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测量骨密度主要有两种方法：一是测量中轴骨骨密度，如双能X线吸收仪（DXA）和定量计算机断层扫描仪（QCT），主要测量腰椎和髋部的骨密度；二是测量外周骨骨密度，如外周型定量计算机断层扫描仪（pQCT）和定量超声波骨强度仪（QUS），主要测量桡骨、跟骨和指骨等。其中，双能X线吸收仪是目前技术最成熟的测量方法，也是诊断骨质疏松症的“金标准”。
血钙、血磷、碱性磷酸酶、肝肾功能、甲状旁腺素（PTH）、25-羟基维生素D[25（OH）D]、红细胞沉降率（血沉）、血尿常规等检测指标，虽然对诊断骨质疏松症没有帮助，但具有重要的鉴别诊断价值，有助于排除继发性骨质疏松症。血清骨转换生化指标的测定（β-CTX和PⅠNP）虽然不能诊断骨质疏松症，但仍具有重要意义：对于未治疗的患者，可预测骨量丢失的速率，并可预测骨折风险；对于接受药物治疗的患者，可反映药物治疗的效果。
超声骨密度测量受到骨骼的矿物质含量等多种因素影响，检测结果不能作为骨质疏松症的诊断标准，但可以作为社区筛查骨质疏松症高危人群的手段。若超声骨密度检测值低，应进一步行双能X线吸收仪检查，以求明确诊断。