双能量CT和实影渲染技术改善骨盆骨折不稳定性评估

原创 赵喜同学 XI区 收录于合集#双能量 61 个 #实影渲染 25 个

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骨盆骨折不稳定性的分级对于使用骨盆固定带（pelvic binders）的患者来说是一个挑战。双能CT（DECT）和实影渲染可以提供有关骨韧带完整性的辅助信息，但这些工具的用途尚不清楚。

近日，来自马里兰大学医学院的学者评估了DECT和实影渲染相对于单能量CT（SECT）的附加诊断价值，以区分骨盆固定带患者的任何不稳定性和平移不稳定性。该文章发表在Radiology上，我们一块学习一下。

42岁男性，被汽车撞击后CT扫描的图像。（A）轴位单能CT扫描显示右骶骨屈曲骨折，没有骶髂关节变宽（箭头）。在第一次读片中定义为侧方挤压（LC）1型（LC-1，稳定）。（B）冠状位DECT扫描显示骨髓水肿和骨挫伤仅限于骶骨右侧（*），归因于骶骨骨折。在第二次读片中定义为LC-1型。（C）冠状位和（D）轴位实影渲染图像。在冠状位图像上看到直肌插入撕裂（C中的箭头），在轴位视图上看到右骶棘韧带撕裂（D中的箭头）。这些发现被认为反映了一种旋转不稳定损伤，在第三次读片中，前后挤压（APC）2型机制被骨盆固定带掩盖。骨科医生将骨折分类为APC-2。

在这项回顾性分析中，连续的成年患者（年龄≥18岁）在2016年8月至2019年1月期间，在同一个一级创伤中心，使用第三代双源CT扫描仪（SOMATOM Force，西门子医疗，福希海姆，德国）以双能量模式进行扫描。骨科医生的Young-Burgess分级作为参考标准。两名放射科医生在三个读片环节（第1环节，SECT；第2环节，SECT加DECT；第3环节，SECT加DECT和实影渲染）中使用Young Burgess系统进行盲法评分。

Young-Burgess骨盆骨折分型

侧方挤压（LC）1型（LC-1）和前后挤压（APC）1型（APC-1）损伤被认为是稳定的；LC-2型和APC-2型，旋转不稳定；LC-3型，APC-3型，垂直分离（VS），平移不稳定。使用McNemar检验（配对卡方检验）和DeLong检验，在阅片过程中比较任何不稳定性和平移不稳定性的诊断性能。通过加权κ检验计算放射科医生与骨科参考标准的一致性。

轴位实影渲染图像上（A，C）完整和（B，D）撕裂韧带的示例。（A）51岁男行的完整髂腰韧带（箭头），摩托车碰撞后稳定的骨盆骨折。（B）59岁男性，自行车运动员，右侧髂腰韧带撕裂（空心箭头），他被行驶中的车辆撞伤，并被归类为3型骨折。左侧髂腰韧带纤维完整（实心箭头）。（C）21岁男性，盆底韧带完整（如箭头所示），在机动车碰撞后骨盆骨折稳定。（D）28岁女性，右盆底韧带撕裂（空心箭头），被移动的车辆撞击，被归类为LC 2型骨折和髋臼骨折。左盆底韧带复合体完好无损（实心箭头）。

研究共分析54名患者（平均年龄41±16岁；41名男性）。

在任何不稳定性方面，与单独使用SECT相比，使用SECT+DECT和实影渲染的诊断性能更高，使用SECT+DECT和实影渲染的受试者工作特征曲线（AUC）下的面积分别为0.67和0.82（P=0.04）；对于平移不稳定性，仅SECT组的AUC为0.80，SECT+DECT组和实影渲染组的AUC为0.95（P=0.01）。

对于任何不稳定性，单用SECT的相应敏感性为61%（36名患者中的22名），SECT加DECT和实影渲染的相应敏感性为86%（36名患者中的31名）（P<0.001）。相应的特异性分别为72%（18例患者中的13例）和78%（18例患者中的14例）（P>0.99）。放射科医生和骨科医生之间的一致性（κ值）从0.44（SECT）提高到0.76（DECT和实影渲染相结合）。

冠状位实影渲染图像上完整和撕裂的腹直肌插入示例。（A）摩托车相撞后，51岁男性的腹直肌完整插入。（B）58岁女性，从高处坠落后，直肌插入撕裂（箭头所示），评估为前后挤压3型骨折，用骨盆固定器复位。

骨盆固定带对不稳定性分级有混杂作用，单能量CT（SECT）不适合直接评估继发性稳定韧带损伤。研究表明，在耻骨联合、骶髂关节、骶骨下外侧、坐骨棘和L5横突等感兴趣的部位，用双能CT（DECT）对骨髓水肿进行常规评估，并辅以直接显示髂腰韧带、盆底韧带、直肌插入实影渲染改善了骨盆固定带患者对机械性骨盆不稳的辨别力。

用于诊断任何不稳定性的受试者工作特征曲线（AUCs）下的区域从SECT的0.67（95%置信区间：0.51，0.82）改善到SECT、DECT和实影渲染的0.82（95%置信区间：0.69，0.95）（P=0.04）；用于区分平移不稳定的AUC也有所提高，从0.80（95%CI:0.64，0.95）提高到0.95（95%CI:0.88，1.03；P=0.01）。似然比（LRs）显示DECT和实影渲染对任何不稳定的诊断具有适度的附加值，而当这些后处理工具结合使用时，阳性和阴性LRs在检测平移不稳定的强和/或决定性范围内（阴性LR，0.07[95%CI:0.01，0.5]；阳性LR，36.4[95%CI:5.22，53.2]）。

放射科医生和骨科医生参考标准之间的总体一致性（加权k）也从0.44提高到了0.76。在SECT中，92%（95%CI:79，98）的高基线特异性判定为平移不稳定，可能是由于一些平移不稳定骨折在骨盆周向压缩时表现出更大程度的扭曲。

L5和骶髂关节（A，B）正常和（C）异常DECT骨髓信号的例子。（A）轴位DECT图像显示34岁男性L5（髂腰韧带起点，箭头所示）的正常骨髓信号，该男子因从高处坠落导致稳定的骨盆骨折。（B）冠状位DECT图像显示了稳定骨盆骨折患者骶髂关节（承载骶髂前韧带和骶髂后韧带，*）的正常骨髓信号。（C）冠状位DECT图像显示55岁男性，在机动车碰撞后，前后挤压型2型骨折用骨盆固定器稳定。骶髂关节和L5横突周围的骨髓水肿（*和箭头）强烈表明，尽管没有骶髂关节分离，但骶髂关节断裂和髂腰韧带撕裂存在。

本研究样本中，平移不稳定性仅由所有四个区域的全部参与决定，与现有分类中这种损伤类型的极端严重程度一致。四区损伤对平移不稳定性的敏感性为100%（15/15；95%CI:78，100），特异性为74%（29/39；95%CI:58，87），AUC为0.87（95%CI:0.80，0.94）。对任何不稳定的区分都会受到受伤区域的数量和涉及的具体区域的影响。骶髂关节、耻骨联合和髂腰韧带的损伤与任何不稳定的几率增加约4-6倍有关；然而，髂腰韧带损伤没有统计学意义（P=0.06~0.08），可能是因为样本量小。

在轴位DECT图像上，耻骨体、坐骨棘和骶骨下外侧（A–C）正常和（D–F）异常骨髓信号的例子。（A–C）34岁男性，从高处坠落后发生稳定骨盆骨折，DECT图像显示耻骨体（腹直肌肌腱插入；A中*）、坐骨棘（B中的箭头）和骶骨下外侧（盆底韧带连接；C中的箭头）的骨髓信号正常。（D）60岁男性，骨盆挤压伤后发生前后挤压2型骨折，骨髓水肿累及左侧耻骨体（*）。骨盆固定带复位导致耻骨联合轻度增宽，单能量CT（未显示）没有可见的耻骨体骨折。这一发现可能是由于耻骨联合断裂和腹直肌撕脱联合作用所致。（E）28岁女性，被行驶中的车辆撞到，右侧坐骨棘（箭头所示）出现骨髓水肿。（F）41岁男性，被行驶中的车辆撞到，骨髓水肿累及左侧骶骨下外侧（箭头所示）。这些区域的骨髓水肿提示盆底韧带撕裂伤。

本研究有一些局限性。

首先，这是一项单中心回顾性研究，带有内在选择和制度偏见。

其次，CT扫描仪和软件设置来自单一供应商，尽管在全球范围内该供应商占有非常大的份额。

第三，通常骨髓分析需要使用平扫DECT图像进行分析，但是动脉期和门静脉期图像是创伤CT的常规检查。之前有报告DECT在肿瘤患者接受常规分期增强门静脉期CT检查时诊断椎体压缩骨折的益处。本研究使用动脉期成像进行虚拟去钙DECT，以进一步减少造影剂的影响。

第四，由于这项涉及使用三种模式评估多个损伤区的概念验证研究的复杂性，通过共识阅读评估了不稳定性分级。

第五，尽管读片环节以1个月的间隔间隔进行，并且每个环节的患者顺序都是随机的，但仍应考虑模式评估顺序导致回忆偏差的可能性，并引入读者内变异的可能性，因为在第一个环节中发现的结果可能会在后两个环节或其中一个环节遗漏。

作者的研究表明，与单能量CT相比，单能量CT、双能量CT和电影渲染的联合使用改善了不稳定性评估。在不同的双能量、能谱或光谱CT扫描仪和软件平台上进行验证和复制时，需要进行更大规模的前瞻性多读者研究。

更多关于实影渲染技术的内容，参见：。

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文献原文：Yu TJ, Bangura A, Bodanapally U, Nascone J, O'Toole R, Liang Y, Dreizin D. Dual-Energy CT and Cinematic Rendering to Improve Assessment of Pelvic Fracture Instability. Radiology. 2022 Apr 19:211679. doi: 10.1148/radiol.211679.

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