基于NHANES数据库分析抑郁与骨质疏松性骨折愈合不良的关联及预测模型构建与验证

doi:10.3877/cma.j.issn.1673-9450.2026.03.002

中华损伤与修复杂志(电子版) ›› 2026, Vol. 21 ›› Issue (03) : 167 -176. doi: 10.3877/cma.j.issn.1673-9450.2026.03.002

论著

基于NHANES数据库分析抑郁与骨质疏松性骨折愈合不良的关联及预测模型构建与验证

卢帅¹, 陈建明², 李敏娟¹, 单祎宁³, 曹仁巍¹, 查晔军¹, 蒋协远¹^,^†(

)

¹　100035　首都医科大学附属北京积水潭医院创伤骨科
²　253500　德州市陵城区人民医院骨科
³　100035　首都医科大学附属北京积水潭医院手外科

收稿日期:2026-03-19 出版日期:2026-06-01
通信作者: 蒋协远
基金资助:
国家自然科学基金(82302659); 北京市自然科学基金(L258085); 首都医科大学附属北京积水潭医院科研优才计划(KYYC202301)

Association between depression and osteoporotic fracture healing disorder and development and validation of a prediction model based on the NHANES database

Shuai Lu¹, Jianming Chen², Minjuan Li¹, Yining Shan³, Renwei Cao¹, Yejun Zha¹, Xieyuan Jiang¹^,^†()

¹ Department of Orthopedic Trauma， Beijing Jishuitan Hospital， Capital Medical University， Beijing 100035， China
² Department of Orthopedics， Lingcheng People's Hospital， Dezhou 253500， China
³ Department of Hand Surgery， Beijing Jishuitan Hospital， Capital Medical University， Beijing 100035， China

Received:2026-03-19 Published:2026-06-01
Corresponding author: Xieyuan Jiang

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引用本文：

卢帅, 陈建明, 李敏娟, 单祎宁, 曹仁巍, 查晔军, 蒋协远. 基于NHANES数据库分析抑郁与骨质疏松性骨折愈合不良的关联及预测模型构建与验证[J/OL]. 中华损伤与修复杂志(电子版), 2026, 21(03): 167-176.

Shuai Lu, Jianming Chen, Minjuan Li, Yining Shan, Renwei Cao, Yejun Zha, Xieyuan Jiang. Association between depression and osteoporotic fracture healing disorder and development and validation of a prediction model based on the NHANES database[J/OL]. Chinese Journal of Injury Repair and Wound Healing(Electronic Edition), 2026, 21(03): 167-176.

目的

探讨抑郁与骨质疏松性骨折愈合不良的关联，并构建多变量预测模型进行内部验证。

方法

采用美国国家健康与营养调查（NHANES）2005—2018年数据，纳入年龄≥40岁且具有完整骨折愈合状态、抑郁评分及协变量信息的参与者。采用多因素Logistic回归分析抑郁与骨质疏松性骨折愈合不良的关联，筛选预测变量并构建预测模型，通过受试者工作特征（ROC）曲线、校准曲线和决策曲线分析（DCA）评估模型性能。

结果

共纳入3 166例参与者，其中958例（30.27%）存在骨质疏松性骨折愈合不良。多因素分析结果显示，抑郁状态与骨折愈合不良风险显著相关（OR=6.92，95%CI：6.00~8.00，P<0.001）。亚组分析显示该关联在所有亚组中均显著（均P<0.001），且在年龄、性别和饮酒状态亚组中存在显著交互作用（交互作用P<0.05）。基于最小绝对收缩与选择算子（LASSO）回归筛选的变量（年龄、性别、抑郁状态、饮酒状态）构建的预测模型表现出良好的预测性能，训练集曲线下面积（AUC）为0.82（95%CI：0.80~0.84），验证集AUC为0.81（95%CI：0.78~0.83）。校准曲线显示预测概率与实际风险高度一致，DCA表明在广泛阈值范围内具有临床净收益。

结论

抑郁是骨质疏松性骨折愈合不良的独立危险因素，基于抑郁、年龄、性别和饮酒状态构建的预测模型具有良好的预测效能，有助于识别高风险个体并指导临床干预。

关键词: 抑郁, 骨质疏松, 骨折, 愈合不良, 预测模型

Objective

To investigate the association between depression and osteoporotic fracture healing disorder and to construct and internally validate a multivariable prediction model.

Methods

Data were obtained from the National Health and Nutrition Examination Survey （NHANES） database from 2005 to 2018. Participants aged ≥40 years with complete data on fracture healing status， depression assessment， and covariates were included. Multivariable Logistic regression was used to analyze the association between depression and osteoporotic fracture healing disorder. The most predictive variables were selected to build a prediction model. Model performance was evaluated using the receiver operating characteristic （ROC） curve， calibration curve， and decision curve analysis （DCA）.

Results

A total of 3 166 participants were included， of whom 958 （30.27%） had osteoporotic fracture healing disorder. Multivariable analysis showed that depressive status was significantly associated with an increased risk of fracture healing disorder （OR=6.92， 95%CI： 6.00~8.00， P<0.001）. Subgroup analysis indicated this association was significant across all subgroups （all P<0.001）， with significant interactions found for age， gender， and alcohol consumption subgroups （interaction P<0.05）. The prediction model， built using variables selected by least absolute shrinkage and selection operator (LASSO) regression （age， gender， depression status， alcohol consumption status）， demonstrated good predictive performance： the area under the curve (AUC) of training set was 0.82 （95%CI： 0.80~0.84） and validation set AUC was 0.81 （95%CI： 0.78~0.83）. The calibration curve showed high consistency between predicted probabilities and actual risks. DCA indicated clinical net benefit across a wide range of threshold probabilities.

Conclusion

Depression is an independent risk factor for osteoporotic fracture healing disorder. A predictive model based on depressive status， age， sex， and alcohol consumption shows good predictive performance and may help identify high-risk individuals and guide clinical decision-making.

Key words: Depression, Osteoporosis, Fracture, Healing disorder, Prediction model

表1 骨质疏松性骨折愈合不良组与对照组患者基线特征比较

项目	对照组（n=2 208）	骨质疏松性骨折愈合不良组（n=958）	χ²/Z/t值	P值
人口学特征
年龄［岁，例（%）］			24.56	<0.001
40~53	911 （41.3）	276 （28.8）
54~67	810 （36.7）	345 （36.0）
≥68	487 （22.1）	337 （35.2）
性别［例（%）］			43.27	<0.001
男	1 104 （50.0）	381 （39.8）
女	1 104 （50.0）	577 （60.2）
种族［例（%）］			87.85	<0.001
墨西哥裔美国人	315 （14.3）	99 （10.3）
非西班牙裔白人	872 （39.5）	551 （57.5）
非西班牙裔黑人	506 （22.9）	150 （15.7）
其他	515（23.3）	158（16.5）
婚姻状况［例（%）］			30.02	<0.001
已婚/同居	1 444 （65.4）	538 （56.2）
未婚	186 （8.4）	78 （8.1）
丧偶/离异/分居	578 （26.2）	342 （35.7）
教育程度［例（%）］			17.91	<0.001
小学及以下	230 （10.4）	61 （6.4）
初中	301 （13.6）	120 （12.5）
高中	504 （22.8）	207 （21.6）
大学及以上	1 173 （53.1）	570 （59.5）
收入水平［例（%）］			9.26	0.010
低水平（PIR≤1）	725 （32.8）	359 （37.5）
中水平（1<PIR<4）	301 （13.6）	142 （14.8）
高水平（PIR≥4）	1 182 （53.5）	457 （47.7）
体格与代谢指标
BMI［kg/m²，M（P₂₅，P₇₅）］	28.2 （24.9， 32.7）	28.5 （24.7， 32.8）	-0.24	0.810
高血脂［例（%）］			54.02	<0.001
否	1 736 （78.6）	780 （81.4）
是	279 （12.6）	143 （14.9）
缺失	193（8.7）	35（3.7）
高血压［例（%）］			7.17	0.007
否	1 571 （71.2）	636 （66.4）
是	637 （28.8）	322 （33.6）
糖尿病［例（%）］			0.81	0.368
否	1 780 （80.6）	759 （79.2）
是	428 （19.4）	199 （20.8）
脉搏［例（%）］			1.55	0.461
正常	1 812 （82.1）	796 （83.1）
异常	341 （15.4）	132 （13.8）
缺失	55（2.5）	30（3.1）
能量摄入［kcal·d_-1，M（P₂₅，P₇₅）］	1 805 （1 300， 2 435）	1 731 （1 181， 2 373）	-0.96	0.338
实验室指标
TG［mmol/L，M（P₂₅，P₇₅）］	1.48 （0.98， 2.20）	1.49 （0.98， 2.07）	-0.71	0.477
Cr［mg/dL，M（P₂₅，P₇₅）］	0.90 （0.74， 1.04）	0.88 （0.74， 1.03）	-0.23	0.816
TC［mmol/L，M（P₂₅，P₇₅）］	5.02 （4.30， 5.66）	5.04 （4.32， 5.72）	-1.23	0.220
AST［U/L，M（P₂₅，P₇₅）］	21 （16， 27）	21 （16， 26）	-0.03	0.976
HbA1c［%，M（P₂₅，P₇₅）］	5.4 （5.0， 5.9）	5.6 （5.1， 6.2）	-1.55	0.122
生活方式因素
吸烟状态［例（%）］			19.06	<0.001
从不吸烟	1 237 （56.0）	467 （48.7）
既往吸烟	604 （27.4）	277 （28.9）
当前吸烟	367 （16.6）	214 （22.3）
饮酒状态［例（%）］			12.76	0.005
从不饮酒	652 （29.5）	274 （28.6）
偶尔饮酒	1 117 （50.6）	441 （46.0）
经常饮酒	122 （5.5）	73 （7.6）
重度饮酒	317 （14.4）	170 （17.7）
体力活动水平［例（%）］			1.39	0.498
低强度	2 044 （92.6）	890 （92.9）
中强度	114 （5.2）	42 （4.4）
高强度	50 （2.3）	26 （2.7）
久坐时间［ h/d，例（%）］			0.56	0.454
<4	1 106 （50.1）	466 （48.6）
≥4	1 102 （49.9）	492 （51.4）
睡眠质量［例（%）］			6.75	0.034
正常睡眠	823 （37.3）	390 （40.7）
短睡眠	1 319 （59.7）	529 （55.2）
长睡眠	66 （3.0）	39 （4.1）
抑郁因素
抑郁状态［例（%）］			1 265.88	<0.001
无抑郁	1 470 （66.6）	273 （28.5）
轻度抑郁	724 （32.8）	201 （21.0）
中度抑郁	13 （0.6）	279 （29.1）
重度抑郁	1 （0.0）	205 （21.4）
抑郁评分（分， $x ¯$ ±s）	3.21±1.85	12.67±4.32	-60.21	<0.001

表1 骨质疏松性骨折愈合不良组与对照组患者基线特征比较

项目	对照组（n=2 208）	骨质疏松性骨折愈合不良组（n=958）	χ²/Z/t值	P值
人口学特征
年龄［岁，例（%）］			24.56	<0.001
40~53	911 （41.3）	276 （28.8）
54~67	810 （36.7）	345 （36.0）
≥68	487 （22.1）	337 （35.2）
性别［例（%）］			43.27	<0.001
男	1 104 （50.0）	381 （39.8）
女	1 104 （50.0）	577 （60.2）
种族［例（%）］			87.85	<0.001
墨西哥裔美国人	315 （14.3）	99 （10.3）
非西班牙裔白人	872 （39.5）	551 （57.5）
非西班牙裔黑人	506 （22.9）	150 （15.7）
其他	515（23.3）	158（16.5）
婚姻状况［例（%）］			30.02	<0.001
已婚/同居	1 444 （65.4）	538 （56.2）
未婚	186 （8.4）	78 （8.1）
丧偶/离异/分居	578 （26.2）	342 （35.7）
教育程度［例（%）］			17.91	<0.001
小学及以下	230 （10.4）	61 （6.4）
初中	301 （13.6）	120 （12.5）
高中	504 （22.8）	207 （21.6）
大学及以上	1 173 （53.1）	570 （59.5）
收入水平［例（%）］			9.26	0.010
低水平（PIR≤1）	725 （32.8）	359 （37.5）
中水平（1<PIR<4）	301 （13.6）	142 （14.8）
高水平（PIR≥4）	1 182 （53.5）	457 （47.7）
体格与代谢指标
BMI［kg/m²，M（P₂₅，P₇₅）］	28.2 （24.9， 32.7）	28.5 （24.7， 32.8）	-0.24	0.810
高血脂［例（%）］			54.02	<0.001
否	1 736 （78.6）	780 （81.4）
是	279 （12.6）	143 （14.9）
缺失	193（8.7）	35（3.7）
高血压［例（%）］			7.17	0.007
否	1 571 （71.2）	636 （66.4）
是	637 （28.8）	322 （33.6）
糖尿病［例（%）］			0.81	0.368
否	1 780 （80.6）	759 （79.2）
是	428 （19.4）	199 （20.8）
脉搏［例（%）］			1.55	0.461
正常	1 812 （82.1）	796 （83.1）
异常	341 （15.4）	132 （13.8）
缺失	55（2.5）	30（3.1）
能量摄入［kcal·d_-1，M（P₂₅，P₇₅）］	1 805 （1 300， 2 435）	1 731 （1 181， 2 373）	-0.96	0.338
实验室指标
TG［mmol/L，M（P₂₅，P₇₅）］	1.48 （0.98， 2.20）	1.49 （0.98， 2.07）	-0.71	0.477
Cr［mg/dL，M（P₂₅，P₇₅）］	0.90 （0.74， 1.04）	0.88 （0.74， 1.03）	-0.23	0.816
TC［mmol/L，M（P₂₅，P₇₅）］	5.02 （4.30， 5.66）	5.04 （4.32， 5.72）	-1.23	0.220
AST［U/L，M（P₂₅，P₇₅）］	21 （16， 27）	21 （16， 26）	-0.03	0.976
HbA1c［%，M（P₂₅，P₇₅）］	5.4 （5.0， 5.9）	5.6 （5.1， 6.2）	-1.55	0.122
生活方式因素
吸烟状态［例（%）］			19.06	<0.001
从不吸烟	1 237 （56.0）	467 （48.7）
既往吸烟	604 （27.4）	277 （28.9）
当前吸烟	367 （16.6）	214 （22.3）
饮酒状态［例（%）］			12.76	0.005
从不饮酒	652 （29.5）	274 （28.6）
偶尔饮酒	1 117 （50.6）	441 （46.0）
经常饮酒	122 （5.5）	73 （7.6）
重度饮酒	317 （14.4）	170 （17.7）
体力活动水平［例（%）］			1.39	0.498
低强度	2 044 （92.6）	890 （92.9）
中强度	114 （5.2）	42 （4.4）
高强度	50 （2.3）	26 （2.7）
久坐时间［ h/d，例（%）］			0.56	0.454
<4	1 106 （50.1）	466 （48.6）
≥4	1 102 （49.9）	492 （51.4）
睡眠质量［例（%）］			6.75	0.034
正常睡眠	823 （37.3）	390 （40.7）
短睡眠	1 319 （59.7）	529 （55.2）
长睡眠	66 （3.0）	39 （4.1）
抑郁因素
抑郁状态［例（%）］			1 265.88	<0.001
无抑郁	1 470 （66.6）	273 （28.5）
轻度抑郁	724 （32.8）	201 （21.0）
中度抑郁	13 （0.6）	279 （29.1）
重度抑郁	1 （0.0）	205 （21.4）
抑郁评分（分， $x ¯$ ±s）	3.21±1.85	12.67±4.32	-60.21	<0.001

表2 骨质疏松性骨折愈合不良患者的单因素Logistic回归分析

项目	β值	SE值	Wald值	OR (95% CI)	P值
年龄	0.824	0.098	70.78	2.28 (1.88~2.76)	<0.001
性别	0.425	0.082	26.86	1.53 (1.30~1.79)	<0.001
种族	0.392	0.082	22.86	1.48 (1.26~1.74)	<0.001
婚姻状况	0.463	0.090	26.46	1.59 (1.33~1.90)	<0.001
教育程度	0.270	0.083	10.58	1.31 (1.11~1.54)	<0.001
收入水平	-0.261	0.090	8.41	0.77 (0.65~0.91)	0.010
高血压	0.223	0.083	7.22	1.25 (1.07~1.46)	0.007
吸烟状态	0.378	0.095	15.83	1.46 (1.21~1.76)	<0.001
饮酒状态	0.278	0.096	8.39	1.32 (1.09~1.60)	0.005
BMI	0.020	0.082	0.06	1.02 (0.88~1.19)	0.810
糖尿病	0.086	0.101	0.72	1.09 (0.91~1.31)	0.368
HbA1c	0.039	0.034	1.32	1.04 (0.98~1.11)	0.122
TG	0.010	0.012	0.69	1.01 (0.97~1.05)	0.477
TC	0.020	0.019	1.11	1.02 (0.98~1.06)	0.220
Cr	-0.010	0.031	0.10	0.99 (0.93~1.05)	0.816
睡眠质量	0.166	0.082	4.10	1.18 (1.01~1.39)	0.034
抑郁状态	1.777	0.072	609.10	5.91 (5.13~6.81)	<0.001

表2 骨质疏松性骨折愈合不良患者的单因素Logistic回归分析

项目	β值	SE值	Wald值	OR (95% CI)	P值
年龄	0.824	0.098	70.78	2.28 (1.88~2.76)	<0.001
性别	0.425	0.082	26.86	1.53 (1.30~1.79)	<0.001
种族	0.392	0.082	22.86	1.48 (1.26~1.74)	<0.001
婚姻状况	0.463	0.090	26.46	1.59 (1.33~1.90)	<0.001
教育程度	0.270	0.083	10.58	1.31 (1.11~1.54)	<0.001
收入水平	-0.261	0.090	8.41	0.77 (0.65~0.91)	0.010
高血压	0.223	0.083	7.22	1.25 (1.07~1.46)	0.007
吸烟状态	0.378	0.095	15.83	1.46 (1.21~1.76)	<0.001
饮酒状态	0.278	0.096	8.39	1.32 (1.09~1.60)	0.005
BMI	0.020	0.082	0.06	1.02 (0.88~1.19)	0.810
糖尿病	0.086	0.101	0.72	1.09 (0.91~1.31)	0.368
HbA1c	0.039	0.034	1.32	1.04 (0.98~1.11)	0.122
TG	0.010	0.012	0.69	1.01 (0.97~1.05)	0.477
TC	0.020	0.019	1.11	1.02 (0.98~1.06)	0.220
Cr	-0.010	0.031	0.10	0.99 (0.93~1.05)	0.816
睡眠质量	0.166	0.082	4.10	1.18 (1.01~1.39)	0.034
抑郁状态	1.777	0.072	609.10	5.91 (5.13~6.81)	<0.001

表3 抑郁状态与骨质疏松性骨折愈合不良关联的亚组分析及交互作用

项目	OR（95%CI）	P值	交互作用P值
年龄		<0.001	<0.001
40~53	3.07 （2.66~3.54）
54~67	2.38 （2.10~2.69）
≥68	2.95 （2.50~3.47）
性别		<0.001	0.026
男	3.20 （2.81~3.64）
女	2.44 （2.20~2.70）
高血压		<0.001	0.354
否	2.91 （2.64~3.21）
是	2.42 （2.11~2.78）
吸烟状态		<0.001	0.140
从不吸烟	3.04 （2.70~3.43）
既往吸烟	2.69 （2.31~3.12）
当前吸烟	2.22 （1.89~2.61）
饮酒状态		<0.001	<0.001
从不饮酒	2.46 （2.14~2.82）
偶尔饮酒	2.68 （2.39~3.00）
经常饮酒	5.76 （3.53~9.40）
重度饮酒	3.38 （2.66~4.29）
久坐时间（h/d）		<0.001	0.327
<4	2.64 （2.36~2.95）
≥4	2.85 （2.54~3.20）

表3 抑郁状态与骨质疏松性骨折愈合不良关联的亚组分析及交互作用

项目	OR（95%CI）	P值	交互作用P值
年龄		<0.001	<0.001
40~53	3.07 （2.66~3.54）
54~67	2.38 （2.10~2.69）
≥68	2.95 （2.50~3.47）
性别		<0.001	0.026
男	3.20 （2.81~3.64）
女	2.44 （2.20~2.70）
高血压		<0.001	0.354
否	2.91 （2.64~3.21）
是	2.42 （2.11~2.78）
吸烟状态		<0.001	0.140
从不吸烟	3.04 （2.70~3.43）
既往吸烟	2.69 （2.31~3.12）
当前吸烟	2.22 （1.89~2.61）
饮酒状态		<0.001	<0.001
从不饮酒	2.46 （2.14~2.82）
偶尔饮酒	2.68 （2.39~3.00）
经常饮酒	5.76 （3.53~9.40）
重度饮酒	3.38 （2.66~4.29）
久坐时间（h/d）		<0.001	0.327
<4	2.64 （2.36~2.95）
≥4	2.85 （2.54~3.20）

表4 骨质疏松性骨折愈合不良的多因素Logistic回归分析

项目	β值	SE值	Wald值	OR（95%CI）	P值
年龄	0.428	0.059	52.921	1.54（1.37~1.72）	<0.001
性别	0.437	0.095	21.058	1.55（1.28~1.87）	<0.001
高血压	0.131	0.098	1.786	1.14（0.94~1.38）	0.181
抑郁状态	1.935	0.081	570.312	6.92（6.00~8.00）	<0.001
久坐时间	0.039	0.091	0.184	1.04（0.87~1.24）	0.668
体力活动	0.224	0.118	3.610	1.25（0.99~1.58）	0.057
睡眠质量	-0.112	0.084	1.772	0.89（0.76~1.06）	0.183
吸烟状态	0.111	0.060	3.400	1.12（0.99~1.26）	0.065
饮酒状态	0.218	0.048	20.683	1.24（1.13~1.37）	<0.001

表4 骨质疏松性骨折愈合不良的多因素Logistic回归分析

项目	β值	SE值	Wald值	OR（95%CI）	P值
年龄	0.428	0.059	52.921	1.54（1.37~1.72）	<0.001
性别	0.437	0.095	21.058	1.55（1.28~1.87）	<0.001
高血压	0.131	0.098	1.786	1.14（0.94~1.38）	0.181
抑郁状态	1.935	0.081	570.312	6.92（6.00~8.00）	<0.001
久坐时间	0.039	0.091	0.184	1.04（0.87~1.24）	0.668
体力活动	0.224	0.118	3.610	1.25（0.99~1.58）	0.057
睡眠质量	-0.112	0.084	1.772	0.89（0.76~1.06）	0.183
吸烟状态	0.111	0.060	3.400	1.12（0.99~1.26）	0.065
饮酒状态	0.218	0.048	20.683	1.24（1.13~1.37）	<0.001

图1 预测模型的变量筛选与性能评估。A示最小绝对收缩与选择算子回归显示当λ为0.023时；B示受试者工作特征曲线表明模型在训练集（蓝色）和验证集（红色）中曲线下面积分别为0.82和0.81。黑色虚线为随机猜测线，面积0.5，作为参考基准； C示校准曲线拟合理想；D示临床决策曲线分析

图2 抑郁评分与骨质疏松性骨折愈合不良风险的关系。红色阴影区域为95%置信区间，反映了估计风险的精确度，较窄的置信区间意味着更高的可靠性

图3 骨质疏松性骨折愈合不良预测模型的混淆矩阵

图4 对照组与骨质疏松性骨折愈合不良组在不同诊断类别中分布的箱形图注：x轴：诊断类别（0=对照组，1=骨质疏松性骨折愈合不良组）；箱体：四分位数范围；横线：中位数；须：1.5倍四分位数范围；圆点：异常值

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Association between depression and osteoporotic fracture healing disorder and development and validation of a prediction model based on the NHANES database

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