DXA測量骨密度的精確度評(píng)估

1、DXA測量骨密度的準(zhǔn)確度評(píng)估【摘要】目的分析雙能X線吸收測定術(shù)(dual-energyX-rayabsrptietry，DXA)測量骨密度(bneineraldensity，BD)的最小有意義變化(leastsignifianthange，LS)。方法測量30名受檢者腰椎和髖部BD，連續(xù)測量2次，計(jì)算其準(zhǔn)確度誤差、最小有意義變化，預(yù)計(jì)隨訪間隔時(shí)間。結(jié)果L1-L4、L2-L4、左全髖部、右全髖部的準(zhǔn)確度誤差相對(duì)較低，標(biāo)準(zhǔn)差的均方根(RS-SD)分別為0.006、0.007、0.006、0.007g/2，最小有意義變化(LS-SD)分別為0.016、0.018、0.018、0.019g/2;變異系

2、數(shù)的均方根(RS-V)分別為0.005、0.007、0.006、0.007，最小有意義變化(LS-V)分別為0.015、0.020、0.018、0.020。LS-SD、LS-V的變異系數(shù)分別為0.238、0.356。預(yù)計(jì)隨訪間隔時(shí)間隨著感興趣區(qū)準(zhǔn)確度誤差的增加而延長。結(jié)論DXA測量骨密度的準(zhǔn)確度誤差較小，感興趣區(qū)首選L1-L4、L2-L4、全髖部為宜，感興趣區(qū)的準(zhǔn)確度誤差越大那么預(yù)計(jì)隨訪時(shí)間越長?！娟P(guān)鍵詞】骨密度;骨質(zhì)疏松癥;準(zhǔn)確度誤差;最小有意義變化;預(yù)計(jì)隨訪間隔時(shí)間;雙能X線吸收法Abstrat:bjetiveTanalyzetheleastsignifianthange(LS)fbnei

3、neraldensity(BD)easureentithdualenergyX-rayabsrptietry(DXA).ethds30subjetshadthEirBDinthelubarvertebraeandhipeasuredtienseutively.Thepreisinerrr(PE),LSandnitringtieinterval(TI)erealulated.ResultsInthereginfinterest(RI)fL1-L4,L2-L4,left-hipandright-hip,therteansquarestandarddeviatin(RS-SD)as0.006,0.0

4、07,0.006and0.007g/2,respetively;LS-SDas0.016,0.018,0.018and0.019g/2,respetively;therteansquareeffiientfvariatin(RS-V)as0.005,0.007,0.006and0.007,respetively;LS-Vas0.015,0.020,0.018and0.020,respetively.TheVfLS-SDandLS-Vas0.238and0.356respetively.ThenitringtieintervalasprlngediththeinreasefthePEinhlgu

5、sRI.nlusinPEfBDeasureentsithDXAisrelativelysall.ItispreferabletselettheRIfL1-L4,L2-L4andttalhip.ThegreaterthePEinhlgusRI,thelngerthenitringtieintervalillbe.Keyrds:bneineraldensity;steprsis;preisinerrr;leastsignifianthange;nitringtieinterval;dual-energyX-rayabsrptietry已換雙能X線吸收測定術(shù)(dualenergyX-rayabsrp

6、tietry，DXA)檢查作為診斷骨質(zhì)疏松癥的金標(biāo)準(zhǔn)，在臨床被廣泛應(yīng)用，因此，其準(zhǔn)確度及準(zhǔn)確度值得關(guān)注。前期研究分析了DXA測量骨密度(bneineraldensity，BD)的準(zhǔn)確性1，本研究旨在分析DXA的準(zhǔn)確度誤差(preisinerrr，PE)，通過PE計(jì)算95%可信區(qū)間的最小有意義變化(leastsignifianthange，LS)，為臨床監(jiān)測骨密度、預(yù)計(jì)隨訪間隔時(shí)間以及選擇感興趣區(qū)提供可靠根據(jù)。1資料和方法1.1臨床資料受檢者均隨機(jī)選自南京軍區(qū)南京總醫(yī)院門診安康體檢者，自2022年5月25日起至2022年6月5日完畢，共計(jì)30例，男性14例，女性16例，年齡22.476.9歲，平

7、均(50.914.4)歲。全部患者均重復(fù)測量2次，第2次測量時(shí)，需要患者下床再上床重新定位，2次測量間隔時(shí)間均未超過5in。1.2質(zhì)控方法DXA采用GELunarPrdigy型雙能X線骨密度儀。執(zhí)行每日質(zhì)量保證(qualityassurane，QA)程序，每天上午開場對(duì)患者進(jìn)展測量前都完好地執(zhí)行一次質(zhì)量保證測試2，用廠方提供的標(biāo)準(zhǔn)校準(zhǔn)模塊來完成QA測試。該校準(zhǔn)模塊由軟組織模擬材料組成，該材料有3個(gè)充滿骨礦物填料的仿真骨腔。校準(zhǔn)方法：把校準(zhǔn)模塊放在掃描床的墊子上，調(diào)整位置，讓激光燈照亮校準(zhǔn)模塊上的十字標(biāo)簽中心，選擇開場，設(shè)備自動(dòng)進(jìn)展掃描，直至完成。確定質(zhì)量保證屏幕上已經(jīng)顯示過探測器狀態(tài)和系統(tǒng)狀態(tài)

8、，假如QA測試沒有通過，那么重新定位校準(zhǔn)模塊并重復(fù)該步驟。假如第2次測試失敗，那么通知Lunar支持部門給予幫助。本研究期間，每日QA均為一次性通過測試。1.3腰椎BD測量方法采用腰椎后前位法，受檢者仰臥于掃描床正中，屈髖屈膝約90，小腿下方放置海綿墊塊支撐，腰帶及松緊帶等金屬及高密度物體遠(yuǎn)離腰椎掃描區(qū)域，自第5腰椎(L5)椎體中部開場向上掃描，掃描區(qū)域包含完好的第14腰椎(L1-L4)，假設(shè)發(fā)現(xiàn)有異物那么去除異物后再重新掃描2。掃描期間應(yīng)監(jiān)視圖像以保證其正確。1.4髖部BD測量方法確保從測量區(qū)域中移除了所有的衰減材料(帶子、金屬鈕扣等)，幫助患者上到掃描儀檢查床并按如下方式定位患者：患者身體

9、處于掃描檢查床中心使用檢查床上的中心線作為參考來對(duì)準(zhǔn)患者;患者手臂穿插放置在胸部上，遠(yuǎn)離髖部兩側(cè);把檢查床上的中線作為參考來確保腳支架置中，用腳支架基部上的導(dǎo)向器定準(zhǔn)中心線，向內(nèi)旋轉(zhuǎn)患者雙腿，并把患者的腳固定在腳支架上。選擇定位按鈕時(shí)，出現(xiàn)激光燈，調(diào)整激光燈的位置到股骨大轉(zhuǎn)子之下78處，約股骨內(nèi)側(cè)緣，點(diǎn)擊開場進(jìn)展掃描。監(jiān)視圖像以保證其正確。正確的髖部掃描圖像應(yīng)顯示有大轉(zhuǎn)子、股骨頸和坐骨。假如圖像不正確，那么選擇放棄，重新定位激光燈，然后重新開場測量。檢查雙股骨時(shí)，先定位左側(cè)，左側(cè)檢查完畢，激光燈自動(dòng)轉(zhuǎn)到右側(cè)，重復(fù)與左側(cè)檢查一樣的步驟。掃描完成后，檢查圖像質(zhì)量，假設(shè)符合要求那么使掃描臂回靜泊位，

10、放松患者，完畢檢查。1.5納入標(biāo)準(zhǔn)男女不限，年齡2080歲，無影響DXA骨密度測量的嚴(yán)重腰椎解剖構(gòu)造異常，如嚴(yán)重脊柱側(cè)彎等。1.6排除標(biāo)準(zhǔn)有嚴(yán)重心臟疾病，如心肌梗死、不穩(wěn)定心絞痛、心功能衰竭、嚴(yán)重心律失常;有嚴(yán)重的胃腸道疾病，如反流性食道炎、消化性潰瘍;有糖尿病史;嚴(yán)重的器質(zhì)性內(nèi)分泌、精神、神經(jīng)系統(tǒng)疾病和活動(dòng)性骨關(guān)節(jié)病以及其他需長期治療的慢性疾玻1.7統(tǒng)計(jì)學(xué)處理標(biāo)準(zhǔn)差(standarddeviatin，SD)、標(biāo)準(zhǔn)差的均方根(therteansquarestandarddeviatin，RS-SD)、變異系數(shù)(effiientfvariatin，V)、變異系數(shù)的均方根(therteansqua

11、reeffiientfvariatin，RS-V)的計(jì)算方法分別見公式14。準(zhǔn)確度誤差(preisinerrr，PE)用RS-SD和RS-V表示，95%可信區(qū)間的最小有意義變化(leastsignifianthange，LS)分別用LS-SD、LS-V表示，其計(jì)算方法見公式5。預(yù)計(jì)隨訪間隔時(shí)間(nitringtieinterval，TI)的計(jì)算方法見公式6。各計(jì)算公式見表1。表1計(jì)算公式列表圖表制作使用Exel2022軟件，統(tǒng)計(jì)分析使用SPSS15.0軟件，相關(guān)性分析采用Pearsn方法，P0.05為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。2結(jié)果2.1感興趣區(qū)PE與LS評(píng)估結(jié)果腰椎及雙髖部各感興趣區(qū)的RS-SD、R

12、S-V、LS-SD、LS-V的評(píng)估結(jié)果見表24，分布情況見圖1。由表24和圖1可見，腰椎感興趣區(qū)中L1-L4和L2-L4的PE較低，雙髖部感興趣區(qū)中，均以全髖部的PE較低。在上述感興趣區(qū)中，RS-SD和RS-V表示準(zhǔn)確度誤差，或者用LS-SD和LS-V表示最小有意義變化，這2種表達(dá)方式的結(jié)果根本吻合。表2腰椎感興趣區(qū)的準(zhǔn)確度誤差情況注：為求結(jié)果更準(zhǔn)確，表中各數(shù)據(jù)計(jì)算過程中均未截取小數(shù)，下表同。表3左髖部感興趣區(qū)的準(zhǔn)確度誤差情況表4右髖部感興趣區(qū)的準(zhǔn)確度誤差情況圖1不同感興趣區(qū)的準(zhǔn)確誤差和最小有意義變化情況2.2感興趣區(qū)PE與LS的V不同感興趣區(qū)的準(zhǔn)確度誤差和最小有意義變化情況見圖1。不同感興趣

13、區(qū)，RS-SD、LS-SD、RS-V、LS-V的變異系數(shù)有所不同，分別為0.234、0.238、0.371、0.356，即變異系數(shù)的變異系數(shù)高于標(biāo)準(zhǔn)差的變異系數(shù)。由圖1也可看出，SD和V這兩種表示準(zhǔn)確度誤差和最小有意義變化的曲線在不同感興趣區(qū)的波動(dòng)幅度不同，前者較穩(wěn)定，后者波動(dòng)幅度較大。2.3預(yù)計(jì)隨訪間隔時(shí)間上述結(jié)果說明，L1-L4、L2-L4、全髖部的結(jié)果較穩(wěn)定，準(zhǔn)確度誤差較小，因此，預(yù)計(jì)隨訪間隔時(shí)間以該3個(gè)感興趣區(qū)進(jìn)展計(jì)算較為準(zhǔn)確，詳見表5。由表5可見，當(dāng)預(yù)計(jì)BD年變化為0.020g/2時(shí)，預(yù)計(jì)隨訪間隔時(shí)間約為1年，且TI隨著感興趣區(qū)準(zhǔn)確度誤差的增加而延長，隨著預(yù)計(jì)BD年變化的增加而縮短。

14、表5預(yù)計(jì)隨訪間隔時(shí)間轉(zhuǎn)貼于論文聯(lián)盟.ll.2.4標(biāo)準(zhǔn)差、變異系數(shù)與均值的相關(guān)性分析主要感興趣區(qū)的標(biāo)準(zhǔn)差、變異系數(shù)與均值的相關(guān)性分析結(jié)果分別見表6、7。由表6、7可見，各感興趣區(qū)的標(biāo)準(zhǔn)差與均值之間無相關(guān)關(guān)系，說明骨密度均值的上下對(duì)于標(biāo)準(zhǔn)差無明顯影響;而在L2-L4感興趣區(qū)，變異系數(shù)與標(biāo)準(zhǔn)差呈負(fù)相關(guān)，即隨著骨密度均值的下降，變異系數(shù)相應(yīng)增大。表6標(biāo)準(zhǔn)差與均值的相關(guān)性分析表7變異系數(shù)與均值的相關(guān)性分析3討論測量誤差包括準(zhǔn)確度誤差和準(zhǔn)確度誤差，準(zhǔn)確度誤差是指設(shè)備測量真值的才能，在不同時(shí)間點(diǎn)測量同一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)模塊，其標(biāo)準(zhǔn)差及變異系數(shù)越小說明準(zhǔn)確度誤差越小，結(jié)果越接近真值。準(zhǔn)確度誤差可由短期和長期準(zhǔn)確度試驗(yàn)進(jìn)

15、展評(píng)估，由于長期準(zhǔn)確度試驗(yàn)難以施行，通常進(jìn)展短期準(zhǔn)確度試驗(yàn)。國際臨床骨密度測量學(xué)會(huì)(TheInternatinalSietyfrSlinialDensitetry，ISD)推薦2種短期準(zhǔn)確度試驗(yàn)方法，即30例患者重復(fù)測量2次，或者15例患者重復(fù)測量3次，每次測量均重新擺位3。本研究采用了前種方法。3.1DXA測量骨密度的準(zhǔn)確度誤差較小結(jié)果說明，GELunarPrdigy機(jī)型DXA準(zhǔn)確度誤差較小，L1-L4、L2-L4、左右全髖部的準(zhǔn)確度誤差分別為0.006g/2、0.007g/2、0.006g/2、0.007g/2。前期研究結(jié)果說明，該設(shè)備測量真值的誤差較小，變異系數(shù)低，具有較好的穩(wěn)定性和準(zhǔn)確

16、性1。因此，GELunarPrdigy機(jī)型DXA測量骨密度具有較好的準(zhǔn)確度和準(zhǔn)確度。3.2感興趣區(qū)的選擇不同感興趣區(qū)有著不同的準(zhǔn)確度，感興趣區(qū)應(yīng)當(dāng)首選準(zhǔn)確度誤差較低的部位。本研究說明，腰椎感興趣區(qū)準(zhǔn)確度誤差由低到高依次為：L1-L4、L2-L4、L3-L4、L1-L3、L2-L3、L1-L2;可見，感興趣區(qū)準(zhǔn)確度誤差以4個(gè)椎體最低，3個(gè)椎體次之，2個(gè)椎體較高。ISD建議感興趣區(qū)選擇所有能被分析的椎體，僅除外構(gòu)造改變或有偽影的椎體，能分析幾個(gè)就選擇幾個(gè)，不能只根據(jù)一個(gè)椎體BD值來診斷3。髖部感興趣區(qū)的準(zhǔn)確度誤差以全髖部最低，股骨頸、股骨干、大轉(zhuǎn)子次之，股骨頸上部較高，ards區(qū)最高，因此，髖部感

17、興趣區(qū)應(yīng)首選全髖部，ards區(qū)通常不用于診斷。總之，假設(shè)選擇準(zhǔn)確度誤差較低的感興趣區(qū)，應(yīng)當(dāng)首選L1-L4、L2-L4、全髖部。3.3標(biāo)準(zhǔn)差、變異系數(shù)與標(biāo)準(zhǔn)誤的應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)差和變異系數(shù)都是反映數(shù)據(jù)變異程度的指標(biāo)，當(dāng)觀測值同時(shí)增加或減少一個(gè)不為零的常數(shù)時(shí)，標(biāo)準(zhǔn)差仍保持不變4，本研究中標(biāo)準(zhǔn)差與均值之間無相關(guān)性，提示該研究結(jié)果可以用于測量高、中、低不同程度骨密度時(shí)的準(zhǔn)確度評(píng)估。變異系數(shù)與標(biāo)準(zhǔn)差有所不同，從變異系數(shù)的計(jì)算公式可以看出，變異系數(shù)與均值有關(guān)，均值越小那么變異系數(shù)越大，本研究結(jié)果也說明，在某感興趣區(qū)變異系數(shù)與均值呈負(fù)相關(guān)，這與前期研究結(jié)果一致，利用標(biāo)準(zhǔn)模塊對(duì)DXA的準(zhǔn)確性進(jìn)展了研究，結(jié)果說明其變異

18、系數(shù)較低，可靠性較好，但其變異系數(shù)隨著骨密度的降低有增加趨勢1。樣本均數(shù)的標(biāo)準(zhǔn)差即為均數(shù)的標(biāo)準(zhǔn)誤(standarderrrfean，SE)，標(biāo)準(zhǔn)誤反映樣本均數(shù)與總體均數(shù)之間的離散程度，常用以說明均數(shù)抽樣誤差的大小，標(biāo)準(zhǔn)誤的計(jì)算公式是s=s/n，式中s為樣本標(biāo)準(zhǔn)差。從前述準(zhǔn)確度誤差PE的計(jì)算公式可以看出，PE其實(shí)就是標(biāo)準(zhǔn)誤。標(biāo)準(zhǔn)誤是反映樣本均數(shù)的變異程度的指標(biāo)，標(biāo)準(zhǔn)誤越小，樣本均數(shù)抽樣誤差小，其對(duì)總體均數(shù)的代表性好，此外，標(biāo)準(zhǔn)誤還可以用于計(jì)算總體均數(shù)的可信區(qū)間，同時(shí)也是進(jìn)展假設(shè)檢驗(yàn)的根底4。絕對(duì)準(zhǔn)確度用標(biāo)準(zhǔn)差表示，相對(duì)準(zhǔn)確度用變異系數(shù)表示5。標(biāo)準(zhǔn)差與變異系數(shù)，二者在反映數(shù)據(jù)的變異程度的同時(shí)，本身

19、也成了反映不同感興趣區(qū)變異程度的數(shù)據(jù)，該數(shù)據(jù)也有自己的變異系數(shù)。二者的變異系數(shù)比擬，標(biāo)準(zhǔn)差的變異系數(shù)明顯低于變異系數(shù)的變異系數(shù)。這可能與變異系數(shù)受到均數(shù)的影響有關(guān)。RS-SD表示絕對(duì)準(zhǔn)確度，單位是g/2，RS-V表示相對(duì)準(zhǔn)確度，通常用V%表示。ISD對(duì)準(zhǔn)確度(V%)提出了要求，腰椎、全髖、股骨頸的V%分別為1.9%、1.8%、2.5%，95%可信區(qū)間分別為5.3%、5.0%、6.9%，假如技術(shù)員的準(zhǔn)確度不能滿足上述最低標(biāo)準(zhǔn)，應(yīng)該承受再培訓(xùn)3。本研究全部感興趣區(qū)的相對(duì)準(zhǔn)確度均遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于上限。3.4預(yù)計(jì)隨訪間隔時(shí)間確實(shí)定預(yù)計(jì)隨訪間隔時(shí)間由準(zhǔn)確度誤差和預(yù)計(jì)BD年變化的大小決定，當(dāng)預(yù)計(jì)BD年變化一定時(shí)，TI那么由準(zhǔn)確度誤差或者最小有意義變化決定。準(zhǔn)確度誤差越小，TI越短，準(zhǔn)確度誤差越大，TI越長。