范志剛，夏巍巍，潘森鑫，劉美霞

·論 著·

某部新兵跖骨行軍骨折風(fēng)險因素的多元logistic回歸分析

范志剛，夏巍巍，潘森鑫，劉美霞

目的探討新兵戰(zhàn)士跖骨行軍骨折的風(fēng)險因素，為部隊建立新兵戰(zhàn)士健康預(yù)警機制和防治提供依據(jù)。方法采用多元logistic回歸法對東部戰(zhàn)區(qū)某部新兵戰(zhàn)士身高、體重、訓(xùn)練時間、跖骨長度、跖骨寬度、跖骨密度、足弓高度、骨齡等風(fēng)險因素進行逐層篩選分析。結(jié)果跖骨寬度、跖骨密度、足弓高度、骨齡為跖骨行軍骨折的消極因素。而訓(xùn)練時間、跖骨長度為跖骨行軍骨折的積極因素。進一步的結(jié)果顯示訓(xùn)練時間、跖骨長度、跖骨寬度、足弓高度可進入logistic回歸模型，且回歸模型對數(shù)據(jù)的擬合度較好(P=0.847)，具有統(tǒng)計學(xué)意義(χ2=52.449，P<0.001)。結(jié)論多個因素參與行軍骨折的發(fā)病過程，其風(fēng)險因素應(yīng)得到重視，以此建立有效的預(yù)防預(yù)警措施，減低跖骨行軍骨折在新兵戰(zhàn)士群體中的發(fā)病率。

跖骨；行軍骨折；logistic回歸；風(fēng)險因素

行軍骨折又稱疲勞性骨折，其標準定義為是由低于造成骨折的單一負荷的應(yīng)力不斷重復(fù)所造成骨骼的損傷[1-2]。行軍骨折在作訓(xùn)部隊官兵，尤其是新入伍戰(zhàn)士中具有較高的發(fā)病率，以“行軍”冠名該種疾病亦佐證其特殊的群體性。盡管在臨床上及學(xué)術(shù)界中行軍性骨折的發(fā)病主因已定義為反復(fù)應(yīng)力所致[3-4]，事實上除此之外，仍有諸多潛在因素對行軍性骨折的發(fā)病起著極其重要的作用，諸如骨質(zhì)以及病員自身屬性等[5-6]，然此類相關(guān)研究較為少見。本文以東部戰(zhàn)區(qū)某部新入伍戰(zhàn)士這一高發(fā)病率人群為對象，用多元logistic回歸法對跖骨行軍骨折的諸個風(fēng)險因素作全面分析，為新兵戰(zhàn)士的軍旅生活提供預(yù)防及診療依據(jù)。

1 資料與方法

1.1一般資料 觀察組：收集2010年1月至2015年5月在我科確診的跖骨行軍骨折病例。入組標準：①新入伍戰(zhàn)士，即處于新兵訓(xùn)練期間所發(fā)行軍骨折；②經(jīng)影像學(xué)資料確診，包括初診無異常，后復(fù)查確診病例；③男性戰(zhàn)士。排除標準：①外傷性骨折；②二次復(fù)查就診的病例。共收集115例符合上述標準病例，其中平均年齡(18.2±2.5)歲，身高(167.6±16.3)cm，體重(54.3±6.8)kg。對照組：收集同期接受影像學(xué)檢查的新入伍戰(zhàn)士腳部無異常的影像學(xué)資料，共計100例。其中平均年齡(18.6±2.3)歲，身高(169.5±14.7)cm，體重(55.2±7.1)kg。觀察組和對照組的年齡、身高、體重比較差異無統(tǒng)計學(xué)意義(P>0.05)。本研究經(jīng)我院倫理委員會批準(批準號：002017011)，所有受試戰(zhàn)士均在檢查前具有知情權(quán)并簽署知情同意書。

1.2方法 所有觀察組和對照組資料由2名影像科高年資主治醫(yī)師經(jīng)訓(xùn)練后雙盲法進行整理分析評測，結(jié)果采用Kappa值分析判斷2名醫(yī)師所測結(jié)果是否具有高度的一致性。記錄入組戰(zhàn)士的身高(cm)、體重(kg)、訓(xùn)練時間(d)、跖骨長度(mm)、跖骨寬度(mm)、跖骨密度等參數(shù)。其中跖骨密度以X線片的灰度值表示，具體方法為：將X線片圖導(dǎo)入IMAGE J 1.46 軟件，轉(zhuǎn)換圖像格式為8bit，并測量其平均灰度值。

1.3變量賦值 將各連續(xù)性變量分別根據(jù)各自的四分位數(shù)劃分為有序多分類變量，見表1。

表1跖骨行軍骨折風(fēng)險因素的賦值說明

參數(shù)名稱變量名賦值說明身高(cm)X1165≤=0，1651～170=1，1701～175=2，≥1751=3體重(kg)X255≤=0，551～65=1，651～75=2，≥751=3訓(xùn)練時間(d)X320≤=0，21～40=1，41～60=2，≥61=3跖骨長度(mm)X435≤=0，351～45=1，451～55=2，≥551=3跖骨寬度(mm)X56≤=0，61～10=1，101～14=2，≥141=3跖骨密度X6800≤=0，801～1600=1，1601～2400=2，≥2401=3足弓高度(mm)X714≤=0，141～16=1，161～18=2，≥181=3骨齡(年)X816≤=0，161～18=1，181～20=2，≥201=3跖骨行軍骨折Y對照=0，病例=1

1.4統(tǒng)計學(xué)分析 采用SPSS19.0統(tǒng)計軟件進行單因素logistic回歸分析(α入=0.05，α出=0.1) 以篩選自變量，將其中有統(tǒng)計學(xué)意義的自變量采用逐步前向似然比法建立logistic回歸模型(納入標準P<0.05，排除標P>0.10)，對回歸參數(shù)采用Wald χ2檢驗，對整個模型采用似然比檢驗，以P<0.05為差異有統(tǒng)計學(xué)意義。

2 結(jié) 果

2.1一般資料比較 2組訓(xùn)練時間、跖骨長度、跖骨寬度、跖骨密度、足弓高度及骨齡差異均具有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.05)。見表2。

項目對照組(n=100)觀察組(n=115)訓(xùn)練時間(d)384±23502±25?跖骨長度(mm)409±147473±163?跖骨寬度(mm)101±7181±68?跖骨密度19284±2314627±25?足弓高度(mm)159±147147±163?骨齡(年)192±71178±68?與對照組比較，?P<005

2.2跖骨行軍骨折風(fēng)險因素的單因素logistic回歸分析 應(yīng)變量設(shè)為是否跖骨行軍骨折，以表1中的各風(fēng)險因素為協(xié)變量分別進行單因素logistic回歸分析，篩選X1至X8八個變量。結(jié)果顯示，變量X5、X6、X7、X8的回歸系數(shù)β為負，OR值小于1，提示跖骨寬度、跖骨密度、足弓高度、骨齡為跖骨行軍骨折的消極因素。以跖骨寬度為例，在其他影響因素均衡的條件下，訓(xùn)練時間每升高一個水平，跖骨行軍骨折發(fā)生率為其前一水平的0.726倍。變量X3、X4的回歸系數(shù)為正，OR值大于1，提示訓(xùn)練時間、跖骨長度為跖骨行軍骨折的積極因素。以訓(xùn)練時間為例，在其他影響因素均衡的條件下，訓(xùn)練時間每升高一個水平，跖骨行軍骨折發(fā)生率為其前一水平的3.755倍。其余協(xié)變量的P>0. 05，認為與跖骨行軍骨折的發(fā)生無顯著性影響，見表3。

2.3跖骨行軍骨折風(fēng)險因素的多因素logistic回歸分析 將單因素logistic回歸分析篩選出的五項P<0.05的指標訓(xùn)練時間、跖骨長度、跖骨寬度、跖骨密度、足弓高度以及骨齡經(jīng)多因素logistic逐步向前回歸分析，將不符合方程的跖骨密度和骨齡這兩項指標剔除，其余四項指標訓(xùn)練時間(X3)、跖骨長度(X4)、跖骨寬度(X5)、足弓高度(X7)進入logistic回歸模型，建立回歸方程 P=1/[1+e-(1.521+2.663X3+1.557X4-1.945X5-1.601X7 )]，其中P值為跖骨行軍骨折的發(fā)病率，X3、X4、X5、X7均為方程協(xié)變量，Hosmer and Lemeshow Test 檢驗顯示觀測數(shù)據(jù)和預(yù)測數(shù)據(jù)相比差異無統(tǒng)計學(xué)意義(P=0.847)，表明回歸模型對數(shù)據(jù)的擬合度較好。對該方程進行似然比檢驗，χ2=52.449，P<0.001，表明模型有統(tǒng)計學(xué)意義。見表4。

表3跖骨行軍骨折風(fēng)險因素的單因素logistic分析

變量參數(shù)名稱偏回歸系數(shù)標準誤OR值(95%CI)Waldχ2值P值X1身高003401851365(0827～1561)00610742X2體重-006802580986(0815～1363)04731502X3訓(xùn)練時間059201513755(2235～3947)86280008X4跖骨長度025903222231(1847～2542)55610021X5跖骨寬度-022401510726(0684～1326)10620033X6跖骨密度-032802410639(0518～1079)32790023X7足弓高度-042901470413(0357～0681)45580011X8骨齡-030601860783(0449～0898)28870032

表4跖骨行軍骨折風(fēng)險因素的多因素logistic分析

協(xié)變量參數(shù)名稱偏回歸系數(shù)標準誤OR值(95%CI)Waldχ2值P值X3訓(xùn)練時間266307940071(0014～0343)95470001X4跖骨長度155706080328(0069～0852)46280027X5跖骨寬度-194506336005(1843～19424)78510031X7足弓高度-160106916593(2693～20709)72590008常數(shù)項15211885477106840421

3 討 論

交通工具的跨越式發(fā)展，出行方式的革命性變化，使得跖骨行軍骨折這一傳統(tǒng)性疾病雖在普通民眾人群中的發(fā)病率逐年減低，然在愈發(fā)嚴格的軍事化訓(xùn)練和競技體育中，該疾病已成為困擾相關(guān)受訓(xùn)人的重要疾患[7]。目前圍繞行軍骨折，尤其是跖骨這一好發(fā)部位的研究正紛至沓來[8]。細胞生物學(xué)、分子生物學(xué)、三維重建以及流體力學(xué)技術(shù)在醫(yī)學(xué)領(lǐng)域的發(fā)展應(yīng)用，諸多學(xué)者已對行軍骨折做出深入淺出的報道，從不同層面角度闡釋行軍骨折的病理生理過程及發(fā)病機制[9]。前期文獻對跖骨行軍骨折的研究已形成公論[10]：與一次性暴力損傷引起的骨折不同，行軍骨折是發(fā)生于正常骨質(zhì)的應(yīng)力骨折，其特征是骨折與修復(fù)過程同時進行，故近年來學(xué)界正逐漸將其歸入應(yīng)力骨折的一種類型，以應(yīng)力學(xué)為方向已成為行軍骨折的主要研究趨勢?；仡櫱叭搜芯?，訓(xùn)練時間及足弓高度兩項因素均已被廣泛接受認可：長期高強度訓(xùn)練為骨質(zhì)應(yīng)力的主要來源[11]，足弓為調(diào)節(jié)應(yīng)力分布的重要結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)[12]。但值得注意的是，除此之外，身高、體重以及骨自身屬性均與應(yīng)力密切相關(guān)[13]，然鮮見此類相關(guān)報道。故筆者對跖骨行軍骨折的最高發(fā)群體——新入伍戰(zhàn)士的病情資料做篩選，以應(yīng)力為研究切入點，提煉與之密切相關(guān)的身高、體重、訓(xùn)練時間、跖骨長度、跖骨寬度、跖骨密度、足弓高度以及骨齡這八項指標為納入范疇，為跖骨行軍骨折的諸多因素進行統(tǒng)籌分析，旨在為該種疾病的預(yù)防及診療提供科學(xué)可信的依據(jù)。

本文研究結(jié)果發(fā)現(xiàn)，在單因素logistic回歸分析中，身高及體重兩個指標率先被剔除，提示該兩項指標與跖骨行軍骨折發(fā)病率無顯著關(guān)聯(lián)，亦側(cè)面證實越高或越重的身材對跖骨應(yīng)力無顯著影響。這一結(jié)果與筆者臨床工作中鮮見較高較胖兵員發(fā)生跖骨行軍骨折的實際情況亦基本相符。在單因素篩選后進入方程的6項指標中，除訓(xùn)練時間和足弓高度兩指標外，其余4項跖骨長度、跖骨寬度、跖骨骨密度及骨齡均未曾被報道[14]。雖然跖骨密度和骨齡這兩項指標在隨后的逐步向前回歸中被剔除(提示該2項指標雖與跖骨行軍骨折發(fā)生率有關(guān)，但卻未能進入多元方程)，跖骨長度和寬度這兩項指標引起筆者的注意。本文建立的多因素logistic回歸方程顯示，越長的跖骨與行軍骨折的發(fā)生率呈顯著正性相關(guān)，而越寬的跖骨則與行軍骨折的發(fā)生率呈顯著負性相關(guān)，提示跖骨行軍骨折的發(fā)生不僅與訓(xùn)練、足弓高度有關(guān)，跖骨自身屬性亦起著決定性作用。在此理論基礎(chǔ)上，臨床診療中跖骨行軍骨折常好發(fā)于第2跖骨這一現(xiàn)象亦得到信服的解釋[15]：與粗壯的第1跖骨相比，第2跖骨寬度為略欠，而與第3～5跖骨相比，其長度有余。而方程中的其他兩項指標應(yīng)力時間和足弓高度，本文結(jié)果與之前已有報道基本一致，即：跖骨行軍骨折與應(yīng)力時間呈正性相關(guān)，與足弓高度呈負性相關(guān)。

綜上，本文以logistic回歸法對跖骨行軍骨折的諸個因素做出分析，并得到具備臨床價值意義的結(jié)果，為此類相關(guān)研究拓展了研究領(lǐng)域，之后可以此為線索展開進一步的應(yīng)力學(xué)研究。

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Multivariatelogisticregressionanalysisofriskfactorsforfractureofmetatarsalbonesinrecruits

FAN Zhi-gang, XIA Wei-wei, PAN Sen-xin,LIU Mei-xia

(RadiologyDepartment,the359thHospitalofPLA,Zhenjiang212001,Jiangsu,China)

AbstractObjectiveTo explore the risk factors of the metatarsal fracture of the new recruits, and to provide evidence for the establishment of early warning mechanism and prevention and control of recruits.MethodsThe training time, height, weight, metatarsal length, metatarsal width, arch height of metatarsal, bone density and bone age of the eastern theater recruits were screened by layer regression analysis method with multiple logistic.ResultsThe width of metatarsal bone, the density of metatarsal bone, the height of arch, and the bone age were the negative factors of metatarsal fractures, while the training time and the length of metatarsal bone were the positive factors. Further results showed that the training time, metatarsal length, metatarsal width and arch height of metatarsal could enter the logistic regression model which fit the data well (P=0.847) with statistical significance (χ2=52.449,P<0.001).ConclusionMany factors were involved in the process of the progression of the fracture; The risk factors should be paid more attention so as to establish effective preventive measures to reduce the incidence of metatarsal fractures in recruits.

Metatarsal bone；Marching fracture；Logistic regression；Risk factors

R683.42

A

1672-271X(2017)05-0484-04

10.3969/j.issn.1672-271X.2017.05.009

2017-05-07;

2017-06-14)

(本文編輯：葉華珍； 英文編輯：王建東)

212001 鎮(zhèn)江，解放軍第359醫(yī)院放射科

夏巍巍，E-mail:xia_ww@126.com

范志剛，夏巍巍，潘森鑫，等.某部新兵跖骨行軍骨折風(fēng)險因素的多元logistic回歸分析[J].東南國防醫(yī)藥，2017,19(5):484-487.