張言巧子，段夢月

（無錫市中醫(yī)醫(yī)院放射科 江蘇 無錫 214071）

雙能CT（dual-energy CT, DECT）通過低能和高能光子的兩個(gè)X 射線光譜采集數(shù)據(jù)，然后根據(jù)不同X 射線能量下的材料特異性衰減，使用虛擬去鈣技術(shù)，從數(shù)據(jù)中去除骨礦物基質(zhì)（由鈣組成），生成虛擬去鈣圖像（virtual non-calcium, VNCa），從而使骨髓病變可視化[1]。近年來，DECT 越來越多用于檢測外傷性骨髓病變，如椎體及四肢關(guān)節(jié)的外傷性骨折，并且在非外傷性骨髓病變中的應(yīng)用也越來越多，如強(qiáng)直性脊柱炎、類風(fēng)濕關(guān)節(jié)炎、骨髓瘤以及骨轉(zhuǎn)移等。

1 雙能CT 在外傷性骨髓病變中的應(yīng)用

骨髓水腫（bone marrow edema, BME）在臨床中較為常見，外傷是產(chǎn)生BME 的主要原因。DECT 通過虛擬去鈣技術(shù)從松質(zhì)骨中去除鈣，對VNCa 圖像進(jìn)行顏色編碼，將BME 標(biāo)記為綠色，有助于顯示出骨髓水腫，提供清晰的視覺評(píng)估，并且對于感興趣區(qū)的測量提供定量評(píng)估[2]。相關(guān)研究表明DECT 在檢測創(chuàng)傷骨髓水腫方面具有良好的診斷性能，兩個(gè)研究得出DECT 診斷創(chuàng)傷性骨髓水腫的靈敏度分別為84%和89%，特異度分別為96%和96%[3-4]。

在關(guān)于脊柱外傷的一項(xiàng)研究中，發(fā)現(xiàn)雙能CT 的視覺評(píng)估和定量評(píng)估在椎體壓縮性骨折骨髓水腫的診斷中均具有很好的診斷價(jià)值[5]。Ghazi 等[4]分析了17 項(xiàng)研究，包括742 名外傷患者的2468 塊椎體，發(fā)現(xiàn)DECT 對椎體骨髓水腫的顯示具有較高的靈敏度、特異度。近年來DECT 在四肢骨外傷的診斷中應(yīng)用也越來越多，在一項(xiàng)對四肢骨外傷的相關(guān)診斷中，DECT 在評(píng)估急性膝關(guān)節(jié)損傷患者的外傷性BME 方面表現(xiàn)出極好的特異性，但是與MRI 相比，DECT 在檢測外傷性BME 靈敏度略低，這表明當(dāng)DECT 在出現(xiàn)癥狀的患者中產(chǎn)生陰性結(jié)果時(shí)，可能需要MRI 來進(jìn)一步檢測隱匿性BME[3,6-7]。有研究表明，DECT 測量外傷性BME 的效果受年齡影響，因?yàn)槔夏昊颊叩狞S骨髓比例高，年輕患者的骨小梁更致密，急性創(chuàng)傷后骨髓中液體增加，以黃骨髓為主的老年患者檢測出骨髓水腫的效果最好，因此在開展相關(guān)研究的同時(shí)應(yīng)注意年齡對結(jié)果造成的影響[8]。

骨及關(guān)節(jié)損傷常常伴隨周圍韌帶、肌腱損傷，比如脛骨平臺(tái)損傷常伴隨前交叉韌帶（anterior cruciate ligament, ACL）損傷，脛骨平臺(tái)前外側(cè)損傷常伴隨后交叉韌帶（posterior cruciate ligament, PCL）損傷[9]。有研究納入51 名參與者，經(jīng)過研究發(fā)現(xiàn)DECT 對前交叉韌帶破裂的定性和定量診斷具有良好的準(zhǔn)確性和可靠性，DECT 有望成為MRI 評(píng)估損傷ACL 完整性及術(shù)后自體ACL 移植成熟程度的理想替代手段[10]。

2 雙能CT 在非外傷性骨髓病變中的應(yīng)用

2.1 炎性、感染性病變

除了最常見的急性創(chuàng)傷性損傷會(huì)導(dǎo)致BME，還有其他導(dǎo)致BME 的原因，包括感染性、腫瘤性和炎癥性原因等。骨髓炎可引起廣泛的炎癥、血管擴(kuò)張和毛細(xì)血管滲漏，從而導(dǎo)致BME[11]。

在一項(xiàng)對47 名風(fēng)濕性骶髂關(guān)節(jié)炎合并脊柱炎患者的研究中，研究者分析得出DECT 對骶髂關(guān)節(jié)炎骨髓水腫檢測的靈敏度為87%～93%，特異度為91%～94%，并且骨髓水腫區(qū)定量衰減值隨骨髓水腫嚴(yán)重程度的增加而增加，該研究發(fā)現(xiàn)雙能CT 對風(fēng)濕性骶髂炎合并脊柱炎患者骨髓水腫的診斷準(zhǔn)確率較高[12]。劉向等[13]發(fā)現(xiàn)雙能CT 可以清晰地顯示類風(fēng)濕關(guān)節(jié)炎的骨髓水腫，可以幫助臨床醫(yī)師評(píng)估類風(fēng)濕關(guān)節(jié)炎的活動(dòng)性。Foti 等[14]評(píng)估了32 名骨髓炎患者的DECT 和MRI 檢查，研究者通過比較發(fā)現(xiàn)MRI 診斷BME 的平均靈敏度和特異度分別為89.1%和87.5%，而DECT 診斷BME 的平均靈敏度和特異度分別為89.0%和72.9%。以上研究均表明DECT 對于炎性骨髓水腫診斷的準(zhǔn)確性，這對于炎癥的早期發(fā)現(xiàn)及臨床干預(yù)具有非常重要的意義。

2.2 腫瘤性病變

與正常骨組織相比，惡性骨腫瘤病變由不同的組織和分子組成，DECT 可以利用這些組織分子所造成的物理差異，目前，相關(guān)研究已經(jīng)檢驗(yàn)了DECT 在評(píng)估骨轉(zhuǎn)移、多發(fā)性骨髓瘤病變、病理性骨折等方面的作用，并取得了一定程度的進(jìn)展[15-18]。

骨是晚期癌癥患者常見的轉(zhuǎn)移部位之一，因此，骨轉(zhuǎn)移的檢測對于臨床醫(yī)生制定治療方案和預(yù)防進(jìn)一步的并發(fā)癥（如病理性骨折）至關(guān)重要。在一項(xiàng)由21 名MRI證實(shí)的椎體患者組成的回顧性研究中，將VNCa 圖像與傳統(tǒng)單能CT 圖像進(jìn)行了比較[15]，分別用低、中、高鈣抑制指數(shù)分別重建圖像。與高鈣抑制圖像和常規(guī)圖像相比，低鈣抑制圖像與中等鈣抑制圖像更能區(qū)分轉(zhuǎn)移性骨與正常骨，與單能CT（78%）相比，在低鈣抑制圖像上檢測骨骼轉(zhuǎn)移的靈敏度更高（85%）。在另一項(xiàng)小型回顧性研究中，骨髓顏色標(biāo)測將檢測骨骼轉(zhuǎn)移的靈敏度從傳統(tǒng)CT 的78.2%提高到89.8%[16]。

最近的一項(xiàng)回顧性研究分析了32 名患者的103 個(gè)中軸骨局灶性溶骨性病變，在VNCa 成像上測定了溶骨性病變區(qū)域和周圍正常骨髓之間的平均CT 值差異，發(fā)現(xiàn)活動(dòng)性疾?。ㄆ骄?5 HU）比非活動(dòng)性疾病更高（平均16 HU）[17]。這表明VNCa 成像的CT 值與多發(fā)性骨髓瘤的疾病活動(dòng)性相關(guān)，這對臨床醫(yī)生在監(jiān)測患者治療反應(yīng)時(shí)有一定意義。由于多發(fā)性骨髓瘤患者的紅骨髓會(huì)被漿細(xì)胞浸潤或者再次重新激活生成，因此，VNCa 成像無法區(qū)分腫瘤或重新激活的紅骨髓，和以紅骨髓為主的骨髓相比，DECT 在對主要含有脂肪骨髓的骨進(jìn)行成像時(shí)效果是最佳的[18]。因此，DECT 對多發(fā)性骨髓瘤病變檢測時(shí)會(huì)出現(xiàn)假陽性結(jié)果，這可能是一個(gè)明顯的缺陷。

成骨性轉(zhuǎn)移可能很難與骨島區(qū)分開來，因?yàn)閮烧咴趩文蹸T 上都表現(xiàn)為具有清晰邊緣的局灶性高密度病變，一項(xiàng)對94 名成骨細(xì)胞肺轉(zhuǎn)移患者的回顧性研究發(fā)現(xiàn)，與骨島相比，成骨細(xì)胞肺轉(zhuǎn)移瘤具有較低的骨含量和較高的水含量，研究者認(rèn)為成骨細(xì)胞轉(zhuǎn)移破壞了原始骨組織，從而減少了骨骼，但因此增加了含水量，相反，骨島包括椎體內(nèi)的正常皮質(zhì)骨，因此比成骨性轉(zhuǎn)移瘤含有更多的骨，但含水量更少[19]。以上相關(guān)研究證實(shí)了DECT 在骨腫瘤的診斷及鑒別診斷中的作用，為相關(guān)疾病的診斷提供了補(bǔ)充檢查方法，有助于進(jìn)一步的鑒別診斷。

2.3 非創(chuàng)傷性骨軟骨病變、缺血壞死

骨軟骨病變（osteochondral lesion, OCL）的疼痛通常與骨髓水腫相關(guān)，在DECT 圖像中表現(xiàn)為軟骨下明顯水腫[20]。然而，一些OCL 可能會(huì)被DECT 遺漏，特別是在存在軟骨下硬化的情況下，通過進(jìn)一步研究發(fā)現(xiàn)，如伴隨骨關(guān)節(jié)炎或半月板及韌帶損傷等情況，可能有助于識(shí)別較小的、不太明顯的骨髓水腫。

股骨頭缺血性壞死（avascular necrosis, AVN）在MRI 上表現(xiàn)為典型的“雙邊征”，DECT 可用于識(shí)別出BME 和相關(guān)影像學(xué)表現(xiàn)，并可靠地診斷AVN[21]。一項(xiàng)關(guān)于早期股骨頭壞死的研究發(fā)現(xiàn)DECT 和MRI 這兩種成像方法對BME 范圍的顯示差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義[22]，常規(guī)CT聯(lián)合VNCa圖像能夠提高CT對早期AVN的診斷性能，由于圖像分辨率高，DECT 可用于AVN 分期，例如早期的囊性和硬化等影像學(xué)改變，或顯示軟骨下塌陷區(qū)周圍的骨髓水腫。在MRI 使用受限的情況下可以作為很好的替代檢查方法。

3 DECT 的局限性

DECT 目前也有一定的局限性，第一，它無法區(qū)分皮質(zhì)骨和水腫，降低了其檢測皮質(zhì)下水腫的靈敏度，這是DECT 虛擬去鈣技術(shù)的已知局限性[23]。另一方面，有研究表明DECT 對椎體的診斷性能優(yōu)于對四肢骨骼的診斷性能[24]。這一結(jié)果仍然需要在未來進(jìn)行進(jìn)一步的研究，以確定DECT 最適合人體骨骼的哪塊區(qū)域。第三，年齡、性別、體質(zhì)量指數(shù)和骨密度等變量對椎體骨髓成分都有影響，并可能影響DECT 的診斷性能，由于很少有研究在單獨(dú)的類別中提供相關(guān)數(shù)據(jù)，目前還無法檢驗(yàn)這些協(xié)變量的影響，未來需要相關(guān)研究來進(jìn)一步證實(shí)這些變量對DECT 的診斷性能有無影響。第四，在疾病的不同階段開展研究，納入的研究也包含不同嚴(yán)重程度的病例，診斷標(biāo)準(zhǔn)也不統(tǒng)一，DECT 的診斷性能在疾病的早期和晚期可能有所不同。

綜上所述，除了單源連續(xù)掃描技術(shù)外，雙能CT 在診斷外傷與非外傷的骨髓水腫準(zhǔn)確性很高。在有MRI 禁忌證或者其他不能完成MRI 檢查的情況下，患者可采取DECT 檢查，并從這種檢查方式中獲益。