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双能骨密度仪工作原理

2020-10-14

双能骨密度仪工作原理

双能X线骨密度仪工作原理和诊断标准  放射学方法测定体内骨矿物质密度BMD(Bone Mineral Density)和骨矿物质含量BMC(Bone Mineral Content)是目前评估骨质疏松的重要手段。骨质疏松症最新的定义为,是以骨强度降低导致骨折风险增加的一种骨骼疾病。作为骨密度测量的仪器,从最早的普通X线检查装置到光子吸收法的核医学设备,发展到广泛使用的双能光子吸收测定、超声检测和CT测定装置已经有50多年历史。本文分析双能X射线骨密度仪的工作原理和诊断标准。  


双能X射线骨密度仪

1、  双能X线骨密度仪的工作原理  1仪器为测量中轴骨的DXA,具有以下优势:  ⑴、      是目前的“金标准”诊断方法  ⑵、      是目前技术最成熟的测量方法  ⑶、      具有极好的重复性  ⑷、      辐射量低(效应剂量:1-3uSv),技术员接受的剂量很小,主要来自散射,几乎无法测到,在扫描1米以外的辐射剂量可以忽略不计。  ⑸、      是多数流行病学研究采用的方法  ⑹、      DXA的BMD结果与骨折风险相关已被广泛认可  ⑺、      是多数临床药物学研究和疗效观察采用的测量方法。  1、2双能X线吸收仪工作原理  ⑴X-线衰减原理:衰减是指在X线光束里光子数目的减少,衰减多少取决于组织的密度与厚度。组织越致密,它所含有的电子就越多,光子衰减也越大。如果衰减的程度可以被定量的话,那么,组织的密度也可以被定量性地评估。  ⑵双能量原理:在低能量(30-50keV)下,骨骼的衰减比软组织的衰减程度要大,而在高能量(大于70keV)时,骨骼衰减和软组织的衰减是相当的,区分两种未知物体(骨和软组织)需要两种方式,即两种不同的X能量衰减方式。因此,可以区分两种组织。穿过受检部位的射线比例取决于X-线光子的能量、身体的密度、以及身体的厚度。使用两个不同的X-线能量,DXA仪器分别记录在两种不同光子能量下的衰减曲线。  (3)、DXA系统组成:X线球管、校准器、X线探测器。X线光子是由X线球管所产生,X线球管含有阴极(负电荷)与阳极(正电荷),它们被包裹在一个真空管内。X线球管的能量约有99%会散失为热能,不到1%的能量才会成为X线。X线在到达所测部位之前,X线光束会被校准成为一道狭窄的扇形光束。校准器是用来将散射的电子隔开,使其不能到达探测器上。X线光束穿过受检部位,然后被该部位的骨骼与软组织选择性地衰减掉。当X线光束离开病人后,它会穿透过X线探测器,穿过身体之放射线的强度会被转化成电子信号而被记录下来。



2、双能X线骨密度仪诊断标准  2、1标准化评分概念  (1)T值和Z值       中轴DXA测量结果包括T值和Z值       T值和Z值作为标准化评分,将不同的扫描仪所测量的BMD结果转化成共同的计算机单位  (2)T值:是指所测量值高于或低于正常青年参照人群的平均BMD值的标准差       即:T值=(BMD所测值-BMD正常青年人群参考值)÷SD正常青年人群参考值  T值有助于分析受检者所测得BMD是否正常,T值用于绝经后妇女和50岁以上男性的骨质疏松症的诊断。  (3)Z值:是指所测值高于或低于同年龄、性别参照人群的BMD平均值的标准差数  即:Z值=(BMD所测值-BMD同年龄人群参考值)÷SD同年龄人群参考值  Z值有助于分析受检者所测值是否低于同龄人群的骨密度范围,尤其在骨密度很低时,Z值用于儿童、绝经前妇女和50岁以下男性,但是Z值不能用于WHO的骨质疏松症的诊断。  



2、2骨密度测量在骨质疏松症诊断中的应用  WHO诊断标准适用于:  (1)女性围绝经期及绝经期和男性≥50岁,均使用T值诊断,诊断标准如下(选择T值最低的部位诊断):  1、骨密度值即T值≥-1.0,骨密度正常  2、-2.5<T值<-1.0,低骨量(低骨量≠骨丢失)  3、T值≤-2.5,骨质疏松症  4、T值≤-2.5并伴有脆性骨折史,严重骨质疏松症  注意:WHO诊断分类不适用于健康绝经前妇女  (2)、女性(20岁-绝经)和男性(20-50岁),均使用Z值,其骨量评价标准如下:  1、Z值≤-2.0,低于同龄人骨密度范围  2、Z值>-2.0,在同龄人骨密度范围内  注意:严格按照诊断及评价标准规范诊断报告!  (3)儿童和青少年的骨质疏松症的诊断  对于5-19岁的男性和女性,检测骨密度时应检测椎体和全身骨矿含量和骨密度。因为在生长期,髋部随着生长变化很大,因其没有可重复性而不适合作为检测部位。儿童正常生长或是发育延迟需要根据绝对身高、年龄相关身高,或者与年龄、性别相关骨密度的升高或身高特异性Z值来比较校正。所以不能单独根据骨密度测量来诊断,临床诊断需根据:临床骨折史、低骨矿含量或低BMD来诊断。低BMC或BMD定义为:Z值小于等于-2.0(儿童不能用T值)。  注:临床骨折史包括,下肢长骨骨折、椎体压缩性骨折、 两个以上上肢长骨骨折  (4)儿童BMD检查的指征  1、原发性骨病或潜在的继发性骨病       例如:慢性炎性疾病、内分泌紊乱、儿童期恶性肿瘤史或器官移植病史(不包括肾)。  2、重型地中海贫血。  3、慢性制动,例如:脑瘫。  总之,双能X线骨密度仪是诊断骨质疏松症的金标准,无论在骨质疏松症的诊断、监测、评价骨折风险上都有绝对的优势。深入地学习与开展骨密度这项技术,并且通过广泛地宣传教育,我们能够将因骨质疏松症导致的骨折病人防患于未然。通过不断临床研究观察,将骨质疏松症病人的治疗效果达到最佳,最大限度地降低病人的痛苦。作为骨密度测量专业人员,我们必须牢牢掌握骨密度测量基础知识和工作原理,并且能统一规范,严格按照规范做出准确诊断。

标签: 双能骨密度仪
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