。照片显示股骨近端成像的位置：仰卧，下肢内旋15°-30°，略微外展，以保持股骨直线。

图2C-患者定位。照片显示前臂成像的位置：坐在桌子旁边，前臂放在桌子上，手旋转并用皮带固定。

图像评估ImageAssessment

评估患者投照部位，应包括超过感兴趣区上下1-2厘米，以验证扫描完整的解剖区域。骨骼轴应该是直的并且居中（图1A，1B和1C），并且在股骨近端的图像上不应该看到小转子（图1B）。

感兴趣的区域的位置PlacementofRegionofInterest

来自不同制造商的设备会自动产生ROI，应该对其进行审核。正确的椎体编号是腰椎DEXA的主要目标。正确定位的指标如下：肋骨出现在T12，最大横突为L3，椎骨面积值从L1到L4增加，BMD从L1增加到L3，并且L4的BMD与L3的BMD相似或稍微小一些。有时X光片是相关性所必需的。应从分析中排除改变的椎骨（变形或其中有病变或伪影）。如果只留下一个椎体，该区域对诊断无效。在髋部扫描中，避免不需要的骨骼很重要。选择用于股骨颈ROI放置的解剖地标是大转子槽口（图3A和3B）。

图3A-58岁的更年期女性患有骨质减少症。绿色=正常，黄色=骨质减少;红色=骨质疏松症，BMD=骨矿物质密度，BMC=骨矿物质含量，Sup=上，Inf=下，Ward=ward三角形。双能X射线吸收测定（DEXA）图像显示感兴趣区域（ROI）的不正确放置，其中边界包括感兴趣区域以外的骨骼（股骨颈T评分，-2,6;股骨总数，-2）。

图3B-58岁的更年期女性患有骨质减少症。绿色=正常，黄色=骨质减少;红色=骨质疏松症，BMD=骨矿物质密度，BMC=骨矿物质含量，Sup=上，Inf=下，Ward=ward三角形。DEXA图像显示正确的ROI位置。设备允许操作员根据股骨颈的形态特征减少ROI尺寸并改变角度，或者从分析中排除区域。T评分随着ROI的正确放置而降低（股骨颈T评分，-2.1;股骨总数，-1.8）。

缺陷Pitfalls

不适当的患者定位-错误的BMD测量的最重要来源是，不适当的患者定位（图4A和4B）。纵向体内精确度反映了由于定位引起的变化：脊柱，1.1％;股骨颈，1.2％;转子1.3％[8]。

图4A-73岁患有骨质减少的女性。绿色=正常，黄色=骨质减少;红色=骨质疏松症，BMD=骨矿物质密度，BMC=骨矿物质含量，Sup=上，Inf=下，Ward=ward三角形。股骨近端的双能X射线吸收测量（DEXA）图像显示股骨头的不适当定位，导致小转子（箭头）和正常股骨颈T评分的描述为-0.9。

图4B-73岁患有骨质减少的女性。绿色=正常，黄色=骨质减少;红色=骨质疏松症，BMD=骨矿物质密度，BMC=骨矿物质含量，Sup=上，Inf=下，Ward=ward三角形。DEXA图像显示适当的旋转，未描绘较小的转子（箭头）。将髋关节旋转修改至适当位置导致股骨颈T评分为-1.3，表明存在骨质减少。

伪影--应评估图像是否存在伪影，应从ROI中排除[9]。伪影包括致密物体，例如穿孔（图5A），导管（图5B）和手术材料（图5C）;保留的造影剂，例如钡（图6A）和脊髓造影剂（图6B）;和椎体成形术水泥（图6C）。不影响分析的钙化，如钙化肾（图7A），包虫囊肿（图7B），肌瘤和结石，应在报告中注明为偶然发现。应注意到叠加在ROI上的钙化，如皮肌炎（图8）和骨移植（图9），是BMD增加的原因。

图5A-由密集物体引起的伪影。18岁女孩患有神经性厌食症。双能X射线吸收测量（DEXA）图像显示叠加在L4（箭头）上的密度，发现是金属可拆卸穿孔，技术人员没有注意到。移除物体后重复检查，L4Z分数从1.6降至-3，L1-L4Z分数从-1.7降至-3。

图5B-由密集物体引起的伪影。65岁女子与肠管。DEXA图像显示叠加在L1椎体上的致密结构（箭头）。从分析中排除L1将L1-L4的T得分从-1改变为L2-L4的-1.2。

图5C-由密集物体引起的伪影。68岁女性脊柱固定。DEXA图像显示手术材料在L4-L5上的存在增加了骨矿物质密度值（L3T评分，-2.8;L4,1.2）。L4的排除将T-score从L1-L4的-1.8改变为L1-L3的-2.7。绿色=正常，黄色=骨质减少;红色=骨质疏松症，BMD=骨矿物质密度，BMC=骨矿物质含量，D11和D12=T11和T12。

图6A-造影材料引起的伪影。绿色=正常，黄色=骨质减少;红色=骨质疏松症，BMD=骨矿物质密度。65岁的女性在双能量X射线吸收测定法（DEXA）前一天接受上胃肠道钡检查。DEXA图像显示L3（1.6）中的T评分高于相邻椎骨（L2，-3.3;L4，-1.1）。排除L3将L1-L4T评分从-1.4变为-2.3。因为先前检查中保留的造影材料可能导致伪影，所以应询问每位患者是否在过去几天内进行了钡剂检查，如果有，则应推迟DEXA。

图6B-造影材料引起的伪影。患有脊髓造影史的72岁女性。DEXA图像显示了由于25年前进行的检查所保留的脊髓造影造影剂，引起的L3和L5上的密度异常。区域应排除在分析之外。排除L3后，L1-L4T分数从-2.1变为-2.5。

图6C-造影材料引起的伪影。绿色=正常，黄色=骨质减少;红色=骨质疏松症，BMD=骨矿物质密度。患有骨质疏松性，L1和L3骨折，75岁女性在1年前使用椎体成形术治疗。DEXA图像显示T分数高于相邻椎骨（L1,0.2;L2，-3.5;L3，-1.2;L4，-4）。从分析中排除L1和L3，将L1-L4T分数从-2.1变为-3.8。

图7A-不影响分析的分析。患有钙化肾脏的67岁女性。双能X射线吸收测定（DEXA）图像显示以前未知的钙化的无功能肾。射线照相证实了发现。

图7B-不影响分析的分析。54岁女性患有钙化包虫囊肿。DEXA图像和X线片显示钙化被证实是肝包虫囊肿。

图8-70岁女性患有皮肌炎。双能X射线吸收图像和X线片显示多个看似钙化叠加在左臀部。骨矿物质密度的错误增加（箭头）排除了分析。

图9-67岁的女性骨移植。双能X射线吸收图像和X线片显示L4-L5椎体上的椎板切除和骨移植钙化区域。L3和L4的排除将L1-L4T评分-1.8改变为L1-L2T评分-1.6。

疾病-许多疾病虚假地改变BMD测量。在对腰椎的分析中，两个相邻椎骨之间的T评分差异大于1点表明椎骨是异常的，并且放射线照相对于诊断是强制性的。由于骨关节病引起的变性人为地增加了老年患者的脊柱BMD并引起了几种形态变化，例如骨赘（骨生长）和椎体终板对退行性椎间盘的反应（图10）。在存在骨折的情况下，由于骨密度较高且表面较小，BMD会发生改变（图11）。淋巴和硬化性骨病变，如转移性病变，淋巴瘤，骨岛（图12），佩吉特病，血管瘤和致密椎弓根引起的病变（图13），也是BMD测量的障碍。弥漫性疾病，如强直性脊柱炎和骨硬化病，会改变骨质结构和骨密度（图14）。

图10-72岁患有骨关节病的女性。双能X射线吸收测量图像显示受影响的椎骨中骨矿物质密度（箭头）的人为增加，这是由于骨赘和椎体终板对退变椎间盘的反应。受影响的椎骨，具有比相邻椎体更高的骨矿物质密度和T评分（L2，-1.0;L3，-0.8）（L1，-1.7;L4，-2.4）。BMD=骨矿物质密度，绿色=正常，黄色=骨质减少;红色=骨质疏松症。

图11-66岁女性椎体骨折。双能X射线吸收测量图像显示尺寸减小的高密度L1椎体与椎骨骨折一致（箭头）。腰椎侧位X线片证实存在骨折（箭头）。顶部=正常，中心=骨质减少;底部=骨质疏松症，BMD=骨矿物质密度。

图12-56岁女性患有骨岛硬化。双能X射线吸收图像和射线照片描绘了转子区域的密集圆形区域。

图13-79岁患有硬化椎弓根的女性。双能X射线吸收图像和X线片显示覆盖L4椎体的密集圆形区域（实心箭头），结果是左L4硬化椎弓根。胆囊切除术夹（空心箭头）很明显。绿色=正常，黄色=骨质减少;红色=骨质疏松症，BMD=骨矿物质密度。

图14-50岁女性患有骨硬化症。腰椎前后双能X射线吸收测量（DXA）图像显示在各个层次都有高T分的致密椎骨。BMC=骨矿物质含量，BMD=骨矿物质密度，CV=变异系数，ACF=自相关函数，BCF=偏差校正因子，TH=全髋。

注释：

扫描仪以克/平方厘米计算BMD。查阅参考数据库，获得数值和曲线。主要参数是T-score，表示BMD与同一种族和性别的年轻成人参考人群的平均BMD和Z分数不同的SD，这是与正在接受DEXA的人相同的种族，性别和年龄的健康人群的BMD与平均BMD不同的SD。

对于骨折风险的估计，通常认为T评分中的每个SD将风险增加2倍[10]。根据世界卫生组织的数据，在50岁及以上的绝经后妇女和男性中，诊断基于T评分，正常值大于-1.0;骨质减少，-1至-2.5;和骨质疏松症，小于-2.5。Z评分用于评估绝经前妇女，50岁以下男性和儿童和青少年（20岁以下）[6]。骨质疏松症不应仅根据光密度标准来诊断[5]。Z分数小于-2表明诊断低于年龄（成人）的预期范围或低于年龄（儿童）的低骨密度。