掌骨X线片图像分析对骨质疏松的诊断价值

王宏，李洪德，何晓跃，常爱利，战春玉

(淄博市齐都医院影像科，山东 淄博 255400)



掌骨X线片图像分析对骨质疏松的诊断价值

王宏，李洪德，何晓跃，常爱利，战春玉

(淄博市齐都医院影像科，山东 淄博 255400)

目的 探讨掌骨X线片图像分析对骨质疏松的诊断价值。方法 对经能量超声(QUS)检查80例女性病人进行手部正位X线摄片，在计算机上测量第二掌骨中部骨横径、髓腔横径及第二掌骨远段光密度值，并计算掌骨指数。将X线片所得数据与QUS测量结果(骨硬度指数)按年龄分组并进行统计学处理。结果 不同年龄组掌骨指数、骨硬度指数、掌骨远段光密度值比较差异有显著性(F=11.32～18.29，P<0.05)，表现为50岁以后，随着年龄增长掌骨指数、骨硬度指数呈下降趋势，掌骨远段光密度值呈上升趋势。骨硬度指数与掌骨远段光密度值呈线性负相关(r=-0.80，P<0.01)，与掌骨指数呈线性正相关(r=0.75，P<0.01)。结论 掌骨X线片图像分析对于骨质疏松的早期诊断和预防具有积极临床意义。

光密度测定法,X线；骨质疏松；诊断

双能X线测量法测定的骨密度值是业内公认的诊断骨质疏松的金标准。然而，由于国内医疗资源分布不均衡，对于相当一部分人群，特别是农村人群，常规 X 线平片检查仍然是最常用的和首选的检查方法[1]。传统X线片法由于受主客观因素的影响，对骨质疏松的诊断存在敏感性低、评估结果差异性大等不足，一定程度上影响了其临床应用与推广。本研究旨在探讨X线片图像分析对骨质疏松的诊断价值。现将结果报告如下。

1 对象与方法

1.1研究对象

2012年12月—2013年9月，选择于我院行能量超声(QUS)检查，且同意进一步行X线平片检查的女性病人共80例，年龄23～84岁，平均49.8岁，其中20～39岁19例，40～49岁17例，50～59岁30例，60岁以上14例。

1.2骨密度测定方法

病人坐位，采用GE公司生产的Achilles QUS骨密度仪测量骨硬度指数。

1.3数字X线片拍摄

采用荷兰Philips公司生产的Philips VR数字拍片机(DR)拍摄病人非优势手标准手正位片，摄片条件恒定为：46 kV、4.00 mAs、16.2 ms，X线球管与平板探测器距离为80 cm，获取图像后采用默认对比度保存。

1.4X线片图像测量方法

采用Imagepro-Plus 6.0图像分析测量软件，测量第二掌骨中部骨横径、髓腔横径以及第二掌骨远段光密度值，并计算掌骨指数。掌骨指数为第二掌骨中部皮质横径(掌骨横径-髓腔横径)与同点掌骨横径的比值。

1.5统计学处理

2 结 果

2.1不同年龄组掌骨各项指标比较

不同年龄组掌骨指数、骨硬度指数、掌骨远段光密度值比较差异有显著性(F=11.32～18.29，P<0.05)，表现为50岁以后，随着年龄增长掌骨指数、骨硬度指数呈下降趋势，掌骨远段光密度值呈上升趋势，而20～39岁组与40～49岁组间差异无显著性(P>0.05)。见表1。

2.2骨硬度指数与年龄、掌骨指数、掌骨远段光密度值相关分析

骨硬度指数与掌骨指数呈线性正相关(r=0.75，P<0.01)，与年龄、掌骨远段光密度值呈线性负相关(r=-0.65、-0.80，P<0.01)。见图1～3。以年龄、掌骨指数和掌骨远段光密度值为自变量，以骨硬度指数为因变量进行回归分析，得到如下回归方程：骨硬度指数=103.05-0.26×年龄+42.45×掌骨指数-48.70×掌骨远段光密度值。复相关系数(MultipleR)=0.87，R2=0.75，调整R2=0.74，估计值的标准误=7.65，P<0.01。见表2。

表1 不同年龄组掌骨各项指标比较

表2 骨硬度指数与年龄、掌骨指数、掌骨远段光密度值回归分析

图1 骨硬度指数与年龄相关分析 图2 骨硬度指数与掌骨指数相关分析 图3 骨硬度指数与掌骨远段光密度值相关分析

3 讨 论

骨质疏松为中老年人易患的一种全身性骨病，以骨强度降低、骨折危险性增加为特征，严重影响中老年人特别是绝经期妇女的身心健康，给生活质量带来巨大影响[2]。有资料报道，我国骨质疏松病人多达8 000万[3-5]，骨质疏松已引起国内医疗界及全社会的重视与关注。骨质疏松的诊断方法多样，其中骨量指标的测量是诊断骨质疏松最有效方法之一，也是目前医疗界公认和普遍采用的方法[6]。在国内，由于骨密度仪分布存在着不均衡性，X线片法诊断骨质疏松仍然是大多数医院尤其是基层医院常用和首选方法，对于严重骨质疏松病人特别是伴发骨折的病人，X线平片也是随访的重要手段[7]。传统X线片法多采用肉眼观测骨组织透光度、骨小梁形态及分布、骨皮质厚度及形态特征、骨结构形状改变等。也有学者根据观察部位的不同采用相应的骨指数对骨质疏松进行半定量评估[8]。但上述征象的评估受透照条件、观察者经验等诸多因素影响，且X线出现阳性征象的阈值较低，一旦出现阳性征象，此时骨矿含量的丢失多已超过30%[9]。传统X线片法诊断骨质疏松的敏感性、特异性都有待提高。

近年来，随着数字化拍片的推广，X线图像的采集更加方便、可靠，采用统一的摄片条件、摄片距离和图像后处理技术，使X线图像的人为干扰因素明显降低。专业图像分析软件的开发，使计算机图像处理技术已经具有很强的定量处理能力，这为X线片图像信息的数值化、精确化提供了有力的技术基础。测量结果数值化，测量数据经统计学处理，可达到客观定量评估的目的，从而减少了主观评判的差异性。X线图像上的灰度高低主要取决于穿透组织结构的X线量的多少，即骨组织中矿盐的多少。故X线图像的灰度值(即该点的光密度)能够反映骨组织骨密度值的高低。国内多位学者对改良RA法结合计算机技术诊断骨质疏松进行了探讨[10-11]。

为探讨外周骨评估骨质疏松的敏感指标，本研究拍摄病人非优势手正位图像(掌骨不负重、周围组织干扰少,是外周骨评估骨质疏松优先选择的部位)，在电脑上采用图像分析软件分别测量第二掌骨中部横径、髓腔横径及第二掌骨远段光密度值，并计算出掌骨指数。所得数据与QUS测定的骨密度结果进行对比分析，结果显示掌骨远段光密度值、掌骨指数、骨硬度指数密切相关，并随年龄增长表现出极为一致的变化规律，是反映骨质疏松的敏感指标。X线片图像分析法用电脑软件计算骨量，准确性高，价廉，易于普及，在当前尚无骨密度仪的医院，特别是基层医院有着广阔的应用前景。同时，本研究还对年龄、掌骨指数、掌骨远段光密度值与骨硬度指数进行回归分析，得到了回归方程，通过此方程，可以参照个体的年龄、掌骨指数、掌骨远段光密度值，大体估算骨硬度指数，间接估测骨密度，为骨质疏松的诊断、预防提供参考。希望通过后期大量临床调查，在大样本量的情况下得到真实可靠的骨密度参考值。甚至通过程序设计，将设计程序植入X线机主机内，使之在拍摄X线片的同时输出骨密度值，为骨质疏松早期定量诊断提供可靠参考。

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(本文编辑 马伟平)

THE VALUE OF METACARPAL X-RAY IMAGE ANALYSIS IN THE DIAGNOSIS OF OSTEOPOROSIS

WANGHong,LIHongde,HEXiaoyue,CHANGAili,ZHANChunyu

(Department of Radiology, Qidu Hospital of Zibo, Zibo 255400, China)

ObjectiveTo assess the value of metacarpal X-ray image analysis in the diagnosis of osteoporosis.MethodsAn X-ray film was taken on hands in 80 female patients after examined by quantitative ultrasound (QUS). The transverse diameter of central part of the second metacarpal bone and medullary cavity, and the optical density value of the distal segment of the second metacarpal bone, were measured on computer. The metacarpal index was calculated. The data of X-ray films and QUS results-bone stiffness index-were divided into groups according to age, and analyzed statistically.ResultsThe differences among different age groups were significant with regard to metacarpal index, bone stiffness index, and optical density of the distal metacarpal bone (F=11.32-18.29，P<0.05). The mean metacarpal index and bone stiffness index declined along with age after 50 years old and optical density value of the distal metacarpal bone elevated. Stiffness index was negatively correlated with the optical density value of the distal segment of the second metacarpal bone (r=-0.80，P<0.01), and positively correlated with metacarpal index (r=0.75，P<0.01).ConclusionMetacarpal X-ray image analysis is of positive clinical significance in the early diagnosis and prevention of osteoporosis.

densitometry, X-ray; osteoporosis; diagnosis

2014-01-11;

2014-08-08

王宏(1868-)，男，硕士，副主任医师。

R445

A

1008-0341(2015)03-0317-03