QCT和DXA对腰椎骨质疏松症检出率的Meta分析

谭安芬 曾雪晴 王玲 程晓光 毛志群 刘鹏 黄锋 苏怡*

1. 湖南师范大学医学院“分子流行病学”湖南省重点实验室，湖南 长沙 410003 2. 北京积水潭医院放射科，北京 100035 3. 云南省第一人民医院放射科，云南 昆明 650000 4. 湖南省人民医院(湖南师范大学附属第一医院)放射科，湖南 长沙 410005

随着老龄人口的增多和人口平均寿命的延长，骨质疏松症(osteoporosis，OP)和骨质疏松性骨折在世界范围内带来巨大的医疗、公共卫生和经济负担[1]。在许多国家和地区，OP的知晓率和检出率仍然较低，大量患者无法得到合理的诊断和治疗；再加上医疗资源分布不均，使OP的管理更具挑战性[1]。

临床上OP的诊断主要是基于对患者进行的骨密度(bone mineral density，BMD)测量[2]。目前，双能X线吸收法(dual-energy X-ray absorptiometry，DXA)和定量CT(quantitative computed tomography，QCT)均是较为成熟的BMD测量方法。DXA因其测量方法简便，且辐射量低、安全性高、速度快和重复性好等特点，目前已经成为OP最常用的一种影像学诊断方法[3]。但DXA测量的是面积BMD，其易受人体质量和身高的影响，并且腰椎骨质增生和间盘退变等也会影响BMD测量结果的准确性[4-5]。此外，因DXA诊断目标特异性指向和资源可及性，在很多国家和地区其并不能在人群筛检中得到广泛的应用。QCT测量是采用CT扫描仪加上体模和分析软件检测体积BMD，其测量结果不受体重、脊柱侧凸、退行性变和主动脉壁钙化等因素的影响，在临床研究及相关应用中已得到认可[6-8]。考虑到QCT后处理和机会性使用的可能性，其对老年人群OP的早发现具有很大的潜在应用价值。然而，QCT和DXA在对同一受试对象是否患有OP的诊断结果上存在差异[9]。不少研究[10-13]表明，QCT和DXA对OP检出能力不同，并且前者对OP的检出率可能高于后者。但检出率的具体差异大小及范围，及该差异在不同地区和人群特征方面的分布情况仍有待研究。因此，本研究拟采用文献荟萃(Meta)分析，对QCT和DXA对腰椎OP检出率的相关数据进行汇总分析，旨在系统地比较QCT和DXA对OP的检出情况，为进一步评价及利用QCT开展OP预防和诊治工作提供循证依据。

1 材料和方法

1.1 文献检索策略

检索 PubMed、Web of Science、Cochrane Library、万方、维普及中国知网中公开发表的全部研究，发表语言不限。发表时间限定为建库以来至2022年1月1日。中文检索词为“骨质疏松症、骨质疏松、骨密度、定量CT、定量计算机断层扫描、双能X线吸收仪”。英文检索词包括“osteoporosis、bone mineral density、quantitative computed tomography、QCT、dual-energy X-ray absorptiometry、DXA”。对以上检索词进行组合检索，同时检索相关综述中引用的部分参考文献。

1.2 文献纳入标准

①研究中的所有受试对象接受了腰椎QCT和腰椎DXA两种检查；②研究中的诊断标准为：DXA采用1994年世界卫生组织的标准：以正常人群中BMD峰值为标准，T-score≤-2.5诊断为OP；QCT采用美国放射学院的诊断标准，BMD<80 mg/cm3或T-score≤-2.5为OP；③测量部位为腰椎；④文献中可直接提取或通过原始数据计算OP检出率的相关数据。

1.3 文献排除标准

①发表类型为“综述”、 “评论”、“病例报告”的文章；②重复发表的文献；③排除专门在下列疾病人群中开展的研究：继发性骨质疏松症、甲状腺及甲状旁腺疾病、代谢性骨病、慢性肝肾疾病、糖尿病、类风湿疾病、骨肿瘤、老年期精神病或痴呆、长期应用激素或抗癫痫药物等疾病；④动物或非活体的研究；⑤同一作者发表的相似文献。

1.4 文献质量评价

根据美国卫生保健研究与质量机构推荐的横断面研究评价量表[14]，对纳入文献进行质量评价。评分范围为0～11分，其中0～3分为低质量，4～7分为中等质量，8～11分为高质量[15]。

1.5 文献筛选与数据提取

由两名研究员分别独立检索，根据纳入、排除标准筛选文献，通过阅读标题、摘要和全文，确定纳入与否；如有分歧，由2名研究员讨论决定或经专家小组讨论决定，最后确定纳入符合标准的文献。

纳入研究提取内容如下：①研究的背景和设计信息：第一作者、发表年份、样本量、年龄、性别、文献质量评分；②各研究中的数据：QCT和DXA对腰椎OP的检出率。

1.6 统计学处理

采用Stata 11.0软件进行数据汇总分析。异质性检验采用Homogeneity test(Q检验)，P≥0.10且I2≤50 %为具有同质性，选择固定效应模型(fixed effect model，FEM)；反之，则提示异质性，采用随机效应模型(random effect model，REM)，并对可能导致异质性的因素(性别、年龄、研究地区等)进行亚组分析。绘制漏斗图和进行Egger检验，判断发表偏倚大小，若存在发表偏倚，则采用剪补法进行校正。以P<0.05为差异有统计学意义。

2 结果

2.1 检索结果及纳入研究的特征

按照检索词检索文献共3174篇，依据纳入和排除标准，在去除重复及不合格研究后，最终纳入24篇文献，流程见图 1，纳入研究的提取信息及文献质量评价见表1。24项研究的样本总量为4 008例，其中男2 265例，女1 743例。

表1 纳入研究基本特征和质量评分Table 1 Basic characteristics and quality scores of included studies

图1 文献筛选结果流程图Fig.1 Flowchart of study selection process and screening results

2.2 异质性检验

异质性检验结果提示纳入研究间存在异质性，故选择REM进行定量合并。

2.3 Meta分析汇总

对24篇研究汇总得到，QCT对腰椎OP的检出率为0.44(95 %CI：0.37～0.52), DXA对腰椎OP的检出率为0.17(95 %CI：0.14～0.21)，森林图如图2所示。

图2 QCT(a)与DXA(b)对腰椎OP检出率Meta分析森林图Fig.2 Forest plot of Meta-analysis of OP detection rate by QCT(a) and DXA(b)

2.4 亚组分析

分别以性别、年龄和研究地区为分层因素进行亚组分析。结果显示，不同性别、年龄及不同地区间QCT和DXA对OP合并检出率差异有统计学意义(P<0.01)，但亚组内I2改变不大。

按性别分组分析结果显示，QCT对男性OP检出率为0.32(95 %CI：0.22～0.43)，DXA则为0.14(95 %CI：0.08～0.20)。QCT对女性OP检出率为0.45(95 %CI：0.33～0.58)，DXA则为0.24(95 %CI：0.17～0.30)。在按年龄分组分析中，剔除文献“邹佳瑜2020”未报告研究对象平均年龄[10]，汇总分析之后得到，QCT对45～、60～岁和≥75岁的腰椎OP检出率分别为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对各年龄组的腰椎OP检出率分别为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)。按研究地区作为分组因素(分为国内人群和国外人群)，共纳入24项研究。采用REM合并效应值，得到QCT对国内、外人群OP检出率分别为0.40(95 %CI：0.33～0.47)和0.68(95 %CI：0.43～0.93)，DXA则分别为0.15(95 %CI：0.12～0.19)和0.28(95 %CI：0.18～0.39)。

2.5 QCT与DXA对OP检出率差值的Meta分析汇总

将24篇文献中QCT与DXA对OP检出率差值进行汇总，QCT对OP检出率减去DXA对OP检出率得到差值，以下简称率差。对24篇研究中的率差进行定量合并(见表 2)，得到合并OP检出率差为0.25(95 %CI：0.20～0.31)。QCT和DXA对45～、60～岁和≥75岁年龄组的OP检出率差值为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)，森林图如图 3所示。汇总得到，QCT和DXA对男性OP检出率差为0.26(95 %CI：0.18～0.34)，在女性为0.28(95 %CI：0.17～0.39)。QCT与DXA对国内人群OP检出率差为0.23(95 %CI：0.17～0.29)，在国外人群为0.38(95 %CI：0.13～0.64)。

表2 QCT与DXA对腰椎OP检出率差值的Meta分析结果汇总Table 2 Summary of Meta-analysis results of difference in OP detection rate between QCT and DXA

图3 QCT与DXA对各年龄段腰椎OP检出率差值Meta分析森林图Fig.3 Forest plot of Meta-analysis of the difference of OP detection rate between QCT and DXA in different age groups

2.6 发表偏倚检验

对纳入的研究进行发表偏倚分析，经过QCT对OP检出率的研究的Egger 检验(t=1.38，P=0.183)，且漏斗图呈对称分布，未发现有统计学意义的发表偏倚。而DXA对OP检出率的Egger 检验，t=6.05，P<0.05，提示存在发表偏倚，经剪补法校正发表偏倚后DXA对OP的合并检出率为0.075(95 %CI：0.036～0.115)，较未校正前降低。

2.7 敏感性分析

对纳入的研究进行敏感性分析以寻找离群研究，如有，剔除离群研究后再进行合并分析，以确保结果的稳定性。敏感性分析结果显示，任意单个研究(包括QCT与DXA)对OP的检出率均在OP合并检出率的95 %CI范围内，未发现明显离群值。此外，考虑到部分研究年龄跨度较大，我们仅纳入年龄标准差在10岁以内的研究(共15篇)重新进行年龄分组分析，结果与未剔除年龄跨度大的分析结果间未发现明显差别。考虑到地区分组分析中，纳入的国外研究中研究对象均是女性，在地区分组敏感性分析中，我们仅纳入国内研究人群中针对女性的研究报告，结果与未区分性别的地区分析结果间未发现明显差别。

3 讨论

本研究发现，QCT对腰椎OP检出率为44 %(男性为32 %，女性为45 %)，DXA的检出率为17 %(男性为14 %，女性为24 %)。QCT对腰椎OP检出率高于DXA，率差为0.25(95 %CI：0.20～0.31)，率差在两性间无明显差别，但检出率差值随年龄的增加而增大，并且在不同地区研究人群间差异明显。

QCT和DXA两种检测手段，临床使用习惯和侧重点本身存在差异。DXA更侧重于有针对性的对OP进行筛查，常用于自身对照和随访。QCT则是一种后处理方法，即在不增加患者辐射剂量或者联合低剂量扫描的情况下进行回顾性分析，一般依托于常规性的肺部健康体检，其对中国人群骨质健康状况判断的应用价值得到越来越多的关注。在我国最近的一项多中心大样本研究中，使用QCT对50岁以上人群进行OP检出判断，发现女性的OP患病率为29.0 %，与同类研究DXA检出情况相当，而QCT对男性的OP患病检出率为13.5 %，比DXA(约为6.4 %)高出一倍[16-17]。DXA测量包含皮质骨和松质骨，QCT测量的是松质骨密度，松质骨与年龄相关的丢失速度比皮质骨更快，这可能使DXA发现OP的敏感性较QCT偏低[18]。骨质增生、韧带骨化、脊柱退行性变以及腹主动脉钙化等均可导致脊柱后前位DXA对BMD的高估和对OP率的低估[4,19-21]。Wang等[22]的研究表明，QCT测量的体积 BMD 比DXA测得的面积 BMD 对腰椎骨折有更强的预测能力，但目前两者对髋部骨折的预测能力差别尚不明确。我们的研究还发现，QCT与DXA对男性腰椎OP检出率均低于女性，而QCT与DXA的OP检出率差在男性和女性间差别不大，提示QCT与DXA间的技术差别所带来的检出率差异并无明显的性别差异。

本研究中QCT对45～、60～岁和75岁及以上年龄组的腰椎OP检出率差随年龄的增加呈逐渐增大的趋势。不同于QCT对腰椎OP检出率随年龄增大而增高，DXA对60岁以上高年龄组的OP检出率明显低于中青年组。Guglielmi等[23]的研究表明，QCT量化的脊柱骨小梁骨量丢失与年龄的相关性高于DXA的测量，分析原因可能是由于OP、主动脉钙化和关节退行性变都多发生在老年人中，且随年龄增大呈加重趋势，而QCT对这些人群的异常识别更具敏感性[24]。本研究还发现QCT和DXA对国、内外人群OP检出率差分别为23 %和38 %。提示除了人种差别带来的BMD差异，譬如总体来说白种人的BMD低于非洲和拉丁美洲人种, 而高于黄种人[25-26]，不同国家和地区OP的诊断标准和参照不同[27]，也可能造成国内外人群OP检出率的差别。

QCT和DXA测量BMD各有优缺点和使用要求。譬如在最近的一项国内专家共识中就指出，DXA诊断OP常选择腰椎和髋部2个部位，以3个感兴趣区中T值最低的进行判断；而QCT现阶段多应用于脊柱和髋部的判断，并且建议其诊断OP可根据临床需要选择做其中一个部位即可[28]。因此，在实际临床应用中，如何结合医疗服务诉求和资源可及性，针对不同人群选择合适的OP发现方法十分重要。

本研究存在以下不足：首先，本研究分析中未对不同的QCT或DXA机型进行分类考虑，其对骨密度的测量结果带来的影响仍然需要进一步的研究。其次，QCT与DXA对腰椎OP的诊断标准本身即存在差异，可能在一定程度上影响检出率结果的比较，并且本研究针对的OP的判断仅基于腰椎一个部位(无全髋骨或股骨颈等)，相关检出率并不代表人群实际的OP患病或检出率。此外，纳入的研究中缺乏多中心大样本的研究，导致只能进行部分地区和部分人群腰椎OP检出率差异的分析与判断。

综上所述，本研究通过Meta分析比较和汇总两种检测方法对不同性别、年龄及不同地区间人群的腰椎OP检出率和率差。研究发现，在不同人群特征下，QCT比DXA对腰椎OP的检出率均更高，且检出率差值随年龄的增加而增大，提示QCT对高年龄组OP的早期发现可能具有更高的应用价值。