ct能谱成像定量测量猪离体骨矿物质含量的初步研究

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1、北京协和医学院硕士研究生学位论文一_一_l—————————————————————————————————————————————————————————————一·英文缩略语·英文缩写英文全称中文全称WHOWorldHealthOrganization世界卫生组织IOFInternationalOsteoporosisoundation国际骨质疏松基金会GSIGemstoneSpectralImaging宝石能谱成像BMDBoneMineralDensity骨矿物质浓度QCTDXAHAPMDCakVpkeVQ

2、uantitativeComputedTomgraphyDual—energyX·rayAbsorptiometryHydroxyapatiteMaterialDecompositionCalciumKiloVoltagePeakKiloeletronVolts定量CT双能X线吸收法羟基磷灰石物质分离钙峰值千伏电压千电子伏特ROIRegionOfInterest感兴趣区．4．北京协和医学院硕士研究生学位论文·论文主体·CT能谱成像定量测量猪离体骨矿物质含量的初步研究—■o—o-日Ⅱ雷随着生活水平的提高和社会的发展

3、，人类的预期寿命不断延长，社会人口逐渐向老龄化方向发展，与衰老密切相关的骨质疏松的发病率也逐年提高。2003年WHO年度报告指出，骨质疏松已成为全球最具危害的慢性疾病之一，其对人类社会所造成的危害仅次于心血管疾病。2006年全球骨质疏松患者已超过2亿人【ll。现在骨质疏松发病率己跃居各种常见疾病的第七位，成为全球关注的问题12J。骨质疏松症是以骨量减少、骨的微观结构退化为特征的，致使骨的脆性增加、骨强度减低以及易于发生骨折的一种全身性骨骼疾病。骨质疏松要经历骨量减少、骨质疏松症和骨质疏松性骨折的病理过程，其中骨量

4、减少是最基本的病理改变。骨质疏松之所以受到世界各国的广泛重视，原因不仅在于其高发病率，更重要的是因为骨质疏松性骨折及再骨折危害极大。根据IOF(国际骨质疏松基金会)统计50岁以上女性一生中发生1次或者多次骨折至少有40％，男性为15％"-'30％。虽然男性发生脆性骨折患病率要低于女性，但男性发生髋部骨折后病死率显著高于女性。中国不仅是人口大国，老龄化速度也非常快，2010年第六次人口统计公报显示60岁以上人口约为1．78亿，占总人口13．26％，比2000年人口比重上升3．36％。尽管大力防治骨质疏松，然而，目前

5、流行病学调查显示我国骨质疏松的发病率及骨质疏松骨折的发病率也逐年增加。骨质疏松及其骨折对全球的危害不但表现在经济方面，而且对患者的精神和生存质量影响更为巨大【l制。骨质疏松性骨折是因骨强度下降而产生的，而骨强度主要由骨密度和骨质量两方面因素所决定。骨密度(BMD)的测量是评价骨质疏松最敏感和最特异的方法，故精确而早期测定BMD有着极其重要的临床意义，定量的骨密度测量是必不可少的，对于骨质疏松的预防、诊断和治疗具有重要意义。世界卫生组织已经建立一个全球性控制管理和预防骨质疏松的机构，其最终目的是降低骨折的危险性【I

6、j。临床上应用的骨密度检查方法尽管很多，如X线平片测量法、单光子吸收测定法(SPA)、双光子吸收测定法、双能X线吸收法(DXA)、定量CT(QCT)、定量超声(QUS)等，最常用的是DXA和QCT，它们各自具有不同的优缺点171。DAX检查简单、易行，且放射剂量较低，缺点是不能区分皮质骨和松质骨，遇到粗大骨块、骨折、畸形、关节炎时测量结果不可靠。QCTfi皂够区分松质骨和皮质骨，可以精确度较高的测量特定部位的骨密度，理论上能够测量全身任何部位，但实际上大多数都集中在腰椎(L1．3)，QCT的测量受到脂肪的影响，随

7、年龄的增加，椎体内脂肪含量增加，QCT．5-北京协和医学院硕士研究生学位论文测量的值较实际要低，因此上述两种方法在均存在测量值与真实值之间存在有较大误差的情况。CT是临床工作中利用率较高的医疗器械，很多患者在怀疑骨质疏松而进行骨密度测量前都有过因为其他原因做CT检查的历史。随着以瞬时双kVp为核心技术的宝石能谱CT的问世，20世纪70年代提出的物质分离的物理基础概念在实践中得以应用【8。101，在常规CT的基础上提供了新的信息即基物质(或物质密度)成像和能谱成像。能否用该技术对骨矿物质进行精确定量分析及可信度如何

8、，目前尚无关于GSI测量离体骨矿物质含量的报道。本研究旨在评价能谱CT定量分析离体骨矿物质含量的可信度及可行性，为临床运用能谱CT精确测量人体骨矿物质含量以评估骨质疏松严重程度提供实验基础。实验一材料和方法(一)体模的制作1、所需材料及仪器：碘海醇注射液(IohexolInjection；分子式：C19H2613N309；浓度：300mgI／ml；产商：通用电气药业(上海