基于ROC曲线评估CT三维重建诊断膝关节骨折的临床价值

马新 席建平 王军

(1.宝鸡市中医医院,陕西 宝鸡 721000;2.咸阳市第一人民医院,陕西 咸阳 712000)

膝关节为人体关节中最大的关节之一,在内外在各种因素的作用下,易引起脱位、骨折。常见的膝关节骨折多为复杂性骨折,包括股骨骨折、胫骨骨折、髌骨骨折、腓骨骨折等[1-6]。CT三维重建技术近年来骨科得到较好的延伸应用,且其诊断准确率亦得到证实。但CT三维重建技术在膝关节骨折患者的诊断中仍缺乏系统的高水平证据进行支撑[7],尤其是其诊断的敏感性和特异性仍缺乏系统报道。本文具体探讨与分析了基于接收者操作特征(receiver operating characteristic curve,ROC)曲线对CT三维重建技术诊断膝关节骨折的敏感性和特异性,进一步为膝关节骨折患者采用CT三维重建技术进行鉴别诊断提供系统的证据支撑,希望而为后续临床治疗的开展奠定基础。报告如下。

1 资料与方法

1.1一般资料 2019年2月至2022年1月选择在本院诊治的100例膝关节骨折患者作为研究对象,纳入标准:均为单侧骨折者;术前均拍摄膝关节正侧位DR平面,并行多层螺旋CT扫描;有独立行为能力者;小学及其以上文化水平;患者自愿签署知情同意书;患者年龄20～75岁;纯自愿参与本研究。排除标准:合并凝血功能障碍者;合并除膝关节骨折之外骨折者;开放性骨折需行急诊手术者;入院时已发生严重感染者;合并传染性疾病者;备孕期、哺乳期与妊娠期妇女;合并严重精神疾病者;合并肿瘤患者患者。在100例患者中,男45例,女55例;年龄最小22岁,最大74岁,平均年龄(46.02±1.59)岁;平均体重指数(22.84±1.11)kg/m2;平均心率(78.19±10.28)次/min;平均收缩压(125.10±10.48)mmHg;平均舒张压(78.27±10.58)mmHg;平均随机血糖(6.10±0.22)mmol/L;骨折原因:交通事故伤65例,暴力致伤15例,高处坠落伤16例,其他4例;平均骨折到入院时间(11.03±0.29)h。

1.2方法 所有患者都给予DR检查与CT三维重建检查,具体措施如下:DR检查:采用GE公司的数字X线摄影系统,行膝关节正位、侧位检查。正位片:患者坐于摄影床板,伸直侧下肢,膝部正中矢状面垂直于床面,脚尖朝上,中线经髋骨下侧垂直射入胶片中心,照射野以膝关节为中心,下达胫腓骨上侧,上至股骨下侧。侧位片:受检者侧卧于摄影床板,膝关节矢状面平行床面,中线经髌骨下侧与胭窝后侧连线中心垂直射入胶片中央。在CT三维重建检查中,采用GE公司的optima 64排128层螺旋CT扫描仪,仰卧,脚先进,伸直下肢,肢体长轴垂直扫描平面,以膝关节间隙为中心,自胫腓骨上侧扫描至股骨下侧,包括骨折线远侧。电流240 mA,电压120 KV,层厚5 mm,层间距5 mm。VR三维重建与MPR重组,容积扫描图像作薄层重建,层厚0.625 mm,层间距0.625 mm。VR三维重建旋转、切割取最佳视角,MPR取矢状位、冠状位,作斜面重建。观察指标:(1)记录所有患者的一般资料,包括性别、年龄、体重指数、心率、收缩压、舒张压、随机血糖、骨折原因、骨折到入院时间等。(2)对比DR检测和CT三维重建的检出率。(3)对比DR检测和CT三维重建诊断准确率。(4)采用ROC曲线评估CT三维重建技术对膝关节骨折的诊断敏感性和特异度,并通过曲线下面积评估本方案的诊断价值。

2 结 果

2.1手术确诊情况 在100例患者中,手术确诊为股骨骨折44例、胫骨骨折26例、髌骨骨折20例、腓骨骨折10例。

2.2检出率对比 在100例患者中,CT三维重建对股骨骨折、胫骨骨折、髌骨骨折、腓骨骨折的总检出率为100.0%,明显高于DR的82.0%(P<0.05)。见表1。

表1 DR检测和CT三维重建对膝关节骨折的检出率(n)

2.3诊断准确率对比 在100例患者中,CT三维重建为膝关节骨折的诊断准确率为96.0%,明显高于DR的80.0%(P<0.05)。见表2。

表2 DR检测和CT三维重建对膝关节骨折的诊断准确率(n)

2.4诊断价值 在100例患者中,ROC曲线显示DR和CT三维重建诊断膝关节骨折的最大曲线下面积为0.734和0.859。见图1、图2。

3 讨 论

膝关节骨折是临床上常见且容易导致功能障碍的骨折类型,其中膝关节骨折由于患者难以通过微创固定和闭合复位达到解剖复位,且该类骨折的近关节部位多为松质骨,故术后患者多需佩戴支具致使难以在此类患者中开展早期康复干预从而导致患者预后较差[8]。近年来随着我国人口老龄化进程的推进膝关节骨折患者逐年增加。膝关节骨折主要包括股骨骨折、胫骨骨折、髌骨骨折、腓骨骨折等。手法闭合复位和牵引并配合夹板和石膏支具固定是治疗膝关节骨折的传统方法,术后早期手支具固定影响患者难以进行早期康复故可遗留不同程度的膝关节功能障碍。不过早期病情的准确评估明确骨折块的移位方向、大小和数量对于后续微创治疗的开展意义重大[9]。DR是诊断骨折的最常见方法,具有简单快捷、直观等特点,但是膝关节为人体最大、最复杂的关节,加上DR伪影发生概率较高,为此临床诊断的检出率与准确性有待提高。近年来随着影像技术的发展,CT三维重建技术逐渐在各级医院得到推广应用,且随着临床证据的积累CT三维重建技术在骨折诊断中的准确性和直观性已得到验证[10]。

本研究显示在100例患者中,手术确诊为股骨骨折44例、胫骨骨折26例、髌骨骨折20例、腓骨骨折10例;CT三维重建对股骨骨折、胫骨骨折、髌骨骨折、腓骨骨折的总检出率为100.0%,明显高于DR的82.0%(P<0.05),说明CT三维重建诊断膝关节骨折具有很高的检出率。CT三维重建具有分辨率高、扫描速度快、重建矩阵大、扫描范围广等优势,通过图像处理后,能够发现隐匿骨折线,真实反应出骨折情况,尤其适用于膝关节细微骨折检查,从而提高诊断的检出率。近年来,膝关节骨折患者发生率逐年递增,且发病群体由既往的老年群体为主向各年龄段发病转变,年轻患者术后早期功能的康复对其回归社会意义重大。而研究证实,早期病情的鉴别诊断是提升治疗疗效和降低术后关节功能障碍的重要基础。本研究显示CT三维重建为膝关节骨折的诊断准确率为96.0%,明显高于DR的80.0%(P<0.05);ROC曲线显示DR和CT三维重建诊断膝关节骨折的最大曲线下面积为0.734和0.859,表明CT三维重建诊断膝关节骨折具有很高的准确率,且诊断价值比较高。本研究由于没有纳入超声与MRI方法进行对比分析,也没有进行相关性分析,将在后续研究中探讨。

总之,相对于DR,CT三维重建诊断膝关节骨折具有很高的检出率与诊断准确率,ROC曲线评价其诊断曲线下面积也更高。