双能CT多物质分解技术在肩袖疾病机会性检测中的诊断价值:与MRI相当的精准诊断新方法

《Insights into Imaging》:Diagnostic performance of dual-energy CT for opportunistic detection of rotator cuff disease: a retrospective multireader study

【字体: 时间:2025年10月28日 来源:Insights into Imaging 4.5

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  本研究针对传统CT对肩袖疾病诊断性能不足的临床挑战,探讨了双能CT(DECT)多物质分解(MMD)技术的诊断价值。研究人员通过103例患者的回顾性多读者研究,发现DECT MMD诊断肩袖撕裂的AUC显著高于标准CT(88% vs. 65%),对冈上肌腱全层撕裂的诊断性能与MRI相当(95% vs. 93%)。该技术为MRI禁忌症患者提供了可靠的替代方案,具有重要的临床转化意义。

  
肩部疼痛是临床常见症状,其中肩袖疾病是最主要的原因之一。及时准确的诊断对治疗决策和预后改善至关重要。目前,关节镜检查虽是诊断金标准,但属于有创操作;MRI作为最准确的無创影像学方法,却存在等待时间长、费用高、运动伪影等局限性,且对体内有特定植入物或幽闭恐惧症患者不适用。超声检查虽便捷经济,但操作者依赖性较强,对肥胖或活动受限患者准确性下降。CT关节造影作为替代方案也具侵入性。常规CT虽广泛用于评估肩部创伤、骨折等骨骼问题,但因软组织对比度有限,一般不作为肩袖疾病的一线检查方法。
在这一临床背景下,双能CT(DECT)技术因其能够获取两种不同X射线能量水平的数据,实现材料分解和增强的组织表征,为肩袖疾病的机会性检测提供了新思路。多物质分解(MMD)作为DECT的关键应用,已在肌肉骨骼研究中显示出潜力,包括检测骨髓水肿、椎间盘突出,以及评估前交叉韧带和跟腱撕裂等损伤。
北京大学第三医院放射科刘素伟等研究人员在《Insights into Imaging》上发表的研究,旨在评估DECT-based MMD在检测肩袖疾病方面的诊断性能,以关节镜检查为参考标准,与标准CT和MRI进行对比。
研究采用第三代双源DECT系统(Somatom NewForce)进行非增强扫描,两个X射线管以不同千伏设置运行(管A:100 kVp,220 mAs;管B:Sn 150 kVp,带0.64 mm锡滤过片,138 mAs)。利用商业化的双能"虚拟非对比(VNC)应用与脂肪图"生成MMD图像,基于双能采集的材料衰减差异生成彩色编码图:正常肌腱呈深蓝色,肌腱纤维不连续显示为黄色。所有患者均在2周间隔内接受3.0-T MRI检查。六名具有不同肌肉骨骼成像经验的放射科医生独立评估标准CT、DECT-based MMD和MRI图像,诊断肩袖撕裂和确定冈上肌腱疾病程度。
主要研究结果
肩袖撕裂诊断性能
MMD显示诊断冈上肌腱撕裂的平均AUC显著高于标准CT(90% vs. 66%,p<0.001),与MRI相比无显著差异(91% vs. 90%,p=0.35)。对于冈下肌肌腱撕裂,MMD表现出比标准CT更高的AUC(80% vs. 60%,p<0.001)。同样,MMD对肩胛下肌腱撕裂的诊断性能也优于标准CT。MMD与MRI对冈下肌和肩胛下肌腱撕裂的诊断性能存在显著差异(90% vs. 80%;89% vs. 81%,p<0.05)。
冈上肌腱疾病程度评估
对于冈上肌腱全层撕裂,MMD的AUC显著高于标准CT(93% vs. 75%,p<0.001),与MRI无显著差异(93% vs. 95%,p=0.11)。对于部分厚度撕裂和無撕裂的肌腱病变,MMD的AUC均高于标准CT(91% vs. 73%;79% vs. 49%,p<0.001)。MMD与MRI对部分厚度撕裂和無撕裂的肌腱病变的诊断性能存在显著差异(94% vs. 91%;90% vs. 79%,p<0.05)。
读者经验差异分析
MMD显著提高了每位读者诊断肩袖撕裂和冈上肌腱疾病程度的总体AUC,与标准CT相比(88% vs. 65%;86% vs. 63%,p<0.001)。虽然MMD未达到MRI的诊断性能(93% vs. 88%;93% vs. 86%,p<0.05),但经验最丰富的读者实现了与MRI相当的诊断性能,诊断肩袖撕裂的AUC为96% vs. 94%(p=0.36),冈上肌腱疾病程度为94% vs. 92%(p=0.34)。
诊断信心和图像质量
所有读者对MRI的诊断信心略高于MMD(平均得分:4.38 vs. 4.25;p=0.89),而标准CT的诊断信心显著较低(平均得分:3.05)(p<0.001)。MRI的图像噪声平均得分高于MMD(4.37 vs. 4.17;p=0.29)。图像质量方面,MRI平均得分为4.37,MMD为4.20,差异不显著(p=0.57),标准CT最低(平均得分:3.04,p<0.001)。
研究结论与意义
本研究首次系统评估DECT-based MMD对肩袖疾病的诊断价值,并直接比较其与标准CT和MRI在同一队列中的性能。DECT-based MMD诊断肩袖撕裂的性能显著优于标准CT,对冈上肌腱和全层撕裂的诊断准确性与MRI相当。不同经验水平的放射科医生均能从MMD中获益,经验丰富的读者可实现接近MRI的诊断性能。
临床实践中,DECT-based MMD可作为有价值的機會性诊断工具,特别适用于因其他肩部相关适应症接受CT检查的患者,有望实现早期诊断和改善治疗管理。该技术增强组织分化的能力在MRI可用性有限和对MRI有禁忌症的患者中尤其有益,拓宽了其临床适用性。
尽管辐射暴露仍是需要考虑的因素,但DECT-based MMD在特定患者群体中作为替代或辅助工具具有重要临床价值。未来研究应关注剂量减少策略、多中心验证以及与光子计数CT等新兴技术的整合,以进一步提升其在肩部疾病评估中的诊断潜力。
该研究为肩袖疾病的影像学诊断提供了新的技术选择,特别是在无法进行MRI检查的情况下,DECT-based MMD展现出了与MRI相媲美的诊断能力,对改善患者诊疗路径具有重要价值。
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