基于CT参数的列线图预测运动员桡骨远端骨折风险

李铁心， 刘长坯

1. 郑州工业应用技术学院体育学院， 河南 新郑 451150；
2. 濮阳市中医医院关节及运动医学科， 河南 濮阳 457001

竞技体操是体操的重要分支，是指在规定器械上完成协调、复杂动作，一旦动作失误，极易造成身体损伤，以桡骨远端骨折最为常见[1]。桡骨远端骨折发生于关节内，解剖结构隐匿，临床表现复杂，显著增加临床诊治难度。以往临床学者提倡X线检查，但对于严重桡骨远端粉碎性骨折患者来说，X线图像上表现为骨折块嵌插、重叠、压缩，影响临床医生诊疗决策[2]。计算机断层扫描(CT)属于新兴影像学技术，与X线相比，CT的时间分辨率及扫描速度明显加快，可有效提供骨折部位分离、塌陷、半脱位等信息，指导桡骨远端骨折诊治[3]。目前定量CT在桡骨远端骨折中已有相关应用，但研究内容倾向于诊治及疗效评价[4,5]，因此，本研究构建了基于定量CT参数的体操运动员桡骨远端骨折发生风险列线图模型，旨在明确个体患者危险分层，为桡骨远端骨折的临床诊断和个体化治疗提供参考。

1.1 一般资料

本次研究于2019年1月至2022年3月招募135名疑似桡骨远端骨折的前臂外伤体操运动员作为研究对象，根据是否发生桡骨远端骨折分为发生组(n=20)和未发生组(n=115)。纳入标准：发生桡骨远端骨折的患者符合新鲜桡骨远端骨折诊断标准[6]：有明确外伤史，表现为腕部疼痛、畸形，活动受限，结合影像学检查确诊；
两组均为发生前臂外伤的现役体操运动员；
年龄16～25岁，不限性别；
知晓本研究，自愿签署知晓同意书。排除标准：CT检查禁忌证；
其他部位骨折；
重要脏器器质性病变；
检测图像模糊；
临床资料缺失，不愿配合研究。本研究经濮阳市中医医院伦理委员会审核批准。

1.2 方法

资料收集：采用自制问卷收集两组性别、年龄、体质量指数(BMI)、运动年限、受伤至入院时间、运动前准备活动、运动前检查运动场地、佩戴防护措施、运动损伤项目。

定量CT检查：应用Philips 256层CT，取仰卧位，患肢举过头顶或放于身体一侧，依次扫描桡骨远端、腕关节，扫描参数为，管电流35 mA，管电压130 kV，重建层厚1.0 mm，层厚1 mm，间距1.0 mm，矩阵512×512，先行正位定相，后扫描骨折位置约3 cm处骨段及体模，测量皮质骨横截面，计算骨强度，即皮质骨骨密度(cBMD)、骨折端力学强度指数(BSI)。由1名主管技师和2名治医师共同讨论、评价，出现疑问时请教上级医师，得出统一结论。

1.3 统计学处理

2.1 两组一般资料

两组运动前准备活动、运动前检查运动场地、佩戴防护措施比较，差异有统计学意义(P<0.05)；
两组性别、年龄、BMI、受伤至入院时间、运动年限、运动损伤项目比较，差异无统计学意义(P>0.05)。见表1。

2.2 两组定量CT参数及影像特征比较

两组BSI、cBMD、背侧骨块厚度、脱位、骨小梁连续性中断比较，差异有统计学意义(P<0.05)。见表2。

2.3 体操运动员桡骨远端骨折发生风险的影响因素

以体操运动员是否发生桡骨远端骨折作为因变量(是=1，否=0)，将表1、表2具有统计学意义指标作为自变量(BSI、cBMD、背侧骨块厚度赋值均以实测值为宜；
运动前准备活动：有=1，无=0；
佩戴防护措施：是=1，否=0)，纳入Logistic回归方程分析，结果显示，运动前准备活动、佩戴防护措施、BSI、cBMD、背侧骨块厚度是体操运动员桡骨远端骨折发生风险的影响因素(P<0.05)。见表3。

表1 两组一般资料比较

表2 两组定量CT参数及影像特征

表3 体操运动员桡骨远端骨折发生风险的影响因素

2.4 列线图预测模型构建与验证

将Logistic回归方程分析显示差异具有统计学意义变量纳入列线图模型，根据每个标量对应得分计算个体风险评分总分，并预测体操运动员桡骨远端骨折发生风险。该列线图模型的C-index为0.899，提示其具有相对准确预测能力，见图1。Bootstrap自抽样法显示预测值与实际观测值基本一致，见图2。受试者操作特征(ROC)曲线显示，列线图预测模型的曲线下面积(AUC)为0.815(95%CI：0.638～0.863)，校正曲线与理想曲线拟合良好，见图3。

竞技体操运动难度大，技术复杂，操作不当极易诱发腕部骨、关节变异和损伤[7]。以往研究发现，腕关节损伤在体操各类损伤中位居前列，发生率为16.25%[8]。桡骨远端关节是腕关节重要组成部分，损伤后若未及时处理，可引起腕关节功能性障碍，影响其训练进度及运动技能[9,10]。本研究显示，135名体操运动员中有20名发生桡骨远端骨折，发生率为14.81%，接近上述数据，尽快辨别桡骨远端骨折发生风险及相关因素，选择合适治疗方式对其预后改善尤为重要。

X线是鉴别桡骨远端骨折的重要工具，但腕关节解剖结构复杂，易受投射位置影响，常致腕部骨组织影重叠，由于X线属于二维成像，因此诊断价值有限[11,12]。与X线不同的是，CT检查采用三维重建技术，从多方位(轴状位、矢状位、冠状位)、多角度观察骨折特点，可有效避免解剖结构重叠现象，同时根据需求任意切割旋转，有利于显现骨折内部任意层次，了解桡骨骨折与周围结构关系，指导临床诊治[13-15]。相关研究表明，定量CT可通过BSI、cBMD等参数定量、客观、精确反映桡骨骨折愈合进程，使得治疗更加科学有效[16]。基于此，本研究创新性地分析定量CT参数与体操运动员桡骨远端骨折发生风险的关系，结果发现，发生组BSI、cBMD低于未发生组，背侧骨块厚度高于未发生组，且三者均是体操运动员桡骨远端骨折发生风险的独立预测因子，该结果说明监测定量CT参数有利于了解体操运动员桡骨远端骨折发生风险，为临床医生采取治疗决策提供有利参考信息。仍需注意的是，CT轴位图虽可显现腕部周围软组织结构，但由于腕管内正中神经、屈肌腱与正中动脉密度相仿，使各软组织结构紧密相连，区分不清，可能会影响诊断结果[17,18]。本研究中运用多平面重建，可进一步重组CT图像，对轴位图像进行有利补充，反映尺桡关节与骨脱位程度，矢状位可反映尺桡骨掌侧与背侧缘损伤情况，冠状位则可显示尺桡骨远端损伤情况，显著提高诊断效果。本研究还发现，运动前准备活动、佩戴防护措施是体操运动员桡骨远端骨折发生风险的保护因素(P<0.05)。体操作为体育项目，存在诸多起跳腾空、落地成俯撑、垂直劈腿等动作，落地瞬间地面给腕关节带来巨大冲击力，加以落地角度、高度等因素限制，导致腕关节肌肉用力过度，从而引起桡骨远端骨折[19]。同时若未在运动前进行充分准备活动、佩戴防护措施，关节内小骨因连续性冲击加重关节损伤。因此，笔者提出相关建议：(1)运动前，做好充足运动前准备及腕部保护措施，强化运动员身体素质训练，提高腕部韧带柔韧度；
(2)教练员定期检查运动场地及相关器材，做好维修及保养工作，积极解决问题；
(3)桡骨远端骨折损伤后可采取中药熏洗、冷却疗法、功能锻炼等，以冷却疗法为例，冷水冲淋损伤处，或是冰袋局部外敷损伤处。

目前尚无关于体操运动员桡骨远端骨折预测模型的研究，在此背景下，本研究初步构建了体操运动员桡骨远端骨折发生风险的列线图模型，纳入定量CT参数、运动前准备活动、佩戴防护措施等5个影响因素，结果发现列线图模型的C-index为0.899，AUC为0.815，说明该预测模型预测效能高，在体操运动员桡骨远端骨折鉴别、诊治中起着关键作用。

综上，基于定量CT参数构建的体操运动员桡骨远端骨折发生风险列线图模型具有良好预测效能，可为桡骨远端骨折的临床诊断和个体化治疗提供指导。然而，本研究属于单中心小样本研究，今后需要进行多中心、大样本研究来进一步优化该模型。

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