基于近端股骨CT亨氏单位骨小梁密度测量:骨质疏松评估与骨折风险预测的新策略
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时间:2025年10月03日
来源:Die Orthop?die 0.6
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本研究针对骨质疏松所致髋部骨折风险预测难题,创新性利用常规CT扫描的亨氏单位(HU)值测量近端股骨骨小梁密度。通过370例患者队列分析,发现HU值与CTXA(类DEXA)测得的骨矿物密度(BMD)及T-Score高度相关(R2=0.88-0.89),并确立骨质疏松诊断阈值(股骨头245.5HU,近端股骨96HU)与骨折风险阈值(股骨头245.5HU,近端股骨75HU)。该技术可实现无额外辐射的"机会性筛查",为骨质疏松诊疗提供重要工具。
随着人口老龄化加剧,骨质疏松已成为全球性健康挑战,其导致的骨折事件——尤其是髋部骨折——不仅显著降低患者生活质量,更带来高昂的社会经济负担。据统计,1990年全球髋部骨折约170万例,而到2019年已激增至1420万例。在德国,2019年股骨颈骨折发病率达120.2/10万,转子间骨折为108.7/10万,年治疗费用约28亿欧元,且预计2030年将升至38.5亿欧元。更严峻的是,髋部骨折后第一年死亡率高达20-40%,仅30-40%患者能恢复原有活动能力。尽管双能X线吸收测定法(DEXA)是骨质疏松诊断的"金标准",但许多高危患者因未进行筛查而错过干预时机。由于骨盆区域CT扫描常因其他医疗需求开展,能否利用现有CT图像实现骨质疏松的"机会性筛查"成为关键研究方向。
本研究由维也纳医科大学创伤外科与海德Westküstenklinikum放射学团队合作,纳入370名患者(平均年龄69.4岁,53名男性/317名女性),采用CTXA(类DEXA等效技术)测量髋部骨矿物密度(BMD),同时在冠状位CT图像中手动放置感兴趣区域(ROI):股骨头处圆形ROI及近端股骨不规则面积ROI,测量骨小梁亨氏单位(HU)值,并通过影像学检查记录髋部骨折情况。
随着患者年龄增加和BMI下降,骨矿物密度(BMD)和HU值均显著降低(p<0.05),印证高龄和低BMI是骨质疏松的重要风险因素。
近端股骨区域HU值与CTXA测得的BMD高度相关(R2=0.8819),换算公式为:BMD=(0.0024×HU)+0.4036。HU值与T-Score同样高度相关(R2=0.8914),换算公式为:T-Score=(0.0211×HU)-4.5258。96HU对应T-Score=-2.5(骨质疏松阈值)。股骨头区域HU值与T-Score相关性稍低(R2=0.7754),换算公式为:T-Score=(0.0171×HU)-6.6987,245.5HU对应T-Score=-2.5。
ROC曲线分析显示,近端股骨区域HU值预测骨质疏松的AUC(曲线下面积)达0.97(灵敏度0.92,特异度0.93),阈值96HU;预测髋部骨折的AUC达0.99,阈值75HU。股骨头区域HU值预测骨质疏松的AUC为0.93(灵敏度0.89,特异度0.93),阈值245.5HU;预测骨折的AUC为0.98,阈值245.5HU。值得注意的是,所有骨折患者的HU值均低于骨质疏松阈值。
本研究证实通过常规CT图像测量近端股骨骨小梁HU值,可可靠评估骨质疏松状态和骨折风险。与传统DEXA相比,该方法避免骨赘重叠和皮质骨干扰,且能利用现有影像资料实现零额外辐射的"机会性筛查"。近端股骨区域面积ROI的测量精度最高(AUC=0.97-0.99),显著优于股骨头局部测量。
研究提出的HU阈值(近端股骨96HU对应骨质疏松,75HU对应骨折;股骨头245.5HU同时对应骨质疏松与骨折)为临床提供了明确判断标准。未来需进一步优化不同人群、年龄组及解剖区域的HU阈值标准,并开发自动化ROI分析工具以减少人为误差。整合HU值的新型骨折风险预测模型有望实现个性化治疗规划,最终降低骨质疏松性骨折的发生率。
该研究发表于《Die Orthop?die》,为骨质疏松的早期诊断和干预提供了切实可行的影像学解决方案。
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