《Archives of Osteoporosis》:Hip anteroposterior radiographic indices for effective osteoporosis screening in female patients undergoing total hip arthroplasty
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摘要
总结:等待接受全髋关节置换术的患者中,骨质疏松症仍未得到诊断。尽管髋关节X线影像指标已被提出用于筛查,但这些指标尚未进行比较。研究人员比较了八种指标对骨质疏松症的诊断准确性。小转子下方7 cm处测量的 canal–bone ratio(CBR,管骨比)
摘要
总结:等待接受全髋关节置换术的患者中,骨质疏松症仍未得到诊断。尽管髋关节X线影像指标已被提出用于筛查,但这些指标尚未进行比较。研究人员比较了八种指标对骨质疏松症的诊断准确性。小转子下方7 cm处测量的 canal–bone ratio(CBR,管骨比)可能是一种有用的筛查工具。
目的:骨质疏松症会增加接受全髋关节置换术(THA)患者围手术期和术后骨折的风险。然而,骨质疏松症在术前仍常常未被诊断和未得到治疗。已有多项研究提出在髋关节前后位X线片上测量的若干指标用于筛查骨质疏松症。然而,比较这些指标的研究很少,因此需要开展研究以确定一种实用且有效的影像学指标。
方法:研究人员评估了317例在初次THA术前接受双能X线吸收测定法(DXA)检查的女性患者的骨质疏松症患病率。对于既往无骨质疏松症诊断或治疗史的患者,研究人员使用髋关节前后位X线片评估了八种影像学指标的筛查性能:canal flare index(CFI,管喇叭指数)、morphological cortical index(MCI,形态学皮质指数)、小转子下方2 cm、7 cm和10 cm处的 canal–bone ratio(CBR,管骨比)以及分别在2–7 cm、2–10 cm和7–10 cm节段测量的 canal–bone area ratio(CBAR,管骨面积比)。研究人员进行了受试者工作特征(ROC)曲线分析,计算并比较了各指标的曲线下面积(AUC)。
结果:129例患者(40.7%)被诊断为骨质疏松症,其中仅48例(37.2%)接受了治疗。AUC值最高的是CBAR2–7(0.801)、CBAR7–10(0.798)和CBR7(0.798),其次是CBAR2–10(0.785)、CBR10(0.766)、CBR2(0.740)、CFI(0.696)和MCI(0.654)。CBAR和CBR7的筛查准确性高于其他指标。
结论:骨质疏松症的患病率和治疗率分别为40.7%和37.2%。在影像学指标中,CBR7和CBARs表现出良好的筛查性能,其中CBR7具有相当的准确性和更高的简便性。CBR7可作为骨质疏松症实用且高效的筛查工具。
**论文解读:基于髋关节前后位X线影像指标的骨质疏松症筛查研究——聚焦全髋关节置换术女性患者**
**一、研究背景与目的**
随着人口老龄化进程的加剧,骨质疏松症的全球患病率持续上升,预计日本约有1590万骨质疏松症患者。骨质疏松症会增加接受全髋关节置换术(THA)患者围手术期及术后并发症的风险,因此术前术后的充分诊断与治疗对于避免骨折和获得良好预后至关重要。既往研究报道,接受THA的患者中骨质疏松症患病率因患者特征(如高龄、低体重)而异,约为8%–25%,且其中约63%–78%的患者未被诊断或未接受治疗。这凸显了明确各患者队列中骨质疏松症患病率以及建立有效筛查方法的重要性。
骨质疏松症通常通过双能X线吸收测定法(DXA)测量骨矿物质密度(BMD)进行诊断,然而由于费用和可及性限制,并非所有THA患者均接受DXA检查。因此,多项研究采用髋关节前后位X线片进行骨质疏松症筛查,例如Singh和Dorr等提出的分类方法,但这些指标因定义偏重描述性和主观性而预测准确性有限。近年来,研究者提出了多种客观形态计量学指标,包括canal–calcar ratio、canal flare index(CFI)、morphological cortical index(MCI)、cortical thickness index(CTI)/canal–bone ratio(CBR)以及canal–bone area ratio(CBAR)等。尽管各指标均显示出一定的骨质疏松症筛查能力,但关于这些指标的最佳测量位置(如小转子下方7 cm或10 cm)以及多个指标间孰优孰劣的研究仍较缺乏。基于此,本研究旨在:(1)明确接受THA患者中骨量减少和骨质疏松症的患病率并调查术前骨质疏松症治疗率;(2)评估并比较不同股骨水平的影像学指标筛查骨质疏松症的性能。
**二、研究方法概述**
本研究为一项回顾性队列研究,主要队列纳入2018年1月至2024年7月在某机构接受初次THA的434例连续女性患者,排除既往髋部手术史(47例)、骨折(3例)、数据不足(12例)、皮质类固醇使用史(33例)和类风湿关节炎(22例)患者后,共317例患者纳入患病率分析。研究人员使用DXA(Discovery A,Hologic Japan)术前测量患侧股骨近端BMD,依据国际临床骨密度测量学会指南并参考日本改良标准,将T值≤?2.5定义为骨质疏松症,?2.5
在影像学指标筛查性能评估中,排除48例接受骨质疏松症治疗的患者后,共269例女性患者(269髋)纳入分析。研究人员在数字化存储的髋关节前后位X线片上测量了八种影像学指标,包括CFI、MCI、小转子下方2 cm、7 cm和10 cm处的CBR(分别定义为CBR2、CBR7、CBR10),以及2–7 cm、2–10 cm和7–10 cm节段的CBAR(分别定义为CBAR2–7、CBAR2–10、CBAR7–10),CBAR采用梯形公式((上宽+下宽)×高/2)计算髓腔面积与股骨总截面积之比。所有X线片按照机构术前影像采集方案获取,下肢内旋15°–20°,并包含直径25.4 mm的金属球用于放大率校准。研究还进行了亚组分析以评估髋关节疾病类型(发育性髋关节发育不良DDH与其他疾病)对筛查性能的影响,并在外部机构队列(148例患者)中进行了验证。观察者间和观察者内信度通过组内相关系数(ICC)和变异系数(CV)评估。统计分析采用Pearson相关系数、受试者工作特征(ROC)曲线分析和DeLong检验。
**三、研究结果**
**1. 骨量减少与骨质疏松症患病率及治疗率**
在接受THA的女性患者中,髋部DXA评估显示125例(39.4%)存在骨量减少,129例(40.7%)存在骨质疏松症。在诊断为骨质疏松症的患者中,仅48例(37.2%)正在接受骨质疏松症治疗,其中24例虽接受治疗但T值仍≤?2.5(治疗不足)。未治疗与治疗不足患者合计105例,占骨质疏松症患者的81.4%。
**2. 影像学指标与T值的相关性及骨质疏松症筛查性能**
影像学指标与T值的相关系数范围为r=?0.61至0.30,相应AUC值为0.65–0.80。CBAR2–7具有最高的相关系数(r=?0.61)和AUC值(0.80)。在排除CBARs后,CBR7的相关系数和AUC值最高。对于AUC值较高的CBR7、CBAR2–7和CBAR7–10,实现灵敏度>90%所需的截断值分别为0.503、0.585和0.485。
**3. 八种影像学指标AUC值的比较**
八种指标的比较显示,CBR7和三种CBARs的AUC值倾向于高于CFI、MCI、CBR2和CBR10,但CBR7与三种CBARs之间无显著差异。
**4. 髋关节疾病对影像学指标筛查性能的影响**
DDH组的AUC值范围为0.64–0.79,其他疾病组为0.70–0.84。所有CBRs和CBARs在两组间的截断值绝对差异均<0.05,其中CBR7的差异最小(0.007),提示DDH对这些指标筛查性能的影响有限。
**5. 外部队列验证**
外部验证队列的术前诊断分布与主要队列相当(p=0.86)。主要队列与外部机构间所有CBRs和CBARs截断值的绝对差异均小于0.05,其中CBRs的差异<0.009,表明这些指标在外部队列中保持可接受的诊断准确性。
**6. 观察者间与观察者内信度**
除CBR2和MCI外,所有指标的观察者间ICC值均>0.75;所有指标的观察者内ICC值均>0.80。CBR7和CBARs的ICC值保持较高水平,CV较低,支持其测量稳定性。
**四、讨论与结论**
本研究发现,计划接受THA的女性患者中骨质疏松症患病率高达40.7%,治疗率仅为37.2%,未治疗和治疗不足患者合计达81.4%。这一高患病率高于既往报道的8.7%–25.0%,尽管与本研究仅纳入女性且体重相对较低的患者背景有关,但仍强调了女性THA患者中骨质疏松症的高发性。值得注意的是,本研究将骨质疏松症定义为接受THA的髋部T值≤?2.5,而临床诊断通常基于腰椎和髋部等多个骨骼部位的最低T值,因此实际患病率可能被低估。
在影像学指标比较中,CFI和MCI的筛查性能较低,而CBR7、CBR10和CBARs的AUC值较高,这与既往研究结果一致。CBR7和CBARs在AUC值方面无显著差异。CBR7基于髓腔宽度与股骨总宽度之比,能够反映日本女性中与骨丢失相关的皮质变薄和髓腔扩张等结构变化。尽管CBARs需要多点测量且常规髋关节X线片不一定能包含小转子下方10 cm区域,CBR7测量更简便且适用于更广泛的X线片,同时在观察者间和观察者内信度方面表现良好。研究还发现,DDH对CBRs和CBARs的截断值影响较小,且外部验证显示CBRs的截断值差异<0.009,支持了这些指标的临床可推广性。CBR7的截断值为0.51,外科医生可通过简单评估小转子下方7 cm处松质骨部分是否大于总宽度的一半来有效筛查骨质疏松症。
本研究的局限性包括单中心回顾性设计可能引入选择偏倚(但通过外部验证部分克服)、仅纳入日本女性THA患者(需在男性、健康人群、其他种族中进一步验证)、仅基于前后位X线片评估(未结合侧位片、临床信息和FRAX等筛查工具)。此外,采用侧位X线片的Dorr分型观察者间一致性仅为中等且可能受患者体位影响,临床应用需谨慎。
研究结论:在计划接受THA的女性患者中,骨质疏松症患病率和治疗率分别为40.7%和37.2%。截断值为0.51的CBR7与CBARs具有相当的骨质疏松症筛查性能,表明其可作为骨质疏松症筛查的简便实用工具。