陳 潔,陳 樹(shù),尹玉峰,常 新,武 劍
(蘇州大學(xué)附屬第一醫(yī)院 風(fēng)濕免疫科,江蘇 蘇州 215000)
骨質(zhì)疏松癥是由于各種原因?qū)е鹿堑拿芏群唾|(zhì)量下降,造成骨微結(jié)構(gòu)破壞和脆性增加,從而導(dǎo)致骨折容易發(fā)生的一種全身性骨病。隨著老齡化人口的增加,骨質(zhì)疏松和骨質(zhì)疏松性骨折逐漸成為全球關(guān)注的健康問(wèn)題之一,據(jù)統(tǒng)計(jì),中國(guó)50歲及以上男女骨質(zhì)疏松癥年齡標(biāo)準(zhǔn)化患病率分別為6.46%和29.13%[1]。雙能X線吸收測(cè)定法(dual X-ray absorptiometry,DXA)是骨密度(bone mineral density,BMD)測(cè)定的常用方法之一,是世界衛(wèi)生組織(WHO) 診斷骨質(zhì)疏松的金標(biāo)準(zhǔn)[2],但當(dāng)出現(xiàn)壓縮性骨折、脊柱退行性變、骨贅形成等可能影響真實(shí)骨密度的情況時(shí)該種方法可能造成骨質(zhì)疏松檢出率下降[3]。Pickhardt等[4]報(bào)道通過(guò)讀取椎體的CT值可以快速鑒別骨質(zhì)疏松癥或正常骨密度患者,可以避免皮質(zhì)骨和異常區(qū)域的影響。目前,關(guān)于DXA和腰椎CT值對(duì)骨質(zhì)疏松癥診斷的研究較多,但不同研究之間所得出的結(jié)論差別較大。本研究通過(guò)收集同時(shí)使用DXA和腰椎CT值兩種方法診斷骨質(zhì)疏松癥的研究數(shù)據(jù),并進(jìn)行meta分析,旨在闡明腰椎CT值作為骨質(zhì)疏松癥診斷方法的價(jià)值。
1.1文獻(xiàn)檢索 通過(guò)計(jì)算機(jī)檢索包括PubMed、Cochrane Library、Web of Science、中國(guó)知網(wǎng)、萬(wàn)方及維普等中外數(shù)據(jù)庫(kù)中關(guān)于腰椎CT值診斷骨質(zhì)疏松患者的相關(guān)研究并提取基本資料和四格表數(shù)據(jù)(檢索時(shí)限從建庫(kù)至2021年12月),采取主題詞和自由詞結(jié)合的策略進(jìn)行文獻(xiàn)檢索, 中文檢索詞: (“CT值”或者“機(jī)會(huì)性CT”或者“CT衰減值”)并且(“雙能X線吸收法”或者“雙能X線骨密度檢測(cè)”或者“DEXA”或者“DXA”)并且“骨質(zhì)疏松”;英文檢索詞:(“Opportunistic CT” OR “CT attenuation” OR “Hounsfield Unit” OR “computed tomography” OR “Opportunistic Screening”) AND (“Dual-Energy X-Ray Absorptiometry” OR “DEXA” OR “DXA”) AND “osteoporosis”。
1.2文獻(xiàn)納入及排除標(biāo)準(zhǔn) 納入標(biāo)準(zhǔn):①同時(shí)使用DXA和腰椎CT值對(duì)骨質(zhì)疏松癥進(jìn)行診斷,即所納入的文獻(xiàn)中同時(shí)包含雙能X線結(jié)果和腰椎CT值結(jié)果,采用WHO推薦的T值評(píng)分法作為骨質(zhì)疏松癥診斷的金標(biāo)準(zhǔn);②納入的文獻(xiàn)臨床資料完整,能從文獻(xiàn)提取完整的診斷四格表結(jié)果。排除標(biāo)準(zhǔn):①動(dòng)物實(shí)驗(yàn)、病例報(bào)道、綜述、薈萃分析等二次研究;②無(wú)原始數(shù)據(jù)或無(wú)法通過(guò)計(jì)算獲得真陽(yáng)性值(TP)、假陽(yáng)性值(FP)、真陰性值(TN)、假陰性值(FN);③原始文獻(xiàn)臨床研究設(shè)計(jì)不合理(如對(duì)照組設(shè)計(jì)不合理,樣本資料交代不全,病例組為腰椎退行性變、強(qiáng)直性脊柱炎的人群[5-6]等)。
1.3研究質(zhì)量的評(píng)價(jià) 由兩位研究者獨(dú)立篩選文獻(xiàn),通過(guò)閱讀標(biāo)題和摘要對(duì)檢索到的文獻(xiàn)進(jìn)行初步篩選,初篩符合納入標(biāo)準(zhǔn)的文獻(xiàn)進(jìn)行閱讀全文,若出現(xiàn)對(duì)所納入的文獻(xiàn)意見(jiàn)不一的情況,進(jìn)行討論無(wú)結(jié)果時(shí)請(qǐng)第3位研究者進(jìn)行判斷。對(duì)篩選所得文獻(xiàn)采用Revman 5.4軟件提供的診斷試驗(yàn)質(zhì)量評(píng)價(jià)工具QUADAS-2量表進(jìn)行偏倚風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)[7]。該標(biāo)準(zhǔn)包含有4個(gè)域的評(píng)價(jià):病例選擇、待評(píng)價(jià)試驗(yàn)、金標(biāo)準(zhǔn)、病例流程和進(jìn)展情況, 從偏倚風(fēng)險(xiǎn)和適用性?xún)蓚€(gè)方面進(jìn)行。一共有11個(gè)條目, 根據(jù)每個(gè)部分納入的相關(guān)標(biāo)志性問(wèn)題回答是、否或不確定, 當(dāng)所有回答均為“是”則判定為低風(fēng)險(xiǎn), 有1個(gè)回答為“否”則判定為高風(fēng)險(xiǎn), 有1個(gè)回答為“不確定”時(shí)則風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估為不清楚;所有部分均評(píng)估偏倚風(fēng)險(xiǎn), 臨床適用性評(píng)價(jià)僅針對(duì)病例選擇、待評(píng)價(jià)試驗(yàn)、金標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行[8]。
1.4數(shù)據(jù)提取 一般信息包括文章題目、研究作者、國(guó)家、發(fā)表年份、研究類(lèi)型、樣本量、研究對(duì)象平均年齡、CT值的診斷閾值等信息;診斷參數(shù)信息包括TP、FP、TN、FN。
1.5統(tǒng)計(jì)學(xué)方法 根據(jù)所測(cè)量的椎體不同,一共分為6個(gè)組,使用Meta-disc 1.4軟件對(duì)各研究的敏感度(sensitivity,SEN)及特異度(specificity,SPE)進(jìn)行合并、計(jì)算陽(yáng)性似然比(positive likelihood ratio,PLR)、陰性似然比(negative likelihood ratio,NLR)、診斷比值比(DOR)及其95%可信區(qū)間(confidence interval,CI),并進(jìn)行綜合受試者工作特征(SROC)曲線分析,估計(jì)SROC曲線下面積(area under curve,AUC)。閾值效應(yīng)和非閾值效應(yīng)造成診斷性試驗(yàn)的異質(zhì)性,通過(guò)計(jì)算敏感度對(duì)數(shù)與(1-特異度)對(duì)數(shù)的Spearman相關(guān)系數(shù)檢驗(yàn)其閾值效應(yīng)所造成的異質(zhì)性,非閾值效應(yīng)則通過(guò)計(jì)算診斷比值比的Cochran-Q值檢驗(yàn)。若P>0.05則無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)異質(zhì)性,選用固定效應(yīng)模式,反之則選用隨機(jī)效應(yīng)模型。通過(guò)meta回歸分析尋找異質(zhì)性來(lái)源。
2.1檢索結(jié)果及納入文獻(xiàn)基本情況 按照先前確定的檢索策略,初步檢索到了2 772篇相關(guān)文獻(xiàn),通過(guò)文獻(xiàn)管理軟件剔除471篇重復(fù)文獻(xiàn),再通過(guò)閱讀論文題目和摘要排除了2 214篇不相關(guān)文獻(xiàn),最后閱讀全文篩選不符合納入標(biāo)準(zhǔn)及無(wú)法提取完整四格表的文獻(xiàn),最終納入了13篇文獻(xiàn)[4, 9-20],包括11篇英文文獻(xiàn),2篇中文文獻(xiàn),見(jiàn)圖1,表1。
圖1 文獻(xiàn)篩選流程及結(jié)果
表1 納入文獻(xiàn)的一般特征及四格表
2.2文獻(xiàn)質(zhì)量評(píng)價(jià) 納入的13篇文獻(xiàn)均為回顧性研究,研究設(shè)計(jì)類(lèi)型為病例對(duì)照設(shè)計(jì),因此在病例選擇的偏倚風(fēng)險(xiǎn)方面評(píng)價(jià)為高風(fēng)險(xiǎn)。13篇文獻(xiàn)均以雙能X線檢查結(jié)果為診斷骨質(zhì)疏松患者的金標(biāo)準(zhǔn),納入文獻(xiàn)的研究人群為非脊柱退行性變等影響骨密度的人群,因此該金標(biāo)準(zhǔn)能準(zhǔn)確分辨目標(biāo)疾病狀態(tài),在金標(biāo)準(zhǔn)方面均為為低風(fēng)險(xiǎn)。各研究明確描述待評(píng)價(jià)檢測(cè)技術(shù)的操作方法及CT值讀取的區(qū)域,除1項(xiàng)研究[9]中兩種檢查時(shí)間間隔不明外,其余研究中兩種檢查時(shí)間均不超過(guò)6個(gè)月,有 8 篇文獻(xiàn)[4, 10-16]表明未強(qiáng)調(diào)是否預(yù)先確定了閾值。有13篇文獻(xiàn)在病例流程偏倚方面被判定為低風(fēng)險(xiǎn),見(jiàn)圖2。
圖2 應(yīng)用QUADAS-2評(píng)分對(duì)納入文獻(xiàn)進(jìn)行質(zhì)量評(píng)估的情況
2.3Meta分析結(jié)果 依據(jù)測(cè)量腰椎椎體不同分成6個(gè)組,分別匯總不同腰椎的CT值診斷骨質(zhì)疏松的準(zhǔn)確性,見(jiàn)表2。
表2 不同腰椎的CT值診斷骨質(zhì)疏松meta分析結(jié)果
2.3.1L1椎體的CT值診斷骨質(zhì)疏松的準(zhǔn)確性 本組納入10篇文獻(xiàn),共納入3 907組數(shù)據(jù),Spearman相關(guān)系數(shù)為-0.127(P=0.726>0.05),提示各項(xiàng)研究中不存在閾值效應(yīng),計(jì)算診斷比值比的Cochran-Q值(Cochran-Q=50.57,P<0.05),提示納入的研究存在非閾值效應(yīng)引起的異質(zhì)性。按照以下因素進(jìn)行meta回歸分析, 尋找異質(zhì)性的可能來(lái)源:納入研究的地區(qū)(分為亞洲組和歐美組)、樣本量(分為樣本量<200、樣本量200~1 000及樣本量>1 000)、納入研究患者的平均年齡(分為平均年齡>60歲、平均年齡≤60歲及未知組),結(jié)果發(fā)現(xiàn)平均年齡可能是異質(zhì)性來(lái)源。L1的CT值對(duì)骨質(zhì)疏松癥診斷的合并敏感度為0.75(95%CI:0.72-0.77),合并特異度為0.72(95%CI:0.70-0.73),擬合SROC曲線下面積為0.8126,見(jiàn)圖3~6。根據(jù)不同年齡進(jìn)行亞組分析,見(jiàn)表3。
表3 L1的CT值診斷骨質(zhì)疏松的亞組分析結(jié)果
2.3.2L2椎體的CT值診斷骨質(zhì)疏松的準(zhǔn)確性 本組納入3篇文獻(xiàn),共納入2 435組數(shù)據(jù),Spearman相關(guān)系數(shù)為0.500(P=0.667>0.05),提示不存在閾值效應(yīng),計(jì)算診斷比值比的Cochran-Q值(Cochran-Q=1.43,P=0.4903>0.05),提示納入的研究間不存在由于非閾值效應(yīng)引起的研究間的異質(zhì)性。匯總敏感度為0.73(95%CI:0.70-0.77),匯總特異度為0.75(95%CI:0.73-0.77),擬合SROC曲線下面積為0.8010。
2.3.3L3椎體的CT值診斷骨質(zhì)疏松的準(zhǔn)確性 本組納入3篇文獻(xiàn),共納入2 449組數(shù)據(jù),Spearman相關(guān)系數(shù)為-0.500,P=0.667>0.05),提示不存在閾值效應(yīng),診斷比值比的Cochran-Q值(Cochran-Q=2.59,P=0.2742>0.05),提示納入的研究間不存在非閾值效應(yīng)引起的異質(zhì)性。合并敏感度以及特異度等指標(biāo),其匯總敏感度為0.78(95%CI:0.75-0.81),匯總特異度為0.72(95%CI:0.70-0.74),擬合SROC曲線下面積為0.7935。
圖3 L1的CT值對(duì)骨質(zhì)疏松癥DOR的森林圖
圖4 L1的CT值對(duì)骨質(zhì)疏松癥診斷合并敏感度的森林圖
圖5 L1的CT值對(duì)骨質(zhì)疏松癥診斷合并特異度的森林圖
圖6 L1的CT值診斷骨質(zhì)疏松癥的SROC曲線
2.3.4L4椎體的CT值診斷骨質(zhì)疏松的準(zhǔn)確性 本組納入2篇文獻(xiàn),共納入2 313組數(shù)據(jù),計(jì)算診斷比值比的Cochran-Q值(Cochran-Q=0.01,P=0.9043>0.05),提示納入的研究間不存在由于非閾值效應(yīng)引起的異質(zhì)性。合并敏感度以及特異度等指標(biāo),其匯總敏感度為0.76(95%CI:0.73-0.79),匯總特異度為0.73(95%CI:0.70-0.75)。
2.3.5L5椎體及L1-L4椎體平均CT值診斷骨質(zhì)疏松的準(zhǔn)確性 由于測(cè)量L5椎體CT值及L1-L4椎體平均CT值的數(shù)據(jù)僅有一組,因此并未對(duì)這兩組數(shù)據(jù)進(jìn)行效應(yīng)量的合并。
骨質(zhì)疏松癥患病率隨著年齡增長(zhǎng)而增高,骨折是其嚴(yán)重后果之一,因此盡早診斷和防治骨質(zhì)疏松癥,在高危人群中進(jìn)行疾病篩查具有重要意義。雙能 X 線骨密度檢測(cè)是目前應(yīng)用最為廣泛的骨密度檢測(cè)技術(shù),但有研究表明,骨贅形成、韌帶鈣化等影響骨密度值的測(cè)量,可能造成骨質(zhì)疏松癥的漏診[21]。在本文中,我們?cè)u(píng)估了腰椎CT值作為骨質(zhì)疏松癥診斷的準(zhǔn)確性。CT值是CT圖像中各組織與X線衰減系數(shù)相當(dāng)?shù)膶?duì)應(yīng)值,是測(cè)定人體某一局部組織或器官密度大小的一種計(jì)量單位,通常稱(chēng)亨氏單位(hounsfield unit,HU)。使用椎體CT值對(duì)骨質(zhì)疏松進(jìn)行篩查具有以下優(yōu)點(diǎn):①由于是根據(jù)其他適應(yīng)證所獲取的CT掃描,因此避免了額外的輻射暴露、費(fèi)用及時(shí)間[22];②醫(yī)生可以自主選擇感興趣的區(qū)域讀取CT值,所選取的區(qū)域包括盡可能多的小梁骨,避免皮質(zhì)骨和異常區(qū)域的影響,如后靜脈叢、骨島及偽影等區(qū)域,在CT圖像上還可以發(fā)現(xiàn)骨折等異常;③讀取CT值方法簡(jiǎn)單,經(jīng)過(guò)簡(jiǎn)單的培訓(xùn)后非放射科醫(yī)生也可以獲取。但CT值診斷骨質(zhì)疏松癥在人群中尚未建立起統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn),不同人種、年齡、性別、甚至不同椎體之間的CT值都存在一定的差異。
本研究通過(guò)匯總13篇文獻(xiàn),得到了椎體CT值對(duì)于骨質(zhì)疏松癥診斷的合并診斷敏感度及特異度。結(jié)果表明,L1的CT值對(duì)于鑒別骨質(zhì)疏松癥診斷準(zhǔn)確性較好, 其合并敏感度及特異度分別為0.75(95%CI:0.72-0.77), 0.72(95%CI:0.70-0.73), SROC曲線下面積為0.8126,提示其診斷效能尚可。似然比是將敏感度和特異度結(jié)合起來(lái)的指標(biāo),是一個(gè)相對(duì)穩(wěn)定的綜合指標(biāo)。本研究合并PLR為2.54(95%CI:2.00-3.23),合并NLR為0.36(95%CI:0.27-0.48),結(jié)合SROC曲線和似然比結(jié)果,尚不能認(rèn)為其具有較高的準(zhǔn)確性。異質(zhì)性是meta分析研究中的一個(gè)關(guān)鍵問(wèn)題。計(jì)算得到的Spearman相關(guān)系數(shù)表明本文中不存在閾值效應(yīng)引起異質(zhì)性。使用Meta-Disc進(jìn)行meta回歸后提示異質(zhì)性來(lái)源與平均年齡有關(guān)。其余腰椎的合并效應(yīng)量見(jiàn)結(jié)果部分。
本研究也存在局限性:①納入的研究間異質(zhì)性較大,存在非閾值效應(yīng)引起的異質(zhì)性。②納入的研究使用不同的掃描系統(tǒng)、造影方案和管電壓,所獲取的CT衰減值可能因此存在影響。③納入研究的數(shù)量少,未進(jìn)行亞組分析等探索異質(zhì)性的來(lái)源;部分納入研究的分組由于數(shù)據(jù)較少,無(wú)法繪制SROC曲線及合并效應(yīng)量,數(shù)據(jù)的說(shuō)服力有限, 有待更多的大樣本的研究予以驗(yàn)證。
總之,腰椎CT值在骨質(zhì)疏松癥的篩查方面具有一定意義,而其確診能力欠佳, 故對(duì)于骨質(zhì)疏松的高危人群可使用CT值進(jìn)行篩查,確診還需結(jié)合其他檢查結(jié)果綜合分析。