在過去的一年中,CT影像研究在骨肌領(lǐng)域取得了更為長足的發(fā)展,隨著新技術(shù)的衍生,尤其是雙能量/多能量CT成像技術(shù)的不斷進(jìn)步,研究者們對于影像評估骨肌與脂肪的關(guān)注度日益增高。接下來我們就一同回顧一下這些CT骨肌方面的高質(zhì)量科研文章,為日后的研究啟發(fā)新的方向和思路。
雙能量骨髓成像2021年涌現(xiàn)出一系列骨髓成像的研究成果,這些研究使用了多種雙能量成像手段,針對不同的疾病和部位,探索了影像技術(shù)對于診斷、分級等臨床應(yīng)用的價(jià)值。來自約翰霍普金斯大學(xué)(Johns Hopkins University)的研究者們薈萃了2013年以來的17篇雙能量CT診斷脊柱骨折引起骨髓水腫的文獻(xiàn)1,探索了骨髓成像的診斷效能。在納入的17篇研究中,9篇使用了雙源雙能量,4篇采用單源雙螺旋連續(xù)掃描,2篇使用了快速kV切換,另外還有2篇使用雙層探測器進(jìn)行圖像采集。該薈萃研究發(fā)現(xiàn)雙能量在診斷脊柱骨折導(dǎo)致的骨髓水腫方面具有良好的敏感性(0.89,95% CI [0.84; 0.92])和特異性(0.96,[0.92; 0.98]),并且其敏感性會(huì)受到能譜分離度的影響。


薈萃分析證實(shí)雙能量CT對脊柱骨折引發(fā)的骨髓水腫的診斷效能除了脊柱骨折引發(fā)的骨髓水腫外,研究者也逐漸關(guān)注到微小骨折的骨髓水腫。法蘭克福大學(xué)的Christian Booz教授團(tuán)隊(duì)延續(xù)了他們的雙能量CT系列研究,在2021年初發(fā)表了有關(guān)創(chuàng)傷性舟狀骨骨髓水腫的研究2。該研究使用磁共振作為參照標(biāo)準(zhǔn),探索了雙能量虛擬去鈣(VNCa)技術(shù)的診斷效能,并在141位患者的隊(duì)列研究中展示了VNCa的出色成像和定量評估效果。

雙能量VNCa技術(shù)(d,e,f)對舟狀骨骨髓水腫的診斷效果
在過去的這一年中,雙能量CT的虛擬去鈣/鈣抑制技術(shù)還被多次應(yīng)用于多發(fā)性骨髓瘤的診斷和病情程度評估中??坡〈髮W(xué)的研究者們結(jié)合雙層探測器CT的鈣抑制成像與深度學(xué)習(xí)脊柱分割方法3,將脊柱范圍內(nèi)VNCa超過0 HU的體素點(diǎn)(下圖紅色區(qū)域)進(jìn)行累計(jì),并計(jì)算出其體積占比,最終用病理證實(shí)了骨髓侵犯程度與該體積的相關(guān)性。無獨(dú)有偶,圖賓根大學(xué)的學(xué)者們使用雙源CT雙能量的VNCa技術(shù)4,利用紋理分析的方法,也發(fā)現(xiàn)了骨髓侵犯程度與影像學(xué)指標(biāo)的相關(guān)性,為多發(fā)性骨髓瘤患者的病情評估提供了創(chuàng)新的無創(chuàng)影像標(biāo)識(shí)物。

VNCa > 0 HU(紅色體素)的體積占比反映穿刺的骨髓侵犯程度小結(jié)一下,雙能量CT利用對鈣物質(zhì)分離所實(shí)現(xiàn)的骨髓成像在近年來一直是創(chuàng)傷性骨髓水腫診斷的研究熱點(diǎn),該技術(shù)正逐漸應(yīng)用于骨關(guān)節(jié)評估、非創(chuàng)傷性骨髓水腫以及多發(fā)性骨髓瘤等疾病的研究中,相信其未來的臨床應(yīng)用場景會(huì)進(jìn)一步得到拓展。 痛風(fēng)前文中提到了雙能量CT,痛風(fēng)評估也是一個(gè)經(jīng)典的雙能量CT臨床應(yīng)用。來自法國里爾天主教大學(xué)的研究者在2021年發(fā)表了兩篇系列研究,根據(jù)他們前瞻性收集的CRYSTALILLE隊(duì)列研究,探索了雙能量CT在痛風(fēng)石診斷和預(yù)后的價(jià)值,并且發(fā)表于風(fēng)濕免疫領(lǐng)域的頂級期刊Rheumatology。該團(tuán)隊(duì)的研究首先對比了雙能量CT和超聲對于足部及膝關(guān)節(jié)痛風(fēng)結(jié)晶的診斷5。研究者以關(guān)節(jié)液分析作為金標(biāo)準(zhǔn),發(fā)現(xiàn)單獨(dú)使用雙能量CT檢測痛風(fēng)具有良好的診斷效能,且加入超聲影像評估對診斷效能沒有增益。接下來的第二篇隨訪研究當(dāng)中6,研究者將雙能CT的痛風(fēng)結(jié)晶體積等定量影像指標(biāo),與患者的臨床信息結(jié)合,一同預(yù)測患者發(fā)生全因死亡或者不良心血管風(fēng)險(xiǎn)(心梗、腦卒中、糖尿病、周圍血管病等)的可能。在128名納入的患者中,14人在1-3年的隨訪期間發(fā)生了全因死亡,17人出現(xiàn)了心血管風(fēng)險(xiǎn),基線DECT檢查時(shí)尿酸鹽結(jié)晶的體積對這兩個(gè)結(jié)局均具有獨(dú)立的預(yù)測效果。

雙能量CT的痛風(fēng)石檢測相較于超聲具有更優(yōu)的診斷效能,超聲圖C中的雙軌征在關(guān)節(jié)液分析中被證實(shí)為假陽性發(fā)現(xiàn)近期的一篇雙能量CT的痛風(fēng)病例報(bào)道還為我們展示了影像學(xué)指導(dǎo)治療療效評估的可能7。該研究展示了兩例經(jīng)過藥物(pegloticase/methotrexate co-therapy)治療的患者,隨著治療進(jìn)程記錄并量化了痛風(fēng)結(jié)晶的體積變化和骨質(zhì)重構(gòu)的過程。

雙能量CT顯示兩名患者在藥物治療的隨訪期間的尿酸鹽結(jié)晶和骨質(zhì)變化 肌肉與脂肪肌肉與脂肪的改變與眾多疾病的治療息息相關(guān),而影像學(xué)的發(fā)展也為肌肉和脂肪的定量分析提供了技術(shù)基礎(chǔ)。來自克利夫蘭醫(yī)學(xué)中心的研究者對于慢性阻塞性肺?。–OPD)的患者進(jìn)行了胸大肌和豎脊肌的定量評估8。研究者在固定層面測量了它們的橫截面積,并且與患者的生存結(jié)局(包含死亡、支氣管鏡或手術(shù)減少肺體積、肺移植)進(jìn)行比對。生存分析發(fā)現(xiàn),胸大肌橫截面PMcsa低于29 cm2的患者生存顯著差于PMcsa ≥29 cm2的患者。

胸大肌定量評估有助于COPD患者的風(fēng)險(xiǎn)分層
武漢協(xié)和醫(yī)院的研究同樣關(guān)注了肌肉萎縮的影像學(xué)評估,在近期的Radiology雜志中刊登了患者接受經(jīng)靜脈肝內(nèi)門靜脈內(nèi)支架分流術(shù)(TIPS)后的肌肉與脂肪改變9。該研究通過HU值區(qū)間篩選,在腰3(L3)椎體層面測得肌肉(SMA)和脂肪(SFA)的橫截面積,結(jié)果證實(shí)了肌肉萎縮患者在TIPS術(shù)后肌肉和脂肪的增加。而Cox回歸則發(fā)現(xiàn)了基線肌肉萎縮狀態(tài)是TIPS術(shù)后發(fā)生死亡的重要風(fēng)險(xiǎn)因素,但術(shù)后萎縮緩解可以減低死亡的風(fēng)險(xiǎn)。

TIPS患者基線和術(shù)后的肌肉(SMA)與脂肪(SFA)變化最后,漢堡大學(xué)醫(yī)學(xué)中心在2021年的研究中10還探索了雙能量CT脂肪定量的準(zhǔn)確性,該研究依據(jù)磁共振脂肪分?jǐn)?shù)(MR-FF)作為參考標(biāo)準(zhǔn),在Bland-Altman分析中證實(shí)了雙能量CT測定的脂肪分?jǐn)?shù)(DECT-FF)的可靠性,為后續(xù)的脂肪定量研究提供了可行性基礎(chǔ)。總結(jié)最新的骨肌系統(tǒng)CT研究體現(xiàn)了影像量化評估的創(chuàng)新性和重要性,結(jié)合掃描成像端和圖像后處理端的新技術(shù),研究者可以提取出更具代表性影像指標(biāo),從而應(yīng)用在診斷、分級 、預(yù)后等臨床研究方向。我們總結(jié)發(fā)現(xiàn),深度學(xué)習(xí)分割、紋理分析以及閾值定義等方法已經(jīng)被廣泛應(yīng)用在這些骨肌研究當(dāng)中,這些新方法也為日后我們開展相關(guān)研究起到了良好的借鑒作用。希望這篇回顧可以為大家未來的骨肌CT科研提供些許幫助!
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網(wǎng)址: 骨肌系統(tǒng)CT研究新進(jìn)展(2021) http://www.u1s5d6.cn/newsview117325.html