骨質密度掃瞄儀  BMD
BMD骨質密度之簡介
一. 前言 二. BMD的含意
三. 骨質結構之解剖機轉概要 四. 與骨質結構有關之三種賀爾蒙
五. BMD骨質密度偵測儀之原理 六. 骨質密度問卷調查表的建立
七. BMD操作方法 八. BMD診斷
九. 骨質疏鬆後所產生的併發症


一. 前言

骨質疏鬆的預防,在近幾年,漸受一般民眾的重視,因而各地區診所及醫院均陸續引進骨質密度偵測儀作為測量骨質結構正常與否的工具。本院骨質密度偵測儀採用Norland廠牌,對偵測骨質異常將會有所幫助,對骨質疏鬆之預防發揮最大的功效。

二. BMD的含意

BMD (Bone Mineral Density)指骨頭內礦物質之密度,包含鈣與磷二種物質,骨質密度偵測主要以鈣質的流失情況為主。

三. 骨質結構之解剖機轉概要

骨質結構是由皮質骨(cortical)及小樑骨(trabecular)所組成。外層之皮質骨質地堅硬,內層之小樑骨構成許多小樑形狀類似海棉,故又稱海棉骨。骨頭內99%之含鈣量均存在於骨小樑。全身骨骼所分佈之皮質骨及小樑骨均不同。長骨負責身體苛重,皮質骨較厚,小樑骨集中在兩端,短骨的皮質骨較薄,小樑骨分佈較平均;扁平骨如頭顱骨皮質較厚,肋骨則很薄,耳小骨幾乎都是皮質所構成。下為骨骼內皮質骨及小樑骨分佈情形:

T-SPINE CORTICAL
25%
TRABECULAR
75%
L-SPINE CORTICAL
34%
TRABECULAR
66%
FEMUR NECK CORTICAL
50%
TRABECULAR
50%
FEMUR HEAD CORTICAL
75%
TRABECULAR
25%
FOREARM CORTICAL
95%
TRABECULAR
5%
WRIST CORTICAL
75%
TRABECULAR
25%

在幼年時期骨骼形成速度比分解速度快,青春期的少年男女由於骨內激素增多,使大量的新骨積存,特別是在皮質骨,這些階段的孩童生長迅速,青春後期以及剛成年的時候新骨生成現象依舊持續著。主要是在小樑骨方面,使骨骼的密度(重量)增加。30歲以後人體開始老化,骨骼再造過程中,鈣從骨骼移出比積存的量多,骨質結構就會有開始減少現象。婦女在停經後會因雌性激素停止分泌,使骨質流失速度加快。

四. 與骨質結構有關之三種賀爾蒙

a. 甲狀腺分泌之抑鈣素︰促使鈣質進入骨骼中以及使骨骼內鈣含量不外 移至血液中。
b. 副甲狀腺素:使鈣質由骨骼中移出進入血液中,補充血液內鈣含量。
c. 維生素D:由副甲狀腺控制,可在腎臟內自行製造,陽光照射亦可增加維生素D的吸收,促進腸胃吸收含鈣量高之食物並送入骨骼中。 以上三種荷爾蒙素在正常狀況下是息息相關的。

五. BMD骨質密度偵測儀之原理

X-ray Tube 100kv 時產生X光射源→Samarium(100 kev高能階及46.8 kev低能階)X-ray souce→Collimate 0.9口徑→床板(Table)→人體→二組Detector接收→電腦校正計算出BMD。骨質密度儀在靜止狀態時其kv維持至70kv,此時無法產生x-ray souce,Scan時kv必須提升至100kv才有x-ray souce射源產生。x-ray souce必需先經由samarium之金屬鍵,將x-ray分為46.8kev低能階及78kev之高能階,二種能階可將人體組織區分為骨骼、瘦肉、肥肉,可減少因單能階所產生二種組織結構不是骨骼就是肌肉,其偵測準確度較差的缺點。x-ray souce經由0.9mm大小口徑的collimetor,如鉛筆筆心一般大小,其輻射劑量非常低,是唯一不需屏蔽的X光機種。X光經由人體組織對二種不同能階所產生之衰減係數,由電腦校正將瘦肉、肥肉區域排除只計算出骨骼之密度。

六. 骨質密度問卷調查表的建立

在操作骨質密度儀過程中,必須先了解受檢者有那些不良嗜好,如抽煙、喝酒、喝咖啡及其他與骨質疏鬆有相關的因素,如家族史、運動量、停經年齡、卵巢切除、胃腸疾病、甲狀腺﹒副甲狀腺異常或常期服用藥物、糖尿病、洗腎、風濕性關節炎等,以上種種原因與骨質疏鬆雖不是絕對有關,但均有產生骨質異常的可能。產生骨質疏鬆的原因如下:

a. 不良嗜好:有長期抽煙,喝酒喝咖啡的習慣者,雪血液中PH值為7.3弱鹼現象,含鹼度過高時會促使鈣質流失無法吸收,是有可能造成骨質異常。
b. 家族史:骨質異常與家族性遺傳是否有絕對的關係,現還無法證實, 但 家族中飲食習慣,有可能造成因攝取含鈣不足的食物,而產生骨質異常的現象。
c. 運動量:很少運動的人其血液中含氧量會下降,含鹼度就會升高,因此比一般喜歡運動的人容易骨質異常。如太空人,從外太空回來後偵測骨質密度,大部份均發現有骨質疏鬆現象。
d. 停經年齡:停經年齡過早或因卵巢切除造成提早停經,體內雌性激素減少或停止,其骨質疏鬆比一般人快,因雌性激素有增加鈣質的吸收功能。
e. 胃腸疾病:如消化性潰瘍,腸胃道吸收功能較差,鈣質容易流失。
f. 甲狀腺:其分泌之抑鈣素可增進鈣質的吸收,將多餘的鈣送人骨頭中,如有甲狀腺疾病會造成吸收鈣質功能減低。
g. 副甲狀腺:副甲狀腺異常會加速鈣由骨骼內移出到血液中。
h. 其他因素:糖尿病、洗腎、風濕性關節炎均會造成鈣質吸收較差或加速流失造成骨骼異常。

七. BMD操作方法(NORLAND廠牌的操作)

骨質密度測量儀可測量全身任何部位的骨骼結構,但現今骨密度正常標準值只有腰椎及髖關節建立標準正常數值,其主要原因是腰椎為骨質結構中(Trabecular Bone)比率較高,其骨質流失時偵測較準確。但超過50歲的中老年人其骨質退化增加,電腦無法判定退化處之骨刺與炎症的反應,此現象往往會出現骨質密度檢查結果偏高,所以50歲以上之中老年人應加照常規腰椎X光,作為輔助診斷,如腰椎X光片骨質結構完整,骨密度正常,其真正代表骨質結構為正常現象。如腰椎X光片發現退化性關節病變,骨密度偵測正常,此現象必須考慮其正確性,進一步腰椎側位骨密度檢查,偵測其骨質結構是否異常。髖關節雖其Trabecular和Cortical各佔百分之50,因需支撐全身重力,骨折機會相對較大,故腰椎BMD有異常時也必需了解髖關節是否也有骨鬆現象。

八. BMD診斷(Norland廠牌):

QUI/Stiffness T-score
Category
T > 1.014
Normal
T=0.911∼1.014
Grade 1 Osteoporosis
T=0.807∼0.911
Grade 2 Osteoporosis
T=0.704∼0.807
Grade 3 Osteoporosis
T=0.600∼0.704
Grade 4 Osteoporosis

診斷標準 〉1.014為正常,〉0.911為Grade I,〉0.807為Grade II,〉0.704為Grade III,〉0.606為Grade IV,根據John等人論文(1)指出,骨質密度偵測標準值之制定方法,是由年輕成人骨質密度平均值以下,一個標準偏差(Standard Deviation SD) 仍屬正常。1-2.5SD以內為骨質減少(osteoporosis),在經由長規X光片輔助診斷得知,平均值以下1個SD以內均屬正常現象,骨質密度在此區域內統計達四成,因而依據John等人之論文及觀察長規X光片及BMD二者的關係,將BMD診斷標準改為0.911 g/c㎡以內為正常現象,0.91-0.807為骨質減少現象,0.806以下為骨質疏鬆現象。

九. 骨質疏鬆(osteoporosis)後所產生的併發症

鈣是人體不可或缺的營養素之一,血液中的鈣一旦缺乏,人體內心臟和腦均不能維持正常功能運作,故必須由骨骼中攝取鈣質,促使整個生命能正常運轉,因骨骼內鈣質流失,嚴重時造成骨質疏鬆的現象,骨折的發生率較高。除此之外,缺乏鈣也會產生其他的疾病,正常下細胞內含鈣量為1個鈣質,細胞外則為1萬個鈣質,如此才可鈣發出信號促使細胞產生分裂活動,接收電流及發出電流等活動,生命才可正常運轉;但若是血液中含鈣量減少,必需由副甲狀腺來控制骨骼中之鈣移往血液,補充不足的鈣。當骨骼中鈣移往血液時,並非只是血液中所需不足的鈣,而是流出更多的鈣含量,一部份供應不足;另一部份鈣含量則無法代謝,因而進入細胞內,使細胞內鈣含量增加,無法使細胞內外保持萬分之一的濃度,使人體免疫機能、神經傳導、心臟血管均受到影響,這些方面的疾病因而漸漸產生,所以多服用含鈣量飲食,多運動,可增加鈣質之吸收,如食用鈣含量過多,腸胃道自然的將之排出,不會有任何影響,當體內鈣含量減少時就會從骨骼中攝取,進而產生骨質疏鬆的現象。