基于 MRI 的颈椎骨质量评分系统在 LenKe 5/6 型青少年特发性脊柱侧凸骨密度评估中的应用

【字体: 时间:2025年05月28日 来源:Clinical Radiology 2.1

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  为探讨基于 MRI 的颈椎骨质量(C-VBQ)评分在评估 LenKe 5/6 型青少年特发性脊柱侧凸(AIS)患者骨密度(BMD)中的应用,研究人员回顾性纳入相关患者,分正常和低 BMD 组。测得 MRI 和 CT 的 VBQ 评分、HU 值,分析相关性与诊断准确性。结果显示部分指标有显著差异与相关性,C-VBQ 评分有应用潜力。

  
青少年特发性脊柱侧凸(Adolescent Idiopathic Scoliosis, AIS)是一种好发于青春期的脊柱畸形,以脊柱三维结构异常为特征,严重影响患者体态与心理健康。目前,针对 AIS 患者骨密度(Bone Mineral Density, BMD)的评估主要依赖定量计算机断层扫描(Quantitative Computed Tomography, QCT),但其辐射暴露风险限制了在青少年群体中的频繁应用。尤其对于 LenKe 5/6 型 AIS 患者(以胸腰弯 / 腰弯为主要畸形类型),早期准确评估骨密度对手术方案制定和并发症风险预测至关重要,但现有非辐射性评估手段的准确性仍需验证。因此,开发一种安全、有效的替代性评估工具成为临床亟待解决的问题。

为填补这一研究空白,国内研究团队开展了一项基于 MRI 的颈椎骨质量(Cervical Vertebral Bone Quality, C-VBQ)评分系统评估 BMD 的研究。该研究成果发表在《Clinical Radiology》,为 AIS 患者的骨密度评估提供了新视角。

研究人员采用回顾性研究设计,纳入 2016 年 1 月至 2024 年 1 月期间诊断为 LenKe 5/6 型 AIS 的患者。根据 QCT 结果将患者分为正常 BMD 组(52 例)和低 BMD 组(88 例)。研究的关键技术方法包括:① 从颈椎 MRI 图像中测量 C-VBQ 评分(通过三种计算方法得到 C-VBQ1、C-VBQ2、C-VBQ3);② 从 CT 图像中获取 HU 值(反映骨密度的 CT 密度单位);③ 运用 Pearson 相关性分析和线性回归分析,探讨 QCT Z-score(标准化骨密度值)与 C-VBQ 评分、HU 值的相关性;④ 通过受试者工作特征曲线(Receiver Operating Characteristic Curve, ROC)评估各指标对低 BMD 的诊断效能。

结果


  1. 组间指标差异:低 BMD 组与正常组在 HU 值、C-VBQ1 和 C-VBQ3 评分上存在显著差异(P<0.001),提示这些指标可能与骨密度状态相关。
  2. 相关性分析:HU 值与 QCT Z-score 呈显著正相关(相关系数r=0.704, P<0.001),表明 CT 密度值越高,骨密度越高;C-VBQ1 和 C-VBQ3 与 QCT Z-score 呈显著负相关(r=-0.493 和 - 0.391, P<0.001),提示 C-VBQ 评分越高,骨密度越低。
  3. 诊断效能评估:ROC 曲线显示,HU 值的曲线下面积(Area-Under-Curve, AUC)为 0.816,C-VBQ1 为 0.790,C-VBQ3 为 0.701。当联合 C-VBQ1 和 HU 值时,AUC 提升至 0.851,诊断准确性显著提高。根据约登指数(Youden Index),HU 值截断值 326.37、C-VBQ1 截断值 3.325、C-VBQ3 截断值 3.16 时,各指标对低 BMD 的诊断效能最佳。

结论与讨论


本研究表明,基于 MRI 的 C-VBQ 评分系统可有效区分 LenKe 5/6 型 AIS 患者的低骨密度状态,其中 C-VBQ1 与 HU 值联合应用时诊断效能更高。该方法无需辐射暴露,有望成为 AIS 患者骨密度筛查的补充手段,尤其适用于术前评估和需频繁监测的青少年群体。此外,研究首次建立了颈椎骨质量评分与腰椎骨密度的关联,为临床通过颈椎 MRI 进行 Opportunistic assessment(机会性评估)提供了依据,有助于早期识别骨代谢异常风险,优化治疗策略。

尽管研究存在回顾性设计的局限性,且未验证其他类型 AIS 患者的适用性,但为非辐射性骨密度评估开辟了新方向。未来需进一步开展多中心前瞻性研究,验证 C-VBQ 评分在更大样本量和不同畸形类型中的普适性,推动其向临床常规应用转化。

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