雙能x射線骨密度儀不同測量方式對大鼠骨密度測量精度的影響

采用自己的運動方程法、運動橢圓法和系統(tǒng)默認標準法測量大鼠的全身、頭部和脊柱周圍的骨密度。當使用雙能x射線骨密度儀時，手動橢圓形法和系統(tǒng)默認標準法對測量結果幾乎沒有影響。手動橢圓形法可用作大鼠骨密度測量的分析之一。0骨密度的測量許多疾病和人體的衰老過程都可以影響骨代謝過程,造成骨礦物質含量的改變,尤其是骨量的減少所致的骨質疏松日益引起人們的重視。隨著人口平均壽命的增長和老齡人口的增多,骨質疏松已成為影響健康的嚴重疾病之一。骨質疏松癥是指骨組織中單位體積內(nèi)骨量(骨礦物質和骨基質)減少所引起的疾病。雖然其診斷離不開癥狀、體征及相應的生化檢查(骨代謝指標),但定量的骨密度測量仍是必不可少的。世界衛(wèi)生組織對骨質疏松診斷標準的制訂是基于骨密度的測量,因此骨密度測量具有非常重要的臨床意義。骨密度測定法是早期診斷骨質疏松、預測骨質疏松性骨折的可靠方法。骨密度的測量可分為定性、半定量及定量3類,其中無創(chuàng)定量方法正日益受到重視。自20世紀50年代以來,骨密度的定量測量方法及設備有了較大的發(fā)展。主要有X射線片光密度法、單光子吸收法、單能X射線吸收法、雙光子吸收法、雙能X射線吸收法、定量CT法、定量超聲法、定量MRI法。其中雙能X射線吸收法因其操作簡單、對患者輻射劑量低、檢查時間短、測量精確度與準確度相對較高等優(yōu)點已被公認為金標準。對于骨密度測量方法,評價其優(yōu)劣之前應首先明確該測量方法的準確性,精確性和敏感性,準確性是指測定骨密度的能力,反映測定結果與骨密度真實值之間的差異,精確性是指方法的可重復性,通常是反映短時間內(nèi)多次重復測定結果的差異,敏感性是反映骨密度真實變化的能力。雙能X射線骨密度分析儀是在X射線技術基礎上建立的骨礦物密度測定儀,是目前性能最好的設備,其掃描范圍廣,掃描條件可變,根據(jù)需要可測定任何部位,圖像更清晰,同時提高測量結果的準確度和精密度,所以在臨床和科研領域得到廣泛運用。據(jù)報道,國內(nèi)外許多醫(yī)院采用雙能X射線吸收法測量不同人群的骨密度,以便于診斷骨質疏松癥。同時,有許多研究機構應用大鼠、羊、豬等動物研究抗骨質疏松癥的藥物,但應用小鼠的研究未見報道。課題組曾采用雙能X射線吸收法測量小鼠的骨密度,但由于采用系統(tǒng)默認方式測量小鼠骨密度誤差很大,且對小鼠的各個部位的骨密度無法正確分析。因此,除了要求生產(chǎn)廠家提高軟件的應用范圍外,采用非標準方式測量小鼠的骨密度也許是解決該問題的有效方法。本文應用3種方式對大鼠骨密度進行測量,旨在找到一種非標準測量方式替代系統(tǒng)默認方式的骨密度分析方法。1觀察指標及統(tǒng)計學方法材料:健康清潔級六七月齡雌性SD大鼠30只,體質量(220±50)g,由泰山醫(yī)學院實驗動物中心提供,許可證號:SCXK(魯)2005-0009。方法:質控模型檢測:采用GE公司生產(chǎn)的雙能X射線骨密度分析儀(型號:Prodigy)進行檢測。開機后對廠家提供的質控模型進行測量,待模型測量值在允許變化范圍內(nèi)時,再對樣本進行測量。骨密度測量:實驗動物常規(guī)麻醉后,鋪一次性中單,將大鼠放置在骨密度儀檢查床上,選用動物全身掃描模式,對被測大鼠逐一掃描。自定義手動矩形方式分析樣本骨密度:在雙能X射線骨密度分析儀的測量方式選項中選擇自定義手動矩形測量對大鼠的頭部、脊柱和全身分別進行骨密度分析,并記錄其數(shù)據(jù),見圖1。自定義手動橢圓方式分析樣本骨密度:在雙能X射線骨密度分析儀的測量方式選項中選擇自定義手動橢圓測量對大鼠的頭部、脊柱和全身分別進行骨密度分析,并記錄其數(shù)據(jù),見圖2。系統(tǒng)默認標準方式分析樣本骨密度:在雙能X射線骨密度分析儀的測量方式選項中選擇系統(tǒng)默認標準測量對大鼠的頭部、脊柱和全身分別進行骨密度分析,并記錄其數(shù)據(jù),見圖3。數(shù)據(jù)整理:分別記錄用自定義手動矩形測量方式、手動橢圓形測量方式與系統(tǒng)默認標準測量方式測得的樣本骨密度數(shù)據(jù),并建立EXCEL表格。主要觀察指標:不同測量方式下大鼠的骨密度。統(tǒng)計學分析:應用SPSSforwindows10.0統(tǒng)計軟件對自定義手動矩形、手動橢圓形與系統(tǒng)默認標準方式測得的樣本骨密度數(shù)據(jù)分別進行相關性分析和配對樣本資料的t檢驗,結果用表示。P<0.05為差異有顯著性意義。2結果2.1動物的數(shù)量分析2.2大鼠體內(nèi)、體長及腰椎骨密度的比較應用自定義手動矩形方式、自定義手動橢圓方式、系統(tǒng)默認標準方式分析得到的樣本骨密度見表1。經(jīng)配對t檢驗發(fā)現(xiàn),手動橢圓形方式與系統(tǒng)默認方式測得的大鼠全身、頭部和脊柱的骨密度差異無顯著性意義(P>0.05),而手動矩形方式測得的大鼠全身、頭部和脊柱的骨密度與系統(tǒng)默認標準方式及手動橢圓形方式比較差異有顯著性意義(P<0.05或P<0.01),見表2。2.3不同測量方式骨密度測量結果以自定義手動矩形測量,手動橢圓形測量為因變量,以系統(tǒng)默認標準測量為因子對所測得的樣本骨密度數(shù)據(jù)進行相關性分析,所得結果見表3。雙能X射線吸收法作為診斷骨質疏松的金標準已廣泛應用。實驗顯示雙能X射線骨密度儀不同測量方式間相關性:(1)自定義手動矩形測量與手動橢圓形測量骨密度結果顯著正相關(r=0.990)。(2)自定義手動矩形測量與系統(tǒng)默認標準測量所測得的樣本骨密度顯著正相關(r=0.993)。(3)自定義手動橢圓形測量與系統(tǒng)默認標準測量所測得的樣本骨密度顯著正相關(r=0.978)。雙能X射線骨密度儀不同測量方式測得的結果顯示:(1)自定義手動矩形測量與手動橢圓形測量骨密度間差異存在顯著性意義(P<0.01)。(2)自定義手動矩形測量與系統(tǒng)默認標準測量所測得的樣本骨密度間差異存在顯著性意義(P<0.05)。(3)自定義手動橢圓形測量與系統(tǒng)默認標準測量所測得的樣本骨密度間差異無顯著性意義(P>0.05)。即自定義手動橢圓形測量與系統(tǒng)默認標準測量所測得的樣本骨密度結果比較接近。雖然手動測量時存在一定的誤差,但在一些特殊環(huán)境下,如測量小鼠時,無法采用標準模式進行分析,必須尋找其他方式對動物模型進行研究。本研究結果表明,自定義手動橢圓形測量分析方式可以與系統(tǒng)默認標準測量分析方式相互替換,這就為動物的骨密度測量與分析提供了一種有效的、簡便的分析方法。設計:自體對照動物實驗。時間及地點:于2011-10在泰山醫(yī)學院運動人體科學實驗室完成。實驗共納入30只大鼠,均進入結果分析。3討論主要任務及利益沖突作者貢獻:王瑞臣進行實驗設計,實驗實施為董軍,實驗評估為李巖,資料