股骨远端皮质厚度预测老年男性骨量变化的效果评价

赵骞 王馨悦 赵惠钰 杨峰

作者单位：1.110024 沈阳 沈阳市妇婴医院放射线科；2.沈阳医学院附属中心医院放射科

骨质疏松或骨量减少是老年人跌倒后发生骨折的一个主要原因。据估计到2020年，全球将有近6 100万人患有骨质疏松症或骨量减少症。骨密度和骨量减少的过程是缓慢而逐渐的，大多数症状直到骨折时才会发现[1]。双能X线骨密度仪(DXA)是检测骨质变化最常用的设备，因其无创且精确度高，世界卫生组织(W H O)规定其检测的结果可以作为评价骨质变化的金标准[2]。但是，由于经济条件和医护工作者缺乏，很多地区或医院不能引进D X A或者相关工作人员，对于骨质疏松患者或骨折患者不能及时确定其骨质变化情况，以明确其病因进行有针对性治疗。因此，探索一种简单、方便、快速且成本低的骨量变化筛查方法是十分必要的。骨皮质是分布在骨头外周表面的骨密质，骨质流失时，其厚度也会发生变化[3]。一般通过X线平片可以检测骨皮质厚度，检测仪器和方法比较简单、易获得。本文旨在探讨股骨远端皮质厚度与腰椎D X A评分之间相关性，并评价股骨皮质厚度在老年男性骨质改变诊断中的准确性，以期获得更简单方便廉价的检测骨质变化方式，有利于在基层医院或社区筛查中广泛应用。

1 对象与方法

1.1 对象 本研究纳入2018年1月—2020年 12月来我院就诊的87例外伤患者。纳入标准：男性；年龄≥55岁；进行了双能X线骨密度仪(DXA)检测；进行了X线检查；所有患者均签署知情同意书。排除标准：患有影响骨代谢的疾病(不包括骨质疏松症)；过去1年曾接受皮质类固醇治疗或双磷酸盐或激素替代治疗等骨改变药物治疗；同时参加其他临床试验的患者；有植入物等影响测量的患者。收集所有患者的年龄、入院原因、X线平片、D X A测量结果等。本研究经本院医学伦理委员会批准开展。

1.2 方法

1.2.1 D X A测定 该项目是世界卫生组织（W H O）用于确定骨量减少和骨质疏松症阈值水平的一种检测方法[4]。W H O根据测量正位腰椎1～4(L1～4)及双股骨颈的T评分将骨质变化分为三类：T评分≥-1.0为正常；-2.5＜T评分＜-1为骨量减少；T评分≤-2.5为骨质疏松。本研究使用的DXA设备为GE公司的Lunar Prodigy Primo。

1.2.2 股骨远端骨皮质厚度检测 该项目是基于Teuling等[5]的研究，是X线平片检测的一种，即在膝关节正位片中，于外侧骨干皮质内侧切线与该骨干分离处做垂直于骨干的线Line 1，Line 2距Line 1的20 mm之处并平行于Line 1，在这两个水平上测量骨干的宽度与髓腔的宽度，股骨远端皮质厚度定义为皮层1、2的平均厚度。

1.3 统计分析 所有数据采用I B M S P S S Statistics 20进行分析。计量资料经正态性检验服从正态分布用均数±标准差表示。不同骨质变化组(骨质疏松、骨量减少、骨质正常)患者的骨皮质厚度之间比较采用方差分析，并以L S D法进行两两比较。Pearson相关系数分析皮质厚度与T评分之间关系。通过受试者工作特性(R O C)曲线确定皮质厚度预测骨质疏松症的最优截断点，并计算灵敏度、特异度、阳性预测值(PPV)、阴性预测值(NPV)、Youden Index等评价指标。ROC曲线下面积(AUC)越接近1，说明诊断效能越高；反之越接近0.5，则诊断价值越低。本研究以P＜0.05表示差异有统计学意义。

2 结果

本研究共收集87例老年男性患者，其中下肢经常性疼痛者32例、跌倒后有轻微骨裂者 28例、跌倒后有中重度骨裂者19例、跌倒后骨折者8例；年龄55～81岁，平均(68.3±9.5)岁；骨皮质厚度3.09～6.79 mm，平均(4.98±0.79)mm；T评分-4.3～4.5分，平均(-0.68±1.44)分。老年男性患者的皮质厚度与其T评分进行相关分析有统计学意义(r=0.510，P＜0.0001)。

2.1 不同患者股骨远端皮质厚度比较 将所有患者依据T评分分为三类，骨质疏松者28例，占32.2%；骨量减少者29例，占33.3%；骨质正常者 30例，占34.5%。各组骨皮质厚度之间差异有统计学意义(F=17.77，P＜0.001)；经LSD法多重比较发现，骨量正常组与骨质疏松组和骨量减少组的患者皮质厚度差异都有统计学意义(P＜0.01)，但骨量减少组和骨质疏松组患者皮质厚度的差异无统计学意义(P＞0.05)。见表1。

2.2 皮质厚度预测骨质疏松的诊断效能 R O C曲线下面积分别为0.803(0.679～0.903)，最优截断点为4.2 m m，灵敏度为78.6%；特异度为81.3%；P P V为66.7%；N P V为88.9%。由于骨量减少组和骨质疏松组患者皮质厚度之间差异无统计学意义，我们将两组患者合并，作为骨质改变组，通过ROC曲线确定患者皮质厚度对骨质改变的诊断效能。ROC曲线下面积分别为0.821(0.736～0.906)，其最优截断点为4.8 mm，灵敏度为86.0%；特异度为80.0%；PPV为89.1%；NPV为66.7%。见表2。

2.3 不同皮质厚度诊断截点 当皮质厚度为5.2 mm时，预测的灵敏度达到了100%；特异度比较低，为60.0%；N P V为100%；P P V为82.6%。截断点取值逐渐减小时，阳性预测值增大，但灵敏度下降，当皮质厚度为3.6 m m时，阳性预测值为100%；但灵敏度仅为56.1%。见表3。

3 讨论

由于D X A骨密度仪的费用较贵，中国人均D X A机器数量较少，大多数基层医院并不常规配备等原因导致以D X A骨密度法作为常规诊断方法使用比较局限和难以现实。而一些骨质疏松及其相关骨折风险的评估工具，如骨质疏松自我测评工具(OSTA)、骨质疏松评价工具(ORAI)等，都是依赖于量表评价，带有很大的主观因素，极易影响评价结果[5]。本研究中选用的皮质厚度是依据测量数值计算，更为客观，测量时间也较快。对于老年性腰腿疼患者，膝关节X片检查费用底，测量准确易获得。在膝关节前后位片中的测量结果显示，股骨远端干骺端距离关节较近，且位于骨干与干骺端过渡区皮质，这个位置可能与骨干较厚的皮质区相比会对骨密度的变化更敏感。因此，我们在该区域取两个水平进行测量，取平均值以获取更准确的皮质厚度。本研究结果显示，股骨远端皮质厚度与DXA的T评分有相关。Teuling等[6]在X线平片中发现肱骨的皮质厚度与D X A的测量结果有很强的相关性。Zadeh等[7]和Patterson等[8]的研究也证实了皮质厚度和骨密度之间存在很高的相关性。为了评价股骨远端皮质厚度预测骨质疏松和骨量改变的准确性，我们进行了ROC分析。针对骨质疏松的ROC曲线下面积为0.803，表明股骨远端皮质厚度预测骨质疏松症的准确性较好。当我们针对骨质改变进行分析时发现，股骨远端皮质厚度预测骨质改变的ROC曲线下面积为0.821，相比对骨质疏松的预测有所增加。但二者的最优截断点不同，预测骨质疏松的截断点为4.2 m m，而预测骨量改变的最优截断点为4.8 mm，灵敏度由78.6%增加到86.0%，可见，利用股骨远端皮质厚度能更早、更准确地预测骨量变化。当我们把截断点扩大到5.2 mm时，能够100%预测出个体有骨量变化，即当把股骨远端皮质厚度＜5.2 mm作为判断骨量变化的标准，能预测出所有骨量变化的患者，但可能会13.8%的个体被误诊为骨量变化。当我们把截断点降低到3.6 mm时，能够100%预测出个体无骨量变化，即把骨皮质厚度＜3.6 mm作为判断骨量变化的标准，所有无骨量变化的患者也都＞3.6 m m，但也会36.8%的个体被漏诊为无骨量变化。因此，股骨远端皮质厚度作为骨质疏松和骨量改变间接评价指标，具有测量简单快捷准确、价格便宜易计算等特点，是一种简单、有效的筛查方法。该方法适用于临床应用来初步判断骨量变化，尤其在医疗资源匮乏的国家和地区，若能从X线摄片中得到提示，使更多患者及时得到必要的临床诊治，可以极大地降低患者骨折发生率。

表1 不同患者股骨远端皮质厚度(mm)

表2 皮质厚度对骨质变化的诊断效能

表3 不同截断点皮质厚度对骨质改变的诊断效果