由于世界人口的老龄化,发生骨质疏松与骨质减少,即使在发达国家也是常见的代谢性骨病.它是一种全身性的骨骼疾病，其特点是骨质减少,骨组织的细微结构被破坏,使骨的脆性增加,骨折的危险性增加。它可以使除头颅外的任何部位的骨骼发生骨折。已知骨组织的强度有75%~85%与骨密度（BMD）有关。随着年龄的老化,周身各骨骼的BMD均呈逐渐下降趋势,股骨颈的BMD在20~90岁之间,女性要下降58%,男性要下降39%；股骨粗隆间区（intertrochanteric region）则分别下降53%及35%。BMD下降到一定程度,易于发生骨折。最常见的骨折部位是前臂远端（Colles'骨折）、胸椎和腰椎压缩性骨折和近端股骨骨折（股骨颈居多）。随年龄的增加,骨折发生率相应增加（就各人种而言,白人、黄人远高于黑人骨质疏松的发生率）。Colles'骨折男女发病率之比为1∶1.5,椎骨压缩性骨折为1∶7,股骨颈骨折为1∶2。股骨颈骨折而致死亡者占15%~20%，如要恢复到骨折前的功能，一般需12个月的时间,有些则致终身残疾。

骨峰值与骨重建

骨骼内矿物质含量是决定是否易发生骨质疏松的基础，而成人后的骨峰值（Peak adult bone mass）的高低，是年长后是否易发生骨质疏松的重要因素，同样随着年龄的增长或其他导致骨矿物质丢失的速度加快等因素均与骨质疏松的发病有着密切关系。在人的一生中,骨骼不断进行着新陈代谢,通过骨重建（bone remodeling）使新骨代替旧骨,保持骨骼的"年青化"。这种代谢更新，称为骨转换（turnover），每单位骨转换如呈负值，造成骨矿丢失，称为高转换，许多继发性骨质疏松，都是由于各种病因造成骨的高转换引起。

骨质疏松的病因

骨质疏松与骨质减少有着多种致病因素，其中包括遗传、生活方式、营养状况、疾病及药物等，见表1。

表1. 常见的骨质疏松与骨质减少的原因

骨质疏松的分型

按照骨转换可以分为高转换型骨质疏松或低转换型骨质疏松,按病因分型可以分为原发性或继发性骨质疏松,原发性骨质疏松又分为Ⅰ型和Ⅱ型,Ⅰ型为绝经后早期骨丢失,丢失的骨骼主要为小梁骨及少量的皮质骨,Ⅰ型引起的骨折,多为Colles'骨折及压缩性椎骨骨折;Ⅱ型为老年性骨质疏松,由于老年肾功能减退,1α(OH)D3的合成功能下降,引起继发性甲状旁腺功能亢进症,使皮质骨丢失,Ⅱ型骨质疏松多见股骨颈骨折。另一种见于年青人的骨质疏松，称特发性骨质疏松，常原因不明，很少见。

骨质疏松的临床表现

骨质疏松引起的症状常以腰背痛为主，周身骨骼疼痛，双下肢乏力，不能自己卧下和起床，卧平后翻身骨骼疼痛难忍，但也有些病人并无症状，直到发生骨折后方得到明确诊断。由骨质疏松引起的各个部位的骨折常出现愈合迟缓或骨不连，应注意有无甲状旁腺功能亢进症或骨软化症的存在。骨质疏松引起的多个椎体骨折，患者却无急性症状，这种情况多见于老年人。如发生急性症状，此时有剧烈腰背疼痛，可能涉及到下肢，活动受限，一般不需手术介入，但在短期内应保持静息，采用腰带支持一年以上，急性症状一般在4~6周消散，如骨痛持续不止，应想到其他病因。

BMD的测定可预示骨折的危险性，与正常值相比较，每降低一个标准差，骨折的危险性即增加2~3倍，测定远端桡骨的BMD，腰椎的BMD，股骨颈的BMD 分别是预示腕部骨折，腰椎骨折和股骨颈骨折的最佳部位。各部位的BMD 是不相同的，至少需测定两个部位的BMD 才能较可靠的进行诊断，腰椎和股骨颈的BMD 的相关系数为0.6。

骨密度测定的指征

为了充分发挥测定BMD 的价值，以下病情具有测定指征

1. 雌激素缺乏（特别在自然绝经早、卵巢切除后、长期无月经、围绝经期、准备用HRT前）；
2. 椎骨畸形，多次轻外伤引起骨折，X线片见及骨质疏松 ；
3. 长期应用皮质激素治疗（＞5mg/日）；
4. 各种继发性骨质疏松症（神经性厌食、甲状旁腺功能亢进症、甲状腺功能亢进症、柯兴氏综合征、吸收不良综合征、胃术后、性功能下降、骨髓瘤、酗酒）；
5. 治疗后效果监测。

骨密度的测定

骨矿物质的检查一开始即与放射线具有不解之缘，在早期阶段应用X线作为放射源，以后又采用了放射性核素作为放射源，并以计算机协助进行定量，它的检查体系与现行的核医学诊断体系极其相似，也可以说骨矿物质检查与核医学有着密切关系。

骨矿物质的定量检查是诊断骨质疏松最重要、最直接、最有价值的环节，同时对骨质疏松的预后及疗效评价也有重要意义，其测定原理是根据射线被骨矿物质吸收以后测定未吸收的射线量，如同核医学中穿透扫描（transmission scan），骨矿物质愈多，经过组织吸收以后剩余的射线的量愈少。

测量骨矿物质根据不同的方法，可以对中轴骨骼（如脊柱）、体周骨骼（如桡骨）以及全身骨骼进行定量，现分述沿用的各种测定骨矿物质的有关方法。

常用X光吸收法（Radiograph，RA）

此法应用很早、简便、经济、易于实行，现在从普通X线骨骼片能观察到患者是否有骨质疏松存在。不过常用的X线摄片诊断骨质丢失是不敏感的，只有在骨矿物质丢失到30%~50%时方能发现有疾病存在，因此失去早期诊断价值。应用光密度的原理测量X线片上所显示骨骼的透光度，并用一已知厚度的参考对照物质，在曝光时间同时曝光，作初步定量比较，其结果与骨灰化后的结果相似，现在又加用了计算机技术，增加了它的准确性。另一种简便的方法是对第二指骨中段摄片后，分析中点部位骨宽度及皮质骨的宽度，如髓腔直径等于或大于皮质的总宽度，则说明有明显的骨质丢失。

单光子吸收仪（Single Photon Absorptiometry，SPA）

SPA是最先应用于骨质疏松诊断的具有定量数据的方法，最初应用的放射源为¹²⁵I（T_1/2为60天，γ射线能量为28KeV ），连接一个闪烁探头，在感兴趣的骨骼上进行通过测定，因为¹²⁵I的半衰期短，要经常更换放射源，以后改用半衰期为432年²⁴¹Am（γ射线能量为59.3KeV），其测定部位取桡骨中段的远端，检查时射线通过桡骨及软组织，软组织对射线的衰减会影响测量的结果，为了准确，在测定部位应用水袋或将测定的手臂浸于水中以减少软组织的影响，这样所取得结果与骨矿物质的含量呈比例关系，如将这些结果与性别、年龄相匹配，确定正常值，便可作为诊断的依据。前臂骨骼形态并不规则，其中皮质骨与松质骨在不同部位含量也不相同，可能由于先后检查放置部位不同而引起重复性不佳，这是取前臂中段作为测量部位（主要为皮质骨）的原因之一。此外，SPA测定的准确性还可因脂肪使射线衰减而影响结果，脂肪与水、肌肉组织不同，呈不规则地包围在骨骼周围，为了克服脂肪对测定结果的影响，常需作一些校正。现在以单一能量为40kVp的X射线为光源的X线吸收仪已经推广，它称为单能X线吸收仪（Single X-ray absorptiometry,SXA），它与SPA功能相同，仅是放射源不同。

双能射线吸收仪（dual energy absorptiometry，DEA）

中轴骨骼以及近段股骨不能浸在水中进行测量，这些骨骼的周围含有不同的肌肉和脂肪，腹腔内的气体以及可能存在的动脉硬化，SPA或SXA由于射线性能以及仪器结构等因素不能测定这些部位，更重要的是这些部位含有的小梁骨比桡骨等长骨丰富，而骨质疏松首先表现为小梁骨的丢失，DEA具有测定小梁骨丰富的腰椎及近端髋骨的功能，更具有临床价值。所谓DEA是指有两种能量的射线,且能在体表进行扫描的吸收仪，分为DPA及DXA（或DEXA）两种。

双光子吸收仪（dual photon absorptiometry，DPA）

DPA是放射性核素发射的两种能量的光子作为放射源，常用的放射性核素为¹⁵³Gd（153钆），T_1/2为242天，安装量为1.0-1.5居里，它能释放两种能量的光子，分别为44KeV及100KeV，应用两种能量的射线可将骨骼及软组织对射线的吸收量进行校正而计算出骨骼的吸收量，它在测量脊柱及股骨时约需15-20分钟。由于¹⁵³Gd的放射性逐日衰变，在计算骨密度时需加一校正因素，并需常更换放射源，这费用很昂贵，限制了它的推广应用，1988年应用了双能量X 线作为放射源的骨矿物质的测量仪器以后，DPA即渐被替代。

双能X线吸收仪(duel energy X-ray absorptiometry,DXA或DEXA)

它是以X 线球管发射的X 线作为放射源的骨密度仪，而X线是多能量的射线谱，要使多能X线成为需要的双能X线，可采用稀有元素作为K层边缘滤过器或采用脉冲高度分析仪（PHA）。DXA的优点是应用市电产生X线不受放射源衰变的影响，而且是双能X线的光束强度高于153Gd，缩短了扫描时间，如采用扇形束（fan beam）光源扫描，腰椎股骨上端的扫描可在45-90秒或更短时间内完成，同时改善了空间分辨率，可使检查的精确性更高。

DXA检查通常以腰椎1、2、3、4的测定结果（更常用的是腰椎2、3、4）及近端股骨的股骨颈（neck）、股骨粗隆（trochanter）、股骨粗隆内侧（interochanter）及Ward氏三角区的测定结果作为诊断依据，DPA及DXA均能作全身扫描，可以得到几组骨骼的骨密度的数据，如头颅、颈椎、左右上肢、左右肋骨、胸腰椎、骨盆等。 DXA的扫描可由设计的不同，分为单束光源（Single beam或pencil beam）及扇形光源（fan beam）两种，前者只有一个探测器，接受通过身体的一束光源；后者具有多个探测器，能同时接受通过身体不同部位的多束光源，因此后者具有一次通过腰椎或股骨检查部位的优点，提高了检查速度。但由于扇形光束在被检查部位的双侧边缘可使图像变形，现今又应用了狭角的扇形光束（prodigy fan beam），它也是应用多个探测器接受通过身体的多束光源，其范围较窄，不造成图像变形，辐射剂量也较低，但需作横向扫描。

骨质疏松的诊断标准

世界卫生组织对骨质疏松的诊断提出以下标准：所测定的T值不低于年轻成人平均值1个标准差（SD）为正常。骨质减少：所测得的T值低于正常年轻成人平均值1.0SD，但不越过2.5SD。骨质疏松：所测得的T值低于正常年轻成人平均值2.5SD。严重骨质疏松：所测得的T值低于正常年轻成人平均值2.5SD，并有一次或多次脆性骨折。我国老年学学会骨质疏松委员会诊断标准学科组提出了以峰值骨量（M）为依据作为诊断标准：

关于诊断标准，在我国还存在着不同的意见，这有待于更多的实践来验证。

定量CT（quantitative CT，QCT）

QCT通过全身横断面薄层断层显像，在适当软件支持下，可以进行三维检查对骨矿加以定量测出BMD（gm/cm3或gm/ml）的容量，其特点是能单独对小梁骨的BMD进行定量，通常CT并不只为测量骨密度而安装，测量骨密度只是其功能的一部分，但全世界有4000单位以上应用QCT测定椎体的小梁骨。它每次检查的费用要高于DXA，它有两个缺点：1.因为它是单能的X线，受到被检骨骼中骨髓脂肪含量的影响，其误差可达30%；另一缺点是通常QCT对病人的辐射量明显高于DXA（后者仅为脊柱X线摄片辐射量的1/50，约为2~3rem），但如应用特殊的软件,操作准确，可比常规X线或标准CT检查的曝光量低，此外现在提出采用两种不同的电位（potetial）进行扫描以减少这种误差，但这种方法复杂，不适应常规应用，现已有体周骨定量用的CT，称为pQCT ，是桡骨、胫骨等周围骨骨矿物质的精确的定量方法。

超声技术 超声检查骨矿物质含量是一种新技术，它有声衰减（attenuation），声反射（reflection）及声速（velocity）测量法。超声检查的优点是不用电离辐射，可以得到骨组织结构（骨量、骨密度）的信息，超声仪器的另一优点是比较轻便，且可携带。此系统中安装有一个水槽，含有两个宽带超声换能器（transducer），一个作为发送器（transmitter），另一个作为接受器（receiver），均与计算机接口与测量电子系统相联，这种方法常以足跟作为测量部位，当超声通过足跟时，其频率变化可以从200-1000KHZ，每一个频率的衰减是与水的衰减相比较的，所得衰减程度与超声有关，可以得出跟骨的骨密度，此外，也有应用超声耦合剂作为介质而不采用水作介质的超声骨密度仪，它们对病人检查的重复性为2.2%-3.5%，近年采用了显像系统，得到了很大的改进。

超声声速及声反射法

超声反射也可提供骨骼本质的一些参数，但尚未广泛研究，检查部位可在足跟、指骨及胫骨，声速法是被测物质的坚硬度与骨密度的平方根成正比关系。

BMD测定的误差

DXA检查腰椎，X线来自背部，检查不仅包括椎体本身，还包括椎突及椎弓，老年患者这些部位易发生钙化，即骨质增生，主动脉钙化等也会使骨密度增高，此外放射性造影剂，滞留在肠道的钡剂，放射性核素检查后（腹腔、盆腔滞留放射性核素，或骨骼扫描后）、腰椎或髋关节炎等均会影响检查的结果，由于椎骨退变，骨质增生而造成检查结果不可靠时，可采用腰椎侧位扫描，至少它能排除后椎弓，后脊突以及主动脉硬化的影响，椎体采用侧位扫描，所得结果较前后位检查有明显差别，这可能是侧位检查时探头见到的软组织量增加，以及肋骨、髋骨和椎体重叠的影响，最好取以前的侧位检查作对比。

有的患者有双侧髋关节置换，或因脊柱疾病难于卧平，不能进行股骨颈及腰椎检查，只能参考其他可检查部位的检查结果。任何仪器是否处于正常的工作状态是决定检查结果是否正确的先决条件，例如DEXA每日必须进行模型的校验，只有在校验结果是处于正常范围内方可进行病人的检查。

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