胸部超声与胸部X线摄影以计算机断层扫描为参考标准诊断创伤性肋骨骨折的准确性

《Egyptian Journal of Radiology and Nuclear Medicine》：Diagnostic accuracy of thoracic ultrasound and chest radiography for detection of traumatic rib fractures using computed tomography as the reference standard

　　

摘要 背景 本研究旨在比较胸部超声（US）与胸部X线平片在检测创伤性肋骨骨折中的诊断准确性，以计算机断层扫描（CT）作为参考标准。 方法 这项包含多次读片的诊断准确性研究纳入了30名临床疑似肋骨骨折的成年患者，研究数据在5个月内收集。所有患者均在规定时间间隔内（分别于入院后3小时、15小时和22小时内）接受了胸部X线、胸部超声和CT检查。每种检查方式均记录了骨折的数量、侧别和肋骨水平。所有胸部超声检查均由一名经验丰富的操作者完成。 结果 CT检测到的平均骨折数量最高（5 ± 4.1），超声紧随其后（4.5 ± 3.9），而胸部X线检测到的骨折数量显著较少（1.6 ± 1.7）（P < 0.001）。超声与CT表现出极强的相关性（r = 0.984，P < 0.001）和极佳的一致性（ICC = 0.994），而胸部X线仅表现出中等程度的一致性（ICC = 0.601）。超声实现了较高的敏感性（91.3%）、特异性（100%）和总体准确性（98.2%），并具有较高的综合指标（F1分数95.4%，MCC 94.5%）。相比之下，胸部X线的敏感性（32.9%）和准确性（86.1%）较低，尽管其特异性达到100%。 结论 胸部超声是一种高度准确、可靠且无辐射的创伤性肋骨骨折检测方式，在评估骨折负荷方面与CT高度接近。其表现显著优于胸部X线平片，可作为血流动力学稳定患者的强力影像学检查工具。建议开展更大规模的多中心研究以进一步验证这些发现并评估其对临床结局的影响。

论文解读

一、研究背景与问题

创伤性肋骨骨折是胸部创伤中最常见的损伤类型，约40%遭受严重钝性胸部创伤的个体发生肋骨骨折。肋骨骨折不仅是重大损伤的关键指标，还可能提示存在其他胸部或胸部以外损伤，并与发病率、死亡率的增加以及长期生活质量的下降密切相关。及时准确的诊断有助于早期实施有效的疼痛管理策略，改善创伤患者的舒适度和整体预后。

在创伤患者中，单纯临床检查往往缺乏能够可靠确认肋骨骨折存在的特异性发现，因此通常需要影像学检查。传统上，标准后前位或前后位胸部X线摄影被用作识别肋骨骨折的初始影像学手段。然而，既往研究一致报告胸部X线对检测此类骨折的敏感性相对较低。尽管如此，胸部X线仍具有价值，因为它有助于识别其他具有临床意义的胸部病变，如气胸、血胸和肺挫伤。

计算机断层扫描被认为是诊断肋骨骨折及识别相关胸部损伤的首选影像学方式和金标准。美国放射学会推荐CT作为高能量机制所致钝性胸部创伤患者的主要影像学检查方法。然而，CT存在若干局限性，包括较高的辐射暴露、增加的经济成本，以及需要将患者转运出急诊科进行扫描。

超声已作为快速评估疑似肋骨骨折创伤患者的有价值的筛查工具出现。然而，部分研究报告其仅比放射摄影具有微小的优越性，并指出了某些缺点，如检查时间较长以及超声探头压力引起的患者不适。尽管多项研究表明超声可能比传统胸部X线提供更高的肋骨骨折筛查敏感性，但美国放射学会现行指南仍推荐胸部X线作为成人轻微钝性胸部创伤后疑似肋骨损伤最合适的初始影像学手段。这一新兴科学证据与现有指南建议之间的差异，可能部分归因于既往研究的方法学局限性，特别是缺乏使用参考标准影像学方式确认超声和胸部X线所检测肋骨骨折的研究。因此，直接比较两种检查方式以CT为参考标准的研究仍然有限。本研究旨在比较胸部超声和胸部X线在检测创伤性肋骨骨折中的诊断准确性，以CT作为参考标准。

二、研究设计与关键技术方法

这是一项包含多次读片的诊断准确性研究。研究对象为临床疑似肋骨骨折且因合并胸部或腹部损伤具有CT检查指征的成年患者，纳入标准包括年龄大于18岁、男女不限。研究在放射科和急诊科开展，患者招募持续5个月，自2025年10月至2026年2月。排除标准包括年龄小于18岁、拒绝参与、不配合或无法移动的患者，以及血流动力学不稳定、孕妇、有辐射暴露禁忌证和无CT指征的病例。最终30名患者纳入研究并接受胸部超声检查。样本量基于既往研究计算，使用G power 3.1.9.7软件，最少需要24名患者以达到90%检验效能和0.05的α误差，增加至30名以补偿可能的20%失访率。

研究采用的主要技术方法包括：胸部CT使用16排扫描仪，采用标准胸部创伤方案，层间距1 mm，矩阵512 × 512，生成轴位和冠状位重建图像，扫描在最大吸气末从胸廓入口至肾脏中部进行，骨算法重建，由一名具有10年以上经验的高年资放射科医师在不知晓超声结果的情况下进行判读。胸部X线在入院3小时内获取，采用站立后前位或仰卧前后位投照，仅评估标准胸部X线，不包括带斜位的肋骨系列。胸部超声使用高频线阵探头，频率6–12 MHz，在入院15小时内由一名具有10年以上肌骨超声经验的高年资放射科医师执行，该医师对胸部X线和CT结果不知情，患者根据疑似骨折位置取仰卧或侧卧位，探头先置于最疼痛部位，对受累肋骨及相邻上下两根肋骨的相应节段进行纵切面和横切面扫描。

三、研究结果

人口学特征与骨折分布

研究纳入30名患者，其中男性22名占73.3%，女性8名占26.7%，年龄范围33至79岁，平均年龄53岁，标准差12.9岁。骨折侧别方面，三种影像方式检测到的骨折均以右侧为主，CT检测到右侧骨折103处占69.1%，左侧46处占30.9%；超声检测到右侧96处占70.6%，左侧40处占29.4%；胸部X线检测到右侧39处占79.6%，左侧10处占20.4%。肋骨序数方面，三种方式均以中段肋骨骨折最为常见。CT检测到第5肋骨骨折最多，为20处占13.4%，其次为第4和第6肋骨各18处占12.1%，第12肋骨未检测到骨折。超声分布与CT高度相似，第5肋骨最多为20处占14.7%，第4和第6肋骨各18处占13.2%。胸部X线检测总数较少但模式相似，第6肋骨最常见为7处占14.3%。总体上，CT检测到骨折总数最多为149处，超声为136处，胸部X线仅49处。

有效性指标

诊断准确性分析以每根肋骨为单位进行。两种方式均无假阳性结果，解释了观察到的100%特异性和阳性预测值。超声敏感性为91.3%，特异性100%，阳性预测值100%，阴性预测值97.8%，总体准确性98.2%，F1分数95.4%，马修斯相关系数94.5%，表明超声发现与CT参考标准之间几乎完美的相关性。相比之下，胸部X线敏感性显著较低为32.9%，特异性100%，阳性预测值100%，阴性预测值较低为85.1%，总体准确性86.1%，F1分数49.5%，马修斯相关系数52.9%，仅显示中等程度的总体诊断效能。

四、讨论与结论

本研究发现超声与CT具有极强相关性（r = 0.984，P < 0.001）和极佳的一致性（ICC = 0.994）。研究观察到明显的男性优势，与既往胸部创伤影像学研究一致。CT和超声检测的每位患者骨折数量中位数和四分位距相似，表明超声在评估个体患者骨折负荷方面接近CT，而骨折数量增加与并发症、重症监护室入住和死亡率密切相关。既往研究已确定≥3处肋骨骨折作为显著更高胸内和腹内损伤风险的标志，本研究数据表明超声能在大多数患者中检测到这一临床相关损伤程度，而X线会显著低估。超声与CT在肋骨水平分布模式上几乎一致，这种一致性具有临床意义，因为中段肋骨和外侧骨折与较高并发症率和更严重胸部创伤相关。研究结果与当代准确性研究和荟萃分析一致，即胸部超声对肋骨骨折检测具有高敏感性（约89–100%）和特异性（约90–98%）。

研究存在多项局限性，包括样本量较小、超声操作者依赖性、超声在评估相关胸内损伤方面价值有限、仅使用标准胸部X线未包含肋骨系列、CT判读医师知晓胸部X线结果可能产生解释偏倚、超声操作者无法对临床数据完全设盲、常规超声评估整个肋骨架耗时较长、单中心设计、仅纳入接受CT的患者带来的选择偏倚，以及单一超声操作者限制结果的普适性。

研究结论为：胸部超声是一种高度可靠、准确且无辐射的肋骨骨折检测方式，在评估骨折负荷方面可与CT有效比较。然而，在推荐其常规用于创伤患者肋骨骨折评估之前，建议开展更大规模的前瞻性多中心研究。胸部X线平片可能显著低估骨折数量，应作为超声的辅助手段以提高诊断概率。该论文发表于《Egyptian Journal of Radiology and Nuclear Medicine》。