殷宗云 周翠嵐 楊 恒

江西省九江市中醫(yī)醫(yī)院影像科 332000

老年骨質疏松性骨折最常發(fā)生于髖部,隨著我國老齡化進程的加速,由骨質疏松引起的髖部骨折患者呈逐步上升趨勢,大大降低了患者的生活質量[1]。老年髖部骨質疏松性骨折是由于側方應力的突然加大,進而導致股骨近端屈曲以及軸向壓縮超過了自身吸收的最大能量,最終發(fā)生骨折[2]。研究指出[3],股骨近端骨折高風險患者30%～50%可表現(xiàn)BMD正常范圍,而40%～45%嚴重骨質疏松患者(BMD<-2.5SD)卻終生未發(fā)生骨折,可見BMD僅能反映骨質疏松性骨折的骨量下降。定量CT基于個人的實時三維圖像重建骨組織的真正幾何結構,全面了解骨的局部解剖和骨量。研究顯示,股骨近端解剖結構同髖部骨折存在密切關系[4]。本研究則主要探討CT成像自動測量股骨近端多參數(shù)和骨密度值預測老年髖部骨折的應用價值,現(xiàn)報道如下。

1 資料與方法

1.1 一般資料 本研究為前瞻性研究,擇取我院2021年1—10月入就診的80例老年骨質疏松性髖部骨折患者為觀察組,另選40例老年骨質疏松無骨折患者作為對照組。納入標準：年齡>65歲,單側骨折,僅股骨近端骨折,無其他部位骨折;DXA測量股骨近端BMD<-2.0SD,符合骨質疏松的診斷標準[2];發(fā)病時間<48h;取得知情同意,臨床資料完整。排除標準：暴力性骨折、腫瘤性骨折;嚴重肝腎心肺功能障礙;內分泌性疾病,如甲狀腺功能異常;慢性營養(yǎng)性疾病;血液透析治療;髖部手術。

1.2 研究方法 通過定量CT系統(tǒng)對股骨近端結構相關指標進行測定,明確總體骨密度值、皮質骨骨密度值及松質骨骨密度值;測量股骨近端的解剖結構參數(shù)包括股骨頸最小橫截面積(Minimum cross-sectional area,CSA)、屈曲比率(Buckling ratio,BR)、皮質骨厚度(Cortical bone thickness,CTh)和髖關節(jié)軸線長度(Hip axial length,HAL)。

1.3 觀察指標 比較兩組股骨近端總體、皮質骨和松質骨BMD,比較兩組測量股骨近端的解剖結構參數(shù)值,針對CT成像自動測量CSA、BR、CTh和HAL值預測骨折繪制ROC曲線,并計算AUC面積。

1.4 評定方法及測量方法 定量CT測量BMD：采用BIT v2.0分析軟件截取股骨頸最窄區(qū)域的中心作為感興趣區(qū),軟件自動分成11層軸位圖像,厚度1mm,以1～6層髖部幾何參數(shù)為標準,計算CSA、BR、CTh和HAL值。結合德國SIEMENS公司64排CT掃描機體模,對入組者髂嵴至股骨上段進行掃描,其中電壓為120kV、電流為150mAs,SFOV為500mm,層厚為1mm,并通過標準算法對股骨近端解剖參數(shù)進行計算。隨后將原始圖像輸入圖像后處理系統(tǒng),并結合Pro v4.2.3軟件針對髖臼頂?shù)焦晒切〈致∠?cm范圍內圖像進行分析與重建。手動調整確保橫斷面股骨頸長軸與水平線平行,冠狀位及矢狀位中股骨干長軸與垂直線平行,同樣方法獲取髖部、皮質骨、松質骨BMD數(shù)據(jù)。見圖1。

圖1 定量CT測量BMD

2 結果

2.1 兩組股骨近端總體、皮質骨和松質骨BMD比較 觀察組CT成像自動測量股骨近端總體、皮質骨和松質骨BMD值均低對照組(P<0.05)。見表1。

表1 兩組股骨近端總體、皮質骨和松質骨BMD比較

2.2 兩組測量股骨近端的解剖結構參數(shù)值比較 觀察組CT成像自動測量股骨近端解剖結構參數(shù)值中CSA、BR、CTh和HAL均小于對照組(P<0.05)。見表2。

表2 兩組測量股骨近端的解剖結構參數(shù)值比較

2.3 CT成像自動測量CSA、BR、CTh和HAL值預測骨折的ROC曲線及AUC面積 CT成像自動測量CSA值(AUC=0.800 6)、BR值(AUC=0.555 8)、CTh值(AUC=0.637 4)和HAL值(AUC=0.692 1)預測骨折的ROC曲線及AUC面積詳見圖2。

圖2 CT成像自動測量CSA、BR、CTh和HAL值預測骨折的ROC曲線及AUC面積

3 討論

骨質疏松可導致股骨近端生物力學特性的顯著降低,由于各種原因引起的小梁骨數(shù)量和質量的減少以及機械強度的降低都會導致骨質疏松,股骨近端生物力學結構和性能的減退[5]。當施加在股骨近端的外力超過骨結構的極限而達到屈點時,就會發(fā)生骨折,髖部骨折更為常見[6]。雙能X射線吸收測定法(DXA)測量BMD是骨質疏松癥診斷的“金標準”,但僅提供髖部股骨近端的總體BMD,無法提供局部解剖結構[7]。本研究采用的定量CT,為基于個人實時解剖結構的二維圖像、結合質量控制體模和校準體模成像、運用標準算法重建股骨近端的三維解剖結構,通過手動選擇感興趣區(qū),能夠全面了解局部三維解剖結構和骨密度情況,從而更好的預測骨質疏松性骨折的風險大小[8]。目前,定量CT被認為是一種真正的骨體積密度定量方法,其不受骨體積的影響,更能反映骨丟失和治療效果,可以獲得骨骼大小和形狀等幾何參數(shù)[9]。

定量CT不僅提高了測量的精確度,同時可區(qū)分松質骨和皮質骨的骨密度,進而準確評估骨折發(fā)生的部位和具體原因[10-11]。并且,定量CT能夠提高局部橫斷面圖像的分辨率和精確度,降低組織重疊帶來的干擾[12]。在定量CT檢查中,體積骨密度(vBMD)評估主要是對松質骨的測量,由于松質骨比皮質骨的更新速度快得多,皮質骨對監(jiān)測骨質疏松癥的疾病發(fā)展和治療效果更敏感,脊椎的松質骨比例大于髖關節(jié)[13]。本研究通過比較兩組股骨近端總體、皮質骨和松質骨BMD發(fā)現(xiàn),觀察組CT成像自動測量股骨近端總體、皮質骨和松質骨BMD值均低對照組。同時比較兩組測量股骨近端的解剖結構參數(shù)值發(fā)現(xiàn),觀察組CT成像自動測量股骨近端解剖結構參數(shù)值中CSA、BR、CTh和HAL均小于對照組。說明骨質疏松發(fā)生髖部骨折者,其BMD明顯降低,同時CT成像自動測量股骨近端解剖結構參數(shù)值亦存在顯著降低[14]。并針對CT成像自動測量CSA、BR、CTh和HAL值預測骨折繪制ROC曲線,及時AUC面積發(fā)現(xiàn),CSA值具有最高的AUC面積,其達到0.800 6,可認為CSA預測骨質增生發(fā)生髖部骨折相對其他參數(shù)具有較高的臨床價值[15]。

綜上所述,定量CT自動測量軟件可分析股骨近端各解剖結構參數(shù)和骨密度值,進而預測老年髖部骨質疏松性骨折的發(fā)生風險,為臨床早期干預提供參考,同時具有節(jié)約醫(yī)療費用的重要意義,值得臨床推廣借鑒。