成都華西華科研究所研發(fā)QCT研究肌骨系統(tǒng)由骨，關節(jié)和骨骼肌組成，起到支架、保 護和運動作用，是維持人體基本功能和日常生活的保 障。在人體生長發(fā)育達到峰值以后，隨著年齡增加骨 骼會發(fā)生骨丟失，根據(jù)不同程度分為正常，低骨量和骨 質(zhì)疏松，最終的結(jié)果是骨脆性增加，易發(fā)生骨折，即骨 質(zhì)疏松性骨折，主要發(fā)生在脊柱、髖部和前臂。骨質(zhì)疏 松性骨折是老年人群最常見的骨折，尤其是髖部骨折 的致死率和致殘率高，嚴重影響老年人群的身體健康 和生活質(zhì)量。骨折的發(fā)生是_個非常復雜的過程，骨強度的減 低只是其中的原因之_。骨骼提供支架和支撐作用， 骨骼肌提供人體運動的動力，所以骨骼肌的功能和力 量是保持人體正常的運動，預防跌倒以及跌倒后起到 保護作用，所以骨骼肌的力量和功能在骨折的發(fā)生過 程中起到非常重要的作用。而老年人的骨骼肌也會隨 年齡增加而發(fā)生肌肉萎縮、脂肪浸潤，肌肉功能和力量 的減低，增加了老年人跌倒的風險，也就是增加了骨折圖1采用磁共振頻譜（MRS)測量腰椎的脂肪含量，線圖顯示骨 髓脂肪含量隨著年齡增長而增加，尤其女性在絕經(jīng)后增加明顯。的風險。
新生兒骨骼內(nèi)多數(shù)是紅骨髓，具有很強的造血功 能，隨著生長發(fā)育，紅骨髓逐步轉(zhuǎn)換為黃骨髓（即脂 肪），并隨著年齡增長而增加，尤其在老年女性更為明 顯（圖1)[1]。正常長骨的骨髓腔內(nèi)含黃骨髓（脂肪）， 骨小梁間分布的也是黃骨髓。研究表明骨母細胞和脂 肪細胞都來源于同_多潛能骨髓干細胞，受局部和/或 全身的調(diào)控，骨髓干細胞轉(zhuǎn)換成骨母細胞或者脂肪細 胞，很顯然脂肪與骨的解剖關系是非常密切的（圖 2)[2’3]，但骨髓脂肪增加與骨丟失之間是一種什么樣 的關系，以及骨髓脂肪在骨質(zhì)疏松的發(fā)生以及骨強度 中的作用，目前了解很少。跌倒是骨折發(fā)生的原因之 _，跌倒的風險除肌肉力量和功能有關，還與人體的共 濟平衡能力有關，由于跌倒是瞬間發(fā)生的偶然事件，而 且很難預測，所以目前關于跌倒的預測研究不多。
隨著年齡增加，骨、肌肉和骨髓脂肪都會發(fā)生老 化，比如骨量減少，肌肉體積減少和脂肪浸潤，以及骨 髓脂肪含量增加，這些與年齡相關的老化，都會增加骨 折的風險。骨折的影像學檢查方法有很多，包括X線 平片、C T、磁共振成像以及骨密度測量等，都可以對上 述人體老化過程進行精確定量測量，從而可篩查出骨 質(zhì)疏松癥高危人群，對高危人群進行干預可以減少骨 折的發(fā)生。圖2示意圖顯示骨髓多潛能干細胞（MSCs)可以分化為骨母
骨質(zhì)疏松性骨折的影像學檢查
影像學檢查，包括X線平片、CT、MRI和骨掃描 等，在骨質(zhì)疏松癥的診斷和治療過程中有著重要作用。 臨床考慮的骨質(zhì)疏松性骨折往往需要影像學檢查來證 實并作為治療選擇的依據(jù)之_。明顯的骨折X線平 片和CT既可明確診斷，隱匿性骨折常需要行磁共振 成像或骨掃描。同時，磁共振對顯示骨髓水腫，區(qū)分新 鮮與陳舊骨折，鑒別骨質(zhì)疏松性骨折與其它疾病引起 的骨折。脊柱骨質(zhì)疏松性骨折在老年人群很常見，而 且患者往往沒有癥狀，所以對即使沒有癥狀的老年人 群也應該攝脊柱正側(cè)位X線平片來發(fā)現(xiàn)椎體骨折。 脊柱椎體骨折主要表現(xiàn)為椎體的形態(tài)改變，包括不同 程度的楔形變形和雙凹變形。目前國際上常用的是 Genant的椎體骨折半定量分析法（SQ法）（圖3)[4]， 還有采用X線脊柱側(cè)位片進行椎體前、中、后部的高 度測量，并根據(jù)測量結(jié)果來判斷是否有骨折以及骨折 的程度分級，即定量分析法（QM法）。這兩種方法在 骨質(zhì)疏松癥的臨床藥物試驗和觀察中得到廣泛應用。骨質(zhì)疏松性骨折是骨質(zhì)疏松癥的晚期表現(xiàn)，如果影像 學檢查發(fā)現(xiàn)有骨折了，往往是骨質(zhì)疏松癥的晚期了。 骨質(zhì)疏松癥防治的關鍵是要早期發(fā)現(xiàn)，早期診斷和早 期治療，這就需要進行骨密度測量。
骨密度測量與骨質(zhì)疏松的診斷
骨密度測量是目前早期診斷骨質(zhì)疏松癥，療效監(jiān) 測和骨折風險預測的主要測量指標之_。目前常用的 骨密度測量方法是雙能X線骨密度儀（DXA)，測量的 BMD值和了值在臨床上應用廣泛（圖4)。但由于 DXA的平面投影特性以及各廠家選擇的正常數(shù)據(jù)庫 的不同，造成不同DXA測量結(jié)果不一致的情況，同時 由于老年人群脊柱退變，骨質(zhì)增生和鈣化的影響，造成 BMD假性升高的情況，研究證明采用DXA骨密度診 斷骨質(zhì)疏松，有約1/3的骨折患者采用DXA測量的了 值沒有達到一 2. 5SD，造成骨質(zhì)疏松癥漏診的情況， DXA診斷骨質(zhì)疏松癥的局限性應該引起重視[]。利 用臨床CT機加上專業(yè)的定量CT體模和軟件就可以 在CT掃描的基礎上進行骨密度測量，即定量CT（QCT骨密度測量體模軟件系統(tǒng)測量法）圖3 Genant教授脊柱椎體骨折的半定量（SQ)讀片法。SQ評價標準：左側(cè)列圖示椎體前緣骨折的程度，中間列圖示椎體終板 骨折的程度，右側(cè)列圖示椎體后緣骨折程度，從上到下依次為椎體正常，一度，二度和三度骨折。評判標準為：椎體高度減少20%25%■為一度，25%■?40%■為二度，超過40%■為三度。圖4 DX八腰椎骨密度測量結(jié)果，DXA測量的BMD是面積骨密度，單位是g/cm2與骨大小有關。圖5腰椎QC丁骨密度測 量結(jié)果，QCT（QCT骨密度測量體模軟件系統(tǒng)測量法）測量的骨密度是體積BMD，單位是mg/cm3，與骨大小無關。圖6腹部定量CT(QCT)體質(zhì)成分分析，自動測量CT斷面圖像內(nèi)的脂肪和肌肉含量以及密度。
80(QCT) QCT骨密度測量體模軟件系統(tǒng)測量法技術[6]。與DXA相比，QCT測量的BMD是 真正的體積骨密度，受脊柱退變和骨質(zhì)增生的影響小。 根據(jù)國際臨床骨密度學會（ISCD)和美國放射學會 (ACR)的診斷標準[7’8]，研究發(fā)現(xiàn)QCT（QCT骨密度測量體模軟件系統(tǒng)測量法）比DXA能更 敏感地發(fā)現(xiàn)骨質(zhì)疏松癥。同時QCT（QCT骨密度測量體模軟件系統(tǒng)測量法）的原始數(shù)據(jù)還可 以用于復雜的圖像處理，來分析和研究骨的變化和結(jié) 構(gòu)特征。QCT的缺點是放射劑量比DXA高，在臨床 使用中要注意防護。要強調(diào)的是，就骨質(zhì)疏松癥的診 斷而言，如果有骨質(zhì)疏松性骨折，就可以診斷骨質(zhì)疏松 癥，而不考慮骨密度測量的結(jié)果。骨密度測量主要是 為了在骨折沒有發(fā)生之前進行早期診斷，以及可進行 療效評價和隨訪觀察。有研究表明MRI的一些測量 參數(shù)與骨密度具有相關性[9]，但MRI在測量骨密度方 面遠不及QCT和DXA精確。
肌肉的影像學測量與肌少癥
評價肌肉脂肪浸潤的程度（圖6)。CT和MRI可以采 用臨床的CT和MR檢查圖像做后處理，當然需要做 好質(zhì)量控制[11]。雖然說肌肉的量和密度可以通過 DXA，CT和MR來精確測量，但影像學測量不能全面 肌肉的力量和功能，還需要有測量肌肉力量，強度和疲 勞的方法[11]。如等速測力法，手握力器測量法和行走 速度測量等。有研究表明大腿中段的骨和肌肉同樣與 骨折相關[14]，而且在同一研究人群發(fā)現(xiàn)肌肉質(zhì)量與致 死率相關，肌肉面積減少和肌肉脂肪侵潤增加致死率 風險[15]。國內(nèi)對肌少癥的研究剛剛起步，目前還缺乏對中 國人群正常老年化過程中肌肉減少的程度和規(guī)律的研 究，尤其缺乏大樣本的正常人肌肉量和肌肉力量的數(shù)據(jù)， 所以肌少癥的診斷標準和患病率還需要進一步研究。
骨髓脂肪含量的影像學測量
骨丟失導致骨質(zhì)疏松癥的同時，肌肉也隨著年齡 增加而發(fā)生肌少癥[10，11]。肌少癥是指隨年齡增加而 發(fā)生的肌肉量的減少和肌肉功能的減退[11]。在20? 8 0歲肌肉纖維大小和數(shù)量的減少使肌肉的量減少 3 0 %，橫斷面積減少2 0 %，肌肉強度和力量也隨年齡 增加而減低[11]。肌少癥是最近幾年提出來的概念，關 于肌少癥的定義，診斷標準和患病率存在分歧[12’13]。 隨著老年化，骨骼肌的肌纖維會縮小同時數(shù)量也會減 少，肌細胞內(nèi)外脂肪浸潤。大體表現(xiàn)為肌肉體積縮小， 脂肪增多，導致肌肉力量和功能的下降。影像學有很 多種方法可以用于評價肌肉[11，13]。DXA可以做全身 掃描，并且分部位分析人體不同部位比如軀干和四肢 部分的肌肉和脂肪成分，DXA測量的優(yōu)點是輻射劑量 低，缺點是DXA測量結(jié)果是平面投影圖像，不能顯示 斷面分布。CT和MRI都是斷面圖像，可以精確測量 肌肉的面積，體積和密度（信號），CT和MRI都可以以往的研究主要關注骨結(jié)構(gòu)本身，而對骨髓的研 究很少，從解剖來看骨與骨髓脂肪是密切相關的[2,3]， 而且所有采用放射線進行骨密度測量的，其測量所得 的骨密度值都會受到骨髓脂肪含量的影響，骨髓脂肪 含量高會使測量所得的骨密度值低[16 ]。所以在骨質(zhì) 疏松研究中應該要重視骨髓脂肪含量的研究。雙能量 CT可以用于測量骨髓脂肪含量測量，并與磁共振波 譜成像（M R S)測量的骨髓脂肪含量結(jié)果有很好相關 性[17,8]，但雙能CT放射劑量大限制在臨床的常規(guī)應 用?，F(xiàn)在磁共振可以用于測量骨髓脂肪含量并成為研 究的主流，主要有MRS(圖7)和最近發(fā)展的Dixon技 術[1，19,20](圖8)。磁共振成像檢查沒有輻射，是將來測 量骨髓脂肪含量的首選方法，尤其是多點Dxon技術 掃描時間短，又同時可以做多個椎體的測量，具有明顯 優(yōu)勢。磁共振骨髓脂肪測量，結(jié)合QCT（QCT骨密度測量體模軟件系統(tǒng)測量法）的骨密度測 量，將為研究骨與骨髓脂肪開辟新的領域。圖7腰椎磁共振（MRS)。a)腰椎MRS測量感興趣區(qū)（ROI)的位置；b) MRS獲得的ROI的譜線，顯示水峰和脂肪峰。 圖8飛利浦3丁磁共振儀mDixon Quant腰椎掃描，測量骨髓脂肪含量。
總之，肌骨系統(tǒng)對人體完成基本功能和保證生活 質(zhì)量有非常重要的作用。肌骨系統(tǒng)包含骨，肌肉和脂 肪等組織與結(jié)構(gòu)，都會隨著年齡增加而發(fā)生老年化改 變，采用先進的影像學手段對這些組織與結(jié)構(gòu)進行全 面評價，而不是做單一組織的評估，綜合評價人體肌骨 系統(tǒng)的健康狀況，早期發(fā)現(xiàn)高危人群，對高危人群進行 干預，以期減少骨質(zhì)疏松骨折的發(fā)生，提供人群的健康 與生活質(zhì)量。
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