DECT在冬季运动损伤中的价值

冬奥会正在如火如荼地进行，推动超过三亿人参加冰雪运动的目标正在实现。滑雪、滑冰等冬季运动，由于冰雪与滑板之间的摩擦系数很低，在高速下可能会导致坠落伤，造成的伤害从轻微到危及生命不等。

研究发现，在冰雪项目中，冰球、自由式滑雪、速度滑冰、花样滑冰运动员在运动训练和比赛中发生运动损伤比率相对较高；冰雪项目运动员身体各部位受运动损伤的比率以腰背部、膝关节、踝关节和大、小腿较高;运动损伤的类型呈现多样化，扭伤、擦伤、挫伤、摔伤及撞伤较为常见；运动损伤的致因主要表现为激烈对抗及不合理冲撞、疲劳、自我保护意识缺乏及动作技术失误等。

在大多数急诊科，CT是快速且容易获得的检查，并且通常作为急性运动创伤的一线断层成像评估手段。

双能CT（DECT）是一种在急性肌肉骨骼损伤表征中越来越流行的技术。扫描在两个能级上获取，有助于材料分解和生成虚拟单能图像。生成的扫描数据允许绘制特定材料，如尿酸钠和碘，创建虚拟去钙图像和骨髓水肿图，胶原和肌腱图，以及减少金属伪影，而无需增加辐射剂量。

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今天分享一些病例，这些病例均来自加拿大温哥华总医院，使用SOMATOM Definition Flash或SOMATOM Force扫描仪（西门子医疗，福希海姆，德国）采集，并在syngo.via软件处理。骨髓水肿图可以自动生成并发送给PACS。当自动生成的图像无法正常化为背景骨髓时，可直接在syngo.via中进行手动调整。正常骨髓应指定为紫色或蓝色。这种调整在syngo.via中是一种简单的滑块调整，通常只需几分钟即可完成。

在阿尔卑斯山度假胜地，受伤情况很常见，大约每1000名滑雪者/运动员中有4-8人受伤，肢体受伤约占所有受伤人数的三分之一。DECT上骨折部位可检测到出血和水肿，增加了细微骨折的显著性（图1）。广泛的骨髓水肿通常伴随移位和粉碎性骨折（图2）。在这些情况下，骨髓图可能不会改变诊断，但确实提供了机会识别其他相关骨折，降低了漏诊的风险。小的皮质撕脱伤通常表现为有限的骨髓水肿；没有骨髓水肿并不排除检查标准图像的必要（图3）。

图1 25岁男性，滑雪时左髋受伤。髋关节（1a）DECT图像显示股骨颈未移位骨折（箭头所示）。3D骨髓图（1b）和冠状骨髓水肿图（1c）显示了相应的骨髓水肿（箭头），增加了骨折的显著性。骨髓水肿编码为绿色，正常背景为蓝色/紫色。骨折采用手术固定（1d）。

图2 55岁男性，滑雪板运动中脚踝受伤。踝关节轴位和冠状位DECT图像显示胫骨平台粉碎性、未移位的关节内骨折（箭头所示）（2a，2c）。双能骨髓叠加显示与骨折（2b，2d）对应的骨髓水肿（箭头）。骨折采用非手术方式处理。

图3 53岁女性，滑雪时肘部受伤。DECT和3D实影渲染显示桡骨颈（箭头）和冠状突（红色箭头）骨折（3a，3b）。双能量骨髓图和3D骨髓图显示桡骨头和颈部（3c，3D）的骨髓水肿（箭头）。冠状突骨折无明显水肿。小的皮质撕脱伤通常不显示可检测的相关水肿。

滑雪运动员的下肢固定在滑雪板上；跌倒往往会导致伸直的上肢受伤。舟状骨骨折在高达25%的病例中仍处于影像学隐匿状态，常规CT的敏感性约为83%，MRI的敏感性为96%。在未移位的骨折中，舟状骨可见骨髓水肿，类似于MRI上T1加权降低和T2加权高信号（图4）。虽然目前还没有前瞻性研究来量化DECT在腕部骨折中比常规CT更高的敏感性，但许多研究人员已经对DECT检测下肢和脊柱骨髓水肿的准确性进行了研究，与MRI相比，其敏感性为71–95% 。检测骨髓水肿的相对高灵敏度为报告的放射科医生提供了保证，即不存在严重的骨损伤时，可将其排除在外。此外，骨髓挫伤的鉴定可以为患者疼痛提供解释，并可能排除进一步影像学检查的需要。

图4 28岁女性，滑雪时左腕受伤。手腕的X线平片报告为正常（4a）。随后进行DECT检查，显示桡侧干骺端皮质后部（4c）轻微屈曲（如箭头所示）。骨髓水肿图显示桡骨干骺端（箭头）水分增加，对应于微小梁骨折（4b，4d）的水肿。骨折采用非手术方式处理。

研究发现，专业滑雪运动员与休闲滑雪运动员相比，下肢受伤的趋势更为明显，这一趋势可能与高幅度跳跃和高速碰撞着陆有关。专业滑雪运动员的膝盖损伤与普通滑雪运动员的趋势相似，膝盖损伤占滑雪运动员损伤的三分之一。前交叉韧带（ACL）撕裂和膝关节扭伤是专业滑雪运动员和滑雪爱好者最常见的膝盖损伤。

DECT特别适合评估创伤性膝关节损伤。与肩部或骨盆相比，膝盖的线束硬化伪影较少，与较小的周围骨骼相比，骨髓间隙较大；骨髓水肿图通常与MRI上T2加权或反转恢复图像上相应的水肿模式非常相似。DECT可检测到微小骨小梁骨折和骨髓挫伤，而常规X线片或CT会漏掉这些损伤（图5）。

图5 23岁男性，滑雪时膝盖受伤。膝关节DECT图像显示胫骨后外侧平台（5a，5c）轻微骨折（箭头）。骨髓覆盖显示胫骨后外侧平台（5b，5d）广泛骨髓水肿（箭头）。

虽然膝关节挫伤的典型模式有助于放射科医生确定十字韧带的完整性，但韧带中胶原的DECT映射增强了韧带评估。在一个直接比较MRI和DECT评估ACL的猪模型中，DECT对完全性ACL撕裂有很高的敏感性和特异性，但不如MRI准确（敏感性75%对100%；特异性68%对75%）。使用DECT胶原标测技术也能增强副韧带和半月板的可视化，与传统CT相比，这可以更全面地评估膝关节内部紊乱的程度（图6和图7）。MRI更高的特异性和敏感性将要求许多患者继续接受MRI评估，但对于因植入物、起搏器、幽闭恐惧症或肥胖而不是MRI候选者的患者，DECT提供的额外信息会提高诊断率。胶原图也适用于其他关节，包括腕关节和踝关节。这在评估移位骨折时尤其有用，因为肌腱卡压将改变骨科手术治疗。

图6 36岁男性，在滑冰时感到膝盖“砰”的一声。第二天，因膝盖疼痛而被送往急诊室。在平台水平（6a）处对膝盖进行DECT检查，显示内侧半月板翻转到关节内。DECT胶原覆盖图（6b）增强了翻转半月板的醒目性。同一天的T2FS MRI图像（6c）证实了半月板翻转。这些发现在手术中得到证实。

图7 24岁女性，在滑雪时膝盖受伤。冠状位DECT（7a）显示内侧交叉韧带（MCL）增厚，伴有韧带周围水肿。突出显示胶原的肌腱标测应用显示近端MCL（7b，红色箭头）存在缺陷，ACL模糊（7f，箭头）。骨髓水肿覆盖图（7c）显示股骨外侧髁（白色箭头）局部水肿。膝关节的冠状位T2FS（7d）和矢状位Timages（7g）显示近端MCL部分厚度撕裂（红色箭头）、股骨髁内侧骨髓挫伤（白色箭头）和ACL撕裂（箭头）。患者继续进行ACL修复。

DECT的最后一个相关应用是金属伪影减少。使用金属支架稳定骨折可能会导致金属伪影遮挡损伤。通常能量大于120 keV的虚拟单能图像可以从双能数据集生成，以显著减少金属伪影（图8）。这也是评估关节假体患者创伤性损伤和骨折固定术后评估的有用技术，尽管高能量单能重建往往以软组织对比度降低为代价。与骨髓水肿图类似，虚拟单能图像可以自动生成，并从DECT数据集发送到PACS，从而限制对放射科医生报告时间的影响。

图8 53岁女性，在滑雪时右腿受伤。右股骨（8a）实影渲染显示，粉碎性骨干骨折固定在外部金属支架中。40、80和180keV虚拟单能图像（8a、b、c）显示，来自外部金属支架的线束硬化伪影减少，但随着能量水平的增加，软组织对比度降低。骨折用髓内钉治疗。

骨髓水肿和胶原标测提供了额外的诊断信息，在某些情况下可能不需要再进行MRI检查，从而更快地进行诊断和患者护理。当金属支架或假体出现时，虚拟单能图像可用于减少金属伪影。这些额外的好处有助于对创伤性肌肉骨骼损伤进行更全面的评估；DECT非常适合评估冬季运动和其他创伤性损伤。

文献原文：Hickle J, Walstra F, Duggan P, Ouellette H, Munk P, Mallinson P. Dual-energy CT characterization of winter sports injuries. Br J Radiol. 2020 Feb 1; 93(1106): 20190620. doi: 10.1259/bjr.20190620. 仅供专业人士交流目的，不用于商业用途。

2022年2月18日