骨质疏松诊断的常用方法

四、骨质疏松诊断的常用方法

(一)核扫描技术

核扫描技术是最早用于临床检测骨矿密度的方法之一。但由于扫描时间长,且空间解像度低,故核扫描技术已被其他方法代替。

(二)X线照像法

用X线机对骨质疏松患者进行摄片,观察不同部位骨骼的密度、形状、骨小梁的数量、形态及分布。

骨骼密度在X线片上表现为光密度差别,对于骨质疏松患者,由于其骨量减少,骨密度下降,X线片的光密度增加,椎体与椎间盘之间的光密度差消失,脊椎横向骨小梁减少或消失,纵向骨小梁稀疏或消失。另外,骨骼密度下降、骨骼强度下降,致使骨骼形状改变,椎体呈扁平状、楔状、鱼椎状,呈现压缩性骨折的变化。包括定性、半定量和定量的估计方法,定性的方法已为放射科医师应用多年。半定量的方法近年来逐渐为国内学者应用,包括骨小梁形态观察法(如腰椎骨小梁观察法,股骨颈Singh指数法、跟骨小梁Jhamaria分度法等)、骨皮质厚度测量法(应用于管状骨,如掌骨、桡骨、股骨、锁骨、跖骨皮质放大摄影)。定量测量骨密度的方法,是X线照片光密度仪测量法,既可用于松质骨,也可以用于密质骨的测量。胸、腰椎楔形指数法,本身是估计骨质疏松引起的压缩骨折的程度的方法,用压缩骨折又可估计骨密度减低,因而也可以归于骨密度估计的方法。临床研究和诊断中应用较为普遍的是股骨上端骨小梁类型指数法(Singh指数)及跟骨骨小梁类型指数法。

1.Singh指数法 即股骨颈骨小梁分度法,被广泛应用于临床和研究方面,以估计骨质疏松的程度。该法运用前后位X线片,把股骨上端骨小梁分为6组,除大粗隆骨小梁外,其他4组骨小梁围成Ward三角。大粗隆骨小梁起自大粗隆下方,向上行止于大粗隆上缘。主应力线骨小梁,由股骨颈内侧皮质略呈弧形延伸至股骨头持重面,小梁粗大且排列紧密;次应力线骨小梁,起自小转子部伸向大粗隆及股骨上方;主张力线骨小梁,起自大粗隆下外方皮质,呈抛物曲线向上内方行走,穿过股骨颈上部,抵达股骨头内缘,是张力线骨小梁中最粗者;次张力线骨小梁,起自主张力线骨小梁的下外方的皮质,向上内终止在股骨颈中段。

骨密度从高到低分为7度,见图18-1和图18-2。

Ⅶ度:6个区骨小梁密度均匀不减低;

Ⅵ度:第6区骨小梁密度减低;

Ⅴ度:第6、5区骨小梁密度减低;

图示

图18-1 股骨颈骨小梁分度法

图中的骨小梁可分为6个区骨密度按一定次序改变

Ⅳ度:第6、5、4区骨小梁密度减低;

Ⅲ度:第6、5、4、3区骨小梁密度减低;

Ⅱ度:第6、5、4、3、2区骨小梁密度减低;

Ⅰ度:所有6个区的骨小梁密度都减低。

Ⅲ度以下肯定为骨质疏松症。但最近的研究表明Singh指数和双能X线骨密度(DEXA)测量结果间无相关性。

2.跟骨骨小梁Jhamaria分度法 根据跟骨骨小梁的形态和分布,可以分为应力和张力骨小梁两部分。应力骨小梁又分为前后两组。前应力线骨小梁从距下关节前方起始呈放射状分散达跟骨的前下方皮质;后应力线骨小梁从距下关节面后部向后下分散伸向跟骨后半的皮质。前后两组应力线骨小梁之间仅有少量纤细骨小梁的区域为跟骨窦。跟骨张力线骨小梁以跟骨窦为界分为前组和后组,成弧形走向,并分别垂直于相应的应力线骨小梁,张力线骨小梁在跟骨结节部皮质下最密集。Jhamaria根据跟骨各组骨小梁吸收和消失的情况,用骨小梁分度来衡量骨量的变化,共分为5度,具体方法如下,见图18-3。

图示

图18-2 Singh指数(https://www.daowen.com)

图示

图18-3 跟骨骨小梁Jhbamaria分度法

五度:为正常密度,除跟骨窦区骨密度较低外,应力线和张力线骨小梁交叉分布。

四度:在五度基础上,应力线骨小梁后组中部密度减少,因而应力线后组被分成两个部分。

三度:在四度基础上,后组张力线骨小梁大量减少和消失,仅剩一些前下部分。

二度:在三度的基础上,前后组张力线骨小梁基本消失。

一度:在三度基础上,应力线骨小梁大量减少和消失。

五度和四度为正常,三度为可疑,一、二度为骨质疏松。

3.椎体骨小梁形态分度法 正常椎体的骨小梁纵横紧密交叉,骨密度减低首先表现在张力线骨小梁(横行骨小梁)减少,因而把应力线骨小梁(纵行骨小梁)衬托得更加明显;进一步发展则张力线骨小梁消失,应力线骨小梁变粗,进而应力线骨小梁减少到消失,仅可见椎体边缘的骨皮质。高田报道椎体骨质疏松由轻到重分为4度。初期:整个骨密度减低、骨小梁细;一度:横行骨小梁减少,纵行骨小梁明显;二度:横行骨小梁进一步减少,纵行骨小梁变粗;三度:横行骨小梁几乎消失,纵行骨小梁也不明显。1990年日本厚生省把该分类简化为,一度:纵行骨小梁明显;二度:纵行骨小梁增粗;三度:纵行骨小梁不明显。有人将X线分期与DEXA定量测量骨密度进行比较,初期较正常骨密度减少23.4%,一度减少37.7%,二度减少45.5%,三度减少50%以上。

(三)X线吸收法

X线吸收法基于X线在穿透骨组织时,X线由于骨骼中矿含量的不同产生不同吸收,使其强度有不同程度地下降。通过检测器检测穿透骨组织的X线强度,给出骨矿含量数值。

在X线吸收法中,常用的有单能X线骨密度仪(SXA)、双能X线骨密度仪(DEXA)、定量CT(QCT)和周围骨定量CT(PQCT)。

(四)光子吸收法

利用放射性核素所产生的γ射线,在穿透人体组织时被吸收使其强度下降的原理,由计算机计算由检测器测得的衰减强度,转换成骨矿含量。

常用的单光子骨密度仪(SPA)中,放射源为125I(半衰期为60d)或241 Am(半衰期为433年),另外,用水袋以消除软组织对测量结果的影响,但测量误差仍较大。双光子骨密度仪(DPA)最初利用发射不同能量射线的两种放射性核素混合体,后来利用能发射两种不同能量射线的153 Gd作为放射源,高能及低能射线通过被测部位时有不同的衰减,由计算机解析计算得出较精确的骨密度值,由于153 Gd发射的射线强度低,扫描时间长,图像不清晰,至20世纪80年代末已基本为DEXA所取代。

(五)骨形态计量学方法

通过骨穿刺取得骨组织样品,做成病理切片,在图像分析仪上,对病理切片中骨小梁的数量、形态和分布进行观察、计算、分析,给出骨组织中骨基质、骨小梁等各种参数值,从而对骨质疏松作出正确判断。

(六)超声诊断法

定量超声诊断是最近才获得广泛应用的一种新型无创性的诊断骨质疏松的方法。与放射学方法测定骨密度的原理不同,超声波利用在不同介质中传播速度及宽频超声波衰减系数的差异,反映骨小梁的结构和方向,从而早期就可显示出骨量的变化。一般是使用两个位置的传感器测定跟骨的密度。也可检测胫骨皮质,手指骨、髌骨和尺骨。宽频超声波衰减结果与DEXA测定的椎体和股骨颈,单光子骨密度仪(SPA)测定的前臂远段,及QCT测定的腰椎骨密度有相关性。

(七)生化鉴别诊断法

骨代谢的改变反映骨的活性、骨的形成吸收过程与成骨细胞、破骨细胞的活动以及骨基质和骨无机盐的变化。利用测定血、尿、便中与骨矿含量等有关的物质含量就可间接地了解骨代谢的状况,有助于对骨质疏松症的诊断和分型,以及原发性与继发性骨质疏松症的鉴别诊断。其中包括:①与骨矿物质有关的生化检查:血清总钙和游离钙、血清无机磷、血清镁、尿钙、尿磷、尿镁,及粪便中的钙、镁、磷的测定;②与骨形成有关的生化检查:血清总碱性磷酸酶和骨碱性磷酸酶、血清骨钙素及血清Ⅰ型前胶原肽;③与骨吸收有关的生化检查:血浆抗酒石酸盐性磷酸酶、尿羟脯氨酸、尿羟赖氨酸糖苷、尿胶原吡啶交联及空腹尿钙/肌酐比值;④钙调节激素的有关检查:主要检查甲状旁腺激素、降钙素及活性维生素D。