多排螺旋CT预测骨质疏松引起腰椎压缩性骨折的价值

许 辉, 胡建华（通信作者）

（1上海市青浦区中医医院放射科 上海 201799）

（2上海市青浦区中医医院骨伤科 上海 201799）

骨质疏松症（osteoporosis，OP）是影响老年人的一个重要健康问题，大约20%的老年人被确诊为OP[1]。OP主要表现为骨密度降低、骨小梁结构稀疏、骨脆性增加，严重时可因为仅受轻微外力或无诱因导致压缩性骨折改变，一般常见于60岁以上的人群，其中多见于腰椎压缩性骨折[2]。骨质疏松性骨折的医疗与护理需投入大量的人力、物力和财力，给患者、家庭和社会带来沉重负担，因此提前发现高危人群，在骨折发生前早期准确诊断、预防骨质疏松诱发骨折尤为重要。骨密度（bone mineral density，BMD）是反映人体骨质代谢状况的重要指标，是诊断骨质疏松、评估骨折风险程度最主要的指标之一。多排螺旋CT（multi-row spiral computed tomography，MSCT）具有高准确性和可重复性，可应用于测量骨密度，其能够排除骨质增生、软组织钙化等的影响，被认为是测量松质骨骨密度的精密度较高检测方法之一[3]。本研究分析各年龄段男女患者的骨密度特点，得出发生腰椎压缩性骨折时，各年龄段人群腰椎椎体CT值的最佳诊断阈值，为预测和预防由骨质疏松引起的腰椎压缩性骨折提供临床参考价值，现报道如下。

1 资料与方法

1.1 一般资料

回顾分析2015年1月—2021年1月上海市青浦区中医医院收治的行腰椎CT扫描、年龄＞55岁的患者778 例。按性别及3个年龄段（55～64岁、65～74岁、＞75岁）分组[4]，平均年龄为（62.45±5.56）岁。其中发生椎体压缩性骨折194例，无椎体骨折584例，55～64岁年龄组无骨折组男性89例、女性97例、共186例，骨折组男性30例、女性35例、共65例；65～74岁年龄无骨折组男性130例、女性61例、共191例，骨折组男性42例、女性为19例、共61例，＞75岁年龄组无骨折组男性87例、女性120例、共207例，骨折组男性为30例、女性为38例、共68例。纳入标准：①符合《骨质疏松性椎体压缩骨折诊治专家共识》(2021版)[5]诊断标准且具有腰椎MSCT图像；②年龄≥55岁；③实验室检查血钙、磷和碱性磷酸酶水平正常者。排除标准：①有代谢性、内分泌、免疫功能缺陷、恶性肿瘤等明确可引起继发性椎体压缩性骨折疾病者；②长期服用钙剂、激素类等影响骨密度的药物者；③创伤性骨折病史者。

1.2 检查方法

采用飞利浦Brilliace 16排螺旋CT进行CT扫描：①管电压120 kV，管电流设定200 mA，扫描层厚1.0 mm，重建层厚1.0 mm，将采集图像传导至Philips adw 4.4工作站进行图像后处理。②结合腰椎矢状位重建图像，在轴位图上取同一椎体骨小梁显示最佳层面为感兴趣区（region of interest，ROI），常规测L1椎体；测量时应避开椎体静脉丛、无骨小梁区和骨皮质、骨质增生等（图1）。③当所测量椎体发生骨折时，同时测量其上、下两个椎体相同体素的CT值，测量3次取均值。④由2名放射科主治医师（分别工作10年、15年）共同阅片取得一致诊断，如遇诊断不一致，再由另1名高年资主任医师（工作32年）独立阅片后3名医师共同讨论得出最终诊断。

图1 腰椎CT值测量方法

1.3 观察指标

比较不同性别各年龄段腰椎人群骨密度情况；对各年龄段椎体CT值诊断骨折的受试者操作特征（receiver operating characteristic，ROC）曲线进行分析。

1.4 统计学方法

使用SPSS 22.0统计软件进行数据处理。符合正态分布的计量资料采用（）表示，行t检验；计数资料用频数和百分率[n（%）]表示，组间比较采用χ2检验。P＜0.05为差异有统计学意义。

2 结果

2.1 不同性别各年龄段腰椎人群骨密度情况

随着年龄的增加，各年龄段患者骨密度的CT值下降。其中男性各年龄组的骨密度CT值均大于女性，差异有统计学意义（P＜0.05）。男、女性腰椎压缩性骨折患者在55～64岁、65～74岁、＞75岁3个年龄段的骨密度CT值都显著低于同年龄段无骨折患者，差异有统计学意义（P＜0.05），见表1。

表1 不同性别各年龄段无骨折患者与腰椎骨折患者的椎体CT值比较

2.2 各年龄段椎体CT值诊断骨折的ROC曲线分析

在女55～64岁、65～74岁、＞75岁3个年龄段鉴别骨质疏松骨折组、非骨折组的最佳截断值为107.512 HU、92.304 HU、67.407 HU，此时ROC曲线下面积为0.716、0.720、0.925，敏感度、特异度分别为75.23%、63.34%、61.21%；0.523%、87.13%，67.27%。在男性骨3个年龄段区分鉴别骨折组、非骨折组的诊断最佳截断值为 116.423 HU、108.514 HU、90.211 HU，此时ROC曲线下面积为0.648、0.760、0.727，敏感度、特异度分别为62.10%、89.00%、57.00%；88.00%、68.40%、44.20%。见图2a、图2b。

图2 各年龄段椎体CT值诊断骨折的受试者操作特征曲线图

3 讨论

骨质CT值测量可用于识别BMD高低及诊断骨质疏松[6]。在临床检查中，CT检查具有良好的准确性和重复性，且不受身高、体重及骨质退行性变等因素影响，可以在患者接受常规腰椎CT检查时进行准确、无创的BMD评估。因此临床上多采用CT值测量腰椎松质骨的骨密度来评估骨质疏松的程度，对预测腰椎骨折的风险有较高的价值[7]。

本研究之所以选择测量腰椎的CT值来评估骨质疏松，是因为腰椎含有大量的松质骨且分布均匀，同时检测的灵敏度及准确度较其他检测方法更高，能更早期检测出骨矿物质含量的轻微变化。由于腰段脊柱是人体承受负荷最大的节段，容易发生骨折[8]。因此本研究选择L1～L3椎体来测算骨松质的骨密度。以往有学者通过常规腹部CT图像的腰椎（L1～L5）CT值与双能X线吸收检测法的骨密度评估进行对比，得出中国人骨量正常的椎体CT值≥175 HU，骨量减少为136 HU＜CT值＜175 HU，骨质疏松为CT值≤136 HU[9]。因此，临床上将椎体CT值＜175 HU（包括骨折、非骨折）作为诊断骨质疏松的阈值。既往研究表明，骨折风险与年龄显著相关，骨质CT值随着年龄增大而逐渐降低，伴随骨折风险的增加，骨折患者的平均年龄比没有骨折的患者大5岁[10]。本研究结果表明，年龄增长会使男性、女性腰椎骨质密度减低；发生骨折时，椎体骨密度平均值均低于非骨折组，差异有统计学意义（P＜0.05）。男性、女性3个年龄段骨折组、非骨折组间CT值均有差异，且随着年龄增长，女性相对于男性，腰椎骨质密度下降更快，差异有统计学意义（P＜0.05）。

本研究通过ROC曲线计算得出，在女性3年龄段鉴别骨质疏松骨折组、非骨折组的最佳截断值为107.512 HU、92.304 HU、67.407 HU，此时ROC曲线下面积为0.716、0.720、0.925，敏感度、特异度分别为75.23%、63.34%、61.21%；0.523%、87.13%，67.27%。在男性骨3个年龄段区分鉴别骨折组、非骨折组的诊断最佳截断值为116.423 HU、108.514 HU、90.211 HU，此时曲线下面积为0.648、0.760、0.727，敏感度、特异度分别为62.10%、89.00%、57.00%；88.00%、68.40%、44.20%。男、女两组患者3个年龄段的ROC曲线在女性＞75岁年龄段面积最大，为0.925，诊断价值最高，而在男性55～64岁年龄段ROC曲线下面积最小，为0.648，诊断价值较低。

综上所述，随着年龄增长，人群骨密度CT值均呈明显下降趋势，本文通过常规MSCT测量CT值求出发生腰椎压缩性骨折时各年龄段人群最佳骨密度CT值的诊断阈值，对临床预测和预防由骨质疏松引起的腰椎压缩性骨折具有一定的参考价值。本研究为单中心回顾性队列研究，缺乏前瞻性的研究及回顾性实验；入组患者为医院就诊患者，而非社区居民，可能会产生患者选择性偏倚；本研究缺乏对腰椎以外脊柱骨折的评估，可能降低了骨质疏松症导致脊柱自发压缩性骨折患者的数量。以上问题将在以后的研究中进一步完善。