什么是QCT骨密度仪

QCT骨密度仪基本知识综述 
1．什么是QCT？ 
用CT机进行骨矿物质含量（BMC）的定量检查称为定量CT（quantitative computed tomography）即QCT骨密度仪系统。 
2．QCT骨密度仪系统的组成部件及其结构 
（1）测量体模 
聚乙烯（PE）和少量MgO及CaCO3试剂，通过塑料机械加工，制成与人软组织辐射等效塑料。再用此等效塑料和羟磷酸钙通过塑料机械...

QCT骨密度仪基本知识综述 
1．什么是QCT？ 
用CT机进行骨矿物质含量（BMC）的定量检查称为定量CT（quantitative computed tomography）即QCT骨密度仪系统。 
2．QCT骨密度仪系统的组成部件及其结构 
（1）测量体模 
聚乙烯（PE）和少量MgO及CaCO3试剂，通过塑料机械加工，制成与人软组织辐射等效塑料。再用此等效塑料和羟磷酸钙通过塑料机械加工，制成与人骨组织辐射等效的骨等效材料。用此骨等效材料做成含羟磷酸钙50 mg/cm3，100 mg/cm3和200 mg/cm3三种不同密度的等效骨标样，每一种标样外形都是Φ20×290，将他们嵌入长290×宽148×厚34的等效塑料件中，等效塑料件可看成是含羟磷酸钙密度为0mg/cm3的骨标样。这样就制成了一件含四种不同Ca5OH(PO4)3密度值的等效骨标样的线性固体参考体模。这就是用于检测患者脊椎骨密度的QCT骨密度仪系统测量体模。 
（2）质量保证体模 
此体模仍然由上述等效塑料和等效骨材料制成，其外部形状尺寸模拟了躯干腰部的一个截段，厚度为40。等效骨是一个Φ32×40的圆柱体，含羟磷酸钙的密度为100 mg/cm3，嵌入截段中相当于椎骨的位置，以模拟人椎骨。主要用于检验CT机是否正常，操作者的操作步骤是否正确，以保证骨密度检测的质量。 
（3）CT机和计算机 
没有任何特殊要求，只要CT机和计算机能正常运行即可。 
（4）QCT骨密度仪系统骨密度测量软件 
本软件既参考了国外的QCT骨密度仪系统软件的优点又结合本国特点；参考了WHO的QCT骨密度仪系统 骨质疏松症诊断标准又采用了中华医学会推荐的北京协和医院余卫教授发展的QCT骨密度仪系统骨质疏松诊断标准。非常适合中国的国情。由于本所专家经常参加国内的各种骨矿盐会议，国内一流的骨质疏松教授提供指导，一些新的学术成就将经过本所专家的理解、消化之后，融入QCT骨密度仪系统骨密度测量软件，并为用户及时升级，使我国的骨密度测量技术随时都走在世界的前列。 
3．QCT骨密度仪系统技术的原理 
QCT骨密度仪系统是测量患者三维骨密度的有效工具，是唯一可以分别测量椎体骨松质和骨密质骨矿物质含量的方法，是真正意义上的三维结构测量。在椎体骨中骨松质骨矿物质含量占20%～40%，骨密质占60%～80%，但是骨松质的表面积和体积之比值大，其年代谢率为20%～25%，代谢转化率比骨密质高8倍，骨丢失比骨密质敏感，故QCT骨密度仪系统常用于骨松质的测量。众所周知，CT机的密度分辨率远远高于肉眼观察X线片，组成CT图像的像素代表扫描层各部组织的衰减系数，可表示被测组织的物理密度，根据相关软件，可得出骨密度值。 
4．QCT骨密度仪系统的使用方法 
QCT骨密度仪系统测量时首先要用一个检验体模（即QA体模）来检验CT机是否处于正常工作状态。 
将刻度体模（CP体模）放于CT机扫描床上适当位置，患者躺于上面，体模下端靠近髂脊上沿。一般情况下，让患者抬腿屈膝，尽量让腰背部紧贴体模，其间没有间隙。操作CT机，让定位线分别穿过T12～L4中的3～4个椎骨的中间层面，与椎板平行扫描得到纵向CT图像。用尽量大的感兴趣区ROI测量CT值、将椎体和四个标样的CT值读出并记录下来，再输入安装了骨密度分析软件的计算机，将BMD结果计算出来，给出骨质疏松诊断打印报告。 
对于QCT骨密度仪系统系统，由于是在相同条件下，对椎骨和参考体模进行同时扫描，在同一帧CT图像上对椎骨和体模作比较，如同一般的CT影像分析技术一样，只是因为QCT骨密度仪系统体模的BMD是事先给出的，通过计算就可直接得到椎骨的BMD(mg/cm3)。在管电压变动时，对测量值影响很小，譬如，以以色列的以信2000CT机为例，改变电压120KV和130KV两档，测量模拟椎体的误差仅为0.7%，这是QCT骨密度仪系统体模技术的一个很突出了优点。 
5．QCT骨密度仪系统的发展历史及展望 
QCT骨密度仪系统在国外是20世纪70年代中期发展起来的，由Genant等于1997年首先采用，80年代中后期引入我国。由于QCT骨密度仪系统技术主要用来测定脊椎骨小梁骨的骨密度，它对脊椎骨小梁测量的应用价值已得到广泛承认并应用于世界4000多个研究中心。 
目前，我国CT机已经非常普及，QCT骨密度仪系统技术有望普及到县、镇，随着国产标准体模的研究应用，也使得QCT骨密度仪系统骨密度测量费用大大降低，有很高的临床应用价值，可望用于普查。 
QCT骨密度仪所具有的其它检测方法所不可比拟的优势： 
第一个方面：从技术层面来对比： 
1． 测量部位临床意义最大 
由于松质骨的骨代谢率比皮质骨高得多，代谢转化率比骨密质高8倍，且普遍认为骨量丢失首先从松质骨开始。尤其是绝经后女性，骨丢失过程中松质骨骨矿物质的丢失比皮质骨骨矿物质的丢失发生得更早、更快和更多，当骨骼发生骨质疏松时，椎体内的松质骨是最先累及的地方，因此，测量脊椎内的松质骨的骨矿，在临床上就非常有意义。 
而单光子只能测四肢骨， X射线能够测脊椎骨，但只能测松质骨和皮质骨的总和，只有QCT骨密度仪能够测脊椎骨的松质骨——这是反映患者发生骨质疏松最早、最重要的部位。 
2． 实现了真正的骨密度测量 
QCT骨密度仪利用了CT机的三维成像技术实现了真正的体积骨矿密度（mg/cm3）的测量；而其它方法只能测量面密度（g/cm2），面密度是不能避开骨骼重叠对检查结果的影响。 
3． 最高的灵敏度 
这主要由两个重要的因素决定了QCT骨密度仪是所有骨密度仪中灵敏度最高的。 
第一个因素：检测的部位灵敏度最高。 
由于脊椎松质骨更新率每年在20%～25%，皮质骨只有1%～3%，可见松质骨的骨代谢率比皮质骨高得多，代谢转化率比骨密质高8倍，且普遍认为骨量丢失首先从松质骨开始，而只有QCT骨密度仪能够单独测量脊椎骨的骨松质，其它技术如单光子、X射线只能测量骨松质和骨皮质的总和，由于在椎体骨中骨松质骨矿物质含量占20%～40%，骨密质占60%～80%，将两者混在一起检测，其结果是以反映迟钝的皮质骨为主，故灵敏度大大降低。 
通过以下简单的计算可以证明：设取某位患者脊椎骨L3，10mm厚的松质骨和皮质骨的平均密度为ρ，假设松质骨密度降低了10%，皮质骨则降低了1%，若用QCT骨密度仪只测脊椎松质骨，则可测出松质骨密度降低百分比为：（10%*20%*ρ）/20%*ρ=10%；若用DXA测量脊椎骨，则降低百分比为：(10%*20%*ρ+1%*80%*ρ)/ ρ=2.8%。 
可见，正是由于只有QCT骨密度仪能够单独测量松质骨，而其他方法不能，故而其灵敏度最高。 
第二因素：CT机的高分辨率决定了QCT骨密度仪的高灵敏度 
CT机的高分辨率决定了QCT骨密度仪能测量数毫克的变化，故其检测结果以mg/cm3为单位；而其它方法要数十毫克甚至百毫克的变化才能检测出，故其检测结果以g/cm2为单位。 
4． 诊断骨质疏松症最准确 
骨质疏松症导致的骨折好发部位为身体的脊椎骨（占50%）、股骨（占25%）、腕骨（占20%）和其他部位的骨折（占5%），可见椎骨是诊断骨质疏松最具代表的部位，而且在检测椎体时，不受血管钙化及椎体附件的影响，而其他方法不能排除骨重叠的影响。QCT骨密度仪相对于X射线还不受病人身高、体重或退行性骨质增生等的影响。 
6. 独有的软件优势（本单位的软件和其他国外产品软件相比） 
本单位QCT骨密度测量软件有以下五大国外同类产品软件所不可比拟的优势： 
Ⅰ.全中文界面，医生使用起来上手很容易。 
Ⅱ.骨密度测量诊断标准数据库为中国人的数据库，采用的是中华医学会推荐的北京协和医院骨质疏松专家余卫教授制定的适合中国人的QCT骨质疏松诊断标准。而国外的同类产品的数据库多为本国的数据库，有北美人的数据库，东欧及北高加索人的。若医院用购买的国外的骨密度测量系统测量中国人，由于数据库非中国人的，就会造成诊断结果的偏差。 
Ⅲ. 骨密度测量正常参考值，数据库医生可以根据本地区的情况自行修改，并且系统会自动根据医生修改的数据库生成图象，医生可以根据图象非常直观地看到修改的数据是否达到自己的要求。这是本软件的最大的亮点，到目前为止，我们还没有发现其他的任何骨密度测量软件有此功能。 
Ⅳ.增加了适合中国国情的自定义报告。检测完患者后，本系统自动给出了三种报告：骨密度检测结果报告、骨密度检测分析报告和自定义报告。前两种报告国外也有，但没有本系统编制的自定义报告。为什么我们要出这种报告呢？这是应一些医院的要求而开发的，一些中小医院的医生感到骨密度检测这项工作不太好开展，原因有两点①国家物价局规定QCT骨密度检测收费140元（成都），而小城市、县、区的当地人民收入不如大城市，感到费用不能承受，因此，我们开发的自定义报告为“CT会诊报告”，需要检测椎体的患者可以顺便检查骨密度，费用仅需几十元就可以了。②有的单位公费不报销骨密度检测费用，若用自定义报告就可以报销。 
Ⅴ.本所专家根据用户在使用过程中反馈来的信息，以及参加会议收集来的一些技术成果，及时地升级本系统，使之更适合于医院，更好地服务于患者。而这是购买国外骨密度仪无法办到的 
第二个方面：从效益层面来对比 
开展骨质疏松症（OP）的检查、诊断、预防、治疗是一个投资少、立竿见影、长效收益、医患互利的绝好项目。 
只要您拥有一台全身CT机，如果感到工作量不够饱满或有积极性想多创点收入，那么就绝对不要丢失这个具有现代化医院标志的项目。 
1． 投资最少，收益最快 
骨密度检查是卫生部《综合医院临床科室技术标准》内分泌专业必设的重点项目（科室），实际上，内科、骨科、老年科、康复科等多科都可开处方。开展骨质疏松症检查诊断、防治是WHO和卫生部大力鼓励支持的项目，况且电视、报刊等各种媒体的大量骨质疏松宣传使得骨质疏松症检查诊断易被患者接受，可见收回投资是容易的。 
目前，其他骨密度仪必须配备专门的操作人员和检测房间（变相地增加了医院的投资）；而购置一套QCT骨矿密度体摸及骨密度分析软件系统无需配备专门的操作人员和检测房间（而QCT体模不需要专房，放在CT室即可，也不需要配备专门的操作人员，由CT医生就可完成检查）就可开展这个项目。 
2．学术论文上档次，有利于提高医生、科室和医院的知名度 
在当今骨质疏松学术界，公认为QCT骨密度仪和X射线是测量骨质疏松的最好的方法，由于X射线较早地引入中国，这方面的论文较多，而QCT技术引入中国的时间不长，目前这方面的论文不多，很有研究的潜力和价值，医生写的学术论文比较容易发表，由于是前沿技术，故论文也上档次，有利于提高医生、科室和医院的知名度。世界卫生组织（WHO）规定每年10月22日为世界骨质疏松日，可见开展骨密度检查和骨质疏松的诊治这个项目的意义是多么上档次、多么现代化。 
3．QCT骨密度测量系统只相当于同等价位骨密度仪投资的三分之一价格 
由于QCT骨密度测量系统的体模是高技术改性PE塑件，不需要维修，因此寿命极长。基本上是一次性投资，而收益却是永久的。 
而X射线等骨密度仪器属于机械电子产品，有一定的使用寿命期折旧，过了使用寿命期就不得不报废，比如机械电子产品X射线骨密度仪使用寿命期是十年，那QCT骨密度仪使用寿命期最少三十年，因为QCT骨密度仪体模不是机械电子产品而是不需要维修和耗材的高技术改性PE塑件，只要不弄丢，可终身使用。故投资QCT骨密度仪只相当于同等价位机械电子产品骨密度仪投资的三分之一价格。 
4. QCT骨密度测量系统的体模无需维修，无需耗材，寿命极长。 
机械电子产品骨密度仪在使用过程中，不可避免地会发生一些机械电子故障，如果过了保修期就不得不再次投入维修费用。倘若是国外的产品，维修费用往往是很高的，而且维修时间也不好确定。比如：四川华西附四院一台GE的DEXA出了故障，厂方来维修，仅换一块芯片就索要一万圆人民币，的确比较贵。而且，芯片需从总部寄来，在这段时间内机器无法工作，可见维修周期也不短。一般DEXA换一个球管要8、9万元，坏一个高压模块或探测器要1～3万元，时间往往要一两周，维修不及时。而QCT骨密度仪体模不是机械电子产品而是不需要维修和耗材的高技术改性PE塑件，所以投资QCT骨密度仪系统可免去设备使用中的维修成本和耗材成本。 
5．QCT骨密度测量系统软件升级及时，且免费升级 
这只针对我所而言，我所不但软件升级及时，而且免费升级。国外的软件升级都要收费，且费用不低，增加了医院的负担。 
6．QCT骨密度检测创收效益好回报快 
因QCT检查骨密度骨质疏松是和CT机一起配合使用，所以上档次，收费起点高；单光子等骨密度仪每检测一次收费是30-60元，而QCT检测每次是：140-280元，每检测一次相当于单光子等骨密度仪检测三到四次，所以创收更好。 
QCT检查骨质疏松与一般CT（腰椎）检测收费比较，用QCT检查骨质疏松效益更高， 
表2 QCT检查OP与一般CT腰椎检测收费比较（调价后） 
层数（暴光次数） 收费 平均每层收费（每暴光一次） 
CT一般测腰椎（3个椎骨） 13 225 （县级）～400元 （省会三甲） 18～30元/层 
QCT技术测OP（1～3个腰椎） 1～3 140（县级）～280元 （省会三甲） 40～60元/层