1. QCT与CT值的区别
定量CT(quantitative computed tomography, QCT)是在临床CT扫描数据的基础上，经过QCT体模校准和专业软件(Mindways QCT系统)分析，对人体骨骼进行骨密度测量的方法。对于椎体，软件可自动在中央轴位松质骨内选择测量感兴趣区(ROI)，以获取椎体中央松质骨的体积骨密度，单位是mg/cm3。
而椎体松质骨的CT值代表组织密度值。CT图像将人体分割成若干体积单元，每一个体积单元内的物质对X线的衰减系数代表了该体积单元的物质密度，记为CT值，单位是亨氏单位(Hounsfield unit, HU)。骨质密度较高，一般在300-3000HU。因为椎体内组织以松质骨为主，所以椎体内的CT值也反映了松质骨的骨量水平。
具体来讲，椎体松质骨CT值的测量原理与QCT类似。在三维重建CT图像中，选择椎体中层轴位，在轴位像的椎体松质骨前方放置一尽可能大的椭圆形ROI，避开皮质骨、局部骨质增生区、退变结构和后方的静脉丛；使用阅片常规使用的PACS软件自动读取ROI内的平均HU数值，即为每个椎体松质骨的CT值。
此外，也可选择椎体的三层轴位，分别是上终板的下一层、椎体中间层、下终板的上一层，分别得出三个层面ROI的HU值，进而计算得出每个腰椎体的平均HU值。
上图表示三维重建CT图像中选择某一椎体A、B、C三层轴位，分别是上终板的下一层、椎体中间层、下终板的上一层；下图分别表示三层轴位上感兴趣区(ROI)的放置及使用PACS系统自动计算ROI内平均HU值
由于一般不同类型临床CT (肺CT、腹部CT、腰椎CT等)的扫描范围都包含L1椎体，且L1一般是第一个没有肋骨发出的椎体，便于识别。因此L1是最常用的椎体CT值测量节段。
2. 腰椎QCT诊断骨质疏松症的标准
国际临床骨密度学会(ISCD)和美国放射学院(ACR)分别于2007年和2018年提出腰椎QCT诊断骨质疏松症的标准，并在中国人群中得到验证，证明适用于中国人群。中国老年学与老年医学学会骨质疏松分会和中华医学会健康管理学分会联合11家学会于2018年制定了《中国定量CT(QCT)骨质疏松症诊断指南(2018)》，该QCT诊断标准被《中国老年骨质疏松症诊疗指南(2018)》和《骨质疏松症中西医结合诊疗指南》采纳。腰椎QCT骨密度骨质疏松诊断标准为：采用腰椎QCT骨密度绝对值进行诊断，取2个腰椎椎体松质骨骨密度平均值(常用L1和L2)，具体诊断标准见下表：
上述诊断标准适用于绝经后女性和老年男性。年轻人出现骨密度降低时，应进一步检查除外继发原因。完整的QCT系统包括CT机、校准体模、质控体模和软件以及正常参考值，其中任何一个因素改变都会影响结果。如果使用同一品牌QCT产品，各机器间测量结果有很好的一致性。目前的QCT诊断标准是根据Mindways QCT，采用120 kV测量结果数据制定的，其他品牌的QCT产品需要经过验证后才能采用本诊断标准。QCT骨密度测量结果比较时应注意是否使用同一公司的QCT系统，不同机器的测量结果间的比较应采用机器间的标准化结果。
3. DXA诊断骨质疏松症的标准及QCT的应用
但值得注意的是：对于骨密度测量技术，双能X线吸收仪(dual energy X-ray absorptiometry，DXA)仍是认知度和认可度最高的骨密度测量方法。
DXA诊断骨质疏松症的标准为：测量腰椎和髋部2个部位，选择第1-4腰椎椎体、髋部的股骨颈和全髋3个感兴趣区(ROI)，以3个ROI中最低的T值进行判断。如果上述2个部位中1个部位测量受限(如严重变形、内固定、植入物干扰等)，则增加"非优势侧前臂"作为补充测量部位，取桡骨远端1/3为ROI。
但我国现有骨密度测量仪的数量远不能满足临床需求。近年来，QCT在各国的骨质疏松研究和临床应用领域越来越受到重视。CT扫描机在全国各级医疗机构已比较普及，仅需简单配备一套QCT体模和分析软件即可开展QCT骨密度测量检查。因此，QCT骨密度测量技术适合我国国情，具有良好的应用前景。在实际工作中，QCT多与临床常规CT扫描同步进行，不额外增加辐射剂量和扫描时间。低剂量胸部肺癌筛查CT扫描结合QCT已作为中华医学会健康管理学分会健康管理推荐的应用。
4. DXA诊断骨质疏松症的缺点及CT值的应用
此外，DXA采用的是平面投影技术，测量的是面积骨密度，单位是g/cm2，包括椎体皮质骨、松质骨以及椎体前后方结构等X线投射路径中遇到的所有矿物成分的密度。故在严重腰椎退变患者中，包括椎体骨折、骨赘形成、椎间盘与小关节退变、终板硬化等在内的退变结构会使骨密度测量值和T值假性增高，掩盖松质骨骨量的真实变化，导致骨质疏松漏诊。并且，腰椎退行性改变越严重，骨密度值假性增高的程度越多；患者年龄越大，DXA的骨质疏松漏诊率越高。在脆性椎体骨折患者中，约有50%患者的DXA检测结果仅报告骨量减少甚至骨量正常。
而常规CT测量腰椎椎体松质骨所得HU值虽不是具体的骨密度值，但研究发现其与DXA测量值之间呈显著性正相关，可以用于识别骨密度下降和评估骨折风险。然而，各项研究得出的腰椎CT值诊断骨质疏松的界值有所不同，仍需要进一步更大样本量的研究来获得更明确的骨质疏松诊断标准。
椎体CT值的测量结果和骨质疏松诊断界值的确立可能与CT机扫描参数、测量者误差、造影剂使用、测量ROI的选择、诊断椎体的选择有关。常规CT中椎体CT值测量作为一种新的评估骨密度的方法，需要控制相关影响因素，确立广泛认可的诊断界值，以便推广使用。
5. 椎体松质骨CT值与QCT、DXA的比较
椎体松质骨CT值与QCT相比。腰椎CT是腰椎融合内固定术患者的术前常规检查之一，所以进行HU测量不需要额外的费用、时间、扫描设备、软件和辐射暴露，且CT值测量操作更方便快捷，更易在基层医院普及。
椎体松质骨CT值与DXA相比。椎体CT值测量的是松质骨密度值，避开了皮质骨、退变结构、骨折等的影响，在严重退变患者中可以获得比DXA更准确的骨密度值。有椎体骨折的患者DXA结果大多表现为骨量减少甚至正常，用DXA不能检查出骨折的存在，而使用常规CT筛查骨质疏松时也能直接在矢状位重建图像上确定椎体压缩性骨折的存在，以便早期治疗。同时，相比于DXA只筛查高危人群来说，常规CT可以扩大骨质疏松人群的筛查工作，因任何适应证行腹部和胸部CT检查的患者均可进行椎体CT值的测量。
6. 总结
1. DXA测量的是面积骨密度，单位是g/cm2，QCT测量的是体积骨密度，单位是mg/cm3，而椎体松质骨CT值代表组织密度值，单位是HU。
2. DXA是公认的常用骨密度测量方法，而QCT是一种骨密度测量的补充形式。CT值虽不是测量骨密度的方法，但研究发现其与DXA和QCT骨密度测量值之间均呈显著性正相关。
3. DXA需要专门的设备，QCT需要专门的软件和操作人员，而CT值直接可以在PACS阅片软件中获取。
4. 目前，DXA仍是诊断骨质疏松症的金标准，QCT的诊断标准受限于Mindways软件，CT值目前还没有公认的统一的骨质疏松诊断界值。
声明：本文转载自公众号Spine 脊柱 李永超老师的文章
