Efficacy of Opportunistic Screening with Chest CT in Identifying Osteoporosis and Osteopenia in Patients with T2DM

Efficacy of Opportunistic Screening with Chest CT in Identifying Osteoporosis and Osteopenia in Patients with T2DM

Congyang Xue1 , Xiaopei Lu2 , Guangda Sun1 , Nan Wang1 , Gansheng He1 , Wenqiang Xu1 , Zhipeng Xi1 , Lin Xie1 1 Department of Spine Surgery, Affiliated Hospital of Integrated Traditional Chinese and Western Medicine, Nanjing University of Chinese Medicine, Nanjing, People’s Republic of China; 2 Department of Traditional Chinese Medicine Surgery, Nanjing Hospital of Traditional Chinese Medicine, Nanjing University of Chinese Medicine, Nanjing, People’s Republic of China Correspondence: Lin Xie, Department of Spine Surgery, Affiliated Hospital of Integrated Traditional Chinese and Western Medicine, Nanjing University of Chinese Medicine, 100th. Shizi Street, Nanjing, Jiangsu Province, 210028, People’s Republic of China, Email xielin@njucm.edu.cn 

目的: 胸部コンピュータ断層撮影 (CT) で測定した胸椎のハンスフィールドユニット (HU) が、2型糖尿病の骨粗鬆症のスクリーニングに有用かどうかを検証すること。本研究では、骨粗鬆症のある 2 型糖尿病 (T2DM) 集団において、胸椎 HU の診断基準値の設定を試みた。
対象と方法: 本研究は、2021年8月から2022年1月までの間に当院で胸部 CT と DXA (dual-energy X-ray absorptiometry) を施行した 334 人の T2DM 患者さんを対象とした後方視的コホート研究である。胸部 CT 画像から得られた胸椎 11 番と 12 番の HU 値を測定し、関心領域を作成した。すべての患者さんは DXA 検査の最低 T スコアによって、骨粗鬆症、骨減少症、正常骨密度に分類された。各群の患者さんにおける HU 値と T スコアを比較し、診断閾値、感度、特異度を算出するために ROC 曲線 (receiver operating characteristic curve) を作成した。
結果: 胸部 CT の HU 値と DXA の T スコア間に有意な相関が認められた (p < 0.01)。T11 減弱値 ≤ 98 HU の場合、骨粗鬆症に対する感度は 88.7% であり、T12 減弱値 ≤ 117 HU の場合、骨粗鬆症に対する特異度は 87.5% であった。また、T11 減弱値 ≥ 147 HU の場合、正常 BMD に対する特異度は 85.4%、T12 減弱値 ≥ 146 HU の場合、82% であった。
結論: 胸部 CT は、2 型糖尿病患者における骨粗鬆症のスクリーニングに用いることができ、DXA 検査の必要性を判断するのに役立つ可能性がある。本研究では、HU 値の閾値が T11 ≤ 98 または T12 ≤ 117 の場合、さらなる骨粗鬆症スクリーニングが必要であることを示唆する。

Purpose: To explore the validity of the thoracic spine Hounsfield Unit (HU) measured by chest computed tomography (CT) for opportunistic screening of diabetic osteoporosis. The current study attempted to establish a diagnostic threshold for thoracic spine HU in a type 2 diabetes mellitus (T2DM) population with osteoporosis. Patients and Methods: The current study retrospectively included 334 patients with T2DM. They underwent chest CT and Dualenergy X-ray (DXA) between August 2021 and January 2022 in our hospital. HU values were measured on the resulting chest CT images at thoracic spine 11 and 12 to construct regions of interest. All patients were grouped according to the lowest T-value of DXA examination: osteoporosis, osteopenia and normal bone density. HU values were compared with T-values in each group of patients, and receiver operating characteristics curves were plotted to calculate diagnostic thresholds as well as sensitivity and specificity. Results: There was a strong correlation between the HU values of chest CT and the T-values of DXA (p < 0.01). The sensitivity for osteoporosis was 88.7% for T11 attenuation≤ 98 HU and the specificity for osteoporosis was 87.5% for T12 attenuation ≤ 117HU; the specificity for normal BMD was 85.4% for T11 attenuation ≥ 147 HU and 82% for T12 attenuation ≥ 146 HU. Conclusion: Chest CT can be used to screen patients with T2DM for opportunistic osteoporosis and help determine if they need DXA screening. The current study suggests that when the HU threshold of T11 ≤ 98/T12 ≤ 117, patients may need further osteoporosis screening. 

Keywords: osteoporosis, T2DM, HU, thoracic vertebra, chest CT