双能X线骨密度仪工作原理和诊断标准
MEDIX90
１ ． ２ ＭＥ Ｄ Ｉ Ｘ ９ ０双 能 ｘ线 骨密度 仪 的基本 原 理 和 系
Ｍｅ ｄ ｉ ｃ ａ ｌ Ｅｑ ｕ ｉ ｐ ｍｅ ｎ ｔ￣ｏ １ ． ２ ８． Ｎｏ ． ４
统 构 成
接 线 ，发 现 Ｊ １ ６（ 连 接 扫描 臂 的键盘 面 板 ） 和 Ｊ １ ７
双能 ｘ线 骨 密 度仪 基 本 原 理 是 采用 双 能 ｘ 线
运动 医学 领 域 的应 用 范 围 。该 设 备 是 确 诊 骨 以下公 式计算 得 出 ：
Ｍ ＝
Ｓ Ｌ 一 Ｓ Ｈ ｎ １ ５
（ ３ ）
松 、骨质 密度异 常分 布 的首选设 备 ，在 国 内 目前 只
有少数几家医院使用 。
Ｍ ＥＤＩ Ｘ９ ０双 能 Ｘ 线 骨 密 度 仪 基 本 原 理
及 故 障 维 修
孙 少平 ，杨 开泰 ，李 元俊 ，李 斌 ，周云 波
（ 云 南省玉溪 市人 民医院 医学 工程科 ， 云 南 玉溪 ６ ５ ３ １ ０ ０ ）
［ 中图分类号］Ｔ Ｈ ７ ７ ４ ［ 文献标识码 ］Ｂ ［ 文章编号 ］１ ０ ０ ２—２ ３ ７ ６（ ２ ０ １ ５ ）０ ４—０ ０ ９ ８— ０ ３
ｘ线 骨密度 仪可 对 多个感 兴趣 区域单 独分 析 及 多个
变化。射线始强度和吸收后射线强度均可以直接测
量 ，衰 减 系数 取 决 于 使 用 的 不 同方 法 （ 使 用 已经
公 布 的相关 数字是 最 简单 易行 的方 法 ） 。
区域骨 矿 密度及 肌 肉脂肪组 织构 成任 意 比较 ，极 大 扩展 了双 能 ｘ线 骨 密 度 仪 在 营养 、制 药 、科 研 和
１ 双 能 Ｘ线 骨密 度仪基 本原 理
什么是双能X线吸收法骨密度测量技术
什么是双能X线吸收法骨密度测量技术随着人们生活水平的快速提升，越来越多人对健康也更加重视，因此对一些常见的疾病类型、治疗及预防方法等知识都更愿意去了解，从而确保在日常生活中更好的做好相关疾病的预防。
而对于担心骨质疏松的人来说，去医院进行检查，临床上会应用到双能X线吸收法来测量骨密度技术，对于这种技术，许多人不太了解具体的情况。
下面我们就来具体了解一下什么是双能X线吸收法的骨密度测量技术。
在了解双能X线吸收法骨密度测量技术之前，首先我们就必须要具体了解什么是双能X线吸收法。
双能X线吸收法也叫做双能X线吸收测定法，对于这种方法应用的基础研究，早在30多年以前，临床医学上就已经涉及此区域，但是真正将双能X线吸收法应用于临床实践，也只是近10年左右才得以实现的事情。
在上世纪70年代后期，临床上开始有骨密度仪的应用，并且在后续发展中，骨密度仪也成为临床医学上重要的核医学影像设备，这种设备的应用原理是基于调色线或者Y光子穿过人体的骨骼之后，会出现明显的衰减及吸收，通过着相应的数值测定来测量穿透后调射线或Y光子的强度，之后再将这些具体情况通过相应的设备进行数字化处理之后，进一步将软组织的影响消除掉，就可以准确得出矿物质在人体骨骼中的含量以及人体骨骼具体呈现的疏松程度。
当前在全球范围内，越来越多的人随着年龄的增长或者其他环境等多方面因素影响而出现明显的骨质疏松症，并且骨质疏松症在当前已经发展成为世界上多发疾病类型之一。
并且骨质疏松症已经成为我国中老年人群体中的一种常见病，对这一群体定期进行骨骼中矿物质含量的测量，实现对他们的疾病预防及治疗是非常有必要的。
尤其是当前在城市居住的一些中年妇女，其骨骼中缺钙的现象越来越严重，如果由于骨质疏松症导致骨折，严重的话还会使患者出现终身的痛苦或者身体的残疾，因此当前越来越多人会去医院对骨密度进行测量，而骨密度仪的应用在临床骨密度测量中也非常常见，并且双能X线吸收法骨密度测量技术也是当前这种测量中常用的一种技术。
x射线面密度测量仪原理
X射线面密度测量仪的原理是基于X射线穿透物质时的吸收、反散射效应，通过测量穿透前后的射线强度，实现对面密度、涂层厚度等参数的非接触式测量。
具体来说，当X射线穿透待测样品时，由于不同物质对X射线的吸收和散射能力不同，因此会有不同程度的衰减。
通过测量穿透前后的射线强度，可以推算出样品的面密度、涂层厚度等参数。
在实际应用中，X射线面密度测量仪通常采用双能法测量原理，即使用不同能量的X射线分别测量样品的衰减系数，再通过衰减系数与物质密度的关系，计算出样品的面密度。
此外，还可以通过测量不同位置的射线强度，计算出样品的涂层厚度等参数。
需要注意的是，X射线面密度测量仪在使用过程中需要对待测样品进行标定，以确定不同物质的面密度与衰减系数之间的关系。
此外，由于X射线对人体有害，因此在使用过程中需要注意安全防护措施。
双能X线骨密度检测
双能X线骨密度检测
预防骨质疏松症之健康饮食
二、补充充足的维生素A、C、D、K 三、供给足够的蛋白质和食用健脾运脾、补肾的食物
Z值=
测得的骨密度-同龄人群平均骨密度值 同龄人群平均骨密度的标准差
• 判断骨质疏松危害程度（尤其是老年人） • 青少年成长评估
双能X线骨密度检测
何时使用T、Z值
• 绝经后妇女和50岁以上男性的BMD报告原则
使用T 值 使用WHO下的男性BMD报告原则
X线骨密度检测
双能X线骨密度检测
双能X线骨密度仪
双能X线骨密度检测
内容
•骨密度基本概念 •产品特点 •骨质疏松
双能X线骨密度检测
骨密度定义
骨密度（BMD Bone Mineral Density）—— 全称是骨骼矿物质密度，是骨骼强度的一 个重要指标，以克/每平方厘米（g/cm2） 表示，是一个绝对值 。在临床使用骨密度 值时由于不同的骨密度检测仪的绝对值不 同，通常使用T值判断骨密度是否正常。
使用Z 值，不能使用T 值， 尤其是儿童。 Z 值≤ -2.0，表示：“骨密度低于同龄人” Z 值> -2.0， 表示：“骨密度在同龄人范围内”
双能X线骨密度检测
测量结果的精准性是评判骨密度仪的重要指标
DXA≠CT or MRI -非影像诊断
DXA≈生化仪、血压计
-量化分析
双能X线骨密度检测
双能X线骨密度仪—检测金标准 • 双能X线吸收法（DXA），国际公认的骨密度检测方法 • 测定值被WHO认为是诊断骨质疏松的金标准 • 临床推荐部位为腰椎1~4和髋部
双能X线吸收法骨密度测定
作者单位 :610041 华西医科大学附属第四医院
脊柱 BMD 是包括椎体和椎弓 (皮质骨与松质骨比例 50∶50) 整个椎体面积密度 。主动脉钙化 ,退行性骨关节病 ,骨质增 生 、棘突 、骨痂和压缩性骨折都会导致骨密度增高[4 ,10] 。而 70 岁以上老年人骨质增生等退行性改变非常普遍 ,患病率高 达 60 %以上 ,这就限制了 DXA 脊柱正位测定在老年人群的 实用性和敏感性 。而骨质疏松在中老年人群发病率高 ,严重 威胁中老年人的健康 ,是老年常见病 。为了消除上述因素的 影响 ,导致了 DXA 腰椎侧位扫描技术发展[11 ,12] 。早期 DXA 扫描仪进行腰椎侧位扫描时 ,病员需保持侧卧位扫描 ,这就 影响了精确度 ,其精确度为 218 %至 519 %[11] ,同时对某些病 人特别是那些严重骨质疏松翻身困难的患者来说较为困难 。 近年来 ,DXA 扫描器采用扇形光束 ,旋转“C”形臂扫描 ,让病 员仰卧进行正位测量脊柱骨密度后 ,旋转 C 形臂扫描器 90°, 病员不移动即可进行脊柱侧位 DXA 测量 。明显提高了 DXA 侧位 测 定 的 精 确 度 , 正 常 人 为 116 % , 骨 质 疏 松 患 者 为 2 %[13] 。理想的 DXA 侧位测定应分析 4 个腰椎 (L1 ～L4 ) 骨密 度 ,但 L1 和 L2 可能有肋骨覆盖 ,L4 明显被髂骨重叠 ,对一些 病人则只能分析 L3 骨密度 。DXA 侧位测定可以排除椎体外 钙化及椎体退行性病变影响 ,而且还可以将 ROIs(感兴趣区) 定位于富含松质骨的椎体中心 (皮质骨Π松质骨比为 10∶90) , 这就使 DXA 侧位测定对骨密度变化比正位更敏感 。侧位 DXA 对健康对象与脊柱骨质疏松 (椎体性压缩骨折) [14] 、糖 皮质激素所致骨量丢失之间的分辨力比 PA2DXA 好 ,提高了 分辨椎体骨折与非骨折的能力[15] 。尽管 DXA 测定脊柱 BMD 技术取得了很大进展 。但是 ,对于脊柱侧弯 ,严重驼背及脊 椎分节异常[4 ,16] ,可使 DXA 扫描操作困难 ,影响 DXA 测定的 精确度 ,限制了 DXA 的临床应用 。对联合正侧位 DXA 测量 计算所得的“体积”骨密度 (单位 mgΠcm3 ) ,这种方法和 QCT 方 法的比较有待进一步研究[1] 。
双能X线骨密度仪工作原理和诊断标准
双能X线骨密度仪工作原理和诊断标准双能X线骨密度仪工作原理和诊断标准放射学方法测定体内骨矿物质密度BMD（Bone Mineral Density）和骨矿物质含量BMC（Bone Mineral Content）是目前评估骨质疏松的重要手段。
骨质疏松症最新的定义为，是以骨强度降低导致骨折风险增加的一种骨骼疾病。
作为骨密度测量的仪器，从最早的普通X 线检查装置到光子吸收法的核医学设备，发展到广泛使用的双能光子吸收测定、超声检测和CT测定装置已经有50多年历史。
本文重点分析我院引进的HOLOGIC双能X线骨密度仪的工作原理和诊断标准。
1、 HOLOGIC双能X线骨密度仪的工作原理1、1我院引进美国“好乐杰”双能X线吸收仪（DXA），此台仪器为测量中轴骨的DXA，具有以下优势：⑴、是目前的“金标准”诊断方法⑵、是目前技术最成熟的测量方法⑶、具有极好的重复性⑷、辐射量低（效应剂量：1-3uSv），技术员接受的剂量很小，主要来自散射，几乎无法测到，在扫描床1米以外的辐射剂量可以忽略不计。
⑸、是多数流行病学研究采用的方法⑹、 DXA的BMD结果与骨折风险相关已被广泛认可⑺、是多数临床药物学研究和疗效观察采用的测量方法。
1、2双能X线吸收仪工作原理⑴X-线衰减原理：衰减是指在X线光束里光子数目的减少，衰减多少取决于组织的密度与厚度。
组织越致密，它所含有的电子就越多，光子衰减也越大。
如果衰减的程度可以被定量的话，那么，组织的密度也可以被定量性地评估。
⑵双能量原理：在低能量（30-50keV）下，骨骼的衰减比软组织的衰减程度要大，而在高能量（大于70keV）时，骨骼衰减和软组织的衰减是相当的，区分两种未知物体（骨和软组织)需要两种方式，即两种不同的X能量衰减方式。
因此，可以区分两种组织。
穿过受检部位的射线比例取决于X-线光子的能量、身体的密度、以及身体的厚度。
使用两个不同的X-线能量，DXA仪器分别记录在两种不同光子能量下的衰减曲线。
骨密度检测方法
骨密度检测方法骨密度检测是一种常见的医学检测方法，用于评估个体骨骼的健康状况。
骨密度是指骨骼组织的密度和质量，是衡量骨骼健康的重要指标。
骨密度检测方法主要包括骨密度测量和骨质评估两个方面。
一、骨密度测量骨密度测量是通过测量骨骼组织的密度来评估骨骼健康状况的方法。
常见的骨密度测量方法有以下几种：1. 双能X射线吸收法(DXA)：这是目前最常用的骨密度测量方法。
它通过使用低剂量的X射线，测量骨骼组织对X射线的吸收程度来计算骨密度。
这种方法准确性高，辐射剂量较低，适用于不同年龄、性别和体重的人群。
2. 声速法：这种方法是利用超声波在骨骼组织中传播的速度来评估骨密度。
它简单、无创、无辐射，适用于儿童、孕妇和老年人等不适合接受X射线检查的人群。
3. CT扫描：CT扫描可以通过对骨骼进行连续切片扫描，得到骨骼组织的三维图像，并计算骨密度。
这种方法准确性高，可以检测骨骼的微小变化，但辐射剂量较高，不适用于常规筛查。
二、骨质评估骨质评估是通过检测骨骼的结构和力学性能来评估骨骼健康状况的方法。
常见的骨质评估方法有以下几种：1. 骨形态学评估：通过X射线、MRI等影像学方法观察骨骼的形态变化，如骨小梁的破坏、骨折等，来评估骨骼健康状况。
2. 力学性能评估：通过力学试验，测量骨骼的强度、刚度和韧性等力学性能指标，来评估骨骼的质量和力学稳定性。
3. 生物化学指标评估：通过检测血液中的生物化学指标，如钙、磷、碱性磷酸酶等物质的含量，来评估骨骼的新陈代谢和健康状况。
三、骨密度检测的临床应用骨密度检测广泛应用于骨质疏松症、骨折风险评估和骨骼健康管理等方面。
具体应用有以下几个方面：1. 骨质疏松症筛查：骨密度检测可以帮助早期发现骨质疏松症的风险，及时采取干预措施，减少骨折风险。
2. 骨折风险评估：骨密度检测是评估骨折风险的重要方法，可以帮助医生制定个体化的预防措施和治疗方案。
3. 骨骼健康管理：骨密度检测可以用于骨骼健康管理，帮助人们了解自己骨骼的健康状况，采取相应的保健措施，预防骨质疏松症和骨折。
骨密度检测报告解读 - 美玉无声
X-ray Source
根据国际临床骨密度测量学会（ISCD）建议： 诊断骨质疏松使用L1-4或L2-4、股骨颈和全 髋部骨密度值，以上述部位最低处来诊断， 只要1个部位达到标准即可诊断骨质疏松。
骨密度检测
• T值：是将测得的骨密度值与同性 别、同种族的正常人群骨密度峰 值比较 T值= 测得的骨密度 -正常人群骨密度峰 值
骨密度检测报告解读
脊柱外二科——美玉无声
骨密度定义
骨密度（BMD Bone Mineral Density）—— 全称是骨骼矿物质密度，是骨骼强度的一 个重要指标，以克/每平方厘米（g/cm2） 表示，是一个绝对值 。
双能X线骨密度仪—检测金标准
• 双能X线吸收法（DXA），国际公认的骨密度检测方法 • 测定值被WHO认为是诊断骨质疏松的金标准 • 临床推荐部位为腰椎1~4和髋部
正常人群平均骨密度的 标准差
• 诊断骨质疏松 • 预测骨折风险
何时使用T、Z值
• 绝经后妇女和50岁以上男性的BMD报告原则
使用T 值 使用WHO 骨密度测量的分类标准
• 绝经前妇女和50岁以下的男性BMD报告原则
使用Z 值，不能使用T 值， 尤其是儿童。 Z 值≤ -2.0，表示：“骨密度低于同龄人” Z 值> -2.0， 表示：“骨密度在同龄人范围内”
疏松。
骨密度仪安全性
飞机、火车站安检 5~10mRad
一次腰椎、髋关节骨密度的放射剂 量：3.7mRad 一次全身扫描：0.37mR
X线胸片 30mRad
受检者所受的辐射微乎其微仅相当于做一次胸部X线片的三十分之一一周甚户至外更活动低，安全可靠
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双能X线骨密度仪工作原理和诊断标准麦档网
放射学方法测定体内骨矿物质密度BMD（Bone Mineral Density）和骨矿物质含量BMC（Bone Mineral Content）是目前评估骨质疏松的重要手段。
骨质疏松症最新的定义为，是以骨强度降低导致骨折风险增加的一种骨骼疾病。
作为骨密度测量的仪器，从最早的普通X线检查装置到光子吸收法的核医学设备，发展到广泛使用的双能光子吸收测定、超声检测和CT测定装置已经有50多年历史。
本文重点分析我院引进的HOLOGIC双能X线骨密度仪的工作原理和诊断标准。
1、HOLOGIC双能X线骨密度仪的工作原理
1、1我院引进美国“好乐杰”双能X线吸收仪（DXA），此台仪器为测量中轴骨的DXA，具有以下优势：
⑴、是目前的“金标准”诊断方法
⑵、是目前技术最成熟的测量方法
⑶、具有极好的重复性
⑷、辐射量低（效应剂量：1-3uSv），技术员接受的剂量很
小，主要来自散射，几乎无法测到，在扫描床1米以外的辐射剂量可
以忽略不计。
⑸、是多数流行病学研究采用的方法
⑹、DXA的BMD结果与骨折风险相关已被广泛认可
⑺、是多数临床药物学研究和疗效观察采用的测量方法。
1、2双能X线吸收仪工作原理
⑴X-线衰减原理：衰减是指在X线光束里光子数目的减少，衰减多少取
决于组织的密度与厚度。
组织越致密，它所含有的电子就越多，光子衰减也越大。
如果衰减的程度可以被定量的话，那么，组织的密度也可以被定量性地评估。
⑵双能量原理：在低能量（30-50keV）下，骨骼的衰减比软组织的衰减
程度要大，而在高能量（大于70keV）时，骨骼衰减和软组织的衰减是相当的，区分两种未知物体（骨和软组织)需要两种方式，即两种不同的X能量衰减方式。
因此，可以区分两种组织。
穿过受检部位的射线比例取决于X-线光子的能量、身体的密度、以及身体的厚度。
使用两个不同的X-线能量，DXA仪器分别记录在两种不同光子能量下的衰减曲线。
（3）、DXA系统组成：X线球管、校准器、X线探测器。
X线光子是由X 线球管所产生，X线球管含有阴极（负电荷）与阳极（正电荷），它们被包裹在一个真空管内。
X线球管的能量约有99%会散失为热能，不到1%的能量才会成为X线。
X线在到达所测部位之前，X线光束会被校准成为一道狭窄的扇形光束。
校准器是用来将散射的电子隔开，使其不能到达探测器上。
X 线光束穿过受检部位，然后被该部位的骨骼与软组织选择性地衰减掉。
当X 线光束离开病人后，它会穿透过X线探测器，穿过身体之放射线的强度会被转化成电子信号而被记录下来。
2、HOLOGIC双能X线骨密度仪诊断标准
2、1标准化评分概念
（1）T值和Z值
中轴DXA测量结果包括T值和Z值
T值和Z值作为标准化评分，将不同的扫描仪所测量的BMD结果转化成共同的计算机单位
（2）T值：是指所测量值高于或低于正常青年参照人群的平均BMD值的标准差
即：T值=（BMD所测值-BMD正常青年人群参考值）÷SD正常青年人群参考值
T值有助于分析受检者所测得BMD是否正常，T值用于绝经后妇女和50岁以上男性的骨质疏松症的诊断。
（3）Z值：是指所测值高于或低于同年龄、性别参照人群的BMD平均值的标准差数
即：Z值=（BMD所测值-BMD同年龄人群参考值）÷SD同年龄人群参考值
Z值有助于分析受检者所测值是否低于同龄人群的骨密度范围，尤其在骨密度很低时，Z值用于儿童、绝经前妇女和50岁以下男性，但是Z值不能用于WHO的骨质疏松症的诊断。
2、2骨密度测量在骨质疏松症诊断中的应用
WHO诊断标准适用于：
（1）女性围绝经期及绝经期和男性≥50岁，均使用T值诊断，诊断标准如下（选择T值最低的部位诊断）：
1、骨密度值即T值≥-1.0，骨密度正常
2、-2.5＜T值＜-1.0，低骨量（低骨量≠骨丢失）
3、T值≤-2.5，骨质疏松症
4、T值≤-2.5并伴有脆性骨折史，严重骨质疏松症
注意：WHO诊断分类不适用于健康绝经前妇女
（2）、女性（20岁-绝经）和男性（20-50岁），均使用Z值，其骨量评价标准如下：
1、Z值≤-2.0，低于同龄人骨密度范围
2、Z值＞-2.0，在同龄人骨密度范围内
注意：严格按照诊断及评价标准规范诊断报告！
（3）儿童和青少年的骨质疏松症的诊断
对于5-19岁的男性和女性，检测骨密度时应检测椎体和全身骨矿含量和骨密度。
因为在生长期，髋部随着生长变化很大，因其没有可重复性而不适合作为检测部位。
儿童正常生长或是发育延迟需要根据绝对身高、年龄相关身高，或者与年龄、性别相关骨密度的升高或身高特异性Z值来比较校正。
所以不能单独根据骨密度测量来诊断，临床诊断需根据：临床骨折史、低骨矿含量或低BMD来诊断。
低BMC或BMD定义为：Z值小于等于-2.0（儿童不能用T值）。
注：临床骨折史包括，下肢长骨骨折、椎体压缩性骨折、两个以上上肢长骨骨折
（4）儿童BMD检查的指征
1、原发性骨病或潜在的继发性骨病
例如：慢性炎性疾病、内分泌紊乱、儿童期恶性肿瘤史或器官移植病史（不包括肾）。
2、重型地中海贫血。
3、慢性制动，例如：脑瘫。
总之，双能X线骨密度仪是诊断骨质疏松症的金标准，无论在骨质疏松症的诊断、监测、评价骨折风险上都有绝对的优势。
深入地学习与开展骨密度这项技术，并且通过广泛地宣传教育，我们能够将因骨质疏松症导致的骨折病人防患于未然。
通过不断临床研究观察，将骨质疏松症病人的治疗效果达到最佳，最大限度地降低病人的痛苦。
作为骨密度测量专业人员，我们必。