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目的:探究宝石能谱CT(gemstone spectral CT)物质分离与定量技术用于骨密度(bone mineral density,BMD)测量的可行性。方法:选取本院2017年7月至2018年9月行宝石能谱CT腹部检查的210例患者为研究组,男104例,年龄17~82岁,平均47.50±16.07岁,女106例,年龄16~87岁,平均48.88±16.59岁。男女性患者均按10岁为一年龄段分为6组,分别为<30岁、30~39岁、40~49岁、50~59岁、60~69岁及≥70岁组。选取同期相同背景下行双能X线吸收测量法(dual-energy X-ray absorptiometry,DXA)检查的301例患者为对照组,男149例,年龄24~86岁,平均50.80±16.34岁,女152例,年龄20~86岁,平均51.22±16.10岁。男女性患者年龄分组同研究组。研究组利用GSI(gemstone spectral imaging)软件,分别于L1、L2、L3、L4椎体轴位正中及相邻上下层面松质骨勾画3个感兴趣区(region ofinterest,ROI),取12次测量结果的平均值,得出L1-L4椎体的平均钙(水)、羟基磷灰石(水)密度值。对照组选取L1-L4椎体的平均骨密度值。采用相关系数分析L1-L4椎体平均钙(水)、羟基磷灰石(水)密度、平均骨密度与年龄的相关性,同时分析平均钙(水)、羟基磷灰石(水)密度与平均骨密度的相关性(数据服从正态分布行Pearson相关分析,不服从正态分布行Spearman相关分析)。结果:男性L1-L4椎体平均钙(水)、羟基磷灰石(水)密度及DXA测量的L1-L4椎体平均骨密度峰值均位于<30岁组,女性位于30~39岁组。男性L1-L4椎体平均钙(水)、羟基磷灰石(水)密度与年龄呈负相关(r分别为-0.619和-0.619,P均<0.001)。DXA测量的L1-L4椎体平均骨密度也随年龄增长逐渐下降,但在≥70岁时有所回升,相关分析显示骨密度与年龄呈负相关(r=-0.351,P<0.001)。女性L1-L4椎体平均钙(水)、羟基磷灰石(水)密度、DXA测量的L1-L4椎体平均骨密度与年龄呈负相关关系(r分别为-0.689,-0.690和-0.606,P均<0.001)。其中,<40岁时钙(水)密度、羟基磷灰石(水)密度、骨密度与年龄均无相关性(P均>0.05);≥40岁时钙(水)密度、羟基磷灰石(水)密度、骨密度与年龄呈负相关(r分别为-0.671,-0.674和-0.561,P均<0.001)。男女性L1-L4椎体平均钙(水)、羟基磷灰石(水)密度均与DXA测量的L1-L4椎体平均骨密度呈正相关(r分别为0.714、0.714和0.720、0.720,P 均<0.001)。结论:腰椎钙(水)、羟基磷灰石(水)密度与DXA测量的骨密度呈正相关,且随年龄变化呈相同的变化趋势,说明钙(水)、羟基磷灰石(水)密度可反映腰椎骨质含量的变化,宝石能谱CT物质分离与定量技术可用于腰椎骨密度的测量。目的:探究宝石能谱CT物质分离与定量技术诊断骨质疏松症(osteoporosis,OP)的价值。方法:回顾性分析本院2018年9月至2020年8月行宝石能谱CT腹部检查和双能X线吸收测量法(DXA)检查的223例患者的影像资料。其中,男92例,年龄53~94岁,平均72.64±9.72岁;女131例,年龄50~95岁,平均72.27±9.70岁。利用GSI软件,在CT图像上于L1、L2、L3、L4椎体轴位正中及相邻上下层面松质骨勾画3个感兴趣区(ROI),取12次测量结果的平均值,得出L1-L4椎体的平均骨(脂)、骨(水)、钙(脂)、钙(水)、羟基磷灰石(脂)、羟基磷灰石(水)、铁(脂)、铁(水)、脂(水)和水(脂)密度值。以DXA为金标准(取L1-L4椎体平均骨密度计算出的T值,T值≤-2.5SD为骨质疏松症),将男女性患者分别分为非骨质疏松组和骨质疏松组。采用独立样本t检验比较非骨质疏松组和骨质疏松组能谱CT参数值的差异性。采用相关系数分析能谱CT参数值与DXA测量的骨密度的相关性(数据服从正态分布行Pearson相关分析,不服从正态分布行Spearman相关分析)。采用一元线性回归分析比较能谱CT参数值与DXA测量的骨密度的相关关系。采用受试者工作特性(the receiver operating characteristic,ROC)曲线评价能谱CT诸参数对骨质疏松症的诊断效能,并采用Z检验比较不同参数的曲线下面积(areaunderthe curve,AUC)。选取诊断效能最佳的参数,得出该参数诊断骨质疏松症的最佳临界值。结果:男女性非骨质疏松组和骨质疏松组能谱CT诸参数值比较均具有统计学差异(P均<0.001)。相关性分析显示,男女性L1-L4椎体平均脂(水)密度值与DXA测量的L1-L4椎体平均骨密度呈负相关,余参数值均与骨密度呈正相关(P均<0.001),其中以羟基磷灰石(水)密度与骨密度相关性最高(r分别为0.827和0.831,P均<0.001)。一元线性回归分析表明,男女性能谱CT诸参数值均与DXA测量的骨密度呈线性关系(P均<0.001),其中以羟基磷灰石(水)密度与骨密度的回归模型拟合度最佳(R2分别为0.680和0.689,P均<0.001)。ROC曲线分析显示,男女性能谱CT诸参数对骨质疏松症均具有诊断效能。AUC两两比较显示,能谱CT诸参数对骨质疏松症的诊断效能无统计学差异(P均>0.05),但其中以羟基磷灰石(水)基物质对诊断骨质疏松症的AUC数值最大(AUC分别为0.852和0.890,P均<0.001)。当男性L1-L4椎体平均羟基磷灰石(水)密度的阈值选择45.470 mg/cm3时,其诊断骨质疏松症的灵敏度、特异度、阳性预测值和阴性预测值分别为82.5%、80.8%、0.767和0.857;当女性L1-L4椎体平均羟基磷灰石(水)密度的阈值选择53.650mg/cm3时,其诊断骨质疏松症的灵敏度、特异度、阳性预测值和阴性预测值分别为81.4%、83.6%、0.851和 0.797。结论:宝石能谱CT物质分离与定量技术可用于骨质疏松症的诊断,其中以羟基磷灰石(水)基物质对的诊断效能最佳。