陳婷婷，劉白鷺

（哈爾濱醫(yī)科大學附屬第二醫(yī)院CT室，黑龍江 哈爾濱 150001）

雙源CT VNC技術在診斷隱匿性骨折中的應用進展

陳婷婷，劉白鷺

（哈爾濱醫(yī)科大學附屬第二醫(yī)院CT室，黑龍江 哈爾濱 150001）

雙源CT VNC技術能夠視覺分析及定量分析隱匿性骨折所致骨髓水腫的衰減變化，其在骨髓異常的檢測中具有較高的陰性預測值，因此可以作為排除隱匿性骨折的一種快速方便的篩查工具。本文就雙源CT VNC技術在診斷隱匿性骨折中的應用進展作一綜述。

骨折；體層攝影術，X線計算機

隱匿性骨折是指不易被傳統(tǒng)影像學檢查方法發(fā)現(xiàn)而實際存在的細微骨折，臨床上容易漏診。如果診斷不及時，可能會延誤治療、影響治療效果，若錯過治療時機可造成不可逆的局部松質(zhì)骨壞死、退行性骨關節(jié)病以及骨軟骨缺損等嚴重后果。所以提高隱匿性骨折的檢出率十分必要。隱匿性骨折（骨挫傷）由于松質(zhì)骨骨小梁微觀壓縮斷裂導致骨髓水腫（BME），因此可以通過檢測BME來發(fā)現(xiàn)隱匿性骨折。BME是影像學的一個描述性術語，是由多種病因所致的非特異性表現(xiàn)，其中最常見的原因是創(chuàng)傷。繼發(fā)于創(chuàng)傷的BME是由于骨小梁損傷導致的骨髓局部出血水腫[1]。

BME在MRI中顯示最佳[2]，表現(xiàn)為骨髓內(nèi)T1加權像信號強度減低、T2加權像及壓脂序列（如STIR序列）信號強度增高的區(qū)域[3]，我們可以根據(jù)這種表現(xiàn)檢測隱匿性骨折。然而在T2加權像及STIR序列中，骨折線會被周圍高信號強度的水腫掩蓋，因此MRI可能更難顯示骨折線[4]。此外，MRI檢查具有一些限制：檢查需要很長時間，情況緊急時不適合行MRI檢查；老年人常有MRI檢查的禁忌癥（如體內(nèi)有心臟起搏器、鐵磁性物質(zhì)等）。

核素骨掃描（ECT）也可以檢測隱匿性骨折，而且有助于排除全身性轉移性疾病。但其不能顯示BME，而且特異性差，空間分辨率低，輻射劑量大。此外，ECT在創(chuàng)傷后至少72 h才能顯示骨折部位的放射性濃聚，而MRI及雙源CT在創(chuàng)傷后短時間內(nèi)即可發(fā)現(xiàn)BME。因此ECT不適合急診早期診斷隱匿性骨折。

CT由于空間分辨率高，經(jīng)常用于評估急性創(chuàng)傷中X線無法顯示的隱匿性骨折，其強大的后處理功能可幫助判斷骨折類型及骨折線涉及的范圍。然而常規(guī)CT在評估BME中具有一定的限制：對于骨折線不明顯的隱匿性骨折顯示不清，而且通常無法判斷骨折的準確時間。

雙源CT可以通過檢測BME來診斷隱匿性骨折，盡管其檢測BME的靈敏度較MRI稍低，但具有很多優(yōu)勢：禁忌癥少，掃描時間短，能顯示細微的皮質(zhì)骨折[5-6]。目前雙源CT在骨骼肌肉系統(tǒng)中的應用包括檢測痛風性關節(jié)炎的關節(jié)內(nèi)及關節(jié)周圍是否存在谷氨酸鈉尿酸鹽結晶[7-8]、判斷BME[9]、顯示肌腱和韌帶[10-11]以及減少金屬假體所致的硬化性偽影[12-13]。

雙源CT在兩個固定的能量水平下持續(xù)發(fā)射X射線，對于骨骼肌肉系統(tǒng)，這兩個能量通常設置為80 kV和140 kV，隨后兩個能量的圖像分別重建。在圖像重建過程中，數(shù)據(jù)迭代修正可以減少射線硬化偽影，消除射線硬化偽影在急性創(chuàng)傷中具有顯著優(yōu)勢，不僅能更清晰地顯示BME的范圍，而且能更精確地評估損傷的嚴重性。雙源CT根據(jù)物質(zhì)的不同化學成分在兩種不同能量水平下對X射線的衰減不同（即物質(zhì)分解技術）來區(qū)分不同的物質(zhì)[14-16]，這與被檢物質(zhì)的原子序數(shù)、原子量及電子密度密切相關。隨著雙源CT的發(fā)展，可以通過虛擬非鈣質(zhì)（Virtual non-calcium，VNC）技術使BME可視化[17]。雙源CT VNC技術將松質(zhì)骨中鈣質(zhì)信號去除，從而產(chǎn)生VNC圖像[14]。雙源CT能夠用平均CT值定量評估骨髓的變化，用VNC程序去除鈣質(zhì)的信號后，松質(zhì)骨的平均CT值就接近骨髓成分的CT值，由于骨髓中含有豐富的脂肪，而創(chuàng)傷伴隨的骨小梁的微小骨折、水腫及出血會引起骨髓腔內(nèi)液體及血液增多，因此在正常低密度的骨髓背景下BME表現(xiàn)為高密度的區(qū)域。顏色編碼圖像及灰階圖像均可用于評估骨髓的衰減變化。此外，顏色編碼圖像還能幫助劃定灰階圖像中發(fā)生衰減變化的區(qū)域（即感興趣區(qū)）。因此雙源CT VNC圖像能夠視覺分析及定量分析BME的相關衰減變化，在臨床工作中這種異常衰減的可視化分析比定量分析更簡便。雙源CT VNC技術的價值主要是檢測CT骨三維重建圖像上不易發(fā)現(xiàn)的骨折。雙源CT可以根據(jù)骨挫傷的位置和形狀來推斷骨關節(jié)內(nèi)部結構紊亂及相關軟組織異常情況，雙源CT將會成為評估創(chuàng)傷繼發(fā)的骨關節(jié)內(nèi)部結構紊亂的一種實用工具。在此過程中應仔細觀察韌帶損傷，因為如果出現(xiàn)韌帶損傷，可能需要外科手術治療。如果在VNC圖像上觀察到骨挫傷伴隨其他表現(xiàn) （如嵌插骨折、Segond骨折或關節(jié)積脂血癥），可以更早地聯(lián)合MRI來評估損傷程度并幫助制定外科手術計劃。

Ai等[18]發(fā)現(xiàn)大多數(shù)骨挫傷已愈合部位的CT值不在骨挫傷部位的CT值變化范圍之內(nèi)，而與正常膝關節(jié)相似；因此推斷如果在雙源CT上看不見骨挫傷，即受損膝關節(jié)的平均CT值與對側膝關節(jié)的4個正常部位的平均CT值無明顯差異，就代表骨挫傷的消退。MRI顯示骨挫傷在創(chuàng)傷后4周左右開始消退，但是完全愈合需要數(shù)周至數(shù)年[19]。研究表明雙源CT VNC技術能夠檢測創(chuàng)傷后至少10周內(nèi)的骨挫傷。相關研究證實雙源CT已成功地顯示以下幾種骨折方式的BME。

1 四肢關節(jié)骨折

目前，雙源CT VNC技術已成功用于評估急性膝關節(jié)損傷引起的BME[9]。Pache等首次應用雙源CT VNC技術評估急性膝關節(jié)創(chuàng)傷患者的骨挫傷，證實其可以檢測外傷性BME，對急性創(chuàng)傷后懷疑前縱韌帶斷裂的患者也有很大幫助，顏色編碼的VNC成像可以更好的觀察到BME的衰減變化。相關研究表明雙源CT對于檢測膝關節(jié)及踝關節(jié)創(chuàng)傷后骨挫傷具有較高的敏感性及陰性預測值，Pache等報道敏感性為86.4%。

Reagan等[20]闡述了他們用雙源CT VNC算法評估BME的最初經(jīng)驗，為雙源CT BME重建算法診斷隱匿性骨折提供了更多依據(jù)，證實雙源CT可以顯示反Segond骨折、急性無移位性跟骨骨折、橈骨遠端骨折中的BME。Guggenberger等[21]利用雙源CT VNC技術檢測了踝關節(jié)創(chuàng)傷導致的BME，報道了距骨頂部及脛骨粗隆的急性BME。

2 髖關節(jié)骨折

Reddy等[22]證實了雙源CT VNC技術的算法也能用于檢測髖關節(jié)隱匿性骨折導致的BME，并認為雙源CT VNC技術與其他影像學檢查方法相比在診斷髖關節(jié)骨折中敏感性更高，但特異性稍低。Reddy不僅發(fā)現(xiàn)了預期中的大轉子骨折線周圍的BME，而且還觀察到了股骨粗隆間無骨折線的BME。研究表明大轉子骨折經(jīng)常伴隨股骨粗隆間骨折，然而大轉子骨折只需要保守治療，而股骨粗隆間骨折可能需要外科手術治療[23]。髖關節(jié)骨折如果診斷不及時，可能會合并股骨頭壞死、血栓栓塞等并發(fā)癥[24]。因此，早期、準確地診斷髖關節(jié)骨折對于指導治療及判斷預后至關重要。

3 椎體壓縮性骨折

椎體壓縮性骨折較四肢骨骨折癥狀輕微，因此不易察覺[25]，經(jīng)常被臨床醫(yī)生及放射科醫(yī)生漏診[26]。若不穩(wěn)定的椎體壓縮性骨折長期不予治療，會造成骨壞死或椎體出現(xiàn)裂縫。椎體壓縮性骨折的檢測主要是為了減輕椎體塌陷所致的疼痛，快速啟動最佳治療方案，防止相關并發(fā)癥，以及避免新的骨折[27]。在最近的一項研究中，Wang等[28]證明了雙源CT VNC技術可以清晰地顯示急性椎體壓縮性骨折中的BME，并證實在雙源CT VNC圖像中有BME組和無BME組的椎體平均CT值之間存在顯著差異。用顏色編碼圖像和灰階圖像早期診斷椎體壓縮性骨折的BME可以幫助制定治療計劃，如哪些患者適合椎體成形術、哪些患者適合禁止運動以防止并發(fā)癥。在VNC圖像中，由于成人大部分腰椎椎體充滿了脂肪[29]，所以正常腰椎的平均CT值為負值；而胸椎中黃骨髓和紅骨髓之間的比例比較均衡，正常胸椎的平均CT值為正值。骨挫傷及正常的胸椎組與腰椎組的平均CT值之間均存在統(tǒng)計學差異，因此Bierry等[30]計算出了兩個不同的可視化臨界值（35 和6.5）。以MRI作為參考標準，雙源CT對BME的視覺分析的總體敏感性及特異性分別為85%和97%。陰性預測值很高（＞97%），說明雙源CT可以作為排除近期骨折的潛在重要方法。在形態(tài)學未見異常的胸椎和腰椎椎體中陰性預測值仍然很高，因此雙源CT可以排除只在MRI上可見的隱匿性骨折。

然而，雙源CT VNC圖像在診斷BME時有一些影響因素。骨折愈合時可引起骨量增多或椎體硬化，骨折椎體出現(xiàn)的裂縫內(nèi)可見氣體或水，而在雙源CT VNC圖像中椎體內(nèi)的氣體或硬化會使骨髓的衰減度降低（即平均CT值減低）。椎體內(nèi)存在氣體或硬化會使假陰性率升高。Wang等[28]證實，在椎體內(nèi)硬化、氣體少于50%的患者中，雙源CT對椎體壓縮性骨折的診斷效果更好，敏感性增高至96%。此外，在骨質(zhì)疏松患者中，骨小梁的減少及骨密度的減低可能也會改變衰減度。因此，骨質(zhì)疏松組及非骨質(zhì)疏松組的VNC圖像應該有不同的參數(shù)設置。今后我們還需進一步研究不同條件下雙源CT VNC技術的最優(yōu)化參數(shù)設置等問題。

綜上所述，雙源CT VNC技術能夠視覺分析及定量分析隱匿性骨折所致BME的衰減變化。此外，由于其在BME檢測中具有較高的陰性預測值，能夠排除骨質(zhì)形態(tài)學完整的隱匿性骨折，因此可以作為排除急性損傷的一種快速方便的篩查工具。對于可疑急性隱匿性骨折的患者，雙源CT將會成為潛在的一站式檢查方法，因為CT對于檢測骨皮質(zhì)的中斷（顯示骨折線）較MRI敏感性更高，而且掃描速度更快。如果患者具有MRI檢查的禁忌癥，雙源CT能夠為患者提供一種替代性的影像學檢查。隨著雙源CT及VNC圖像分析軟件的廣泛應用，其將成為骨及骨髓綜合評估的一站式檢查方法。雙源CT VNC技術的臨床應用價值必將在今后的研究中得到證實。預計雙源CT VNC將會推出一代又一代能夠更好地檢測骨髓水腫的新算法，從而降低假陽性率，提高特異性。

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Advances of dual-energy CT virtual non-calcium technique in the diagnosis of occult fracture

CHEN Ting-ting,LIU Bai-lu
(Department of CT,the 2nd Affiliated Hospital of Harbin Medical University,Harbin 150001,China)

The dual-energy CT virtual non-calcium technology can analyze abnormal attenuation of marrow edema caused by occult fracture visually and quantitatively,which has a high negative predictive value in the detection of bone marrow abnormalities.Therefore,dual-energy CT might be a fast and available screening tool to rule out occult fracture.Advances of dual-energy CT virtual non-calcium technique in the diagnosis of occult fracture were reviewed in this article.

Fractures;Tomography,X-ray computed

R683；R814.42

A

1008－1062（2016）01－0066－03

2015－04－27；

2015-05-19

陳婷婷（1989-），女，黑龍江人，在讀碩士研究生。E-mail：504503819@qq.com

劉白鷺，哈爾濱醫(yī)科大學附屬第二醫(yī)院CT室，150001。E-mail：liubailuhmu@126.com