关键词： 光密度测定法，X线(双能量X线吸收测定法)；大鼠，SPRAGUE-DAWLEY；骨密度

【摘要】目的探讨双能X线吸收法 (DXA)测量大鼠骨密度(BMD)的精密度和准确度及大鼠去卵巢后骨丢失的敏感区域。方法用扇形束DXA(QDR4500A)重复测量16只SD大鼠不同骨胳区 域BMD的变异系数(CV)评价精密度；测量40只大鼠骨矿含量( BMC)与骨灰重比较评价准确度；与假手术组比较测定大鼠去卵巢后不同骨胳区域 骨丢失率的变化选择骨丢失敏感区域。结果 DXA测量BMD的CV为全身(0.71±0.44)%，腰椎(0.82±0.53)%，股骨(0.52 ±0.27)%，胫骨(0.81±0.11)%，股骨和胫骨的各亚区(1.46±0.26)%；BMC 与骨灰重呈高度正相关(r=0.984～0.855)，BMC显著低 于骨灰重(P＜0.001)；生长期大 鼠去卵巢14周与假手术组BM D比较，腰椎(-7.03%)、股骨远端(-9.03%)和近端(-7.49%)及胫骨近端(-11.7%)BMD显著减少 ，胫骨远端BMD显著增加(8.82%)。结论DXA测量大 鼠骨量是精密和有效的方法，胫骨近端干骺端和股骨远端干骺端是大鼠去卵巢后骨丢失最敏 感区域。

Evaluation of rat bone mass measurement by dual-e nergy X-ray absorptiometry and determination of sensitive regions of bone loss in ovariectomized rat

WU Xianping

(Institute of Metabolism and Endocrinology,Hunan Medical University,Changsha 410011)

LIAO Eryuan

(Institute of Metabolism and Endocrinology,Hunan Medical University,Changsha 410011)

LU Zeyuan,et al.

(Institute of Metabolism and Endocrinology,Hunan Medical University,Changsha 410011)

【Abstract】ObjectiveTo prode into the precision of bone mineral density (BMD), the accuracy of bone mineral conte nt (BMC) and the sensitive regions of interest (ROI) of bone loss in ovariectomi zed (OVX) rat by dual-energy X-ray absorptiome try (DXA).Meth odsThe preicsion of variation coefficient (CV) in measurement of BMD at various skeletal regions was repeatedly dete rmined in 16 SD rats by fan beam DXA. The accuracy of BMC by DXA measurements w as assessed in comparison with thd ash weight at differe nt skeletal sites in 40 SD rats. The change in bone loss rates was assessed at various skeletal regions by comparing the BMD of OVX and sham-operated rats at 14 weeks and the sensitive regions of bone loss were chosen.Res ultsThe CVs for BMD measured by DXA were a s follows, (0.71±0.44)% (x±s) for whole skeleton, (0.82±0 .53)% for lumbar spine, (0.52±0.27)% for femur, (0.81±0.11)% for tibia, an d (1.46±0.26)% for the regions of interest. There were highly significant corre lations between in vitro DXA measurements of BMCs and ash weights of the femur, tibia and lumbar spine (r=0.984,r=0.970, and r=0.855 respectively). DXA-measured BMCs at all skeletal sites were significantly lower than those of ash weights (P＜0.001). AsignificantBMDdecreasewasrevealedatlumbarspine (-7.03%, P=0.014), distal femur (-9.03%, P＜0.001), proximal femur (-7.49%, P=0.001), and proximal t ibia (-11.7%, P＜0.001) in OVX group at 14 weeks as compared with the sham-operated group. However, the OVX group showed a significant i ncrease in BMD a t distal tibia (8.82%, P=0.006) as compared with sham-opera ted rats.ConclusionThe proximal tibia and dis tal femur are the most sensitive regions for detecting bone loss in ovariectomiz ed rat by DXA.

【Key words】Densitometry, X-ray; Rats, Sprague-Da wley; Bone density

(Chin J Endocrinol Metab, 2000,1 6:212-215)

国外学者用笔形束双能X线吸收仪(DXA)对大鼠的骨量、骨丢失等进 行研究^〔1-3〕，但不同类型的仪器和实验室及操作者之间 所得结果不尽相同。本研究用扇形束DXA测定大鼠不同骨胳区域骨量的精密度(CV )和准确度(与骨 灰重比较)及鼠去卵巢后不同骨胳部位骨丢失敏感区的选择进行了探讨，报告如下。

材料和方法

一、材料

QDR4500A型扇形束DXA骨密度仪(美国Hologic公司)，电子分析天平，马福炉和SD大鼠(购自 中国科学院上海实验动物中心和湖南医科大学实验动物学部)。

二、方法

1.DXA测量骨矿密度(BMD)的精密度(CV)：SD大鼠16只，体 重为202～468 g ，经腹腔注射3.0%戊巴比妥钠麻醉后，每只鼠重复5次测量全身BMD，求得平 均CV作为DXA测量全身BM D的精密度。然后处死大鼠取第4至6腰椎(L_4-6)、股骨和胫骨(各16根)分别重复5次 测量BMD，股骨和胫骨测量分析图像的方法见图1，分别求得各骨胳及其亚区BMD的平均CV。另取2只大鼠处死后保存于-20℃，每天各测量全身BMD一次，连续20天的批 间CV分别为1.12%和0.99%。该仪器测量人体腰椎假体标准模型(2.5年)的批 间CV小于0.36%。

2.DXA测量离体骨骨矿含量(BMC)与骨灰重的比较：SD大鼠40只，处死后取第4至6腰椎(L _4-6)椎体、股骨和胫骨，先用DXA测得各骨胳的BMC(g)，再置马福炉中灰化后用电子分 析天平称量各骨胳的灰重(g)，将BMC与灰重配对比较。

3.鼠去卵巢模型的建立：3月龄SD大鼠20只分成两组，各10只，两组鼠的体 重分别为(221.5±8.2)g和(225.6±7.0)g，麻醉后用DXA测得全身BMD分别为(0.146±0.006)g/cm²和(0.145±0.005)g/cm²，两组之间的体重和 BMD差异均无显著性。去卵巢(OVX)组即从腰背部手术 切除双侧卵巢，以相同方式找到卵巢但未切除为假手术(Sham)组。去卵巢饲养14周后再 行测量，OVX组平均体重(310.7±22.6)g，Sham 组(262.2±16.0)g，两者差异有显著性(P＜0.001)。然后处死鼠取L_4-6椎体及双侧股骨和胫 骨，用DXA测量其BMD，股骨和胫骨各等分成7个感兴趣区(ROI)(图1)。

三、统计学处理

各指标的计量数值以±s表示，各指标的显著性差异用t检验，B MC与骨灰重之间的比较用相关与直线回归分析和配对t检验。

结果

一、离体股骨和胫骨测量图像分析方法(图1)

图1DXA测量大鼠离体股骨和胫骨的分析图像

Fig 1Analysing images of rat fem ur and tibia in vitro by DXA

按股骨和胫骨测量图像的长度，将其等分成7个区(R1～R7)， 各区被称为 感兴趣区(ROI)，分别测量各区的BMD，此分析方法是将各骨胳富含松质骨或皮质骨的成分相 对划区，并基于松质骨和皮质骨两者在代谢速度上的差异，从而发现去卵巢后骨丢失的敏感 区域(表1)。

二、DXA测量大鼠不同骨胳区域BMD的精密度(CV)(表2)

结果显示DXA测量大鼠绝大多数骨胳区域BMD的平均CV小于1.5%，95%可信 区间范围在2%以内，说明DXA的测量精密度良好。其中大鼠全身、离体腰椎骨、整体股骨和 胫骨的平均CV小于股骨感兴趣区(FROI)和胫骨感兴趣区(TROI)，说明DXA 测量鼠全身、离体腰椎骨、整体股骨和胫骨BMD的精密度略高于各感兴趣区。

三、离体骨不同骨胳的BMC与灰重的比较

DXA测量离体腰椎骨、整体股骨和胫骨BMC与其灰重的比较见表3，各骨胳的BMC平均值均显 著低于骨灰重(均为P＜0.001)。直线回归分析显示，BMC与灰重 的 回归方程股骨为y=0.045+1.405x，两者的相关系数(r)为0.984；胫骨为y=0.047+1.3 50x,r=0.970；腰椎骨为y=0.085+1.158x ，r=0.855。各骨胳的BMC与灰 重均呈高度正相关，其回归方程的系数截距均a＞0和斜率均b＞1，a与0及b与1的t 检验均有极显著差异(均P＜0.001)，说明DXA测得的各骨胳BMC始终 低于骨灰重，BMC与灰重之间存在恒定的系统偏差。大鼠去卵巢14周后与假手术组比较，腰椎、整体股骨及其远端(FROI-1、2)和近端(FROI-6 、7)各两个区域、胫骨近端一个区域(TROI-1)BMD显著丢 失，其 中以松质骨组成占优势的TROI-1(-11.7%)和FROI-2(-9.03%)骨丢失率最大；全身 、股骨中段(FROI-3～5)和整体胫骨及其中段(TROI-2、4、5)部分区域BMD无显著性变化； 去卵巢后以皮质骨组成占优势的胫骨中段TROI-3(5.15%)和远 端的TROI-6(4.51%)及TROI-7(8.82%)BMD显著增加。

表1去卵巢与假手术组比较不同骨胳区域的BMD(