椎体压缩骨折机会性筛查：常规胸部、腹部CT测量T<sub>12</sub>、L<sub>1</sub>椎体CT值的价值

doi:10.3877/cma.j.issn.2096-0263.2022.04.005

中华老年骨科与康复电子杂志 ›› 2022, Vol. 08 ›› Issue (04) : 217 -223. doi: 10.3877/cma.j.issn.2096-0263.2022.04.005

骨科影像

椎体压缩骨折机会性筛查：常规胸部、腹部CT测量T₁₂、L₁椎体CT值的价值

蔡金辉, 叶浩翊, 申忱, 林良业, 刁凡登, 郭栋华, 刘志锋, 刘庆余^†(

)

518107　深圳，中山大学附属第七医院放射科；511300　广州医科大学附属第四医院影像科
511300　广州医科大学附属第四医院影像科
518107　深圳，中山大学附属第七医院放射科

收稿日期:2021-11-30 出版日期:2022-08-05
通信作者: 刘庆余
基金资助:
广东省医学科研基金(B2021117); 广州市增城区科技计划项目([2021]045号)

Opportunistic screening for vertebral compression fracture using routine thoracic and abdominal CT scans according to T₁₂ and L₁ trabecular attenuation

Jinhui Cai, Haoyi Ye, Chen Shen, Liangye Lin, Fandeng Diao, Donghua Guo, Zhifeng Liu, Qingyu Liu^†()

Department of Radiology, The Seventh Affiliated Hospital, Sun Yat-sen University, Shenzhen 518107, China; Department of Radiology, The Fourth Affiliated Hospital of Guangzhou Medical University, Guangzhou 511300, China
Department of Radiology, The Fourth Affiliated Hospital of Guangzhou Medical University, Guangzhou 511300, China
Department of Radiology, The Seventh Affiliated Hospital, Sun Yat-sen University, Shenzhen 518107, China

Received:2021-11-30 Published:2022-08-05
Corresponding author: Qingyu Liu

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引用本文：

蔡金辉, 叶浩翊, 申忱, 林良业, 刁凡登, 郭栋华, 刘志锋, 刘庆余. 椎体压缩骨折机会性筛查：常规胸部、腹部CT测量T₁₂、L₁椎体CT值的价值[J]. 中华老年骨科与康复电子杂志, 2022, 08(04): 217-223.

Jinhui Cai, Haoyi Ye, Chen Shen, Liangye Lin, Fandeng Diao, Donghua Guo, Zhifeng Liu, Qingyu Liu. Opportunistic screening for vertebral compression fracture using routine thoracic and abdominal CT scans according to T₁₂ and L₁ trabecular attenuation[J]. Chinese Journal of Geriatric Orthopaedics and Rehabilitation(Electronic Edition), 2022, 08(04): 217-223.

目的

探讨运用常规胸部、腹部CT检查中椎体CT值进行骨质疏松性椎体压缩性骨折（OVCF）的机会性筛查及评估的可行性。

方法

回顾性分析2019年12月至2020年6月在我院进行胸部或者腹部CT检查、年龄≥60岁的1 229例患者临床资料，年龄60~99岁[中位年龄72（12）岁]，男性728例，女501例，并测量T₁₂、L₁椎体CT值，评价T₁₂、L₁椎体CT值与中、重度椎体压缩骨折的相关性。

结果

T₁₂、L₁椎体CT值与患者年龄呈负相关（T₁₂：r=-0.458，P<0.01；L₁：r=-0.445，P<0.01）。椎体骨折组T₁₂、L₁椎体CT值均明显低于对照组[T₁₂：（55.1±30.3）Hu vs（100.8±36.9）Hu，L₁：（50.5±31.4）Hu vs（94.4±36.9）Hu]（均P<0.01）；骨折椎体<3节的患者T₁₂、L₁椎体CT值均高于骨折椎体≥3节的患者[T₁₂：（60.8±28.1）Hu vs（37.3±30.4）Hu，L₁：（56.8±28.6）Hu vs（30.8±32.1）Hu]（均P<0.01）；椎体中度压缩骨折的患者T₁₂、L₁椎体CT值均高于椎体重度压缩骨折的患者[T₁₂：（60.1±30.4）Hu vs（45.9±31.8）Hu，L₁：（56.5±29.5）Hu vs （38.9±35.4）Hu]（均P<0.05）。T₁₂、L₁椎体CT值ROC曲线对OVCF具有良好的诊断效能（T₁₂：AUC=0.831，L₁：AUC=0.818）；按患者年龄分层（60~69岁、70~79岁、≥80岁）进行亚组分析，60~69岁的患者T₁₂、L₁椎体CT值对椎体骨折的诊断效能最佳（T₁₂：AUC=0.866，L₁：AUC=0.843），而≥80岁的患者T₁₂、L₁椎体CT值对椎体骨折的诊断效能偏低（T₁₂：AUC=0.760，L₁：AUC=0.759）。二元logistics回归分析结果显示，T₁₂ [OR=1.039，95% CI：1.032，1.046]、L₁[OR=1.036，95% CI：1.030，1.043]椎体CT值是椎体骨折的独立危险因素。

结论

常规胸部、腹部CT检查中T₁₂、L₁椎体CT值与OVCF密切相关，可作为骨质疏松症及OVCF机会性筛查的良好工具。

关键词: 骨质疏松症, 椎体骨折, 电子计算机断层扫描

Objective

To investigate the feasibility of opportunistic screening for osteoporotic vertebral compression fracture (OVCF) according to the trabecular attenuation (Hounsfield units, HU) of T₁₂ and L₁ from routine thoracic or abdominal CT examination.

Methods

1, 229 patients whose age ≥60 years with thoracic or abdominal CT examination in our hospital from December 2019 to June 2020 were enrolled in the present study. Among these patients, aged from 60 to 99 years [M(QR) 72(12)], and 728 males and 501 females. Clinical data and the HU value of T₁₂ and L₁ trabecular attenuation were obtained, and compared between the OVCF group and the control group.

Results

The HU value of T₁₂ and L₁ trabecular attenuation were negatively correlated with age (T₁₂: r=-0.458, P<0.01, L₁: r=-0.445, P<0.01). The HU value of T₁₂ and L₁ trabecular attenuation in the OVCF group were significantly lower than the control group [T₁₂: (55.1±30.3) Hu vs (100.8±36.9) Hu, L₁: (50.5±31.4) Hu vs (94.4±36.9) Hu](P<0.01). In patients with fractured vertebral body <3 segments, the HU value of T₁₂ and L₁ trabecular attenuation were higher than those with fractured vertebral body ≥3 segments [T₁₂, (60.8±28.1)Hu vs (37.3±30.4) Hu, L₁, (56.8±28.6) Hu vs (30.8±32.1) Hu] (P<0.01). In patients with moderate vertebral compression fractures, the HU value of T₁₂ and L₁ trabecular attenuation were higher than those of severe vertebral compression fractures [T₁₂, (60.1±30.4) Hu vs (45.9±31.8) Hu, L₁, (56.5±29.5) Hu vs (38.9±35.4) Hu] (P<0.05). The ROC curve analysis shows that the HU value of T₁₂ and L₁ trabecular attenuation had good diagnostic efficacy for OVCF (T₁₂: AUC=0.831, L₁: AUC=0.818). The ROC curve of the HU value of T₁₂ and L₁ trabecular attenuation had the highest diagnostic performance for OVCF in patients of age range from 60-69 years (T₁₂: AUC=0.866, L₁: AUC=0.843) and the lowest diagnostic performance in patients of age ≥80 years (T₁₂: AUC=0.760, L₁: AUC=0.759). The results of binary logistics regression analysis showed that the HU value of T₁₂ [OR=1.039, 95% CI: 1.032, 1.046] and L₁[OR=1.036, 95% CI: 1.030, 1.043] trabecular attenuation were independent risk factors for vertebral compression fractures.

Conclusion

The HU value of T₁₂ and L₁ trabecular attenuation in routine thoracic or abdominal CT examination are associated with OVCF, and may be an useful tool for osteoporosis and OVCF opportunistic screening.

Key words: Osteoporosis, Vertebral compression fracture, Computed Tomography

图1 患者纳入、排除流程示意图

图2~4 椎体CT值测量及椎体压缩骨折评估示意图。图2　采用Genant目视半定量法评价椎体骨折及其压缩程度，T₆、T₇、T₈椎体均为重度压缩骨折；图3~4　选取T₁₂、L₁椎体上终板下区横断面测量椎体CT值，于椎体前2/3松质骨区域手动勾画椭圆形感兴趣（ROI），面积100~300 mm²

图5 骨折椎体分布图　椎体骨折主要分布于T₈、T₁₁~L₁节段

表1 椎体骨折组与对照组一般资料比较

一般资料	组别		χ ²/Z值	P值
一般资料	骨折组（n=207）	对照组（n=1 022）	χ ²/Z值	P值
年龄（岁）	78（13）	71（12）	-7.284	<0.01
性别（例）
男	81	647	41.668	<0.01
女	126	375	41.668	<0.01
年龄分层（例）
60~69岁	45	445
70~79岁	76	373	54.514	<0.01
≥80岁	86	204
CT检查部位（例）
胸部	162	854
腹部	18	82	4.692	0.096
胸部+腹部	27	86

表1 椎体骨折组与对照组一般资料比较

一般资料	组别		χ ²/Z值	P值
一般资料	骨折组（n=207）	对照组（n=1 022）	χ ²/Z值	P值
年龄（岁）	78（13）	71（12）	-7.284	<0.01
性别（例）
男	81	647	41.668	<0.01
女	126	375	41.668	<0.01
年龄分层（例）
60~69岁	45	445
70~79岁	76	373	54.514	<0.01
≥80岁	86	204
CT检查部位（例）
胸部	162	854
腹部	18	82	4.692	0.096
胸部+腹部	27	86

图6~9 T₁₂、L₁椎体CT值ROC曲线评价椎体骨折不同年龄段。（图6：60~69岁，图7：70~79岁，图8：≥80岁，图9：总体样本）T₁₂、L₁椎体CT值ROC曲线对椎体骨折均具有良好的诊断效能，60~69岁患者T₁₂、L₁椎体CT值对椎体骨折的诊断效能最佳（T₁₂：AUC=0.866，L₁：AUC=0.843）

表2 椎体骨折组与对照组T₁₂、L₁椎体CT值比较（±s）

年龄	T₁₂椎体CT值（Hu）				L₁椎体CT值（Hu）
年龄	骨折组（n=207）	对照组（n=1 022）	t值	P值	骨折组（n=207）	对照组（n=1 022）	t值	P值
60~69岁	71.8±22.3	115.2±33.5	-8.475	<0.01	67.4±22.7	107.9±33.1	-8.015	<0.01
70~79岁	59.3±30.3	97.2±34.0	-9.032	<0.01	55.4±30.8	91.0±34.9	-8.253	<0.01
≥80岁	42.7±29.0	76.2±35.0	-7.818	<0.01	37.4±30.7	71.2±35.6	-7.676	<0.01
总体	55.1±30.3	100.8±36.9	-16.682	<0.01	50.5±31.4	94.4±36.9	-15.956	<0.01

表2 椎体骨折组与对照组T₁₂、L₁椎体CT值比较（±s）

年龄	T₁₂椎体CT值（Hu）				L₁椎体CT值（Hu）
年龄	骨折组（n=207）	对照组（n=1 022）	t值	P值	骨折组（n=207）	对照组（n=1 022）	t值	P值
60~69岁	71.8±22.3	115.2±33.5	-8.475	<0.01	67.4±22.7	107.9±33.1	-8.015	<0.01
70~79岁	59.3±30.3	97.2±34.0	-9.032	<0.01	55.4±30.8	91.0±34.9	-8.253	<0.01
≥80岁	42.7±29.0	76.2±35.0	-7.818	<0.01	37.4±30.7	71.2±35.6	-7.676	<0.01
总体	55.1±30.3	100.8±36.9	-16.682	<0.01	50.5±31.4	94.4±36.9	-15.956	<0.01

表3 椎体骨折数量、骨折压缩程度与椎体CT值的相关性（±s）

椎体CT值（Hu）	骨折椎体数量		骨折椎体压缩程度
椎体CT值（Hu）	<3节（n=157）	≥3节（n=50）	中度压缩（n=138）	重度压缩（n=69）
T₁₂椎体	60.8±28.1	37.3±30.4	60.1±30.4	45.9±31.8
L₁椎体	56.8±28.6	30.8±32.1	56.5±29.5	38.9±35.4
t值	5.039	5.423	2.969	3.586
P值	<0.01	<0.01	0.003	<0.01

表3 椎体骨折数量、骨折压缩程度与椎体CT值的相关性（±s）

椎体CT值（Hu）	骨折椎体数量		骨折椎体压缩程度
椎体CT值（Hu）	<3节（n=157）	≥3节（n=50）	中度压缩（n=138）	重度压缩（n=69）
T₁₂椎体	60.8±28.1	37.3±30.4	60.1±30.4	45.9±31.8
L₁椎体	56.8±28.6	30.8±32.1	56.5±29.5	38.9±35.4
t值	5.039	5.423	2.969	3.586
P值	<0.01	<0.01	0.003	<0.01

表4 T₁₂、L₁椎体CT值对椎体骨折的评价效能

椎体	年龄	例数	AUC（95% CI）	阈值（Hu）	敏感度	特异度	阳性预测值	阴性预测值
T₁₂	60~69岁	490	0.866（0.823~0.909）	90.0	80.0%	78.2%	27.1%	97.5%
	70~79岁	449	0.805（0.750~0.860）	70.0	73.7%	79.1%	41.8%	93.7%
	≥80岁	290	0.760（0.703~0.817）	61.0	73.3%	62.0%	46.7%	91.0%
	总体	1 229	0.831（0.804~0.859）	71.5	74.0%	78.5%	41.2%	93.8%
L₁	60~69岁	490	0.843（0.796~0.890）	87.5	80.0%	71.7%	22.2%	97.3%
	70~79岁	449	0.788（0.731~0.845）	67.5	73.7%	74.0%	36.6%	93.2%
	≥80岁	290	0.759（0.700~0.817）	57.5	73.3%	63.2%	45.7%	84.7%
	总体	1 229	0.818（0.789~0.847）	68.5	74.9%	75.0%	37.8%	93.7%

表4 T₁₂、L₁椎体CT值对椎体骨折的评价效能

椎体	年龄	例数	AUC（95% CI）	阈值（Hu）	敏感度	特异度	阳性预测值	阴性预测值
T₁₂	60~69岁	490	0.866（0.823~0.909）	90.0	80.0%	78.2%	27.1%	97.5%
	70~79岁	449	0.805（0.750~0.860）	70.0	73.7%	79.1%	41.8%	93.7%
	≥80岁	290	0.760（0.703~0.817）	61.0	73.3%	62.0%	46.7%	91.0%
	总体	1 229	0.831（0.804~0.859）	71.5	74.0%	78.5%	41.2%	93.8%
L₁	60~69岁	490	0.843（0.796~0.890）	87.5	80.0%	71.7%	22.2%	97.3%
	70~79岁	449	0.788（0.731~0.845）	67.5	73.7%	74.0%	36.6%	93.2%
	≥80岁	290	0.759（0.700~0.817）	57.5	73.3%	63.2%	45.7%	84.7%
	总体	1 229	0.818（0.789~0.847）	68.5	74.9%	75.0%	37.8%	93.7%

表5 二元Logistics回归评价性别、年龄、椎体CT值对椎体骨折的影响

因素	B	B.E.	Wald	OR（95% CI）	P值
年龄	0.005	0.012	0.143	1.005（0.981，1.029）	0.705
性别	0.352	0.178	3.909	1.423（1.003，2.017）	0.048
T₁₂椎体CT值	0.039	0.003	126.816	1.039（1.032，1.046）	<0.01
L₁椎体CT值	0.036	0.003	116.300	1.036（1.030，1.043）	<0.01

表5 二元Logistics回归评价性别、年龄、椎体CT值对椎体骨折的影响

因素	B	B.E.	Wald	OR（95% CI）	P值
年龄	0.005	0.012	0.143	1.005（0.981，1.029）	0.705
性别	0.352	0.178	3.909	1.423（1.003，2.017）	0.048
T₁₂椎体CT值	0.039	0.003	126.816	1.039（1.032，1.046）	<0.01
L₁椎体CT值	0.036	0.003	116.300	1.036（1.030，1.043）	<0.01

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Opportunistic screening for vertebral compression fracture using routine thoracic and abdominal CT scans according to T₁₂ and L₁ trabecular attenuation

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Opportunistic screening for vertebral compression fracture using routine thoracic and abdominal CT scans according to T12 and L1 trabecular attenuation

Opportunistic screening for vertebral compression fracture using routine thoracic and abdominal CT scans according to T₁₂ and L₁ trabecular attenuation