超声评估跟骨骨质:感兴趣区域与负重如何影响测量重复性?

【字体: 时间:2025年03月11日 来源:Calcified Tissue International 3.3

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  为探究跟骨超声频率相关衰减(FDA)测量重复性的影响因素,研究发现其依赖于感兴趣区域,负重可改善重复性。

  ### 超声评估跟骨骨质:感兴趣区域与负重如何影响测量重复性?
骨质疏松是一种代谢性骨病,以骨量低和骨结构异常为特征,导致骨折易感性增加,不仅影响成年人,在儿童中也愈发受到关注。双能 X 线吸收法(DXA)是评估成年人骨质疏松和骨折风险的常用技术,但用于儿童和青少年时存在诸多局限性,如依赖骨形态、体型和骨骼成熟度,且规范性数据稀缺,还涉及电离辐射、成本高和可及性低等问题。
定量超声(QUS)作为一种替代方法,具有成本低、无辐射、便携等优点,它通过评估超声波与骨组织的相互作用,提供与骨结构、弹性模量和密度相关的量化变量,如超声速度和频率相关衰减(FDA,dB/MHz)。然而,目前 QUS 测量缺乏标准化,不同设备评估的跟骨感兴趣区域(ROI)不同,参数值也有差异,且易受多种因素影响产生误差。同时,以往研究大多未考虑跟骨的物理负重环境对测量的影响。

为解决这些问题,来自昆士兰科技大学等机构的研究人员开展了一项研究,旨在评估不同负重条件下,跟骨三个 ROI 处 FDA 测量的重复性,并探究潜在混杂因素对测量值的影响。该研究成果发表在《Calcified Tissue International》杂志上。

研究人员采用重复测量研究设计,招募了 20 名年龄在 8 - 71 岁的健康儿童、青少年和成年人。利用定制的透射模式超声系统,在三个不同的 ROI(Brooke–Wavell(BW)、Jaworski(JA)和 foot gauge(FG)),以及四种负重条件(非负重(NWB)、半负重(SWB)、双足站立(DLS)和单足站立(SLS))下测量跟骨的 FDA。为确定 ROI 相对于潜在骨解剖结构的位置,研究人员还使用了标准足部 X 光片,并通过多种统计方法评估测量的可靠性。

研究结果如下:

  1. 测量可靠性指标:通过计算标准误差(SEM)、95% 一致性界限(LA)和 95% 容忍界限(95% TL)评估可靠性。结果显示,FG 和 JA 在非负重时 SEM 约为 8.4 dB/MHz,双足站立时降至约 5.3 dB/MHz;95% TL 在各部位差异较大,最窄范围在 JA 的半负重(±15.1 dB/MHz)和 FG 的单足站立(±18.7 dB/MHz)时。
  2. 不同 ROI 和负重条件下的 FDA 差异:通过双向重复测量方差分析发现,ROI 对 FDA 有显著主效应,BW ROI 与 FG、JA ROI 在多个负重条件下均有显著差异。负重对 FDA 的主效应及负重与 ROI 的交互作用未达到统计学显著水平,但接近显著(P=0.059)。
  3. ROI 位置变化:通过 X 光片分析发现,负重会使各 ROI 质心位移有显著差异,BW ROI 位移最大,且各 ROI 质心位移方向和大小在个体间不一致。

研究结论和讨论部分指出,跟骨 FDA 测量值依赖于 ROI,负重有助于提高 FDA 测量的重复性,尤其在 FG 和 JA ROI 处。但 BW ROI 重复性较差,可能与其解剖位置有关,其覆盖跗管,负重时相对皮肤运动可能增加。同时,研究也存在一定局限性,如仅评估了健康人群,未涉及不同实验室和不同操作人员间测量的可重复性。尽管如此,该研究首次证实了跟骨负重可改善 FDA 测量的重复性,对用于量化骨状态的跟骨 FDA 测量方案具有重要意义,为后续研究和临床应用提供了参考依据。

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