基于CT參數(shù)的列線圖預(yù)測(cè)運(yùn)動(dòng)員橈骨遠(yuǎn)端骨折風(fēng)險(xiǎn)

李鐵心， 劉長(zhǎng)坯

1. 鄭州工業(yè)應(yīng)用技術(shù)學(xué)院體育學(xué)院， 河南 新鄭 451150；2. 濮陽(yáng)市中醫(yī)醫(yī)院關(guān)節(jié)及運(yùn)動(dòng)醫(yī)學(xué)科， 河南 濮陽(yáng) 457001

競(jìng)技體操是體操的重要分支，是指在規(guī)定器械上完成協(xié)調(diào)、復(fù)雜動(dòng)作，一旦動(dòng)作失誤，極易造成身體損傷，以橈骨遠(yuǎn)端骨折最為常見(jiàn)[1]。橈骨遠(yuǎn)端骨折發(fā)生于關(guān)節(jié)內(nèi)，解剖結(jié)構(gòu)隱匿，臨床表現(xiàn)復(fù)雜，顯著增加臨床診治難度。以往臨床學(xué)者提倡X線檢查，但對(duì)于嚴(yán)重橈骨遠(yuǎn)端粉碎性骨折患者來(lái)說(shuō)，X線圖像上表現(xiàn)為骨折塊嵌插、重疊、壓縮，影響臨床醫(yī)生診療決策[2]。計(jì)算機(jī)斷層掃描(CT)屬于新興影像學(xué)技術(shù)，與X線相比，CT的時(shí)間分辨率及掃描速度明顯加快，可有效提供骨折部位分離、塌陷、半脫位等信息，指導(dǎo)橈骨遠(yuǎn)端骨折診治[3]。目前定量CT在橈骨遠(yuǎn)端骨折中已有相關(guān)應(yīng)用，但研究?jī)?nèi)容傾向于診治及療效評(píng)價(jià)[4,5]，因此，本研究構(gòu)建了基于定量CT參數(shù)的體操運(yùn)動(dòng)員橈骨遠(yuǎn)端骨折發(fā)生風(fēng)險(xiǎn)列線圖模型，旨在明確個(gè)體患者危險(xiǎn)分層，為橈骨遠(yuǎn)端骨折的臨床診斷和個(gè)體化治療提供參考。

1 資料與方法

1.1 一般資料

本次研究于2019年1月至2022年3月招募135名疑似橈骨遠(yuǎn)端骨折的前臂外傷體操運(yùn)動(dòng)員作為研究對(duì)象，根據(jù)是否發(fā)生橈骨遠(yuǎn)端骨折分為發(fā)生組(n=20)和未發(fā)生組(n=115)。納入標(biāo)準(zhǔn)：發(fā)生橈骨遠(yuǎn)端骨折的患者符合新鮮橈骨遠(yuǎn)端骨折診斷標(biāo)準(zhǔn)[6]：有明確外傷史，表現(xiàn)為腕部疼痛、畸形，活動(dòng)受限，結(jié)合影像學(xué)檢查確診；兩組均為發(fā)生前臂外傷的現(xiàn)役體操運(yùn)動(dòng)員；年齡16～25歲，不限性別；知曉本研究，自愿簽署知曉同意書(shū)。排除標(biāo)準(zhǔn)：CT檢查禁忌證；其他部位骨折；重要臟器器質(zhì)性病變；檢測(cè)圖像模糊；臨床資料缺失，不愿配合研究。本研究經(jīng)濮陽(yáng)市中醫(yī)醫(yī)院倫理委員會(huì)審核批準(zhǔn)。

1.2 方法

資料收集：采用自制問(wèn)卷收集兩組性別、年齡、體質(zhì)量指數(shù)(BMI)、運(yùn)動(dòng)年限、受傷至入院時(shí)間、運(yùn)動(dòng)前準(zhǔn)備活動(dòng)、運(yùn)動(dòng)前檢查運(yùn)動(dòng)場(chǎng)地、佩戴防護(hù)措施、運(yùn)動(dòng)損傷項(xiàng)目。

定量CT檢查：應(yīng)用Philips 256層CT，取仰臥位，患肢舉過(guò)頭頂或放于身體一側(cè)，依次掃描橈骨遠(yuǎn)端、腕關(guān)節(jié)，掃描參數(shù)為，管電流35 mA，管電壓130 kV，重建層厚1.0 mm，層厚1 mm，間距1.0 mm，矩陣512×512，先行正位定相，后掃描骨折位置約3 cm處骨段及體模，測(cè)量皮質(zhì)骨橫截面，計(jì)算骨強(qiáng)度，即皮質(zhì)骨骨密度(cBMD)、骨折端力學(xué)強(qiáng)度指數(shù)(BSI)。由1名主管技師和2名治醫(yī)師共同討論、評(píng)價(jià)，出現(xiàn)疑問(wèn)時(shí)請(qǐng)教上級(jí)醫(yī)師，得出統(tǒng)一結(jié)論。

1.3 統(tǒng)計(jì)學(xué)處理

2 結(jié)果

2.1 兩組一般資料

兩組運(yùn)動(dòng)前準(zhǔn)備活動(dòng)、運(yùn)動(dòng)前檢查運(yùn)動(dòng)場(chǎng)地、佩戴防護(hù)措施比較，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)；兩組性別、年齡、BMI、受傷至入院時(shí)間、運(yùn)動(dòng)年限、運(yùn)動(dòng)損傷項(xiàng)目比較，差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05)。見(jiàn)表1。

2.2 兩組定量CT參數(shù)及影像特征比較

兩組BSI、cBMD、背側(cè)骨塊厚度、脫位、骨小梁連續(xù)性中斷比較，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)。見(jiàn)表2。

2.3 體操運(yùn)動(dòng)員橈骨遠(yuǎn)端骨折發(fā)生風(fēng)險(xiǎn)的影響因素

以體操運(yùn)動(dòng)員是否發(fā)生橈骨遠(yuǎn)端骨折作為因變量(是=1，否=0)，將表1、表2具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義指標(biāo)作為自變量(BSI、cBMD、背側(cè)骨塊厚度賦值均以實(shí)測(cè)值為宜；運(yùn)動(dòng)前準(zhǔn)備活動(dòng)：有=1，無(wú)=0；佩戴防護(hù)措施：是=1，否=0)，納入Logistic回歸方程分析，結(jié)果顯示，運(yùn)動(dòng)前準(zhǔn)備活動(dòng)、佩戴防護(hù)措施、BSI、cBMD、背側(cè)骨塊厚度是體操運(yùn)動(dòng)員橈骨遠(yuǎn)端骨折發(fā)生風(fēng)險(xiǎn)的影響因素(P<0.05)。見(jiàn)表3。

表1 兩組一般資料比較

表2 兩組定量CT參數(shù)及影像特征

表3 體操運(yùn)動(dòng)員橈骨遠(yuǎn)端骨折發(fā)生風(fēng)險(xiǎn)的影響因素

2.4 列線圖預(yù)測(cè)模型構(gòu)建與驗(yàn)證

將Logistic回歸方程分析顯示差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義變量納入列線圖模型，根據(jù)每個(gè)標(biāo)量對(duì)應(yīng)得分計(jì)算個(gè)體風(fēng)險(xiǎn)評(píng)分總分，并預(yù)測(cè)體操運(yùn)動(dòng)員橈骨遠(yuǎn)端骨折發(fā)生風(fēng)險(xiǎn)。該列線圖模型的C-index為0.899，提示其具有相對(duì)準(zhǔn)確預(yù)測(cè)能力，見(jiàn)圖1。Bootstrap自抽樣法顯示預(yù)測(cè)值與實(shí)際觀測(cè)值基本一致，見(jiàn)圖2。受試者操作特征(ROC)曲線顯示，列線圖預(yù)測(cè)模型的曲線下面積(AUC)為0.815(95%CI：0.638～0.863)，校正曲線與理想曲線擬合良好，見(jiàn)圖3。

3 討論

競(jìng)技體操運(yùn)動(dòng)難度大，技術(shù)復(fù)雜，操作不當(dāng)極易誘發(fā)腕部骨、關(guān)節(jié)變異和損傷[7]。以往研究發(fā)現(xiàn)，腕關(guān)節(jié)損傷在體操各類(lèi)損傷中位居前列，發(fā)生率為16.25%[8]。橈骨遠(yuǎn)端關(guān)節(jié)是腕關(guān)節(jié)重要組成部分，損傷后若未及時(shí)處理，可引起腕關(guān)節(jié)功能性障礙，影響其訓(xùn)練進(jìn)度及運(yùn)動(dòng)技能[9,10]。本研究顯示，135名體操運(yùn)動(dòng)員中有20名發(fā)生橈骨遠(yuǎn)端骨折，發(fā)生率為14.81%，接近上述數(shù)據(jù)，盡快辨別橈骨遠(yuǎn)端骨折發(fā)生風(fēng)險(xiǎn)及相關(guān)因素，選擇合適治療方式對(duì)其預(yù)后改善尤為重要。

X線是鑒別橈骨遠(yuǎn)端骨折的重要工具，但腕關(guān)節(jié)解剖結(jié)構(gòu)復(fù)雜，易受投射位置影響，常致腕部骨組織影重疊，由于X線屬于二維成像，因此診斷價(jià)值有限[11,12]。與X線不同的是，CT檢查采用三維重建技術(shù)，從多方位(軸狀位、矢狀位、冠狀位)、多角度觀察骨折特點(diǎn)，可有效避免解剖結(jié)構(gòu)重疊現(xiàn)象，同時(shí)根據(jù)需求任意切割旋轉(zhuǎn)，有利于顯現(xiàn)骨折內(nèi)部任意層次，了解橈骨骨折與周?chē)Y(jié)構(gòu)關(guān)系，指導(dǎo)臨床診治[13-15]。相關(guān)研究表明，定量CT可通過(guò)BSI、cBMD等參數(shù)定量、客觀、精確反映橈骨骨折愈合進(jìn)程，使得治療更加科學(xué)有效[16]。基于此，本研究創(chuàng)新性地分析定量CT參數(shù)與體操運(yùn)動(dòng)員橈骨遠(yuǎn)端骨折發(fā)生風(fēng)險(xiǎn)的關(guān)系，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，發(fā)生組BSI、cBMD低于未發(fā)生組，背側(cè)骨塊厚度高于未發(fā)生組，且三者均是體操運(yùn)動(dòng)員橈骨遠(yuǎn)端骨折發(fā)生風(fēng)險(xiǎn)的獨(dú)立預(yù)測(cè)因子，該結(jié)果說(shuō)明監(jiān)測(cè)定量CT參數(shù)有利于了解體操運(yùn)動(dòng)員橈骨遠(yuǎn)端骨折發(fā)生風(fēng)險(xiǎn)，為臨床醫(yī)生采取治療決策提供有利參考信息。仍需注意的是，CT軸位圖雖可顯現(xiàn)腕部周?chē)浗M織結(jié)構(gòu)，但由于腕管內(nèi)正中神經(jīng)、屈肌腱與正中動(dòng)脈密度相仿，使各軟組織結(jié)構(gòu)緊密相連，區(qū)分不清，可能會(huì)影響診斷結(jié)果[17,18]。本研究中運(yùn)用多平面重建，可進(jìn)一步重組CT圖像，對(duì)軸位圖像進(jìn)行有利補(bǔ)充，反映尺橈關(guān)節(jié)與骨脫位程度，矢狀位可反映尺橈骨掌側(cè)與背側(cè)緣損傷情況，冠狀位則可顯示尺橈骨遠(yuǎn)端損傷情況，顯著提高診斷效果。本研究還發(fā)現(xiàn)，運(yùn)動(dòng)前準(zhǔn)備活動(dòng)、佩戴防護(hù)措施是體操運(yùn)動(dòng)員橈骨遠(yuǎn)端骨折發(fā)生風(fēng)險(xiǎn)的保護(hù)因素(P<0.05)。體操作為體育項(xiàng)目，存在諸多起跳騰空、落地成俯撐、垂直劈腿等動(dòng)作，落地瞬間地面給腕關(guān)節(jié)帶來(lái)巨大沖擊力，加以落地角度、高度等因素限制，導(dǎo)致腕關(guān)節(jié)肌肉用力過(guò)度，從而引起橈骨遠(yuǎn)端骨折[19]。同時(shí)若未在運(yùn)動(dòng)前進(jìn)行充分準(zhǔn)備活動(dòng)、佩戴防護(hù)措施，關(guān)節(jié)內(nèi)小骨因連續(xù)性沖擊加重關(guān)節(jié)損傷。因此，筆者提出相關(guān)建議：(1)運(yùn)動(dòng)前，做好充足運(yùn)動(dòng)前準(zhǔn)備及腕部保護(hù)措施，強(qiáng)化運(yùn)動(dòng)員身體素質(zhì)訓(xùn)練，提高腕部韌帶柔韌度；(2)教練員定期檢查運(yùn)動(dòng)場(chǎng)地及相關(guān)器材，做好維修及保養(yǎng)工作，積極解決問(wèn)題；(3)橈骨遠(yuǎn)端骨折損傷后可采取中藥熏洗、冷卻療法、功能鍛煉等，以冷卻療法為例，冷水沖淋損傷處，或是冰袋局部外敷損傷處。

目前尚無(wú)關(guān)于體操運(yùn)動(dòng)員橈骨遠(yuǎn)端骨折預(yù)測(cè)模型的研究，在此背景下，本研究初步構(gòu)建了體操運(yùn)動(dòng)員橈骨遠(yuǎn)端骨折發(fā)生風(fēng)險(xiǎn)的列線圖模型，納入定量CT參數(shù)、運(yùn)動(dòng)前準(zhǔn)備活動(dòng)、佩戴防護(hù)措施等5個(gè)影響因素，結(jié)果發(fā)現(xiàn)列線圖模型的C-index為0.899，AUC為0.815，說(shuō)明該預(yù)測(cè)模型預(yù)測(cè)效能高，在體操運(yùn)動(dòng)員橈骨遠(yuǎn)端骨折鑒別、診治中起著關(guān)鍵作用。

綜上，基于定量CT參數(shù)構(gòu)建的體操運(yùn)動(dòng)員橈骨遠(yuǎn)端骨折發(fā)生風(fēng)險(xiǎn)列線圖模型具有良好預(yù)測(cè)效能，可為橈骨遠(yuǎn)端骨折的臨床診斷和個(gè)體化治療提供指導(dǎo)。然而，本研究屬于單中心小樣本研究，今后需要進(jìn)行多中心、大樣本研究來(lái)進(jìn)一步優(yōu)化該模型。