兩種DXA骨密度體模比較范文

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《中國測試雜志》2014年第三期

用每一種骨密度儀測量體模，每一次測量都給出Area、BMC和BMD3個測量示值，每一個測量值都由3次測量取平均，表3和表4列出了兩個體模被5臺儀器檢測的測量值。表中儀1、儀2、儀3、儀4和儀5分別代表Expert、Prodigy、QPX-IQ、DPX-L和4500Discovery5種型號的DXA骨密度儀（以下各表相同）。表3和表4中的誤差是儀器測量值與體模的標稱值相比，前者比后者大為正；前者比后者小則為負。即：

1腰椎投影面積（Area）

兩種體模的模擬腰椎的結構形狀不同，但它們的每一個模擬椎骨的投影都是十分規(guī)則的方形或長方形[5]。QC-2體模的Area為11.4cm2，ESP的為9cm2。前者誤差范圍為-10.2%～8.8%，平均為-1.61%；后者誤差范圍為-10.2%～4.4%，平均為-1.64%。二者的誤差范圍和平均誤差的差異很小。這些誤差是由儀器在自動或手動畫感興趣區(qū)時引起的，尤其在骨密度很低的投影區(qū)域，誤差更大。

2骨礦含量（BMC）

兩個體模都有3個模擬椎骨，分別用L2、L3和L4表示。QC-2的L2、L3和L4的BMC分別為5.7，11.4和17.1g；ESP的L2、L3和L4的BMC分別為4.5，9.0和13.5g。QC-2的L2、L3和L4的測量示值的誤差范圍和平均誤差分別是-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的測量示值的誤差范圍和平均誤差分別是-23.0%～-6.6%、1.5%～9.6%和4.7%～9.0%及-14.7%、5.69%和6.4%。兩臺體模都是L2的誤差范圍大，平均誤差也大，L3和L4誤差要小些。出現(xiàn)這樣大的誤差，是因為各儀器對骨礦含量的精密度不一樣或者分辨率不一樣引起的。尤其是對骨密度為0.5g/cm2這種低的模擬椎骨，誤差更大。

3骨礦密度（BMD）

在dxa骨密度儀的檢定中，是以BMD的儀器值與體模的標稱值是否符合，來判定儀器是否合格的。這是一個很重要的指標，是在骨質疏松診斷中必須用到的指標。它是由式（2）計算而得：BMD＝BMC÷Area（2）體模中的BMD和儀器給出的BMD都是根據(jù)式（2）計算。因此，它的誤差由BMC和Area的誤差決定[6]。下面是5臺儀器給出的測量值的誤差范圍和平均誤差。QC-2的L2、L3和L4的BMD測量值的誤差范圍和平均誤差分別是-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測量值的誤差范圍和平均誤差分別是-15.4%～-5.2%、4.3%～8.1%和4.3%～7.8%及-11.68%、5.98%和6.0%。兩臺體模比較都是L2的誤差范圍大，平均誤差也大，L3和L4誤差要小些。它們之所以有這樣大的誤差，根據(jù)式（2），是由BMC和Area帶來的，其中BMC的貢獻最大。如果只根據(jù)這樣的儀器值來判斷其是否合格，會給檢定工作帶來很大的困難。所有，DXA的檢定體模把模擬骨骼的標稱值至少設置為覆蓋臨床應用要求的3個檔次，例如QC-2和ESP體模標稱值，都設置成低（0.5g/cm2）、中（1.0g/cm2）和高（1.5g/cm2）3個檔次。如果儀器檢測值都偏高或偏低，就產(chǎn)生了系統(tǒng)誤差，那么，可以通過回歸分析方法，予以校正[7]。

3.1BMD的回歸方程計算擬用直線回歸方法進行計算，其方程為y＝A＋Bx（3）式中：y———儀器的BMD測量值，g/cm2；x———儀器的BMD測量值，g/cm2；A———直線截距，g/cm2；B———直線斜率。根據(jù)表3和表4的數(shù)據(jù)，用式（3）計算，得到表5和表6列出的兩臺體模與5臺儀器測量值的回歸方程的A和B參數(shù)。表中r為相應方程的線性相關系數(shù)[8]。

3.2BMD的校正及校正后的誤差由于骨密度儀本身檢測敏感性的原因，對于低、中、高不同密度的檢測誤差是不相同的。同時又要求骨密度儀要有一定的檢測范圍，以便覆蓋人體骨密度變化（正常的和病理的）范圍。又由于每一種或每一臺儀器工藝技術的原因，出現(xiàn)的系統(tǒng)誤差也不一樣。所以，用低、中、高3種不同骨密度的體模對儀器的BMD進行校正。表7和表8列出了用表5和表6的線性方程，對表3和表4的BMD進行校正的結果。表7和表8中L2、L3和L4的誤差是根據(jù)（1）式計算。平均誤差是反應體模檢測每一臺儀器L2、L3和L4低、中、高3個椎骨的誤差[9]。

3.3兩臺體模的比較分析（1）從表3和表4可以看出，5臺骨密度儀測量兩臺體模，給出的BMD的儀器值與體模標稱值相比，誤差都是很大的。如果不加以校正，兩臺體模的檢測值就沒有一致性。（2）從表5和表6可以看出，5臺骨密度儀給出的儀器值BMD同兩臺體模的標稱值，從低到高，都有很好的相關性，r＞0.99，斜率都不等于1.0，而且都有一定的截距，說明兩臺體模用來檢測骨密度儀產(chǎn)生了一定的系統(tǒng)誤差。圖1和圖2作為舉例，分別表示了兩種體模對Lunar公司的儀1和Hologic的儀5的直線相關性[10]。對其他型號的直線相關性有類似的圖。橫坐標表示體模的BMD值，而縱坐標表示儀器給出的BMD值。（3）從表7和表8可以看出，經(jīng)過線性校正后，5臺骨密度儀給出的儀器校正值同相應體模的標稱值誤差都很小。即經(jīng)過兩臺體模檢測校正后，5臺儀器的測量值都同體模標稱值相符。（4）兩個體模，5臺儀器，有5對數(shù)據(jù)，達到了一定的統(tǒng)計量，可用通常的成對樣本均數(shù)（或平均值）比較法，對校正后的5對BMD測量值和標稱值進行比較。經(jīng)過計算，并進行t檢驗，兩種體模檢定骨密度儀得出的數(shù)據(jù)結果沒有顯著差異（P＞0.05），即兩個體模在檢定BMD時，其結果一致[12]。

4結束語

用QC-2型腰椎骨密度體模和歐洲ESP型脊椎骨密度體模來檢定前述5臺骨密度儀時，數(shù)據(jù)有時會偏高或偏低，又或者會出現(xiàn)系統(tǒng)誤差，但體模標稱值和儀器值卻有高度相關性；這兩種骨密度體模對同一臺DXA骨密度儀的檢測結果，可以各自用回歸線性方程進行校正，經(jīng)過校正后，兩種檢測結果沒有顯著差異。表明這兩種腰椎骨密度體模都能用于雙能X射線全身骨密度儀（DXA）的檢定。

作者：胡靜林滔 鄢鈴單位：中國測試技術研究院