肩峰与肩胛冈CT值(HU)的年龄与性别关联及其测量可靠性:一项成人研究

《Journal of Orthopaedic Science》:CT-derived Hounsfield units of the acromion and scapular spine: Age- and sex-related associations and measurement reliability in adults

【字体: 大 中 小 】 时间:2026年11月06日 来源:Journal of Orthopaedic Science 1.7

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  背景:肩峰和肩胛冈骨折是反向全肩关节置换术(rTSA)后的重要并发症。尽管CT衍生的亨氏单位(HU)允许对区域骨质量进行特定部位的评估,但可重复的测量部位仍不明确。研究人员检验了肩峰和肩胛冈HU值与年龄和性别的关联,并评估了测量可靠性。方法:这项回顾性研究纳入

  
背景:肩峰和肩胛冈骨折是反向全肩关节置换术(rTSA)后的重要并发症。尽管CT衍生的亨氏单位(HU)允许对区域骨质量进行特定部位的评估,但可重复的测量部位仍不明确。研究人员检验了肩峰和肩胛冈HU值与年龄和性别的关联,并评估了测量可靠性。方法:这项回顾性研究纳入了2014年至2023年间接受肩部CT的201例成人的210个肩关节。在肩峰和三个肩胛冈部位测量了松质骨HU值;另外单独评估了两个包含皮质骨的测量值。观察者可靠性采用组内相关系数进行评估。年龄和性别关联在调整了诊断类别和患者内相关性的模型中进行了检验。结果:在未校正的比较中,女性在所有四个部位的松质骨HU值均低于男性。校正后,HU值与年龄在所有四个部位均呈负相关,肩峰每十年的估计差异为-12.3 HU,外侧6 mm、内侧6 mm和内侧12 mm肩胛冈分别为-42.2 HU、-28.0 HU和-29.2 HU。在年龄≥50岁和≥60岁的成人中,三个肩胛冈部位的年龄关联仍然存在。校正后的性别关联在内侧6 mm部位仍然显著。两个内侧肩胛冈部位的观察者可靠性较高。结论:区域松质骨HU值与年龄呈负相关,尤其是在老年人的肩胛冈部位。内侧肩胛冈显示出较强的年龄关联和可重复的测量结果,这支持在rTSA术后骨折风险的研究中进一步评估该区域。

论文解读:肩峰与肩胛冈CT值的年龄与性别关联及测量可靠性研究

一、研究背景与目的

反向全肩关节置换术(reverse total shoulder arthroplasty, rTSA)是治疗肩袖撕裂性关节病、不可修复性肩袖撕裂及某些复杂肩关节疾病的有效手段。然而,术后肩峰或肩胛冈骨折是其公认的重要并发症,发生率在数据库及多中心研究中报道为0.9%至4.1%。此类骨折可能损害三角肌功能,并与疼痛及较差的术后恢复相关。既往研究已报告高龄、女性和骨质疏松症是与肩峰或肩胛冈骨折相关的患者因素,植入物构型和手术技术也可能影响这些结构的负荷。然而,局部肩峰和肩胛冈骨衰减对术后骨折的具体贡献尚不明确。
全身骨矿物质密度通常通过双能X线吸收测定法(dual-energy X-ray absorptiometry, DXA)评估,但该方法无法直接测量肩峰或肩胛冈。现有的CT检查为量化这些特定部位的衰减提供了机会。CT衍生的亨氏单位(Hounsfield unit, HU)与骨密度及力学性能在其他骨骼区域的关联已有描述,且肩部区域HU与rTSA术后骨折的关系也已被探索。但在区域测量被评估为候选预后标志物之前,其解剖定位和观察者重复性需要得到充分表征,这对于轮廓不规则且松质骨室相对较小的肩峰尤为重要。
因此,本研究旨在调查成人肩峰和肩胛冈四个预定义部位松质骨HU值与年龄和性别的关联,并评估这些测量的可重复性。目的是表征区域HU测量,为未来骨折风险研究奠定基础,而非在本队列中预测骨折。

二、主要关键技术方法

这是一项回顾性研究,分析了单一机构2014年1月至2023年12月间获得的肩部CT扫描。初始识别244个肩关节,排除图像质量不佳、既往肩关节置换术、测量部位骨折或肿瘤、严重肩胛骨畸形及年龄小于18岁的病例后,最终纳入来自201名成人的210个肩关节(女性106个,男性104个;平均年龄59.8±19.0岁;范围18–93岁)。CT检查采用多排探测器扫描仪,使用常规肩部CT协议(管电压100 kVp,自动曝光控制,源层厚1 mm)。HU测量在骨算法重建的多平面重组图像上进行,层厚2或3 mm,重建平行于关节盂关节面。未进行体模校准。测量部位参照Glener等人报告的肩峰和肩胛冈骨折解剖分布选择。在肩峰,测量层面选在肩锁关节后缘与肩峰后角之间的视觉估计中点。肩胛冈参考层面由其Y形形态确定;三个脊柱部位分别位于此参考层面外侧6 mm、内侧6 mm和内侧12 mm。在每个部位,将约5 mm2的圆形感兴趣区(region of interest, ROI)置于松质骨中央,不包含皮质骨。这四个松质骨部位为主要测量。同时,在肩峰和外侧6 mm脊柱处评估了结合皮质骨和松质骨的ROI作为补充测量。观察者可靠性评估采用组内相关系数(intraclass correlation coefficient, ICC)。

三、研究结果

1. 测量可靠性
所有四个松质骨部位的观察者内和观察者间可靠性均为良好至优秀。内侧6 mm和内侧12 mm脊柱部位的观察者间ICC分别为0.947和0.952,高于肩峰的0.898和外侧6 mm脊柱的0.868。包含皮质骨的补充测量也显示出良好至优秀的可靠性。
2. HU值与性别、年龄和诊断的关联
在未校正的比较中,女性在所有四个部位的松质骨HU值均显著低于男性(所有P<0.01)。在多变量模型中,校正性别和诊断后,每增加10岁年龄,肩峰HU值相差-12.3 HU(95%CI, -21.0至-3.6),外侧6 mm脊柱为-42.2 HU(95%CI, -59.6至-24.7),内侧6 mm脊柱为-28.0 HU(95%CI, -43.0至-12.9),内侧12 mm脊柱为-29.2 HU(95%CI, -42.4至-16.1)。所有四个年龄关联在多重比较校正后均具有统计学显著性。校正后的性别关联仅在内侧6 mm脊柱部位保持显著(女性比男性:-71.9 HU;95%CI, -118.1至-25.7;校正后P=0.010)。诊断类别与内侧12 mm部位的HU值存在关联(校正后P=0.006)。
在成人队列中,年龄与HU值的Spearman相关系数在肩峰为-0.286,在外侧6 mm、内侧6 mm和内侧12 mm脊柱分别为-0.493、-0.459和-0.537。在≥50岁亚组(152个肩关节)中,相应相关系数为-0.226、-0.407、-0.389和-0.425;在≥60岁亚组(126个肩关节)中为-0.175、-0.317、-0.273和-0.334。在多变量模型中,年龄在两个老年亚组的所有三个肩胛冈部位仍与HU值显著相关,但在肩峰部位则不显著。排除骨折和肿瘤诊断类别的敏感性分析中,年龄系数在所有部位均为负值,但仅在外侧6 mm脊柱部位保持统计显著性。

四、讨论与结论

本研究表明,在临床肩部CT队列中,经性别和诊断类别校正后,肩峰和三个肩胛冈部位的松质骨HU值与年龄呈负相关。所有三个脊柱部位的关联在限制于≥50岁或≥60岁成人的分析中仍然存在。未校正的性别差异存在于所有部位,但校正后仅内侧6 mm脊柱保留了显著的性别关联。两个内侧脊柱部位均显示出较高的观察者内和观察者间可靠性。这些发现描述了一个接受临床CT的异质性人群中的区域衰减和测量性能。
研究指出,内侧12 mm肩胛冈在成人队列和两个老年亚组中显示出最大的年龄-HU绝对值Spearman相关性。该区域值得在与rTSA后预后不良相关的Levy III型骨折(累及肩胛冈)的研究中进一步探讨。研究还强调了与先前研究的差异:Yeazell等人使用体模校准的三维CT分割评估整个肩峰过程的体积骨密度,未发现与年龄的显著关联;而本研究使用局部松质骨HU在四个预定义部位观察到负向年龄关联,这可能反映了ROI范围和所采样骨室的不同。
研究结论:在接受肩部CT的成人中,肩峰和肩胛冈的松质骨HU值与年龄呈负相关。三个肩胛冈部位的年龄关联在老年亚组中持续存在,且内侧脊柱显示出可重复的测量结果。这些发现为未来研究提供了解剖测量数据;评估rTSA后骨折预测性能需要具有术后结局的队列。
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