双能X射线骨密度仪技术进展综述.PDF

第 23 卷 第 5 期 CT 理论与应用研究 Vol.23, No.5 2014 年 9 月（717-730） CT Theory and Applications Sep., 2014 李婵, 李亮, 陈志强. 双能 X 射线骨密度仪技术进展综述[J]. CT 理论与应用研究, 2014, 23(5): 717-730. Li C, Li L, Chen ZQ. Review of developments of the dual energy X-ray absorptiometry techniques[J]. CT Theory and Applications, 2014, 23(5): 717-730. 双能 X 射线骨密度仪技术进展综述? 李婵 a,b，李亮 a,b，陈志强 a,b? （清华大学 a.工程物理系；b.粒子技术与辐射成像教育部重点实验室，北京 100084） 摘要：骨质疏松的日趋严重使得骨密度的测量越来越受到人们的关注。随着医疗技术的不断进 步，双能 X 射线骨密度仪以其精确的测量结果，较低的辐射剂量以及多种类多型号，被广泛运 用于骨质疏松的诊断中。本文介绍骨密度的概念、测量方法和部位，重点介绍双能 X 射线骨密 度测量的基本原理和关键技术。通过不同的分类方法对现有双能 X 射线骨密度仪进行分析和阐 述，并通过硬件和软件对目前双能 X 射线骨密度仪存在的问题进行分析，对未来该技术的发展 趋势进行了讨论和预测。 关键词：骨质疏松；骨密度；双能 X 射线骨密度仪；骨矿含量 文章编号：1004-4140（2014）05-0717-14 中图分类号：TH 774 文献标志码：A 随着世界人口老龄化的加剧，骨质疏松症已经成为困扰老年人，特别是中老年妇女健 康的主要疾病之一[1]。骨质疏松症会导致患者全身疼痛、腰背活动受限，甚至造成骨折。中 国正迈入老龄化社会，生育率低、人口结构老化已成未来发展的重大隐患。据统计，截至 2013 年，中国骨质疏松症患者已经超过 8800 万，并有年轻化趋势，居世界首位[2]。因此， 如何有效地预防、治疗骨质疏松已经成为医学界乃至全社会共同关注的问题。 1 骨密度的定义与诊断判据 骨密度这一概念与骨质疏松是紧密联系在一起的，人类对骨密度、骨质疏松的理解也 是随着医疗手段和科学技术的不断进步而逐渐清晰深化的。从 1885 年 Pornmer 第一次提出 全身骨质的减少即为骨质疏松的概念[3]，到 1990 年丹麦第三届国际骨质疏松研讨会及 1993 年香港第四届国际骨质疏松研讨会，将骨质疏松最终定义为：以骨量减少、骨的微观结构 退化为特征的，致使骨的脆性增加以及易于发生骨折的一种全身性骨骼疾病[4－6]。同时，骨 质疏松症被称为无症候疾病，早期的诊断是治疗骨质疏松症的关键。因此，如何精确地测 量骨密度对评价骨质流失、诊断骨质疏松并给予及时治疗对治疗骨质疏松起着至关重要的 作用[7]。世界卫生组织也建议采用该骨密度定义提供的结果对骨质疏松症进行诊断[8]，并称 其为骨密度测量的“金标准”[9]。 医学上的骨密度就是测量人体骨盐，主要由钙和磷两种无机物组成，存在形式为高度 收稿日期：2014-04-11。 基金项目：国家自然科学基金项目。 718 CT 理论与应用研究 23 卷 结晶形成的羟磷灰石。常用的有骨矿含量（Bone Mineral Content，BMC）和骨密度（Bone Mineral Density，BMD）这两个概念。骨矿含量是指沿骨轴线方向，每厘米骨段所含的骨 矿物质，包括骨的矿物质量和