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骨肌系统CT研究新进展（2021）

2022

04/08

XI区

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在过去的一年中，CT影像研究在骨肌领域取得了更为长足的发展，随着新技术的衍生，尤其是双能量/多能量CT成像技术的不断进步，研究者们对于影像评估骨肌与脂肪的关注度日益增高。

在过去的一年中，CT影像研究在骨肌领域取得了更为长足的发展，随着新技术的衍生，尤其是双能量/多能量CT成像技术的不断进步，研究者们对于影像评估骨肌与脂肪的关注度日益增高。接下来我们就一同回顾一下这些CT骨肌方面的高质量科研文章，为日后的研究启发新的方向和思路。

双能量骨髓成像

2021年涌现出一系列骨髓成像的研究成果，这些研究使用了多种双能量成像手段，针对不同的疾病和部位，探索了影像技术对于诊断、分级等临床应用的价值。来自约翰霍普金斯大学（Johns Hopkins University）的研究者们荟萃了2013年以来的17篇双能量CT诊断脊柱骨折引起骨髓水肿的文献¹，探索了骨髓成像的诊断效能。在纳入的17篇研究中，9篇使用了双源双能量，4篇采用单源双螺旋连续扫描，2篇使用了快速kV切换，另外还有2篇使用双层探测器进行图像采集。该荟萃研究发现双能量在诊断脊柱骨折导致的骨髓水肿方面具有良好的敏感性（0.89，95% CI [0.84; 0.92]）和特异性（0.96，[0.92; 0.98]），并且其敏感性会受到能谱分离度的影响。

荟萃分析证实双能量CT对脊柱骨折引发的骨髓水肿的诊断效能

除了脊柱骨折引发的骨髓水肿外，研究者也逐渐关注到微小骨折的骨髓水肿。法兰克福大学的Christian Booz教授团队延续了他们的双能量CT系列研究，在2021年初发表了有关创伤性舟状骨骨髓水肿的研究²。该研究使用磁共振作为参照标准，探索了双能量虚拟去钙（VNCa）技术的诊断效能，并在141位患者的队列研究中展示了VNCa的出色成像和定量评估效果。

双能量VNCa技术（d,e,f）对舟状骨骨髓水肿的诊断效果

在过去的这一年中，双能量CT的虚拟去钙/钙抑制技术还被多次应用于多发性骨髓瘤的诊断和病情程度评估中。科隆大学的研究者们结合双层探测器CT的钙抑制成像与深度学习脊柱分割方法³，将脊柱范围内VNCa超过0 HU的体素点（下图红色区域）进行累计，并计算出其体积占比，最终用病理证实了骨髓侵犯程度与该体积的相关性。无独有偶，图宾根大学的学者们使用双源CT双能量的VNCa技术⁴，利用纹理分析的方法，也发现了骨髓侵犯程度与影像学指标的相关性，为多发性骨髓瘤患者的病情评估提供了创新的无创影像标识物。

VNCa > 0 HU（红色体素）的体积占比反映穿刺的骨髓侵犯程度

小结一下，双能量CT利用对钙物质分离所实现的骨髓成像在近年来一直是创伤性骨髓水肿诊断的研究热点，该技术正逐渐应用于骨关节评估、非创伤性骨髓水肿以及多发性骨髓瘤等疾病的研究中，相信其未来的临床应用场景会进一步得到拓展。

痛风

前文中提到了双能量CT，痛风评估也是一个经典的双能量CT临床应用。来自法国里尔天主教大学的研究者在2021年发表了两篇系列研究，根据他们前瞻性收集的CRYSTALILLE队列研究，探索了双能量CT在痛风石诊断和预后的价值，并且发表于风湿免疫领域的顶级期刊Rheumatology。该团队的研究首先对比了双能量CT和超声对于足部及膝关节痛风结晶的诊断⁵。研究者以关节液分析作为金标准，发现单独使用双能量CT检测痛风具有良好的诊断效能，且加入超声影像评估对诊断效能没有增益。接下来的第二篇随访研究当中⁶，研究者将双能CT的痛风结晶体积等定量影像指标，与患者的临床信息结合，一同预测患者发生全因死亡或者不良心血管风险（心梗、脑卒中、糖尿病、周围血管病等）的可能。在128名纳入的患者中，14人在1-3年的随访期间发生了全因死亡，17人出现了心血管风险，基线DECT检查时尿酸盐结晶的体积对这两个结局均具有独立的预测效果。

双能量CT的痛风石检测相较于超声具有更优的诊断效能，超声图C中的双轨征在关节液分析中被证实为假阳性发现

近期的一篇双能量CT的痛风病例报道还为我们展示了影像学指导治疗疗效评估的可能⁷。该研究展示了两例经过药物（pegloticase/methotrexate co-therapy）治疗的患者，随着治疗进程记录并量化了痛风结晶的体积变化和骨质重构的过程。

双能量CT显示两名患者在药物治疗的随访期间的尿酸盐结晶和骨质变化

肌肉与脂肪

肌肉与脂肪的改变与众多疾病的治疗息息相关，而影像学的发展也为肌肉和脂肪的定量分析提供了技术基础。来自克利夫兰医学中心的研究者对于慢性阻塞性肺病（COPD）的患者进行了胸大肌和竖脊肌的定量评估⁸。研究者在固定层面测量了它们的横截面积，并且与患者的生存结局（包含死亡、支气管镜或手术减少肺体积、肺移植）进行比对。生存分析发现，胸大肌横截面PMcsa低于29 cm²的患者生存显著差于PMcsa ≥29 cm²的患者。

胸大肌定量评估有助于COPD患者的风险分层

武汉协和医院的研究同样关注了肌肉萎缩的影像学评估，在近期的Radiology杂志中刊登了患者接受经静脉肝内门静脉内支架分流术（TIPS）后的肌肉与脂肪改变⁹。该研究通过HU值区间筛选，在腰3（L3）椎体层面测得肌肉（SMA）和脂肪（SFA）的横截面积，结果证实了肌肉萎缩患者在TIPS术后肌肉和脂肪的增加。而Cox回归则发现了基线肌肉萎缩状态是TIPS术后发生死亡的重要风险因素，但术后萎缩缓解可以减低死亡的风险。

TIPS患者基线和术后的肌肉(SMA)与脂肪(SFA)变化

最后，汉堡大学医学中心在2021年的研究中¹⁰还探索了双能量CT脂肪定量的准确性，该研究依据磁共振脂肪分数（MR-FF）作为参考标准，在Bland-Altman分析中证实了双能量CT测定的脂肪分数（DECT-FF）的可靠性，为后续的脂肪定量研究提供了可行性基础。

总结

最新的骨肌系统CT研究体现了影像量化评估的创新性和重要性，结合扫描成像端和图像后处理端的新技术，研究者可以提取出更具代表性影像指标，从而应用在诊断、分级、预后等临床研究方向。我们总结发现，深度学习分割、纹理分析以及阈值定义等方法已经被广泛应用在这些骨肌研究当中，这些新方法也为日后我们开展相关研究起到了良好的借鉴作用。希望这篇回顾可以为大家未来的骨肌CT科研提供些许帮助！