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小編: 張工您好,之前您給大家科普了 CIRS 026 腰椎模體,很多讀者反饋很有收獲。今天想請(qǐng)教另一款設(shè)備 ——CT 用骨密度髖關(guān)節(jié)模型。這個(gè)名字聽(tīng)起來(lái)和 DXA 的模體不太一樣,它到底是做什么用的?
張工: 好問(wèn)題。這款模體是專(zhuān)門(mén)給定量 CT(QCT) 用的髖關(guān)節(jié)骨密度校準(zhǔn)工具。你知道,現(xiàn)在骨質(zhì)疏松檢測(cè)除了 DXA,QCT 也越來(lái)越普及。QCT 的原理是在常規(guī) CT 掃描時(shí),把一個(gè)已知密度的校準(zhǔn)模體墊在患者下面一起掃,然后通過(guò)軟件把 CT 的灰度值(HU 值)轉(zhuǎn)換成真正的體積骨密度(vBMD,單位 mg/cm3)。
CT 用骨密度髖關(guān)節(jié)模型,就是這個(gè)校準(zhǔn)環(huán)節(jié)里的 "標(biāo)準(zhǔn)尺子"。它里面嵌有已知羥基磷灰石(HA)濃度的骨等效插件,掃描后軟件拿這些已知濃度做參照,建立 HU 值到骨密度的換算關(guān)系,這樣測(cè)出來(lái)的患者髖部骨密度才是準(zhǔn)確、可溯源的。
小編: 原來(lái)如此。那它里面具體是什么結(jié)構(gòu)?和 DXA 的腰椎模體有什么本質(zhì)區(qū)別?
張工: 結(jié)構(gòu)上差別還挺大的。先說(shuō)這款髖關(guān)節(jié)模型的基本構(gòu)成:外面是一塊水等效或組織等效的樹(shù)脂基板,CT 值大約 30-38HU(120kV 條件下),模擬人體軟組織的 X 線(xiàn)衰減特性。基板尺寸一般是寬 360mm、厚 160mm 左右,長(zhǎng)度有 60mm 和 103mm 等不同規(guī)格。
關(guān)鍵在基板里面嵌的兩組骨等效測(cè)試插件:一組是松質(zhì)骨棒,羥基磷灰石濃度約 100 mg HA/cm3,內(nèi)徑 20mm 左右,模擬人體的松質(zhì)骨(也就是骨小梁部分);另一組是皮質(zhì)骨棒,濃度約 800 mg HA/cm3,模擬致密的骨皮質(zhì)。兩組插件中心間距約 200mm,分別對(duì)應(yīng)左右髖的位置。
這就引出了和 DXA 模體的第一個(gè)本質(zhì)區(qū)別:DXA 測(cè)的是面密度(g/cm2),QCT 測(cè)的是體積密度(mg/cm3)。DXA 是雙能 X 線(xiàn)投影成像,把三維骨骼壓成二維來(lái)算面積密度;QCT 是真正的三維斷層測(cè)量,可以把松質(zhì)骨和皮質(zhì)骨分開(kāi)測(cè),這也是為什么模體里要同時(shí)做松質(zhì)骨和皮質(zhì)骨兩種插件。
第二個(gè)區(qū)別是校準(zhǔn)方式不同。DXA 模體通常是單獨(dú)掃描做質(zhì)控,而 QCT 校準(zhǔn)模體是和患者一起掃描的 —— 模體墊在患者髖部下方,同一次掃描里既有人體組織也有標(biāo)準(zhǔn)插件,軟件直接用同層圖像做校準(zhǔn),這樣能zui大程度消除掃描參數(shù)差異帶來(lái)的影響。
小編: 那為什么要專(zhuān)門(mén)做髖關(guān)節(jié)的?脊柱的 QCT 模體不能通用嗎?
張工: 這個(gè)問(wèn)題很專(zhuān)業(yè)。確實(shí),很多 QCT 系統(tǒng)是脊柱和髖部都能測(cè)的,但校準(zhǔn)模體最好還是分開(kāi)。原因有幾個(gè):
第一,解剖部位不同,軟組織厚度和成分不一樣。髖部周?chē)募∪?、脂肪分布和腰椎區(qū)域不同,對(duì) X 線(xiàn)的衰減也有差異。髖關(guān)節(jié)模體的基板尺寸和等效材料是專(zhuān)門(mén)針對(duì)髖部掃描條件優(yōu)化的,校準(zhǔn)更精準(zhǔn)。
第二,松質(zhì)骨和皮質(zhì)骨的比例不同。腰椎椎體以松質(zhì)骨為主,而髖部(尤其是股骨頸)皮質(zhì)骨占比更高,骨折風(fēng)險(xiǎn)和皮質(zhì)骨厚度關(guān)系密切。髖關(guān)節(jié)模體同時(shí)提供 100mg/cm3 的松質(zhì)骨標(biāo)準(zhǔn)和 800mg/cm3 的皮質(zhì)骨標(biāo)準(zhǔn),能覆蓋髖部測(cè)量需要的整個(gè)密度區(qū)間。
第三,臨床意義不同。髖部骨折是骨質(zhì)疏松最嚴(yán)重的后果,WHO 的骨折風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估工具(FRAX)里,股骨頸骨密度是核心輸入?yún)?shù)。專(zhuān)門(mén)的髖關(guān)節(jié)校準(zhǔn)模體,保證的就是這個(gè)關(guān)鍵指標(biāo)的測(cè)量準(zhǔn)確性。
當(dāng)然,也有像 Mindways Model 3 那樣的全身校準(zhǔn)體模,一塊模體同時(shí)覆蓋脊柱和髖部,但專(zhuān)用的髖關(guān)節(jié)模型在髖部測(cè)量的針對(duì)性和精度上更有優(yōu)勢(shì)。
小編: 聽(tīng)起來(lái)技術(shù)含量不低。那在實(shí)際使用中,有哪些需要注意的地方?
張工: 幾點(diǎn)很關(guān)鍵。第一,擺放位置要準(zhǔn)。模體要平放在掃描床的床墊下方,位置和患者髖部對(duì)齊,兩組插件分別對(duì)應(yīng)左右股骨近端區(qū)域。模體不能歪、不能翹,否則基板厚度不均勻,校準(zhǔn)就有偏差。
第二,掃描參數(shù)要固定。管電壓(kV)、管電流(mAs)、層厚、重建算法這些參數(shù),一旦建立了校準(zhǔn)曲線(xiàn),日常測(cè)量就要保持一致。特別是 kV,對(duì) CT 值影響很大,80kV 和 120kV 掃出來(lái)的 HU 值不同,校準(zhǔn)曲線(xiàn)不能混用。
第三,定期做質(zhì)控掃描。建議至少每周用模體單獨(dú)掃一次,監(jiān)測(cè) CT 設(shè)備的穩(wěn)定性。如果測(cè)出來(lái)的插件 vBMD 值偏離標(biāo)稱(chēng)值超過(guò) ±5%,就要查原因了 —— 是 CT 設(shè)備漂移了,還是模體出問(wèn)題了,或者掃描參數(shù)被人改了。
第四,模體本身要愛(ài)護(hù)。樹(shù)脂基板怕摔、怕高溫、怕尖銳物劃傷。如果表面有劃痕或者內(nèi)部出現(xiàn)氣泡、分層,會(huì)影響 CT 值的均勻性,校準(zhǔn)就不準(zhǔn)了。建議每年送計(jì)量機(jī)構(gòu)做一次核查,確認(rèn)插件的 HA 濃度和基板的水等效性仍然達(dá)標(biāo)。
小編: 現(xiàn)在國(guó)內(nèi)采購(gòu)這款模體方便嗎?有沒(méi)有性?xún)r(jià)比高的選擇?
張工: 進(jìn)口的主要是德國(guó) QRM 的 Hip Phantom V2,還有 Mindways 的配套體模,性能穩(wěn)定但價(jià)格偏高。國(guó)內(nèi)現(xiàn)在也有不錯(cuò)的自研產(chǎn)品,比如 Delta 德?tīng)査x器(東莞市高升電子精密科技有限公司)的 CT 用骨密度髖關(guān)節(jié)模型,基板采用組織等效樹(shù)脂,松質(zhì)骨和皮質(zhì)骨雙梯度插件,參數(shù)對(duì)標(biāo)進(jìn)口 QRM 和 Mindways 模體,價(jià)格更有優(yōu)勢(shì),售后響應(yīng)也快。
對(duì)于三甲醫(yī)院的放射科、骨科研究所、第三方檢測(cè)機(jī)構(gòu)來(lái)說(shuō),國(guó)產(chǎn)替代是一個(gè)很務(wù)實(shí)的選擇,關(guān)鍵是看廠(chǎng)家能不能提供計(jì)量校準(zhǔn)證書(shū)、材料的 HA 濃度公差控制在什么水平、軟件兼容性好不好。
小編: 非常感謝張工的詳細(xì)解讀!最后能不能用一句話(huà)總結(jié)一下這款模體的價(jià)值?
張工: 一句話(huà)的話(huà) ——CT 用骨密度髖關(guān)節(jié)模型,是 QCT 髖部骨密度測(cè)量從 "CT 灰度" 到 "真實(shí)骨密度" 的轉(zhuǎn)換橋梁,沒(méi)有它,QCT 測(cè)出來(lái)的數(shù)值就只是相對(duì)值,沒(méi)法用于臨床診斷和隨訪(fǎng)比較。

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