骨质疏松诊断金标准 DXA 怎么做?指标怎么看?一文讲清!
骨质疏松诊断金标准 DXA 怎么做?指标怎么看?一文讲清!
骨质疏松症是一种常见的骨骼疾病,其特点是骨密度降低和骨组织微结构破坏,导致骨骼脆弱易折。双能X线骨密度测量仪(DXA)是目前临床上最常用的骨密度测量方法,也是诊断骨质疏松的金标准。本文将详细介绍DXA的工作原理、测量参数、标准化问题、主要检测部位、影响因素以及在骨质疏松诊断中的应用。
骨密度(BMD),是指单位体积/面积内的平均骨矿含量,分为体积骨密度(vBMD,单位是 mg/cm3)和面积骨密度(aBMD,单位是 g/cm2)。双能 X 线骨密度测量仪(DXA)是基于平面投影成像技术,其利用骨骼和软组织对 X 射线吸收不同的特性,获得高低两种不同能量下的数据,进而通过软件计算出骨密度。
目前 DAX 骨密度检测是临床和科研最常用的骨密度测量方法,可用于骨质疏松症的诊断、骨折风险性预测和药物疗效评估,也是流行病学研究常用的骨量评估方法。
DXA 的 T 值与 Z 值
DXA 的输出参数包括实际测量值和计算值,实际测量值即骨密度值,通过计算软件将该值与参考数据库进行对比,从而得 T 值和 Z 值。
T 值
T 值是将测得的骨密度值与同性别、同种族的正常人群青年人的骨峰值比较得出的值,即 T 值是根据公式 :T 值 =(BMD所测值—BMD正常青年人群参考值)/SD正常青年人群参考值。WHO 推荐的诊断标准是骨密度 T 值 > -1.0SD为正常,T 值 < -1.0SD 而 > -2.5SD为骨量减少,T 值 < -2.5SD为骨质疏松。
Z 值
Z 值 =(BMD所测值—BMD同年龄人群参考值)/SD同年龄人群参考值。是将测得的骨密度值与同年龄、同性别、同种族的正常人群 BMD 的比较得出的值
T 值和 Z 值是用于诊断骨质疏松及其预测骨折危险性的重要指标。在骨密度检测报告中将 T 值、Z 值同时显示。
据国外报道,年轻白人(20 岁~50 岁)各个部位骨密度测量 T 值和 Z 值之间有一个相对小的差值。在 20 岁,T 值和 Z 值之间的变化为 0.2~-0.2,在 50 岁,T 值和 Z 值为 0.0~-1.4,平均差异值大约为 -0.5。
对于绝经后妇女或者 ≥ 50 岁男性,当 T 值 ≤ -2.5,若 Z 值为 0,则提示对任何年龄来说,其骨密度已达到了该年龄段期望值。
如果患者检查 T 值为 -2.5 或更低而同时 Z 值 ≤ -2.0,则说明其骨量丢失已超越了其增龄生理丢失的程度,可能存在或有必要进行继发性的或潜在的骨丢失病因的骨质疏松疾病鉴别。
DXA 的标准化
DXA 的 T 值需要通过在骨密度数据库中进行计算而得出,不同厂商设定的正常参考数据库不同,有按照欧美人群,也有采用亚洲人群,还有采集中国人群的骨密度形成的数据库,因此,不同 DXA 机器的测量值结果如未行横向质控,不能相互比较。不同品牌和不同型号 DXA 所提供的实测值和 T 值不一致。比如同一患者在不同仪器上测得的结果差异显著,在一种仪器测得的 T 值 < -2.5,另一种仪器测得的 T 值还在 -2.0 以上。
在目前各品牌设备无法统一数据库、未建立换算公式、各厂商设备测量结果有差异的情况下,要对机器所带的正常人群参考值进行详细了解后才能决定是否适用。骨质疏松患者尽量在同一医院同一仪器上进行复查,能够给医生有效的诊疗提示。
根据 2022 版《原发性骨质疏松诊疗指南》推荐,DXA 诊断标准应该采用中国人群的数据库进行计算,同时,建议对不同品牌 DXA 仪器检测数据进行换算,获得标准化骨密度和 T 值等。
《骨密度装备质量控制与应用专家共识》强调,中国人必须使用基于中国人群来源的正常参考数据库。不同品牌的骨密度装备要经过严格的相互校准,得出换算公式,可以换算使用校准过的数据库,专家建议可以采用 DXA 数据库和 QCT 数据库。
DXA 的主要检测部位
主要测量部位是中轴骨,包括腰椎和股骨近端。DXA 正位腰椎测量感兴趣区(ROI)包括腰椎 1~4 及其后方的附件结构,DXA 股骨近端 ROI 分别为股骨颈、大粗隆、全髋部和 Wards 三角区的骨密度,其中用于骨质疏松症诊断 ROI 是股骨颈和全髋部。
如果腰椎或股骨近端无法行骨密度检测,或对于类风湿性关节炎、原发性甲状旁腺功能亢进乳糜泻及接受雄激素剥夺治疗前列腺癌等患者,因疾病会影响前臂远端骨质变化,易导致前臂远端骨折,则可取非优势侧桡骨远端 1/3 处作为测量部位。
影响 DXA 结果的因素
1、体重:体重过低、严重肥胖;
2、体位:腰椎轴线倾斜、偏移,人为侧弯,患者的腿无法向内旋转所需的 25 度或静止不动地维持这个姿势可导致测量误差。
3、骨骼的明显改变:如骨赘、椎间盘变性病、脊髓关节炎、脊椎前移、脊柱后凸侧弯和椎骨骨折;
4、主动脉中的大量钙沉积物;
5、整形外科或外科介入的金属设备或骨水泥等;
6、钡灌肠法或其他检查的放射性造影剂和药物:钡及大多数的放射性药物一般需三天从体内排出;但脊髓造影中使用的油质染料可能会遗留在体内达数年之久;
DXA 与骨质疏松的诊断
目前国内外指南针对骨质疏松症均分性别诊断,骨质疏松症的诊断标准是基于 DXA 骨密度和(或)脆性骨折。
1、基于骨密度的诊断
DXA 骨密度是目前通用的骨质疏松症诊断依据。对于绝经后女性、50 岁及以上男性,参照 WHO 推荐的诊断标准用于诊断,推荐使用骨密度 DXA 测量的中轴骨(腰椎1~4、股骨颈或全髋部)骨密度或桡骨远端 1/3 骨密度的 T 值 ≤ -2.5 为骨质疏松症的诊断标准。对于儿童、绝经前女性和 50 岁以下男性,其骨密度水平的判断,将 Z 值 ≤ -2.0 视为「低于同年龄段预期范围」或低骨量。
2、基于脆性骨折的诊断
髋部或椎体脆性骨折,不依赖于骨密度测定,临床上即可诊断骨质疏松症。肱骨近端、骨盆或前臂远端的脆性骨折且骨密度测定显示骨量减少(-2.5 < T 值 < -1.0),就可诊断骨质疏松症。
BMD 随访
DXA 测量的是二维的面积骨密度,测量整体(皮质骨和松质骨)骨密度,因将皮质骨及周围的组织涵盖在测量中,故而会造成一定的测量误差,所以要了解各中心 BMD 测量的精密度误差。根据这个参数和可信限范围就可以计算出最小显著变化(LSC),即:95%可信限范围时,LSC = 2.77 × 精密度误差。了解这些参数能更好地解释随访 BMD 测量的结果。当对随访 BMD 测量结果进行比较时,首先一定要注意 2 次 BMD 测量结果要有可比性,最好 2 次 BMD 测量在同一机器上进行,采用相同的扫描部位和扫描方式。在分析时,要注意 2 次测量的感兴趣区相同,尽量用「Congme」功能。比较时只能对 BMD 值进行比较,只有当 2 次 BMD 的差值超过 LSC 时,才能说明有 BMD 变化。
随访 BMD 测量需要间隔一定时间,否则随访测量不能发现有意义的变化。随访间隔时间 = LSC/预计 BMD 年变化率。例如:二膦酸盐和激素替代等治疗随访 BMD 腰椎正位一般需要间隔 1 年。糖皮质激素治疗应在 6 个月后做 BMD 复查。
作者提示:QCT 测量的是真正的体积骨密度,且单独测量松质骨和皮质骨的骨密度。由于松质骨的代谢活性是皮质骨的 8 倍,QCT 可能比 DXA 对骨密度的变化更加敏感,所以 QCT 对于骨密度的短期精密度和准确度误差范围的评估略小于 DXA。
其他相关建议
1、BMD 对未来骨折有预测作用,低骨量是预测第一次骨折的最重要危险因子。任何部位 BMD 测量都能对全身骨折的危险性评估提供有用的信息。对特殊部位的骨折(如股骨颈骨折)危险性评估,最好测量该部位 BMD;
2、BMD 每降低 1个 SD,相对骨折危险性为 1.5~2.6;
3、BMD 测量可以预测骨折危险性,但不能诊断骨折;
4、目前外周骨密度测量尚不能用于骨质疏松症的诊断,仅用于骨质疏松风险人群的筛查和骨质疏松性骨折的风险评估;
5、不同年龄相同的骨密度,骨折风险不同;
6、骨密度的高低并非与骨折风险完全匹配。骨折风险除了与骨密度相关外,还与骨微结构、骨微损伤、骨转换率等多重骨质量影响因素相关;
7、对于男性、青年妇女和儿童诊断骨质疏松需谨慎,不能只根据 BMD 测量,要结合临床和其他相关检查。
8、因 DXA 的测量时受到体重、骨质增生、脊柱退变和侧弯等影响,在上述情况下建议采用 QCT 骨密度测量,另外,当 DXA 和 QCT 二者结果不一致时,建议采用 QCT 的结果。
✩ 本文仅供医疗卫生等专业人士参考
参考资料:
[1]骨密度测量和骨质疏松诊断,程晓光,国外医学内分泌学分册,2005年第25卷第5期
[2]原发性骨质疏松治疗指南(2022),中华内分泌代谢杂志,2023年第39卷第5期
[3]骨密度装备质量控制与应用专家共识,中华放射学杂志,2024年第58卷第4期