超声背向散射技术诊断骨质疏松症的价值

发布时间：2020-06-20 15:32

【摘要】：目的：评估超声背向散射技术诊断骨质疏松症的有效性。方法：通过比较超声背向散射参数：表观积分背向散射系数(Apparent integrated backscatter coefficient, AIB)和频谱中心最大值位移量(Spectral maximum shift of ultrasonic backscatter central signals, SCS)与骨密度(Bone mineral density, BMD)的相关性来了解超声背向散射技术诊断骨质疏松症的有效性。确定超声参数诊断骨质疏松症的最佳检测值;确定该最佳检测值诊断骨质疏松症的阈值与效用。本研究采用横断面研究。一共纳入有1011人21岁-80岁的受试者。每一个受试者首先进行DXA检测,获得腰椎BMD值(LSBMD)和股骨颈BMD值(FNBMD)。再接受超声骨密度的测量以获得AIB和SCS,超声骨密度仪器探头的中心频率有两个,分别为3.5MHz和5.0MHz。因此每一受试者有两个BMD数据和四个超声参数值。通过相关性分析,计算BMD与超声参数之间的相关性系数；通过受试者工作特征曲线(ROC)分析确定超声参数诊断有效性与诊断阈值。结果：随着年龄增大,骨密度值逐渐变小。超声参数SCS随年龄增大而增大,与BMD呈负相关。当探头中心频率为3.5MHz时,SCS与LSBMD的相关性系数为-0.730；与FNBMD的相关性系数为-0.695,当探头中心频率为5.0MHz时,与LSBMD和FNBMD的相关性系数分别为-0.749和-0.737。超声参数AIB随年龄增大而减小,与BMD呈正相关性。当探头中心频率为3.5MHz时,AIB与LSBMD的相关性系数为0.650；与FNBMD的相关性系数为0.625,当探头中心频率为5.0MHz时,与LSBMD和FNBMD的相关性系数分别为0.585和0.550。在两种频率下,SCS与BMD之间的相关性皆优于AIB,并具有统计学差异。探头中心频率为5.0MHz时,SCS与BMD之间的相关性优于3.5MHz时；探头中心频率为3.5MHz时,AIB与BMD之间的相关性优于5.0MHz时。通过ROC曲线分析,在两种频率下,SCS的ROC曲线下面积(AUC)都优于AIB,并具有统计学差异。在探头中心频率为3.5MHz时,SCS和AIB的AUC分别是0.781和0.715；在探头中心频率5.0MHz时,SCS和AIB的AUC分别是0.782和0.709。在不同频率下,SCS的AUC之间无统计学差异。因此,SCS为诊断骨质疏松症的最佳超声检测值。在探头中心频率3.5MHz时SCS的诊断闽值为-0.39MHz,敏感度和特异度分别为64%和85%；在探头中心频率5.0MHz时SCS的诊断阈值为-0.42MHz,敏感度和特异度分别为63%和86%。根据临床诊断骨质疏松症的习惯,将SCS的诊断阈值进行T值换算。在两种频率下,SCS最合适的诊断T值皆为-1.3。结论：超声背向散射参数与骨密度之间有显著相关性。在诊断骨质疏松症时,SCS比AIB更加有效。SCS最合适的诊断T值为-1.3。超声背向散射技术有望成为诊断骨质疏松症的检测方法。
【学位授予单位】：复旦大学
【学位级别】：博士
【学位授予年份】：2013
【分类号】：R445.1;R580
【图文】：

散点图,中心频率,散点图,超声参数

图14:探头中心频率为5.0MHz时，SCS与FNBMD之间的散点图2.3超声参数的受试者工作曲线分析骨质疏松症诊断的金标准为DXA骨密度测定。无论是LSBMD还是FNBMD，只要有一个指标达到骨质疏松症的诊断标准（T不大于-2.5)，即诊断该受试者为骨质疏松症患者。依此为金标准，进行超声参数的受试者工作曲线分析。图15为A旧的R0C曲线；图16为SCS的ROC曲线，表3为ROC曲线下面积的数值。在两个频率下，SCS的曲线下面积值都显著大于AIB,意味着SCS作为超声诊断骨质疏松的参考指标更加有效。表3超声参数ROC下面积值 3.5 MHz 5.0 MHzAIB SCS AIB SCS

示意图,超声背向散射,技术原理,相关性

之间的相关性就越差。2.对于SCS，探头中心频率越大它与BMD之间的相关性就越好。3.在相同探头下，SCS与BMD的相关性优于A旧。图17是超声背向散射技术原理示意图。24

【参考文献】