超声骨密度仪

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特点
自90年代以来，用定量超声技术衡量骨骼健康状态得到快速发展。因为这种设备较X线密度测量仪价廉、便携、操作简单、无辐射、精确度高等特点，可以检测人体骨密度、骨强度等生理学参数，对儿童生理发育，老人骨损、骨折风险的预防有很大的参考价值和指导价值。除此以外，还可用于临床药效观察和流行病学调查。
原理
其基本原理是从骨的一侧向另一侧发射超声波，接收通过骨和软组织后幅度衰减的超声波，测出与骨密度和骨的微结构密切相关的两个参数—超声声速（SOS）和超声频率衰减（BUA），用以分别计算骨密度和骨强度等。
参数
超声声速（SOS）：指超声波在骨骼传送的数值(M/sec)。
超声频率衰减（BUA）：是由于骨及软组织对声波吸收和散射而使超声能量信号减低。
骨质指数（BQI）、量化超声指数（QUI）（也称骨硬度）和骨矿物质密度（BMD）：通过测量SOS和BUA，计算得到。
内置的处理器将被测者的估测BMD结果和参照数据库进行比较,而产生T值。BMD是测量骨密度的国际标准,T值可以帮助发现被测者的骨折的危险。
1. T值：将测得值与正常年轻人的骨峰值比较得出的值，差值越小，骨质量越好。用于诊断骨质疏松；预测骨折风险；监测疗效。
1) 正常值：在-1标准差（SD）以上。建议：保持良好的生活方式和饮食习惯。
2) 骨质减少：-1SD～-2.5SD。建议：多吃含钙高的食物，如牛奶、豆制品、鱼虾等、或补充钙片，并适量运动；女性如已停经，应采取一些药物治疗，必要时就医治疗。
3) 骨质疏松症：-2.5 SD以下 
。建议：进一步检查和治疗。
4) 严重骨质疏松：-2.5 SD以下并且合并脆性骨折。建议：进一步检查和治疗。
2. Z值：将测得值与同年龄的人群比较得出的值，差值越小，骨质量越好。用于判断骨质疏松危害程度；青少年成长评估。
临床应用
1. 体检中心
超声骨密度仪具有检测方便，没有射线损伤，是目前唯一可广泛应用于普查、复查，动态观察骨密度变化状态和及时预告并发症的发生风险的仪器。当女性停经之后，男性65岁以后即要进行骨密度检查，每年1-2次，根据检查情况制定预防措施，可达到减慢骨质疏松的发展，防止骨关节病及骨折的发生。
2. 儿科
主要应用于有以下原因导致的儿童营养缺乏症及疾病的检测、辅助诊断，病因分析和治疗观察。包括：钙缺乏症、维生素A、D、C和K缺乏症、锌缺乏症、性早熟、性发育延迟、铅、镉及维生素D中毒、生长激素（GH）缺乏等。这些疾病及不健康状态都会引起儿童骨发育异常和骨矿质缺乏，可通过骨密度检查发现，并可通过治疗观察分析病因，提高预防治疗效果。
3. 妇产科
孕期及哺乳期骨密度的变化是因为胎儿及婴儿的生长发育需要大导致的，如没有相应增加钙的摄入，骨钙被大量溶出，会导致其骨钙缺乏。超声骨密度因无辐射，可以分阶段多次观察孕期、哺乳期骨密度的动态变化，是指导营养补充和防治胎儿、婴儿缺钙及孕妇、乳母骨质疏松等不可缺少的诊疗手段。
4. 内分泌科及老年科
骨质疏松症是中老年人最常见的骨退行性疾病，既与内分泌变化有关，也与遗传及钙等营养缺乏有关。骨质疏松症引起的骨关节疼痛和骨折是临床多发疾病。如腰背椎骨变形，椎间盘病，椎体骨折，颈椎病，四肢关节及骨疼痛，腰椎、股骨颈、桡骨骨折等。
5. 骨科
对有骨关节疾病及骨折的中老年人进行骨密度检测已是常规检查项目。一些骨代谢性疾病和遗传性疾病可通过骨密度检测提供诊断依据，包括：成骨不全症、石骨症、婴儿骨皮层增生症、磷酸酶病等。
分类
根据测量部位的不同主要分为两类。
1. 跟骨：主要检测部位为跟骨。内部结构由脚踏板、脚拇指定位杆、超声探头定位装置、脚后跟挡板构成。如图1所示。
1) 使用方法
被检测者的左脚（或右脚）放于脚踏板上进行调节固定，扫描仪的辐射光束自动扫描被检查者跟骨的小梁骨部位，在显示屏上显示检测结果，从而对被检测者骨质量进行自动测量。
2) 优势：搬移和外带方便，占用空间小；无需定期校正，操作简便。
2. 多部位：主要检测部位为髋骨、腔骨、指骨及桡骨等。结构图如图2、图3所示。
1) 使用方法
让被检测者躺在床上，用超声探头扫描仪的辐射光束扫描被检查者的感兴趣区域，在显示屏上显示检测结果，从而对被检测者骨质量进行自动测量。检测结果如图4所示。
2) 优势
选用桡骨、胫骨等，易操作，速度快，扫描时间20秒，在快速的前提下尽可能的测量更多点数，保证数据的准确度和重复性，方便大规模数据筛查。并且选择桡骨等除操作方便外，还不会发生交叉感染，如选用跟骨测量，则可引起脚气、足癣等霉菌性疾病互相传染，同时操作不方便。婴儿、儿童、成年、老人均可使用。
注意事项
1. 20岁以下的人，建议不检测骨密度。
2. 如果双腿有骨折，或者是双腿有做关节置换，建议不检测骨密度。
3. 脚跟有皮肤溃烂，建议不检测骨密度。
优点
1. 无创、无辐射
骨质分析仪测量骨密度较X射线骨密度测量仪有明显的优势，特别是无辐射性，可完全避免X射线骨密度仪的致癌、致畸副作用，尤其是在胎儿、儿童青少年时期，由于细胞生长活跃，DNA极易受到射线的损伤而发生癌变。老年人则因受损细胞修复能力降低也使癌变机率增加。因此，应尽量避免在孕妇、儿童青少年和老年人中使用X射线仪器。而超声骨密度仪没有任何射线，适用于儿童、孕妇、老年人的骨密度检查，安全可靠。
2. 较高的准确度和重复性
采用双向发射双向接收的反向技术，同时取得两个等距离的声速值来提示超声器件与被测骨的平行状态。两个声速值分别用不同颜色的色带在测试界面显示出来，结果可视，方便操作。可视的定位系统，确保测量的准确性和重复性。
超声骨密度仪要求
1. 性能要求
1) 声工作频率
应给出标称声工作频率，实际的声工作频率与标称工作频率的偏差应不大于±15%
2) 超声速度（SOS）
应能测量媒质中的声速，其误差应不大于±2%，测量重复性应不大于±1%。
3) 宽带超声衰减（BUA）
如果具备宽带超声衰减（BUA）的功能，应标识宽带超声减弱（BUA）时所采用的频率范围，用起始频率和终止频率表示。宽带超声衰减（BUA）的测量重复性应不大于±5%。
2. 电源电压适应能力
1) 采用交流电源供电时，在额定电压±10%的范围内，仪器应能正常工作。
2) 采用直流电源供电时，在额定电压±15%的范围内，仪器应能正常工作。
3. 连续工作时间
1) 在常温下，采用交流电源供电时，连续工作8h以上，仪器应能正常工作。
2) 在常温下，采用直流电源供电时，连续工作2h以上，仪器应能正常工作。
4. 功能要求
1) 应能设置日期、时间、患者年龄和性别。
2) 测量结束后应能选择打印菜单打印测量结果。
3) 超声骨密度仪应有根据SOS和（或）BUA计算的综合评价人体骨密度等的量，如T值及Z值或其他量。
4) 应有功能确认程序。
扩展阅读
[1] 甄晓晖, 王明泉, 葛晶晶. 超声波检测骨密度技术研究[J]. 生物医学工程学进展, 2009, 30(01): 25-28.
[2] 王雄飞, 徐萍. 超声波骨密度仪校准方法的探讨[J]. 计量与测试技术, 2009, 36(08): 46-47.
[3] 张婧涵, 殷衡基. 关于骨密度仪测量准确性的探讨[J]. 中国医疗器械信息, 2010, 16(04): 14-16+20.
[4] 刘嘉庆, 顾韵菁. 超声波骨密度测量技术的最新进展[J]. 生物医学工程学进展, 2010, 31(02): 120-122.
[5] 官辉煜. 超声骨密度仪检测方法的探讨[J]. 现代测量与实验室管理, 2010, 18(04): 6-7+5.