曹熠炜，何思渊，周平，李澜，包倪荣

1 东南大学 生物科学与医学工程学院，南京市，210096

2 南京大学医学院附属鼓楼医院，运动医学与成人重建外科，医药生物技术国家重点实验室，南京市，210008

3 解放军东部战区总医院，南京市，210002

0 引言

骨质疏松症是一种常见的全身代谢性疾病，具有致残率高、易发骨折等特点。随着人口老龄化进程的加速，骨质疏松症的发病率逐渐上升，严重影响老年人的健康和生活质量[1]。骨质疏松症患者体内的骨吸收和骨形成的动态平衡被破坏，使得机体的骨质流失，骨小梁结构退化，骨的生物力学性质下降，容易引发骨质疏松性骨折[2]。因此，准确预测骨的生物力学性质对于骨质疏松性症的早期防治与诊断具有重要的意义。

目前国内外主要通过双能X射线法(DXA)测量骨骼的骨密度(BMD)[3]，进而评估和预测骨的生物力学性质，对骨质疏松症进行诊断。这种方法存在两个问题：第一，双能X射线法测量骨密度时会受到皮质骨外壳、脂肪组织和软组织的干扰，测量结果存在误差；第二，骨密度是一个宏观参数，无法完全反映骨骼的形态结构特征。研究表明，骨密度只能反映60%～70%的骨强度变化，骨的生物力学性质与骨小梁微结构密切相关[4]。Micro-CT、MRI等三维医学成像方法可以消除骨骼外围组织的干扰，获取骨小梁微结构的细节，被广泛应用于骨骼样本的观测与研究。ULRICH等[5]基于Micro-CT图像对骨骼样本的骨体积分数、各向异性程度、结构模型指数、骨小梁间隙等参数进行统计，然后使用多元线性回归的方法对样本的弹性模量进行预测。……