两种DXA骨密度体模比较范文

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《中国测试杂志》2014年第三期

用每一种骨密度仪测量体模，每一次测量都给出Area、BMC和BMD3个测量示值，每一个测量值都由3次测量取平均，表3和表4列出了两个体模被5台仪器检测的测量值。表中仪1、仪2、仪3、仪4和仪5分别代表Expert、Prodigy、QPX-IQ、DPX-L和4500Discovery5种型号的DXA骨密度仪（以下各表相同）。表3和表4中的误差是仪器测量值与体模的标称值相比，前者比后者大为正；前者比后者小则为负。即：

1腰椎投影面积（Area）

两种体模的模拟腰椎的结构形状不同，但它们的每一个模拟椎骨的投影都是十分规则的方形或长方形[5]。QC-2体模的Area为11.4cm2，ESP的为9cm2。前者误差范围为-10.2%～8.8%，平均为-1.61%；后者误差范围为-10.2%～4.4%，平均为-1.64%。二者的误差范围和平均误差的差异很小。这些误差是由仪器在自动或手动画感兴趣区时引起的，尤其在骨密度很低的投影区域，误差更大。

2骨矿含量（BMC）

两个体模都有3个模拟椎骨，分别用L2、L3和L4表示。QC-2的L2、L3和L4的BMC分别为5.7，11.4和17.1g；ESP的L2、L3和L4的BMC分别为4.5，9.0和13.5g。QC-2的L2、L3和L4的测量示值的误差范围和平均误差分别是-24.6%～5.1%、-0.7%～5.8%和-0.05%～13.3%及-6.1%、2.5%和4.8%；ESP的L2、L3和L4的测量示值的误差范围和平均误差分别是-23.0%～-6.6%、1.5%～9.6%和4.7%～9.0%及-14.7%、5.69%和6.4%。两台体模都是L2的误差范围大，平均误差也大，L3和L4误差要小些。出现这样大的误差，是因为各仪器对骨矿含量的精密度不一样或者分辨率不一样引起的。尤其是对骨密度为0.5g/cm2这种低的模拟椎骨，误差更大。

3骨矿密度（BMD）

在dxa骨密度仪的检定中，是以BMD的仪器值与体模的标称值是否符合，来判定仪器是否合格的。这是一个很重要的指标，是在骨质疏松诊断中必须用到的指标。它是由式（2）计算而得：BMD＝BMC÷Area（2）体模中的BMD和仪器给出的BMD都是根据式（2）计算。因此，它的误差由BMC和Area的误差决定[6]。下面是5台仪器给出的测量值的误差范围和平均误差。QC-2的L2、L3和L4的BMD测量值的误差范围和平均误差分别是-15.4%～-7.9%、-2.1%～8.9%和1.5%～11.5%及-12.7%、3.7%和4.68%；ESP的L2、L3和L4的BMD测量值的误差范围和平均误差分别是-15.4%～-5.2%、4.3%～8.1%和4.3%～7.8%及-11.68%、5.98%和6.0%。两台体模比较都是L2的误差范围大，平均误差也大，L3和L4误差要小些。它们之所以有这样大的误差，根据式（2），是由BMC和Area带来的，其中BMC的贡献最大。如果只根据这样的仪器值来判断其是否合格，会给检定工作带来很大的困难。所有，DXA的检定体模把模拟骨骼的标称值至少设置为覆盖临床应用要求的3个档次，例如QC-2和ESP体模标称值，都设置成低（0.5g/cm2）、中（1.0g/cm2）和高（1.5g/cm2）3个档次。如果仪器检测值都偏高或偏低，就产生了系统误差，那么，可以通过回归分析方法，予以校正[7]。

3.1BMD的回归方程计算拟用直线回归方法进行计算，其方程为y＝A＋Bx（3）式中：y———仪器的BMD测量值，g/cm2；x———仪器的BMD测量值，g/cm2；A———直线截距，g/cm2；B———直线斜率。根据表3和表4的数据，用式（3）计算，得到表5和表6列出的两台体模与5台仪器测量值的回归方程的A和B参数。表中r为相应方程的线性相关系数[8]。

3.2BMD的校正及校正后的误差由于骨密度仪本身检测敏感性的原因，对于低、中、高不同密度的检测误差是不相同的。同时又要求骨密度仪要有一定的检测范围，以便覆盖人体骨密度变化（正常的和病理的）范围。又由于每一种或每一台仪器工艺技术的原因，出现的系统误差也不一样。所以，用低、中、高3种不同骨密度的体模对仪器的BMD进行校正。表7和表8列出了用表5和表6的线性方程，对表3和表4的BMD进行校正的结果。表7和表8中L2、L3和L4的误差是根据（1）式计算。平均误差是反应体模检测每一台仪器L2、L3和L4低、中、高3个椎骨的误差[9]。

3.3两台体模的比较分析（1）从表3和表4可以看出，5台骨密度仪测量两台体模，给出的BMD的仪器值与体模标称值相比，误差都是很大的。如果不加以校正，两台体模的检测值就没有一致性。（2）从表5和表6可以看出，5台骨密度仪给出的仪器值BMD同两台体模的标称值，从低到高，都有很好的相关性，r＞0.99，斜率都不等于1.0，而且都有一定的截距，说明两台体模用来检测骨密度仪产生了一定的系统误差。图1和图2作为举例，分别表示了两种体模对Lunar公司的仪1和Hologic的仪5的直线相关性[10]。对其他型号的直线相关性有类似的图。横坐标表示体模的BMD值，而纵坐标表示仪器给出的BMD值。（3）从表7和表8可以看出，经过线性校正后，5台骨密度仪给出的仪器校正值同相应体模的标称值误差都很小。即经过两台体模检测校正后，5台仪器的测量值都同体模标称值相符。（4）两个体模，5台仪器，有5对数据，达到了一定的统计量，可用通常的成对样本均数（或平均值）比较法，对校正后的5对BMD测量值和标称值进行比较。经过计算，并进行t检验，两种体模检定骨密度仪得出的数据结果没有显著差异（P＞0.05），即两个体模在检定BMD时，其结果一致[12]。

4结束语

用QC-2型腰椎骨密度体模和欧洲ESP型脊椎骨密度体模来检定前述5台骨密度仪时，数据有时会偏高或偏低，又或者会出现系统误差，但体模标称值和仪器值却有高度相关性；这两种骨密度体模对同一台DXA骨密度仪的检测结果，可以各自用回归线性方程进行校正，经过校正后，两种检测结果没有显著差异。表明这两种腰椎骨密度体模都能用于双能X射线全身骨密度仪（DXA）的检定。

作者：胡静林滔 鄢铃单位：中国测试技术研究院