骨質疏松癥（OP）發病率逐年增加，骨質疏松性骨折引發的高致殘率及高致死率已成為我國乃至全球面臨的重大醫療衛生問題。放射性核素 99m 锝-亞甲基二磷酸鹽（99mTc-MDP）骨定量測定能提供全身或局部骨骼骨代謝或轉化的信息。本文就放射性核素 99mTc-MDP 骨定量測定方法進行簡述，以期能為臨床診療提供參考。
引用本文： 姚玉唐, 歐曉紅. 99m 锝-亞甲基二磷酸鹽骨定量測定在骨質疏松癥中的研究進展 . 生物醫學工程學雜志, 2017, 34(5): 812-816. doi: 10.7507/1001-5515.201702007 復制
引言
骨質疏松癥（osteoporosis，OP）是以骨量減少、骨的微觀結構退化為特征，導致骨脆性增強和骨折危險度增高的一種全身性骨骼疾病。目前全球約有 2 億人患有骨質疏松癥[1]。根據 2010 年的調查，我國骨質疏松性骨折患者達 233 萬例次，其中髖部骨折 36 萬例次，椎體骨折 111 萬例次，其他骨質疏松性骨折 86 萬例次，為此醫療支出 94.5 億美元[2]。骨質疏松癥引起的骨折在目前常見疾病中位于第 7 位，引發的高致殘率及高致死率嚴重威脅著中老年人的健康[3]，明顯加重了患者及社會的醫療、經濟負擔。
骨骼通過骨重塑不斷自我更新。骨重塑過程中主要涉及兩種活性細胞——成骨細胞及破骨細胞。成骨細胞在由破骨細胞介導陳舊骨組織吸收的地方形成新的骨組織。當骨吸收大于骨形成時，骨骼開始出現骨量丟失，持續下去將進展為骨質疏松并可引起嚴重并發癥。目前臨床上通過骨重塑或骨轉換定量測定反映骨骼代謝或轉換情況，從而預測骨質疏松患者骨折發生風險或評價骨質疏松的治療效果。臨床常用的骨轉化定量測定方法主要有雙四環素標記測量法、雙能 X 射線吸收測定法（dual-energy X-ray absorptiometry，DXA）及骨轉化標記物測定法（bone turnover markers，BTMs），其中雙四環素標記測量法為有創檢查，而另外兩種方法并不能提供特定區域骨骼的信息及預測其骨折風險。放射性核素 99m 锝-亞甲基二磷酸鹽（99mTc-methylene diphosphonate，99mTc-MDP）骨定量測定是一種近年新興的骨轉換定量測定方法，該方法有望克服前述方法的缺點。本文就非放射性核素骨定量測定法作簡要回顧，并對 99mTc-MDP 骨定量測定最新進展進行簡述，期望能為臨床診療選擇提供參考。
1 非放射性核素骨定量測定法
雙四環素標記髂嵴骨活檢是測量骨轉換活性的金標準[4]，但是骨活檢是一個侵入性檢查，相對花費較高，測量部位僅限于髂嵴。當評估骨質疏松癥療效時，需要進行連續骨活檢，使其應用受限。DXA 測量骨礦物質密度（bone mineral density，BMD）在骨質疏松癥患者的診斷和監測中有著重要意義[5]。目前除了利用 DXA 測量 BMD 來診斷骨質疏松癥以外，在骨質疏松癥患者開始治療后，BMD 測定還可以監測骨重塑的效果，幫助判斷治療后患者的脊柱和髖部的骨密度是否增加。但是臨床上對骨質疏松療效進行評估時，對于測量 BMD 的臨床價值仍存在爭議[6]，因為某些患者可能需要好幾年才能觀察到腰椎 BMD 明顯的變化，而且骨關節炎等因素也會影響 BMD 的測定。
血清和尿液 BTMs 的測量也是臨床上用以評價骨轉化活性的常用手段[7]，如：測量骨吸收指標Ⅰ型膠原交聯氨基端肽區（typeⅠ collagen cross-linked N-terminal telopeptide，NTX）或羧基端肽區（C-terminal telopeptide，CTX）、骨形成指標骨特異性堿性磷酸酶（bone-specific alkaline phosphatase，BALP）或 Ⅰ 型前膠原 N 端前肽（N-terminal propeptide of typeⅠ collagen，PINP）等。骨質疏松癥患者治療后 BTMs 可見快速而明顯的變化，但是某些 BTMs 存在明顯的日節律，導致不同時段測定的結果有較大的變異[8]，給療效的判讀帶來困擾。而且 BTMs 提供的是全身骨骼的骨轉化活性，并不能提供臨床感興趣部位骨骼的信息，比如脊柱、骨盆或者四肢等特定區域的骨骼信息。
2 放射性核素骨定量方法
放射性核素顯像劑中以 99mTc-MDP 為代表的親骨示蹤劑的使用，為骨代謝的研究提供了一種新的技術方法。99mTc-MDP 在骨骼中的攝取確切機制尚未完全闡明，目前推測該化合物通過化學吸附方式與骨骼中的羥基磷灰石晶體表面結合或通過有機基質結合方式與未成熟的骨膠原結合，而成骨細胞活性與局部血流量是影響 99mTc-MDP 攝取的主要因素。注射 99mTc-MDP 后，通過測量沉積在骨組織的羥基磷灰石晶體表面放射性標記物的活度可推測骨血流量及成骨細胞活性[9]。近年來很多學者使用 99mTc 標記的示蹤劑進行實驗模型和動物體內定量研究，結果顯示定量分析的錯誤率均小于等于 10%[10]，這表明在臨床上使用放射性親骨示蹤劑進行骨定量測定是可行的。自 1978 年 Fogelman 等[11]提出 24 h 全身骨骼滯留（24 hour-whole bone retention，24 h-WBR）測定至單光子發射計算機斷層/計算機斷層顯像（single-photon emission computed tomography/computed tomography，SPECT/CT）出現之前，放射性核素骨定量通常使用骨攝取率、骨血漿清除率（skeleton plasma clearance，Kbone）作為定量指標。隨著分子成像的進步，研究人員又開發了多種影像定量生物標志（quantitative imaging biomarkers，QIB）便于進行快速準確的測量[12]。標準化攝取值（standardized uptake value，SUV）是最常用的 QIB 之一，最早用于正電子發射斷層/計算機斷層顯像（positron emission tomography/ computed tomography，PET/CT）顯像中，現已可使用于 SPECT/CT[13-16]。
2.1 骨攝取率測定
最早的放射性核素骨攝取測量是以分室模型為基礎的利用 99mTc-MDP 測定 24 h-WBR 的方法[11]。如圖 1 所示，其理論基礎為血漿游離 99mTc-MDP 主要經由骨攝取與腎臟排泄兩條途徑清除，血漿游離 99mTc-MDP 總清除率（the total clearance，Ktotal）是 Kbone 與腎臟清除率（renal clearance，Krenal）之和：
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圖1
99mTc-MDP 骨攝取分室模型
Figure1.
Compartmental model describing bone uptake of 99mTc-MDP
該方法具體操作為：常規注射 2 MBq 99mTc-MDP，5 min 后使用全身計數儀測定全身放射性計數作為總計數，24 h 再測定全身計數作為骨骼計數。24 h 與 5 min 計數的比值為 24 h-WBR。這種方法的缺點為無法區分來自骨骼或軟組織的計數以及檢查時間過長。
多位學者對該方案做出了改進，其中 D’Addabbo 等[17]使用雙探頭 γ 相機取代全身計數儀采集放射性計數：在注射 99mTc-MDP 740 MBq 后分別在 30 s 和 4 h 時行全身骨掃描；選取 4 h 全身骨顯像圖像，并圍繞骨骼繪制感興趣區（region of interest，ROI），同時盡可能避免膀胱、腎臟及軟組織；將前后位骨骼 ROI 計數的幾何平均值作為整體骨骼的計數，與 30 s 全身掃描計數相比，獲得全身骨骼滯留（whole bone retention，WBR）。該方法簡便易行，但因無法排除 ROI 內軟組織影像致使結果偏高。后來 Brenner 等[18]進一步改進了設計方案：以注射放射性藥物 3 min 時全身掃描計數、內收肌 ROI 計數分別作為放射性總計數及軟組織基線計數；在 6 h 時分別測量全身骨骼 ROI 及內收肌 ROI 計數后，計算出 WBR。此法最大的變化是使用雙側大腿內收肌 ROI 計數來推算軟組織中的放射性計數，以獲得相對更準確的 WBR，稱為 Brenner 法。
2.2 骨血漿清除率測定
WBR 測定受到腎臟及骨骼功能的影響，在年老或腎功能降低以及某些罹患影響骨代謝疾病的患者中，WBR 并不能準確反映出骨骼攝取情況。Blake 等[19]證明在評價影響骨代謝的疾病病情或治療效果時，使用全身 Kbone 測定更能真實地反映骨骼代謝或骨轉換活性，并提供更多的信息。
2.2.1 骨血漿清除率曲線下面積法 2001 年 Park-Holohan 等[20]通過測量 99mTc-MDP 血漿清除曲線評估骨骼功能：在注射 99mTc-MDP 后 5 min 至 4 h 間多次進行血液取樣來測量各時間點結合 99mTc-MDP 的濃度并推算游離 99mTc-MDP 的濃度，通過 2～4 h 的游離 99mTc-MDP 的濃度值進行指數擬合得到游離 99mTc-MDP 血漿清除曲線，計算游離 99mTc-MDP 的血漿清除率曲線下面積（area under the plasma clearance curve，AUC）；用 99mTc-MDP 的注射劑量（the dose of injected tracer）（以 Q 表示）除以 AUC 就得到 Ktotal：
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由于游離 99mTc-MDP 的 Krenal 與 51鉻-乙二胺四乙酸（chromium-51 ethylene diamine tetraacetic acid，51Cr-EDTA）相同，而腎臟是 51Cr-EDTA 從血漿清除的唯一渠道，所以可以通過靜脈注射 51Cr-EDTA 后定期進行血液取樣的方法計算出腎小球濾過率（glomerular filtration rate，GFR）。如式（1）所示，用 Ktotal 減去 GFR 就可得到 Kbone，通常此法稱為 AUC 法。
2.2.2 改良 Brenner 法 使用 AUC 法測量 Kbone 的精確性也存在許多不確定性[19]。如前所述，AUC 法是基于游離 99mTc-MDP 2～4 h 的濃度值進行指數擬合，一旦血漿中 99mTc-MDP 達到平衡的時間延長，AUC 值就會被低估，這就會高估 Ktotal 和 Kbone，而且任何測量這些參數的系統誤差都會影響 Kbone 測量的精確性。
如圖 1 所示，Q 是軟組織滯留量（soft-tissue retention，ST）（以 ST 表示）及骨骼滯留量（bone retention，BR）（以 B 表示）與尿液排泄量（urinary excretion，UE）（以 U 表示）之和：
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如式（1）、（3）所示，可推出：
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Moore 等[21]將血樣定時采集與 γ 相機顯像結合簡化了測量步驟：在注射 99mTc-MDP 后，立即使用雙探頭 γ 相機對全身及雙側大腿進行動態采集，并分別在 1、2、3、4 h 采集靜態圖像。動態圖像和靜態圖像均使用相同的 ROI，利用經校正后的 1 h 內收肌計數占全身計數的比例與游離 99mTc-MDP AUC 作圖，根據式（4）所示，所得擬合線在橫軸的斜率為 Ktotal。根據式（5）所示，運用經膀胱和雙腎計數校正的全身計數與 AUC 作圖所得橫軸斜率則為 Krenal。再由式（1）就可推導出 Kbone。由于此法也是利用內收肌計數來計算軟組織計數，所以被稱為改良 Brenner 法。
2.2.3 Patlak 圖表法 Patlak 圖表法（Patlak plot method）是由 Patlak 創建的基于分室模型的圖形分析技術，其使用線性回歸來辨別和分析涉及不可逆攝取的示蹤物的藥代動力學[22]，常用于在注射放射性示蹤劑后評估其影像數據。
在全身骨顯像圖像中，在注射 99mTc-MDP 后的時間點 t，99mTc-MDP 在任何給定 ROI 的滯留量（retention in ROI）以 R（t）表示，是 B（t）和 ST（t）的總和：
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其中 B（t）是時間 t 時 Kbone 與游離 99mTc-MDP 的 AUC
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99mTc-MDP 在體內分布達到平衡時，ST（t）是示蹤劑在 ROI 中的分布體積 V 和示蹤劑（即游離的和結合的總 99mTc-MDP）在血漿中的濃度（the concentration of tracer in plasma）（以 P 表示）的乘積：
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將式（7）、式（8）帶入式（6）中：
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根據式（9）可導出：
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根據 Patlak 圖表法，以 ROI 中示蹤劑總滯留 R 與血漿中的示蹤劑濃度 P 的比值作為縱軸，以 AUC 與 P 的比值為橫軸；如式（10）所示，使用 2、3、4 h 時間段的值所擬合直線的斜率即為 Kbone。
有學者對 12 例參加特立帕肽臨床試驗治療絕經后骨質疏松癥的患者，分別用上述三種方法測量 Kbone[21]，結果提示這三種方法測量的 Kbone 有良好的一致性和準確性。其中 Patlak 圖表法的優勢在于不僅可以應用于全身骨骼，還可以應用于任何選定的區域。研究表明，骨質疏松癥患者治療期間及撤藥后骨顯像使用 Patlak 法測定 Kbone，可以反映不同時期及不同部位骨骼（顱骨、脊柱、骨盆等）的治療反應[23]。不過由于 Kbone 的測定均需要多次采取血樣本，這大大限制了其臨床推廣。
2.3 標準化攝取值
廣泛應用于臨床的全身骨顯像為二維平面圖像，由于缺少重建技術，不能進行簡便的骨定量測定。近年來，SPECT 采用能窗技術進行完整的 360°步進采集，最終形成三維圖像，并可提供散射校正；隨著高分辨 SPECT/CT 融合顯像的廣泛應用，其中的 CT 技術則能為定量分析提供精確的衰減及部分容積校正[13, 24-25]。這些技術使得更簡單的定量測定（如 SUV）得以實現。通過散射、衰減及部分容積校正后，SUV 的計算方法類似于 PET/CT 顯像中的方法：
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放射性核素骨定量測定已用于骨質疏松患者的療效評估以及代謝性骨病的病理生理學研究[26]。SUV 的運用則大大簡化了放射性核素顯像骨定量測定流程，目前已有多個學者進行了 99mTc-MDP SUV 測定的嘗試，以期能為疾病的臨床診治提供直觀的信息。近年的研究中利用 SPECT/CT 測定 99mTc-MDP SUV 能夠有效地評價骨腫瘤轉移灶的治療效果[13]。而另一項對顳下頜關節障礙（temporomandibular joint disorder，TMD）的 99mTc-MDP 顯像研究也發現 SUV 測定對不同亞型 TMD 的評估與臨床評估有較高的一致性[14]。但是目前 SPECT/CT SUV 測定的準確性及差異性仍存在爭議。骨掃描中示蹤劑體內競爭性攝取、骨顯像不同的探測方式以及部分容積效應對 SUV 的影響仍沒有統一定論[27-28]，當測量對象大小低于 SPECT/CT 系統空間分辨率時，隨著測量對象尺寸減小，其 SUV 嚴重失真；而且 SUV 在個體間的差異較大[16]。這些仍需要大量的研究來建立一個適當的標準算法來提高準確性、減少差異性。
3 展望
放射性核素骨定量測定可以克服雙四環素標記測量、BMD、BTMs 測量的部分缺陷。目前已有運用放射性核素骨定量測定評價骨代謝疾病及其療效的初步研究，放射性核素骨定量測定提供了一種新的骨代謝研究方法，可作為骨質疏松癥診斷及療效評價的新工具；其中 99mTc-MDP 骨顯像 SUV 測定較 Kbone 測定更為簡便、經濟，人工成本更低，在未來的骨定量研究中，或許更具有優勢，但目前仍需要進行大樣本、前瞻性研究以提高 SUV 準確性，判斷其是否可用于早期發現骨轉化及骨代謝異常，預測骨質疏松癥患者骨折發生風險。
引言
骨質疏松癥（osteoporosis，OP）是以骨量減少、骨的微觀結構退化為特征，導致骨脆性增強和骨折危險度增高的一種全身性骨骼疾病。目前全球約有 2 億人患有骨質疏松癥[1]。根據 2010 年的調查，我國骨質疏松性骨折患者達 233 萬例次，其中髖部骨折 36 萬例次，椎體骨折 111 萬例次，其他骨質疏松性骨折 86 萬例次，為此醫療支出 94.5 億美元[2]。骨質疏松癥引起的骨折在目前常見疾病中位于第 7 位，引發的高致殘率及高致死率嚴重威脅著中老年人的健康[3]，明顯加重了患者及社會的醫療、經濟負擔。
骨骼通過骨重塑不斷自我更新。骨重塑過程中主要涉及兩種活性細胞——成骨細胞及破骨細胞。成骨細胞在由破骨細胞介導陳舊骨組織吸收的地方形成新的骨組織。當骨吸收大于骨形成時，骨骼開始出現骨量丟失，持續下去將進展為骨質疏松并可引起嚴重并發癥。目前臨床上通過骨重塑或骨轉換定量測定反映骨骼代謝或轉換情況，從而預測骨質疏松患者骨折發生風險或評價骨質疏松的治療效果。臨床常用的骨轉化定量測定方法主要有雙四環素標記測量法、雙能 X 射線吸收測定法（dual-energy X-ray absorptiometry，DXA）及骨轉化標記物測定法（bone turnover markers，BTMs），其中雙四環素標記測量法為有創檢查，而另外兩種方法并不能提供特定區域骨骼的信息及預測其骨折風險。放射性核素 99m 锝-亞甲基二磷酸鹽（99mTc-methylene diphosphonate，99mTc-MDP）骨定量測定是一種近年新興的骨轉換定量測定方法，該方法有望克服前述方法的缺點。本文就非放射性核素骨定量測定法作簡要回顧，并對 99mTc-MDP 骨定量測定最新進展進行簡述，期望能為臨床診療選擇提供參考。
1 非放射性核素骨定量測定法
雙四環素標記髂嵴骨活檢是測量骨轉換活性的金標準[4]，但是骨活檢是一個侵入性檢查，相對花費較高，測量部位僅限于髂嵴。當評估骨質疏松癥療效時，需要進行連續骨活檢，使其應用受限。DXA 測量骨礦物質密度（bone mineral density，BMD）在骨質疏松癥患者的診斷和監測中有著重要意義[5]。目前除了利用 DXA 測量 BMD 來診斷骨質疏松癥以外，在骨質疏松癥患者開始治療后，BMD 測定還可以監測骨重塑的效果，幫助判斷治療后患者的脊柱和髖部的骨密度是否增加。但是臨床上對骨質疏松療效進行評估時，對于測量 BMD 的臨床價值仍存在爭議[6]，因為某些患者可能需要好幾年才能觀察到腰椎 BMD 明顯的變化，而且骨關節炎等因素也會影響 BMD 的測定。
血清和尿液 BTMs 的測量也是臨床上用以評價骨轉化活性的常用手段[7]，如：測量骨吸收指標Ⅰ型膠原交聯氨基端肽區（typeⅠ collagen cross-linked N-terminal telopeptide，NTX）或羧基端肽區（C-terminal telopeptide，CTX）、骨形成指標骨特異性堿性磷酸酶（bone-specific alkaline phosphatase，BALP）或 Ⅰ 型前膠原 N 端前肽（N-terminal propeptide of typeⅠ collagen，PINP）等。骨質疏松癥患者治療后 BTMs 可見快速而明顯的變化，但是某些 BTMs 存在明顯的日節律，導致不同時段測定的結果有較大的變異[8]，給療效的判讀帶來困擾。而且 BTMs 提供的是全身骨骼的骨轉化活性，并不能提供臨床感興趣部位骨骼的信息，比如脊柱、骨盆或者四肢等特定區域的骨骼信息。
2 放射性核素骨定量方法
放射性核素顯像劑中以 99mTc-MDP 為代表的親骨示蹤劑的使用，為骨代謝的研究提供了一種新的技術方法。99mTc-MDP 在骨骼中的攝取確切機制尚未完全闡明，目前推測該化合物通過化學吸附方式與骨骼中的羥基磷灰石晶體表面結合或通過有機基質結合方式與未成熟的骨膠原結合，而成骨細胞活性與局部血流量是影響 99mTc-MDP 攝取的主要因素。注射 99mTc-MDP 后，通過測量沉積在骨組織的羥基磷灰石晶體表面放射性標記物的活度可推測骨血流量及成骨細胞活性[9]。近年來很多學者使用 99mTc 標記的示蹤劑進行實驗模型和動物體內定量研究，結果顯示定量分析的錯誤率均小于等于 10%[10]，這表明在臨床上使用放射性親骨示蹤劑進行骨定量測定是可行的。自 1978 年 Fogelman 等[11]提出 24 h 全身骨骼滯留（24 hour-whole bone retention，24 h-WBR）測定至單光子發射計算機斷層/計算機斷層顯像（single-photon emission computed tomography/computed tomography，SPECT/CT）出現之前，放射性核素骨定量通常使用骨攝取率、骨血漿清除率（skeleton plasma clearance，Kbone）作為定量指標。隨著分子成像的進步，研究人員又開發了多種影像定量生物標志（quantitative imaging biomarkers，QIB）便于進行快速準確的測量[12]。標準化攝取值（standardized uptake value，SUV）是最常用的 QIB 之一，最早用于正電子發射斷層/計算機斷層顯像（positron emission tomography/ computed tomography，PET/CT）顯像中，現已可使用于 SPECT/CT[13-16]。
2.1 骨攝取率測定
最早的放射性核素骨攝取測量是以分室模型為基礎的利用 99mTc-MDP 測定 24 h-WBR 的方法[11]。如圖 1 所示，其理論基礎為血漿游離 99mTc-MDP 主要經由骨攝取與腎臟排泄兩條途徑清除，血漿游離 99mTc-MDP 總清除率（the total clearance，Ktotal）是 Kbone 與腎臟清除率（renal clearance，Krenal）之和：
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圖1
99mTc-MDP 骨攝取分室模型
Figure1.
Compartmental model describing bone uptake of 99mTc-MDP
該方法具體操作為：常規注射 2 MBq 99mTc-MDP，5 min 后使用全身計數儀測定全身放射性計數作為總計數，24 h 再測定全身計數作為骨骼計數。24 h 與 5 min 計數的比值為 24 h-WBR。這種方法的缺點為無法區分來自骨骼或軟組織的計數以及檢查時間過長。
多位學者對該方案做出了改進，其中 D’Addabbo 等[17]使用雙探頭 γ 相機取代全身計數儀采集放射性計數：在注射 99mTc-MDP 740 MBq 后分別在 30 s 和 4 h 時行全身骨掃描；選取 4 h 全身骨顯像圖像，并圍繞骨骼繪制感興趣區（region of interest，ROI），同時盡可能避免膀胱、腎臟及軟組織；將前后位骨骼 ROI 計數的幾何平均值作為整體骨骼的計數，與 30 s 全身掃描計數相比，獲得全身骨骼滯留（whole bone retention，WBR）。該方法簡便易行，但因無法排除 ROI 內軟組織影像致使結果偏高。后來 Brenner 等[18]進一步改進了設計方案：以注射放射性藥物 3 min 時全身掃描計數、內收肌 ROI 計數分別作為放射性總計數及軟組織基線計數；在 6 h 時分別測量全身骨骼 ROI 及內收肌 ROI 計數后，計算出 WBR。此法最大的變化是使用雙側大腿內收肌 ROI 計數來推算軟組織中的放射性計數，以獲得相對更準確的 WBR，稱為 Brenner 法。
2.2 骨血漿清除率測定
WBR 測定受到腎臟及骨骼功能的影響，在年老或腎功能降低以及某些罹患影響骨代謝疾病的患者中，WBR 并不能準確反映出骨骼攝取情況。Blake 等[19]證明在評價影響骨代謝的疾病病情或治療效果時，使用全身 Kbone 測定更能真實地反映骨骼代謝或骨轉換活性，并提供更多的信息。
2.2.1 骨血漿清除率曲線下面積法 2001 年 Park-Holohan 等[20]通過測量 99mTc-MDP 血漿清除曲線評估骨骼功能：在注射 99mTc-MDP 后 5 min 至 4 h 間多次進行血液取樣來測量各時間點結合 99mTc-MDP 的濃度并推算游離 99mTc-MDP 的濃度，通過 2～4 h 的游離 99mTc-MDP 的濃度值進行指數擬合得到游離 99mTc-MDP 血漿清除曲線，計算游離 99mTc-MDP 的血漿清除率曲線下面積（area under the plasma clearance curve，AUC）；用 99mTc-MDP 的注射劑量（the dose of injected tracer）（以 Q 表示）除以 AUC 就得到 Ktotal：
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由于游離 99mTc-MDP 的 Krenal 與 51鉻-乙二胺四乙酸（chromium-51 ethylene diamine tetraacetic acid，51Cr-EDTA）相同，而腎臟是 51Cr-EDTA 從血漿清除的唯一渠道，所以可以通過靜脈注射 51Cr-EDTA 后定期進行血液取樣的方法計算出腎小球濾過率（glomerular filtration rate，GFR）。如式（1）所示，用 Ktotal 減去 GFR 就可得到 Kbone，通常此法稱為 AUC 法。
2.2.2 改良 Brenner 法 使用 AUC 法測量 Kbone 的精確性也存在許多不確定性[19]。如前所述，AUC 法是基于游離 99mTc-MDP 2～4 h 的濃度值進行指數擬合，一旦血漿中 99mTc-MDP 達到平衡的時間延長，AUC 值就會被低估，這就會高估 Ktotal 和 Kbone，而且任何測量這些參數的系統誤差都會影響 Kbone 測量的精確性。
如圖 1 所示，Q 是軟組織滯留量（soft-tissue retention，ST）（以 ST 表示）及骨骼滯留量（bone retention，BR）（以 B 表示）與尿液排泄量（urinary excretion，UE）（以 U 表示）之和：
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如式（1）、（3）所示，可推出：
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Moore 等[21]將血樣定時采集與 γ 相機顯像結合簡化了測量步驟：在注射 99mTc-MDP 后，立即使用雙探頭 γ 相機對全身及雙側大腿進行動態采集，并分別在 1、2、3、4 h 采集靜態圖像。動態圖像和靜態圖像均使用相同的 ROI，利用經校正后的 1 h 內收肌計數占全身計數的比例與游離 99mTc-MDP AUC 作圖，根據式（4）所示，所得擬合線在橫軸的斜率為 Ktotal。根據式（5）所示，運用經膀胱和雙腎計數校正的全身計數與 AUC 作圖所得橫軸斜率則為 Krenal。再由式（1）就可推導出 Kbone。由于此法也是利用內收肌計數來計算軟組織計數，所以被稱為改良 Brenner 法。
2.2.3 Patlak 圖表法 Patlak 圖表法（Patlak plot method）是由 Patlak 創建的基于分室模型的圖形分析技術，其使用線性回歸來辨別和分析涉及不可逆攝取的示蹤物的藥代動力學[22]，常用于在注射放射性示蹤劑后評估其影像數據。
在全身骨顯像圖像中，在注射 99mTc-MDP 后的時間點 t，99mTc-MDP 在任何給定 ROI 的滯留量（retention in ROI）以 R（t）表示，是 B（t）和 ST（t）的總和：
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其中 B（t）是時間 t 時 Kbone 與游離 99mTc-MDP 的 AUC
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99mTc-MDP 在體內分布達到平衡時，ST（t）是示蹤劑在 ROI 中的分布體積 V 和示蹤劑（即游離的和結合的總 99mTc-MDP）在血漿中的濃度（the concentration of tracer in plasma）（以 P 表示）的乘積：
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將式（7）、式（8）帶入式（6）中：
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根據式（9）可導出：
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根據 Patlak 圖表法，以 ROI 中示蹤劑總滯留 R 與血漿中的示蹤劑濃度 P 的比值作為縱軸，以 AUC 與 P 的比值為橫軸；如式（10）所示，使用 2、3、4 h 時間段的值所擬合直線的斜率即為 Kbone。
有學者對 12 例參加特立帕肽臨床試驗治療絕經后骨質疏松癥的患者，分別用上述三種方法測量 Kbone[21]，結果提示這三種方法測量的 Kbone 有良好的一致性和準確性。其中 Patlak 圖表法的優勢在于不僅可以應用于全身骨骼，還可以應用于任何選定的區域。研究表明，骨質疏松癥患者治療期間及撤藥后骨顯像使用 Patlak 法測定 Kbone，可以反映不同時期及不同部位骨骼（顱骨、脊柱、骨盆等）的治療反應[23]。不過由于 Kbone 的測定均需要多次采取血樣本，這大大限制了其臨床推廣。
2.3 標準化攝取值
廣泛應用于臨床的全身骨顯像為二維平面圖像，由于缺少重建技術，不能進行簡便的骨定量測定。近年來，SPECT 采用能窗技術進行完整的 360°步進采集，最終形成三維圖像，并可提供散射校正；隨著高分辨 SPECT/CT 融合顯像的廣泛應用，其中的 CT 技術則能為定量分析提供精確的衰減及部分容積校正[13, 24-25]。這些技術使得更簡單的定量測定（如 SUV）得以實現。通過散射、衰減及部分容積校正后，SUV 的計算方法類似于 PET/CT 顯像中的方法：
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放射性核素骨定量測定已用于骨質疏松患者的療效評估以及代謝性骨病的病理生理學研究[26]。SUV 的運用則大大簡化了放射性核素顯像骨定量測定流程，目前已有多個學者進行了 99mTc-MDP SUV 測定的嘗試，以期能為疾病的臨床診治提供直觀的信息。近年的研究中利用 SPECT/CT 測定 99mTc-MDP SUV 能夠有效地評價骨腫瘤轉移灶的治療效果[13]。而另一項對顳下頜關節障礙（temporomandibular joint disorder，TMD）的 99mTc-MDP 顯像研究也發現 SUV 測定對不同亞型 TMD 的評估與臨床評估有較高的一致性[14]。但是目前 SPECT/CT SUV 測定的準確性及差異性仍存在爭議。骨掃描中示蹤劑體內競爭性攝取、骨顯像不同的探測方式以及部分容積效應對 SUV 的影響仍沒有統一定論[27-28]，當測量對象大小低于 SPECT/CT 系統空間分辨率時，隨著測量對象尺寸減小，其 SUV 嚴重失真；而且 SUV 在個體間的差異較大[16]。這些仍需要大量的研究來建立一個適當的標準算法來提高準確性、減少差異性。
3 展望
放射性核素骨定量測定可以克服雙四環素標記測量、BMD、BTMs 測量的部分缺陷。目前已有運用放射性核素骨定量測定評價骨代謝疾病及其療效的初步研究，放射性核素骨定量測定提供了一種新的骨代謝研究方法，可作為骨質疏松癥診斷及療效評價的新工具；其中 99mTc-MDP 骨顯像 SUV 測定較 Kbone 測定更為簡便、經濟，人工成本更低，在未來的骨定量研究中，或許更具有優勢，但目前仍需要進行大樣本、前瞻性研究以提高 SUV 準確性，判斷其是否可用于早期發現骨轉化及骨代謝異常，預測骨質疏松癥患者骨折發生風險。
