鐘文濱，王小龍，林敏雪

（惠州市第三人民醫(yī)院放射科 廣東 惠州 516001）

骨髓水腫（bone marrow edema，BME）是以骨基質(zhì)水腫、纖維組織增生及炎性細(xì)胞浸潤(rùn)為主要病理表現(xiàn)的一種征象[1]。在影像學(xué)上及時(shí)診斷胸腰椎體有無(wú)骨髓水腫對(duì)臨床治療具有非常重要的價(jià)值，一直以來(lái)對(duì)椎體骨髓水腫MR檢查是金標(biāo)準(zhǔn)，但MR的檢查時(shí)間比較長(zhǎng)且必須提前預(yù)約，并且有以下禁忌證：有幽閉癥的患者、安裝有心臟起搏器的患者、危重欠配合無(wú)法長(zhǎng)時(shí)間制動(dòng)的患者，普通CT無(wú)法判斷椎體有無(wú)骨髓水腫；而能譜CT基物質(zhì)分離技術(shù)對(duì)胸腰椎椎體有無(wú)骨髓水腫具有不可比擬的優(yōu)越性，對(duì)于具有以上MR禁忌證的患者來(lái)說(shuō)是另一種可選擇的檢查方法，具有廣闊的應(yīng)用前景[2-3]。

能譜CT利用兩組不同能量級(jí)別的X線對(duì)人體進(jìn)行照射，獲取高、低兩組能量數(shù)據(jù)后進(jìn)行一系列的圖像后處理，能譜CT物質(zhì)分解技術(shù)是利用任意2種物質(zhì)作為基物質(zhì)對(duì)來(lái)表達(dá)人體某一組織的X線衰減，實(shí)現(xiàn)對(duì)人體某一組織的分解成像，達(dá)到對(duì)人體組織成分的定性以及定量分析[4-5]?；诖?，本研究選取惠州市第三人民醫(yī)院胸腰椎椎體骨髓水腫患者進(jìn)行分析研究，旨在明確能譜CT物質(zhì)分離技術(shù)對(duì)胸腰椎椎體骨髓水腫的診斷價(jià)值。報(bào)道如下。

1 資料與方法

1.1 一般資料

選取2020年10月—2022年7月在惠州市第三人民醫(yī)院放射科接受檢查的椎體骨髓水腫患者40例作為觀察組，另選取同期行健康體檢者40名作為對(duì)照組。全部受檢者均行寶石能譜CT掃描，利用能譜CT物質(zhì)分離技術(shù)及相關(guān)成像瀏覽器（GSI viewer）后處理軟件對(duì)骨髓水腫椎體水-鈣濃度、鈣-水濃度與其本人臨近正常椎體水-鈣濃度、鈣-水濃度進(jìn)行對(duì)應(yīng)綜合比對(duì)分析。觀察組中男23例，女17例；年齡23～59歲，平均年齡（41.00±4.08）歲；體質(zhì)量指數(shù)17.4～26.8 kg/m2，平均（22.09±3.19）kg/m2。對(duì)照組中男25例，女15例；年齡21～58歲，平均年齡（39.97±4.19）歲；體質(zhì)量指數(shù)17.1～27.3 kg/m2，平均（21.95±3.35）kg/m2。兩組性別、年齡、體質(zhì)量指數(shù)等一般資料比較，差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＞0.05），具有可比性。

納入標(biāo)準(zhǔn)：①已經(jīng)確診存在胸腰椎椎體骨髓水腫的患者，在我院影像科行寶石能譜CT檢查，CT圖像顯示較清晰；②患者及家屬均知情同意并簽署知情同意書。排除標(biāo)準(zhǔn)：①有石骨癥病史者；②患者有嚴(yán)重精神病完全無(wú)法配合檢查；③資料不全的患者；④圖像質(zhì)量較差影響閱片師及臨床醫(yī)生判定。

1.2 方法

所有患者均行GE能譜CT（discovery CT750 HD）掃描，在能譜掃描模式（GSI）下進(jìn)行平掃，掃描參數(shù)：管電壓為 80～140 kVp瞬時(shí)切換，自動(dòng)mAs調(diào)制，層厚5.0 mm，間隔 5.0 mm，矩陣512×512，螺距為0.984，轉(zhuǎn)速0.6 s/r。對(duì)患者進(jìn)行能譜掃描，胸椎掃描范圍從胸1椎體-胸12椎體，腰椎掃描范圍從腰1椎體至骶椎1椎體。具體如下。

1.2.1 能譜CT掃描

采 用128層 寬 體 能 譜CT（Revolution CT，GE Healthcare，Milwaukee，WI，USA）進(jìn)行寶石能譜成像（gemstone spectral imaging，GSI）模式檢查，所有患者均取仰臥位方式進(jìn)行檢查，并按照臨床檢查需要確定脊柱（胸腰段）掃描范圍。管電壓80 kVp/140 kVp的高、低壓快速切換，自動(dòng)管電流范圍250～400 mA，轉(zhuǎn)速0.5 s/r，噪聲指數(shù)為14，螺距0.984:1，層厚0.625 mm，層間距0.625 mm。20%前置自適應(yīng)統(tǒng)計(jì)迭代重建-V算法（adaptive statistical iterative reconstruction-V，ASIR-V），50%后置ASIR-V算法。能譜CT掃描完成后保存并記錄病人的掃描劑量數(shù)據(jù)。掃描進(jìn)行前使用防護(hù)用具對(duì)病人重要的器官進(jìn)行充分的保護(hù)，做好病人的輻射防護(hù)工作。

1.2.2 MRI掃描

所有患者的MRI檢查均采用西門子1.5 T MRI（MAGNETOM Avanto）掃描儀，全脊柱線圈?；颊呷⊙雠P位進(jìn)行檢查。MRI掃描序列及掃描參數(shù)包括：矢狀位T1加權(quán)快速自旋回波序列（T1weighted image，T1WI），重復(fù)時(shí)間（repetition time，TR）500 ms，回波時(shí)間（echo time，TE）10 ms，激發(fā)次數(shù)（number of excitations，NEX）=2，層厚5.0 mm，間隔5.0 mm，矩陣512×512，螺距為0.984，轉(zhuǎn)速0.6s/r；矢狀位T2加權(quán)快速自旋回波序列（T2weighted image，T2WI），TR 2 700 ms，TE 90 ms，NEX=2，層厚5.0 mm，間隔5.0 mm，矩陣512×512，螺距為0.984，轉(zhuǎn)速0.6 s/r；矢狀位T2加權(quán)脂肪抑制快速自旋回波序列，TR 3 000 ms，TE 60 ms，反轉(zhuǎn)時(shí)間（inversion time，TI）200 ms，NEX=2，層厚5.0 mm，間隔5.0 mm，矩陣512×512。

1.2.3 能譜CT圖像后處理

完成能譜CT GSI模式掃描后，將能譜CT掃描的原始數(shù)據(jù)包（包括骨組織窗及軟組織窗圖像）均傳至Advanced Workstation 4.7（AW 4.7，GE Healthcare，Milwaukee，WI，USA）工作站，CT組醫(yī)師獨(dú)自在工作站進(jìn)行能譜CT圖像后處理重建工作。具體操作流程如下：利用CT標(biāo)準(zhǔn)算法重建能譜CT矢狀位70 keV單能量圖像（窗寬1 400，窗位600），能譜CT物質(zhì)分解技術(shù)生成矢狀位水-鈣分解圖像（窗寬300，窗位1 050），并將能譜CT水-鈣分解圖像與70 keV單能圖像融合生成能譜CT彩色編碼圖像。重建圖像的層厚為1.25 mm，層間距為1.25 mm。能譜CT彩色編碼圖像重建過(guò)程中，診斷醫(yī)師可根據(jù)自身診斷需要對(duì)能譜CT融合偽彩圖像的窗寬及窗位在適當(dāng)范圍內(nèi)進(jìn)行調(diào)整。診斷醫(yī)師完成圖像重建后分別命名保存并傳送至醫(yī)學(xué)影像信息系統(tǒng)（picture archiving and communication systems，PACS）。

1.3 觀察指標(biāo)

將所有數(shù)據(jù)分析均通過(guò)能譜圖像后處理分析軟件GSI Viewer上進(jìn)行。采用最大層面全病灶區(qū)域法選擇感興趣區(qū)（region of interest，ROI），測(cè)量及分析數(shù)據(jù)，在水基圖像上（水-鈣）、鈣基圖像上（鈣-水）測(cè)量病灶感興趣區(qū)及對(duì)照椎體掃描后水含量、鈣含量，并計(jì)算及比較感興趣區(qū)標(biāo)準(zhǔn)化水、鈣濃度值的變化。

1.4 統(tǒng)計(jì)學(xué)方法

采用SPSS 20.0統(tǒng)計(jì)軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)分析，計(jì)量資料以均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)差（）表示，行t檢驗(yàn)，P＜0.05為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

2 結(jié)果

2.1 水基-鈣基濃度比較

觀察組椎體骨髓水腫水基濃度、水-鈣濃度均高于對(duì)照組，鈣基濃度低于對(duì)照組，差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＜0.05）。見(jiàn)表1。

表1 兩組椎體中能譜CT骨髓水基-鈣基濃度比較（，g/L）

表1 兩組椎體中能譜CT骨髓水基-鈣基濃度比較（，g/L）

組別 水基濃度 鈣基濃度 水-鈣濃度值觀察組 1066.43±10.76 68.96±13.49 13.56±2.05對(duì)照組 1 039.39±8.00 78.00±16.37 11.46±1.96 t 12.755 2.695 4.683 P 0.000 0.009 0.000

3 討論

3.1 能譜CT基物質(zhì)分離技術(shù)的應(yīng)用

能譜CT的GSI掃描模式是采用140 kV和80 kV高、低兩種能量瞬時(shí)切換掃描，經(jīng)過(guò)GSI Viewer軟件處理后可產(chǎn)生40～140 keV連續(xù)的單能量圖像[6]。在此基礎(chǔ)上，能譜CT測(cè)量物質(zhì)的X射線衰減系數(shù)，并進(jìn)一步將這種衰減轉(zhuǎn)換為兩種物質(zhì)的密度，這兩種物質(zhì)可以導(dǎo)致相同的衰減，成對(duì)的物質(zhì)稱為基質(zhì)，這一過(guò)程被稱為能譜CT的物質(zhì)分離技術(shù)[7]。能譜CT使用這種新技術(shù)測(cè)量各種基質(zhì)濃度，其中水和鈣是常用的復(fù)合基材。結(jié)果表明，能譜CT測(cè)量的鈣濃度能有效地反映腰椎的鈣含量，這是一種測(cè)量骨密度的新方法。能譜CT分析尿路結(jié)石的水鈣濃度，發(fā)現(xiàn)在水汽圖上可以區(qū)分尿酸結(jié)石和非尿酸結(jié)石。鈣堿度可以區(qū)分尿酸結(jié)石/六水磷酸銨鎂結(jié)石/半胱氨酸結(jié)石/六水草酸鈣和碳酸磷灰石。能譜CT通過(guò)檢測(cè)和分析基質(zhì)濃度，可以區(qū)分甲狀腺結(jié)節(jié)和肺部病變的良惡性。能譜CT材料的分離與分析技術(shù)在臨床上有著廣泛的應(yīng)用。

3.2 能譜CT檢測(cè)胸腰椎椎體骨髓水腫的價(jià)值

骨髓水腫是指骨基質(zhì)水腫、纖維組織增生及炎性細(xì)胞浸潤(rùn)為主要病理表現(xiàn)的一種征象，胸腰椎椎體骨髓水腫會(huì)使椎體內(nèi)水含量增加，椎體水-鈣濃度值與椎體水含量成正比，且在日常工作或生活中造成椎體骨髓水腫非常常見(jiàn)，其中以外傷性為主，對(duì)患者危害非常大，盡早確定椎體是否有骨髓水腫越來(lái)越受到關(guān)注，能譜CT檢查方便快捷，寶石能譜CT基物質(zhì)分離技術(shù)及相關(guān)軟件分析功能能盡早診斷椎體有無(wú)骨髓水腫，有助于患者盡早選擇合適的治療方案而提高生活質(zhì)量[7-8]。能譜CT對(duì)椎體骨髓水腫的評(píng)價(jià)具有廣闊的市場(chǎng)價(jià)值故能譜CT物質(zhì)分離技術(shù)對(duì)胸腰椎椎體骨髓水腫的診斷具有一定參考價(jià)值[3]。

隨著科技發(fā)展，磁共振廣泛應(yīng)用，骨髓水腫真相才逐漸被認(rèn)識(shí)，但是一直沒(méi)有被引起廣泛重視，直到近年來(lái)才有學(xué)者進(jìn)行研究和報(bào)道，而利用能譜CT物質(zhì)分離技術(shù)對(duì)胸腰椎椎體骨髓水腫診斷的評(píng)價(jià)更是一門比較嶄新的研究[9]。

國(guó)內(nèi)已有和本課題比較相近的研究，如黃忠杰等[10]提出能譜CT水基物質(zhì)分離技術(shù)檢測(cè)骶髂關(guān)節(jié)炎骨髓水腫的研究，運(yùn)用能譜CT物質(zhì)分離與分析軟件將單能譜圖分解為水基圖和鈣基圖，結(jié)果顯示骶髂關(guān)節(jié)炎伴骨髓水腫水基濃度高于對(duì)照組（正常）骶髂關(guān)節(jié)旁水基濃度，具有潛在臨床價(jià)值。宋飛鵬等[11]提出CT能譜成像在早期強(qiáng)直性脊柱炎骶髂關(guān)節(jié)骨髓水腫及活動(dòng)性診斷中的價(jià)值，分析基物質(zhì)對(duì)水-羥基磷灰石濃度與強(qiáng)直性脊柱炎疾病活動(dòng)性評(píng)分價(jià)值，研究結(jié)果顯示CT能譜成像測(cè)定的骶髂關(guān)節(jié)髂骨面骨髓水-羥基磷灰石濃度可反映強(qiáng)直性脊柱炎患者骶髂關(guān)節(jié)骨髓水腫情況，且與強(qiáng)直性脊柱炎的活動(dòng)性有一定相關(guān)性[11]。

能譜CT物質(zhì)分離與分析軟件將單能譜圖分解為水基圖和鈣基圖，因?yàn)樾匮倒撬杷[椎體內(nèi)含水量會(huì)增加，所以測(cè)量骨髓水腫椎體內(nèi)水-鈣濃度值與正?？萍加?jì)劃項(xiàng)目申報(bào)書椎體內(nèi)水-鈣濃度值并比對(duì)分析就具有重要臨床意義，是普通CT所不具備的。所以能譜CT對(duì)胸腰椎椎體骨髓水腫能及時(shí)診斷，可提高患者生存率及生活質(zhì)量。

3.3 本研究的不足和展望

首先，能譜CT物質(zhì)分離技術(shù)確定的配方的基本物質(zhì)不是組織中實(shí)際含有的物質(zhì)，測(cè)量的水蒸氣濃度不能代表物質(zhì)中水分的絕對(duì)含量。除了水和鈣，胸腰段脊柱的骨髓還含有多種物質(zhì)。當(dāng)其他物質(zhì)的含量發(fā)生變化時(shí)，會(huì)影響水的濃度。尤其是胸腰段脊柱伴有骨質(zhì)增生、硬化和骨髓脂肪堆積。這些因素對(duì)胸腰椎體的骨髓（鈣）濃度有一定的影響。其次，在測(cè)量水汽濃度時(shí)，ROI的水平、位置、范圍等因素會(huì)影響測(cè)量結(jié)果。第三，本研究樣本量小，無(wú)法對(duì)不同年齡、不同病程的病例進(jìn)行分組分析，從而排除結(jié)果的偏差。因此未來(lái)對(duì)能譜CT物質(zhì)分離技術(shù)對(duì)胸腰椎椎體骨髓水腫的研究應(yīng)對(duì)以上方面進(jìn)行改進(jìn)。

綜上所述，能譜CT檢測(cè)胸腰椎椎體骨髓水腫有一定參考作用，具有一定潛在臨床價(jià)值。