QCT和DXA對腰椎骨質疏松癥檢出率的Meta分析

譚安芬 曾雪晴 王玲 程曉光 毛志群 劉鵬 黃鋒 蘇怡*

1. 湖南師范大學醫學院“分子流行病學”湖南省重點實驗室，湖南 長沙 410003 2. 北京積水潭醫院放射科，北京 100035 3. 云南省第一人民醫院放射科，云南 昆明 650000 4. 湖南省人民醫院(湖南師范大學附屬第一醫院)放射科，湖南 長沙 410005

隨著老齡人口的增多和人口平均壽命的延長，骨質疏松癥(osteoporosis，OP)和骨質疏松性骨折在世界范圍內帶來巨大的醫療、公共衛生和經濟負擔[1]。在許多國家和地區，OP的知曉率和檢出率仍然較低，大量患者無法得到合理的診斷和治療；再加上醫療資源分布不均，使OP的管理更具挑戰性[1]。

臨床上OP的診斷主要是基于對患者進行的骨密度(bone mineral density，BMD)測量[2]。目前，雙能X線吸收法(dual-energy X-ray absorptiometry，DXA)和定量CT(quantitative computed tomography，QCT)均是較為成熟的BMD測量方法。DXA因其測量方法簡便，且輻射量低、安全性高、速度快和重復性好等特點，目前已經成為OP最常用的一種影像學診斷方法[3]。但DXA測量的是面積BMD，其易受人體質量和身高的影響，并且腰椎骨質增生和間盤退變等也會影響BMD測量結果的準確性[4-5]。此外，因DXA診斷目標特異性指向和資源可及性，在很多國家和地區其并不能在人群篩檢中得到廣泛的應用。QCT測量是采用CT掃描儀加上體模和分析軟件檢測體積BMD，其測量結果不受體重、脊柱側凸、退行性變和主動脈壁鈣化等因素的影響，在臨床研究及相關應用中已得到認可[6-8]。考慮到QCT后處理和機會性使用的可能性，其對老年人群OP的早發現具有很大的潛在應用價值。然而，QCT和DXA在對同一受試對象是否患有OP的診斷結果上存在差異[9]。不少研究[10-13]表明，QCT和DXA對OP檢出能力不同，并且前者對OP的檢出率可能高于后者。但檢出率的具體差異大小及范圍，及該差異在不同地區和人群特征方面的分布情況仍有待研究。因此，本研究擬采用文獻薈萃(Meta)分析，對QCT和DXA對腰椎OP檢出率的相關數據進行匯總分析，旨在系統地比較QCT和DXA對OP的檢出情況，為進一步評價及利用QCT開展OP預防和診治工作提供循證依據。

1 材料和方法

1.1 文獻檢索策略

檢索 PubMed、Web of Science、Cochrane Library、萬方、維普及中國知網中公開發表的全部研究，發表語言不限。發表時間限定為建庫以來至2022年1月1日。中文檢索詞為“骨質疏松癥、骨質疏松、骨密度、定量CT、定量計算機斷層掃描、雙能X線吸收儀”。英文檢索詞包括“osteoporosis、bone mineral density、quantitative computed tomography、QCT、dual-energy X-ray absorptiometry、DXA”。對以上檢索詞進行組合檢索，同時檢索相關綜述中引用的部分參考文獻。

1.2 文獻納入標準

①研究中的所有受試對象接受了腰椎QCT和腰椎DXA兩種檢查；②研究中的診斷標準為：DXA采用1994年世界衛生組織的標準：以正常人群中BMD峰值為標準，T-score≤-2.5診斷為OP；QCT采用美國放射學院的診斷標準，BMD<80 mg/cm3或T-score≤-2.5為OP；③測量部位為腰椎；④文獻中可直接提取或通過原始數據計算OP檢出率的相關數據。

1.3 文獻排除標準

①發表類型為“綜述”、 “評論”、“病例報告”的文章；②重復發表的文獻；③排除專門在下列疾病人群中開展的研究：繼發性骨質疏松癥、甲狀腺及甲狀旁腺疾病、代謝性骨病、慢性肝腎疾病、糖尿病、類風濕疾病、骨腫瘤、老年期精神病或癡呆、長期應用激素或抗癲癇藥物等疾病；④動物或非活體的研究；⑤同一作者發表的相似文獻。

1.4 文獻質量評價

根據美國衛生保健研究與質量機構推薦的橫斷面研究評價量表[14]，對納入文獻進行質量評價。評分范圍為0～11分，其中0～3分為低質量，4～7分為中等質量，8～11分為高質量[15]。

1.5 文獻篩選與數據提取

由兩名研究員分別獨立檢索，根據納入、排除標準篩選文獻，通過閱讀標題、摘要和全文，確定納入與否；如有分歧，由2名研究員討論決定或經專家小組討論決定，最后確定納入符合標準的文獻。

納入研究提取內容如下：①研究的背景和設計信息：第一作者、發表年份、樣本量、年齡、性別、文獻質量評分；②各研究中的數據：QCT和DXA對腰椎OP的檢出率。

1.6 統計學處理

采用Stata 11.0軟件進行數據匯總分析。異質性檢驗采用Homogeneity test(Q檢驗)，P≥0.10且I2≤50 %為具有同質性，選擇固定效應模型(fixed effect model，FEM)；反之，則提示異質性，采用隨機效應模型(random effect model，REM)，并對可能導致異質性的因素(性別、年齡、研究地區等)進行亞組分析。繪制漏斗圖和進行Egger檢驗，判斷發表偏倚大小，若存在發表偏倚，則采用剪補法進行校正。以P<0.05為差異有統計學意義。

2 結果

2.1 檢索結果及納入研究的特征

按照檢索詞檢索文獻共3174篇，依據納入和排除標準，在去除重復及不合格研究后，最終納入24篇文獻，流程見圖 1，納入研究的提取信息及文獻質量評價見表1。24項研究的樣本總量為4 008例，其中男2 265例，女1 743例。

表1 納入研究基本特征和質量評分Table 1 Basic characteristics and quality scores of included studies

圖1 文獻篩選結果流程圖Fig.1 Flowchart of study selection process and screening results

2.2 異質性檢驗

異質性檢驗結果提示納入研究間存在異質性，故選擇REM進行定量合并。

2.3 Meta分析匯總

對24篇研究匯總得到，QCT對腰椎OP的檢出率為0.44(95 %CI：0.37～0.52), DXA對腰椎OP的檢出率為0.17(95 %CI：0.14～0.21)，森林圖如圖2所示。

圖2 QCT(a)與DXA(b)對腰椎OP檢出率Meta分析森林圖Fig.2 Forest plot of Meta-analysis of OP detection rate by QCT(a) and DXA(b)

2.4 亞組分析

分別以性別、年齡和研究地區為分層因素進行亞組分析。結果顯示，不同性別、年齡及不同地區間QCT和DXA對OP合并檢出率差異有統計學意義(P<0.01)，但亞組內I2改變不大。

按性別分組分析結果顯示，QCT對男性OP檢出率為0.32(95 %CI：0.22～0.43)，DXA則為0.14(95 %CI：0.08～0.20)。QCT對女性OP檢出率為0.45(95 %CI：0.33～0.58)，DXA則為0.24(95 %CI：0.17～0.30)。在按年齡分組分析中，剔除文獻“鄒佳瑜2020”未報告研究對象平均年齡[10]，匯總分析之后得到，QCT對45～、60～歲和≥75歲的腰椎OP檢出率分別為0.41(95 %CI：0.21～0.61)，0.43(95 %CI：0.33～0.54)和0.48(95 %CI：0.41～0.54)；DXA對各年齡組的腰椎OP檢出率分別為0.30(95 %CI：0.12～0.49)，0.16 (95 %CI：0.11～0.20)和0.15(95 %CI：0.10～0.21)。按研究地區作為分組因素(分為國內人群和國外人群)，共納入24項研究。采用REM合并效應值，得到QCT對國內、外人群OP檢出率分別為0.40(95 %CI：0.33～0.47)和0.68(95 %CI：0.43～0.93)，DXA則分別為0.15(95 %CI：0.12～0.19)和0.28(95 %CI：0.18～0.39)。

2.5 QCT與DXA對OP檢出率差值的Meta分析匯總

將24篇文獻中QCT與DXA對OP檢出率差值進行匯總，QCT對OP檢出率減去DXA對OP檢出率得到差值，以下簡稱率差。對24篇研究中的率差進行定量合并(見表 2)，得到合并OP檢出率差為0.25(95 %CI：0.20～0.31)。QCT和DXA對45～、60～歲和≥75歲年齡組的OP檢出率差值為0.10(95 %CI：0.06～0.14)，0.26(95 %CI：0.19～0.33)和0.30(95 %CI：0.18～0.41)，森林圖如圖 3所示。匯總得到，QCT和DXA對男性OP檢出率差為0.26(95 %CI：0.18～0.34)，在女性為0.28(95 %CI：0.17～0.39)。QCT與DXA對國內人群OP檢出率差為0.23(95 %CI：0.17～0.29)，在國外人群為0.38(95 %CI：0.13～0.64)。

表2 QCT與DXA對腰椎OP檢出率差值的Meta分析結果匯總Table 2 Summary of Meta-analysis results of difference in OP detection rate between QCT and DXA

圖3 QCT與DXA對各年齡段腰椎OP檢出率差值Meta分析森林圖Fig.3 Forest plot of Meta-analysis of the difference of OP detection rate between QCT and DXA in different age groups

2.6 發表偏倚檢驗

對納入的研究進行發表偏倚分析，經過QCT對OP檢出率的研究的Egger 檢驗(t=1.38，P=0.183)，且漏斗圖呈對稱分布，未發現有統計學意義的發表偏倚。而DXA對OP檢出率的Egger 檢驗，t=6.05，P<0.05，提示存在發表偏倚，經剪補法校正發表偏倚后DXA對OP的合并檢出率為0.075(95 %CI：0.036～0.115)，較未校正前降低。

2.7 敏感性分析

對納入的研究進行敏感性分析以尋找離群研究，如有，剔除離群研究后再進行合并分析，以確保結果的穩定性。敏感性分析結果顯示，任意單個研究(包括QCT與DXA)對OP的檢出率均在OP合并檢出率的95 %CI范圍內，未發現明顯離群值。此外，考慮到部分研究年齡跨度較大，我們僅納入年齡標準差在10歲以內的研究(共15篇)重新進行年齡分組分析，結果與未剔除年齡跨度大的分析結果間未發現明顯差別。考慮到地區分組分析中，納入的國外研究中研究對象均是女性，在地區分組敏感性分析中，我們僅納入國內研究人群中針對女性的研究報告，結果與未區分性別的地區分析結果間未發現明顯差別。

3 討論

本研究發現，QCT對腰椎OP檢出率為44 %(男性為32 %，女性為45 %)，DXA的檢出率為17 %(男性為14 %，女性為24 %)。QCT對腰椎OP檢出率高于DXA，率差為0.25(95 %CI：0.20～0.31)，率差在兩性間無明顯差別，但檢出率差值隨年齡的增加而增大，并且在不同地區研究人群間差異明顯。

QCT和DXA兩種檢測手段，臨床使用習慣和側重點本身存在差異。DXA更側重于有針對性的對OP進行篩查，常用于自身對照和隨訪。QCT則是一種后處理方法，即在不增加患者輻射劑量或者聯合低劑量掃描的情況下進行回顧性分析，一般依托于常規性的肺部健康體檢，其對中國人群骨質健康狀況判斷的應用價值得到越來越多的關注。在我國最近的一項多中心大樣本研究中，使用QCT對50歲以上人群進行OP檢出判斷，發現女性的OP患病率為29.0 %，與同類研究DXA檢出情況相當，而QCT對男性的OP患病檢出率為13.5 %，比DXA(約為6.4 %)高出一倍[16-17]。DXA測量包含皮質骨和松質骨，QCT測量的是松質骨密度，松質骨與年齡相關的丟失速度比皮質骨更快，這可能使DXA發現OP的敏感性較QCT偏低[18]。骨質增生、韌帶骨化、脊柱退行性變以及腹主動脈鈣化等均可導致脊柱后前位DXA對BMD的高估和對OP率的低估[4,19-21]。Wang等[22]的研究表明，QCT測量的體積 BMD 比DXA測得的面積 BMD 對腰椎骨折有更強的預測能力，但目前兩者對髖部骨折的預測能力差別尚不明確。我們的研究還發現，QCT與DXA對男性腰椎OP檢出率均低于女性，而QCT與DXA的OP檢出率差在男性和女性間差別不大，提示QCT與DXA間的技術差別所帶來的檢出率差異并無明顯的性別差異。

本研究中QCT對45～、60～歲和75歲及以上年齡組的腰椎OP檢出率差隨年齡的增加呈逐漸增大的趨勢。不同于QCT對腰椎OP檢出率隨年齡增大而增高，DXA對60歲以上高年齡組的OP檢出率明顯低于中青年組。Guglielmi等[23]的研究表明，QCT量化的脊柱骨小梁骨量丟失與年齡的相關性高于DXA的測量，分析原因可能是由于OP、主動脈鈣化和關節退行性變都多發生在老年人中，且隨年齡增大呈加重趨勢，而QCT對這些人群的異常識別更具敏感性[24]。本研究還發現QCT和DXA對國、內外人群OP檢出率差分別為23 %和38 %。提示除了人種差別帶來的BMD差異，譬如總體來說白種人的BMD低于非洲和拉丁美洲人種, 而高于黃種人[25-26]，不同國家和地區OP的診斷標準和參照不同[27]，也可能造成國內外人群OP檢出率的差別。

QCT和DXA測量BMD各有優缺點和使用要求。譬如在最近的一項國內專家共識中就指出，DXA診斷OP常選擇腰椎和髖部2個部位，以3個感興趣區中T值最低的進行判斷；而QCT現階段多應用于脊柱和髖部的判斷，并且建議其診斷OP可根據臨床需要選擇做其中一個部位即可[28]。因此，在實際臨床應用中，如何結合醫療服務訴求和資源可及性，針對不同人群選擇合適的OP發現方法十分重要。

本研究存在以下不足：首先，本研究分析中未對不同的QCT或DXA機型進行分類考慮，其對骨密度的測量結果帶來的影響仍然需要進一步的研究。其次，QCT與DXA對腰椎OP的診斷標準本身即存在差異，可能在一定程度上影響檢出率結果的比較，并且本研究針對的OP的判斷僅基于腰椎一個部位(無全髖骨或股骨頸等)，相關檢出率并不代表人群實際的OP患病或檢出率。此外，納入的研究中缺乏多中心大樣本的研究，導致只能進行部分地區和部分人群腰椎OP檢出率差異的分析與判斷。

綜上所述，本研究通過Meta分析比較和匯總兩種檢測方法對不同性別、年齡及不同地區間人群的腰椎OP檢出率和率差。研究發現，在不同人群特征下，QCT比DXA對腰椎OP的檢出率均更高，且檢出率差值隨年齡的增加而增大，提示QCT對高年齡組OP的早期發現可能具有更高的應用價值。