孫男男，劉瑛，高曉玲，趙運(yùn)春，叢培欣，翟佳

赤峰市寧城縣中心醫(yī)院CTMR室，內(nèi)蒙古 寧城 024200

骨質(zhì)疏松（OP）是中老年人較常見(jiàn)的骨骼系統(tǒng)疾病，是一種以骨量減少，易于骨折的全身性疾?。?-2］。目前，國(guó)際上公認(rèn)的測(cè)定骨密度（BMD）的方法分別是雙能X線吸收（DXA）和定量CT（QCT）檢查［3］，但DXA檢查需要特殊設(shè)備，且測(cè)量結(jié)果包括松質(zhì)骨和皮質(zhì)骨的綜合測(cè)量值，而骨質(zhì)疏松早期骨量變化主要發(fā)生于松質(zhì)骨，QCT測(cè)量也需要特定的體模及后處理軟件，均具有一定局限性。本研究旨在用雙能量CT虛擬平掃對(duì)不同部分ROI的測(cè)量值與QCT測(cè)定的骨密度相關(guān)性研究，為雙能量CT測(cè)定骨密度的進(jìn)一步研究提供依據(jù)，現(xiàn)將結(jié)果報(bào)告如下。

1 資料與方法

1.1 一般資料

回顧性分析2021年1—6月赤峰市寧城縣中心醫(yī)院接受QCT檢查，并于1 d內(nèi)行雙源CT腰椎檢查的58例患者，男10例，女49例，年齡34～83歲，平均年齡（54.35±10.2）歲。排除標(biāo)準(zhǔn)：L2～L4中骨折、存在金屬偽影、腫瘤病變的椎體、兩次檢查超過(guò)2 d的排除，本研究經(jīng)醫(yī)院醫(yī)學(xué)倫理委員會(huì)批準(zhǔn)，所有患者均簽署知情同意書，其中L2～L4椎體骨折（3個(gè)）排除，174個(gè)椎體納入研究，根據(jù)QCT檢查結(jié)果可以分為骨量正常組、骨量減少組以及骨質(zhì)疏松組。

1.2 方法

1.2.1 QCT檢查及測(cè)量應(yīng)用SOMATOM Scope 16排螺旋CT機(jī)行腰椎QCT檢查，患者仰臥于腰部具有體模掃描床上，床高125mm，掃描參數(shù)：管電壓80 Kv，參考管電流220 mAs，使用CARE Dose 4D自動(dòng)管電流調(diào)制技術(shù)，F(xiàn)OV 250 mm，準(zhǔn)直2×5 mm，Kernel S80，掃描結(jié)束后將數(shù)據(jù)傳至Osteo后處理，自動(dòng)計(jì)算L2～L4椎體BMD值，根據(jù)美國(guó)放射學(xué)院（ACR）［4］的規(guī)定，骨量正常，BMD＞120 mg/cm3，低骨量，BMD80～120 mg/cm3，骨質(zhì)疏松，BMD＜80mg/cm3。

1.2.2 雙源CT腰椎掃描應(yīng)用德國(guó)Siemens SOMATOM Force雙源CT掃描儀進(jìn)行檢查，患者仰臥位，雙手上舉，掃描范圍自T12椎體下緣至S1椎體下緣，采用雙能模式掃描，A球管80 kv，參考管電流276mAs，B球管Sn150 kv，參考管電流138 mAs，采用CARE Dose 4D技術(shù)自動(dòng)調(diào)制管電流，準(zhǔn)直128×0.6 mm，螺距0.6，選用ADMIRE Strength 3算法，卷積核Qr40，球管旋轉(zhuǎn)一周0.25 s，重建層厚1.5 mm，層間距1.5mm，將數(shù)據(jù)傳入Syngo via vB10B后處理工作站。

1.2.3 CT后處理工作站（版本VB10B）Dual-Energy選項(xiàng)參照王林等［5］定量測(cè)量骨質(zhì)疏松方法，對(duì)腹神經(jīng)索（VNC）中軟組織、脂肪的CT值及碘的斜率進(jìn)行修正：按照Dual-Energy選項(xiàng)骨髓軟件中推薦的80 Kv、Sn150 Kv管電壓下紅骨髓、黃骨髓的CT值及鈣的斜率，將軟組織的CT值修訂為55 Hu、51 Hu，降脂肪修訂為-110 Hu、-84 Hu，鈣的斜率為1.79。分別于正中層面軸位及冠狀位對(duì)L2～L4椎體進(jìn)行測(cè)量，選擇測(cè)量區(qū)域時(shí)軸位與QCT測(cè)量相同，如圖1～3，避開(kāi)椎后靜脈及椎體皮質(zhì)骨，軸位及冠狀位選擇相同ROI，分別為L(zhǎng)2∶4.5 cm2；L3∶5.0 cm2；L4∶5.5 cm2，記錄各測(cè)量值：骨髓CT值、鈣的CT值、混合能量圖像（混合比0.5）的CT值、鈣濃度和脂肪含量百分比。由兩名診斷經(jīng)驗(yàn)的影像科醫(yī)師聯(lián)合完成測(cè)量，取平均值，測(cè)量者對(duì)測(cè)量椎體的QCT骨密度結(jié)果不知情。分別記錄QCT及雙能量CT機(jī)器自動(dòng)生成的容積劑量指數(shù)（CTDIvol）和劑量長(zhǎng)度乘積（DLP）值。

圖1 QCT標(biāo)記：A椎體前后緣標(biāo)記、C椎管中心，外緣骨皮質(zhì)測(cè)定，內(nèi)側(cè)松質(zhì)骨測(cè)定

圖2 雙能CT軸位測(cè)量標(biāo)記，同QCT，避開(kāi)骨皮質(zhì)及椎后靜脈

圖3 雙能CT冠狀位測(cè)量標(biāo)記，位于椎體前2/3，避開(kāi)椎后靜脈及骨皮質(zhì)

1.3 統(tǒng)計(jì)學(xué)方法

采用SPSS 20.0軟件進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析。計(jì)量資料以均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)差（±s）表示，組間比較采用t檢驗(yàn)。計(jì)數(shù)資料以例數(shù)和百分比（%）表示，組間比較采用χ2檢驗(yàn)。應(yīng)用Pearson相關(guān)性分析雙能量CT（軸位及冠狀位數(shù)據(jù)）與QCT所得BMD、T值間的相關(guān)性。以P＜0.05為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

2 結(jié)果

2.1 腰椎病變情況

59例患者中，L2～L3腰椎骨折3例，占5.08%，L3～L4間盤膨出8例，占13.56%，L4～L5間盤膨出25例，占42.37%，L4～L5間盤突出13例，占22.03%，L5～S1間盤突出12例，占20.34%。

2.2 骨質(zhì)疏松與非骨質(zhì)疏松椎體各測(cè)量結(jié)果情況

174個(gè)椎體中男性椎體30個(gè)，女性椎體144個(gè)，對(duì)照QCT所得BMD值，骨質(zhì)疏松46個(gè)，骨量減少52個(gè)，骨量正常76個(gè)，雙能量CT測(cè)量結(jié)果，見(jiàn)表1。骨髓CT值與脂肪含量百分比測(cè)量參數(shù)比較，差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＞0.05），鈣的CT值、混合能量圖像CT值、鈣濃度測(cè)量參數(shù)間，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＜0.05）。

表1 雙能CT對(duì)椎體各參數(shù)的測(cè)量結(jié)果情況

2.3 各測(cè)量參數(shù)與QCTBMD值相關(guān)性

各椎體的軸位及冠狀位測(cè)量鈣的CT值、混合能量圖像CT值、鈣濃度與相應(yīng)椎體的BMD呈顯著正相關(guān)，骨髓CT值與脂肪含量百分比與BMD間無(wú)明顯相關(guān)性。同一椎體的軸位及冠狀位測(cè)量鈣的CT值、混合能量圖像CT值、鈣濃度與相應(yīng)椎體的T值呈顯著正相關(guān)；骨髓CT值與脂肪含量百分比與T值間無(wú)明顯相關(guān)性，見(jiàn)表2。

表2 雙能CT軸位、冠狀位測(cè)量值與BMD、T值間相關(guān)性分析

2.4 輻射劑量

QCT對(duì)本組病例進(jìn)行L2～L4檢查的CT劑量指標(biāo)（CTDIvoI）為4.1～19.73 mGy，平均CTDIvoI（8.93±3.32）mGy；DLP為4.1～19.73 mGy·cm，平均DLP（8.93±3.32）mGy·cm。雙能量CT對(duì)本組病例進(jìn)行的腰椎檢查的CTDIvoI為2.62～9.64 mGy，平均CTDIvoI（5.25±1.62）mGy，DLP為56～243.4mGy·cm，平均DLP（118.57±42.16）mGy·cm。

3 討論

雙能量CT（DECT）通過(guò)一次掃描獲得兩組不同能量數(shù)據(jù)信息，可采用三物質(zhì)分離算法對(duì)某一特定物質(zhì)進(jìn)行量化［6］，進(jìn)入后處理軟件將三種物質(zhì)分離算法后處理獲得骨質(zhì)、黃骨髓和紅骨髓圖像。因此，在CT值二維圖中，用黃骨髓（脂肪）、紅骨髓（軟組織）和骨質(zhì)（鈣）三點(diǎn)組成一個(gè)三角形，由于純鈣的CT值相對(duì)于脂肪和軟組織而言非常高，由純鈣到脂肪和軟組織的連線可以近似看成兩條平行線，這兩條平行線的斜率就可以用來(lái)代表鈣的特征值，將圖像中每個(gè)像素點(diǎn)進(jìn)行三物質(zhì)分離計(jì)算，就可以得到鈣值及去鈣值。如Guggenberger等［7］在雙源CT80/Sn140 Kv條件下，使用1.75的斜率為鈣的特征值，去除平掃下骨中的鈣信號(hào)，從而將骨挫傷顯示出來(lái)。Petritsch等［8］將該技術(shù)用于胸腰椎壓縮性骨折中骨髓水腫定量分析，本研究在第三代雙源CT80/Sn150KV組合下，使用1.79的斜率為鈣的特征值，與QCT所測(cè)BMD值進(jìn)行相關(guān)性研究。

本研究的測(cè)量結(jié)果中，雙能CT測(cè)得的骨鈣CT值、混合能量圖像CT值及鈣濃度與QCT所測(cè)得BMD值顯著相關(guān)，椎體骨質(zhì)疏松與骨量減少、骨量正常間的骨鈣CT值、混合能量圖像CT值及鈣濃度差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義，與文獻(xiàn)［5、9］報(bào)道相一致，與王平等［10］及劉正華等［11］骨鈣CT值、骨髓CT值與QCT測(cè)量BMD值呈顯著正相關(guān)不盡相同。本研究骨髓CT值及脂肪含量百分比與QCT所測(cè)BMD值無(wú)明顯相關(guān)性，這是否與椎體黃骨髓化程度不同，有待于進(jìn)一步研究。

脊柱椎體骨質(zhì)疏松最早發(fā)生于椎體中間部，后期才延伸到椎體周圍［12-13］，所以在ROI選取過(guò)程中應(yīng)盡量選取中間層面，ROI放置于椎體骨松質(zhì)前2/3部分，且不能選取骨皮質(zhì)部分，盡量避開(kāi)可能因椎體靜脈影響其不均質(zhì)的后1/3部，ROI應(yīng)盡可能取大面積測(cè)量。本研究對(duì)各椎體ROI進(jìn)行固定研究，分別為L(zhǎng)2∶4.5 cm2；L3∶5.0 cm2；L4∶5.5 cm2，軸位及冠狀位相同ROI，軸位與QCT測(cè)量范圍及形態(tài)相似，為骨松質(zhì)區(qū)，不包含骨皮質(zhì)及椎后靜脈區(qū)，由于為手動(dòng)劃取，一致性較差，冠狀位選擇椎體前2/3的骨松質(zhì)區(qū)進(jìn)行測(cè)量，冠狀位ROI多為沿皮層下，一致性較好，而軸位與冠狀位測(cè)量結(jié)果無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)差異，且冠狀位測(cè)量選取椎體前2/3區(qū)不包含椎后靜脈，所以測(cè)量時(shí)較軸位方便、快捷。

綜上所述，DECT進(jìn)行腰椎檢查間盤及椎體病變的同時(shí)，利用雙能量物質(zhì)分離技術(shù)所測(cè)得鈣的CT值、混合能量圖像（混合比0.5）的CT值、鈣濃度與QCT所測(cè)得BMD值顯著相關(guān)，冠狀位ROI的選擇椎體前2/3相較于軸位易于避開(kāi)椎體后靜脈及椎體骨皮質(zhì)，故在檢查腰椎病變的同時(shí)，對(duì)患者骨質(zhì)疏松的評(píng)價(jià)及隨訪［14］，便于合理利用醫(yī)療資源及減輕患者負(fù)擔(dān)。