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这篇综述聚焦于 CT 及高级 CT 应用在炎症性关节炎中的情况。阐述了其技术进展，如超低剂量 CT（ULD-CT）、动态 CT 等。探讨了在痛风、焦磷酸钙沉积病（CPPD）等多种关节炎中的应用，还分析了在临床及试验中的作用，值得关注。
CT 在炎症性关节炎成像中的发展历程与现状
在医学影像学的领域中，计算机断层扫描（CT）自诞生以来，便在骨骼相关疾病的诊断中占据一席之地。它能够直接对皮质骨和小梁骨进行可视化和定量分析，这得益于其对钙化骨中羟基磷灰石等具有较高电子密度物质的清晰成像能力。凭借快速扫描、广泛可及性以及卓越的空间分辨率，CT 在急诊骨折评估等场景中，常常作为首选的断层成像技术。
然而，在炎症性关节炎的诊断方面，CT 却一直未能成为一线成像方式。与磁共振成像（MRI）和超声检查相比，CT 存在明显的局限性。一方面，其软组织对比度较低，使得评估外周关节滑膜炎、骨髓水肿等软组织炎症变得困难。另一方面，传统 CT 带来的辐射暴露问题也让医生们颇为担忧，尤其是对于年轻患者的中轴骨骼检查，其辐射量远超标准 X 线片。这两个关键因素，使得传统 CT 在常规关节炎成像中表现欠佳，通常仅在 MRI 或超声不可用，或者怀疑存在晶体性关节病时才会使用。
近年来，CT 技术迎来了一系列突破性进展。超低剂量 CT 协议、更高的空间分辨率、运动敏感动态成像以及光谱信息等新技术的涌现，让 CT 在关节炎成像领域重焕生机。这些进展使得 CT 在未来有望在关节炎诊断中发挥更为重要的作用。
CT 的关键技术进展
超低剂量 CT（ULD-CT）
骨骼与周围软组织之间存在显著的对比度，这为 CT 成像的剂量降低提供了便利条件。即使采用标准的滤波反投影重建方法，也能在低剂量下获得具有诊断价值的图像。而现代 CT 系统引入了更为先进的重建算法，如迭代重建和基于人工智能（AI）的降噪技术，进一步提升了低剂量成像的质量。
AI 重建技术在超低剂量扫描中发挥着关键作用，它能够在不影响图像质量的前提下，大幅降低辐射剂量。在一些骨骼成像应用中，如侵蚀检测，甚至可以实现低于标准 X 线片的辐射剂量，同时保持高图像质量。这不仅为动态扫描等新应用开辟了道路，也让 CT 在关节炎诊断中的辐射风险大大降低。
不过，迭代重建技术在高对比度环境下，可能会影响图像边缘的清晰度，这也是为何在肺部高分辨率 CT 中，相关学会仍推荐使用滤波反投影的原因。而 AI 重建技术虽然优势明显，但高度依赖算法的训练，这也是其在应用过程中需要注意的问题。
动态 CT
具备足够 Z 轴覆盖范围的 CT 系统，如 16cm 的容积探测器或双源 CT，能够在不移动检查床的情况下对物体进行连续扫描，从而获取额外的时间信息。动态 CT 主要提供两方面的信息：一是动态对比增强 CT（DCE-CT），在注射对比剂后，它可以对非运动结构的动态增强情况进行数据采集，通过分析滑膜组织中对比剂的时间摄取动力学，实现对关节灌注的量化评估，为深入了解炎症活动的严重程度提供定量依据。
然而，DCE-CT 在临床关节炎诊断中的应用受到一定限制。其复杂的采集协议和需要专门的软件进行感兴趣区域（ROI）分析等后处理操作，使得该技术主要局限于研究环境，特别是在评估炎症性关节炎的治疗反应方面发挥作用。
另一种动态 CT 技术是 4D-CT，它能够快速评估关节的不稳定性，为诸如远端桡尺关节或动态腕关节不稳定等难以用传统方法评估的部位提供独特的见解。目前，4D-CT 在炎症性关节炎中的应用还处于探索阶段，其适用患者群体以及是否能从研究走向临床广泛应用，仍有待进一步研究。
对比增强 CT
在关节炎的诊断中，准确识别关节和肌腱的活动性炎症至关重要。传统上，由于图像噪声和个体软组织密度差异等问题，CT 在检测活动性关节炎症方面，不如超声或 MRI 有效。MRI 通常不作为早期关节炎的首选成像方法，仅在初步评估结果不明确时才会使用。
随着 CT 技术的发展，一些新的成像技术应运而生。计算断层减影（CT-S）成像便是其中的代表，它通过在静脉注射对比剂前后分别进行扫描，然后将两次扫描的图像相减，得到纯粹的对比增强图像，从而更清晰地显示活动性炎症。不过，CT-S 的效果高度依赖患者的配合程度，因为对比剂注射前后的任何运动都可能产生大量伪影，影响图像的解读。为了解决这一问题，临床和研究中使用的大多数重建算法都集成了运动校正技术。CT-S 在检测关节结构中的活动性炎症方面表现可靠，不仅在研究中广泛应用，在临床实践中的应用也越来越多。
光谱 CT
从传统 CT 到光谱 CT 的发展，为医学成像带来了更多的可能性。光谱 CT 通过其多样化的重建算法，可以获取额外的信息。双能 CT（DECT）作为光谱 CT 的一种重要应用，它利用不同的管电压获取两组不同的 CT 数据集。由于不同物质在不同 X 射线能量下具有不同的衰减系数，DECT 能够区分传统 CT 难以分辨的组织和物质。
- 双物质分解：DECT 的一个重要临床应用是基于衰减系数区分两种物质，例如区分尿酸和钙。这在痛风和焦磷酸钙沉积病（CPPD）的检测中具有重要意义，能够实现对痛风石负担的标准化、自动化评估，为临床治疗监测和疾病进展控制提供了关键参数。
- 三物质分解：三物质分解技术进一步拓展了 DECT 的应用范围，它可以在特定体积内精确识别三种不同的物质，并考虑它们的浓度和部分容积效应。利用虚拟非钙成像（VNCa）技术可视化骨髓水肿就是一个典型例子，通过去除虚拟图像中的钙效应，当富含脂肪的骨髓中水分含量升高时（通常由炎症引起），就可以提示骨髓水肿的存在。骨髓水肿在炎症性关节疾病中，往往是早期不可逆结构变化（如侵蚀）的重要信号，因此准确检测骨髓水肿意义重大。近年来，VNCa 在研究外周关节炎方面受到越来越多的关注，初步研究结果令人鼓舞，有望在未来应用于临床实践。
此外，通过量化对比剂中的碘浓度来描绘活动性炎症，也是三物质分解的一个重要应用。它可以生成虚拟碘图（iMaps），有效显示关节和肌腱的活动性炎症。在一些研究中，该技术不仅用于检测，还用于量化碘含量，为深入了解灌注特征提供了有力工具。
在炎症性关节疾病的诊断中，胶原成像也是三物质分解的一个有趣应用方向。胶原是结缔组织（尤其是肌腱和韧带）结构和稳定性的重要组成部分，在炎症性关节疾病患者中，炎症过程可能导致韧带和肌腱的结构完整性发生改变，这通常与胶原密度的变化相关。目前，对胶原密度变化的研究仍在进行中，虽然尚未应用于临床实践，但具有很大的潜在价值。
- 虚拟单色图像：虚拟单能量成像（VMI）是光谱 CT 中的一种先进技术，它可以在用户定义的单一能量水平下重建虚拟图像，从而更清晰地观察特定组织的特征。在炎症性疾病的研究中，VMI 有一定的应用，但目前主要局限于研究环境。理论上，低能量 VMI 可以模拟较低的光子能量，提高不同有效原子序数（Zeff）结构之间的对比度。然而，实际应用中，VMI 虽然能够以较高的诊断准确性检测炎症，但较高的噪声水平抵消了其对比度提高的优势，在定量或主观评估方面并没有明显优势。
光子计数 CT
光子计数探测器是 CT 探测器技术的一项最新进展，它对 X 射线的敏感度高于传统的能量积分探测器，并且对光子能量具有固有敏感性，能够在每次扫描中获取光谱信息。这使得光子计数 CT 具有更高的空间分辨率、更低的辐射暴露以及更出色的重建效果，在检测骨髓水肿或痛风石方面具有很大的潜力。
目前，市场上已经有一些用于四肢成像的小型光子计数 CT 扫描仪，但全身扫描仪仅有一家厂商生产，其在关节炎评估方面的性能数据尚未公布。一方面，光子计数技术有望提高关节炎成像的质量，可能检测到更小的侵蚀，类似于高分辨率外周定量 CT 的效果。另一方面，光谱分离和信息的质量仍存在不确定性，目前还不清楚双能量数据（即使用两种不同能量水平进行扫描）是否会比仅从光子计数探测器获得的光谱信息更具优势。不过，使用光子计数探测器进行双能量扫描可能是一个理想的解决方案。
CT-like 成像与 MRI 的融合
CT（尤其是光谱 CT）在关节炎成像方面具有重要价值，而 MRI 技术也在不断发展，一些基于 MRI 的成像技术能够产生与 CT 类似的骨细节图像，同时保留 MRI 自身的独特优势。零回波时间（ZTE）成像、磁敏感加权成像（SWI）、容积内插屏气检查（VIBE）以及基于 MRI 数据的合成 CT 重建等技术应运而生。
ZTE MRI 能够直接捕获短 T?组织的信号，从而实现对骨的直接可视化，在评估皮质骨和识别炎症性关节炎相关的侵蚀性变化方面表现出色，在儿科人群中有望替代传统 CT 成像。SWI 利用组织磁敏感性的相位差异，增强了对骨髓病变和钙化的可视化，虽然在骨细节分辨率上不如 CT，但在检测侵蚀方面具有更高的特异性。VIBE 是一种基于梯度回波的 MRI 序列，能够生成高分辨率的三维重建图像，模拟 CT 图像，便于进行骨评估，在肌肉骨骼成像中用于评估关节炎相关的结构损伤，但在直接显示外周关节炎的骨结构方面可能存在一定局限性。基于人工智能的深度学习和机器学习技术，能够从 MRI 序列生成合成 CT 图像，这种图像不仅具有更好的软组织对比度、无电离辐射，还能进行多对比评估。虽然 CT 在精细骨评估方面仍是金标准，但在某些对辐射暴露有严格限制的临床情况下，基于 MRI 的成像策略可以作为可行的替代方案。
CT 在不同类型关节炎中的应用
外周关节炎
- 痛风性关节炎：CT（尤其是光谱 CT）在痛风性关节炎的评估中已成为标准成像方式，并被纳入痛风的诊断标准。DECT 不仅能够识别痛风石中的尿酸盐沉积，还可以显示结构病变和骨髓水肿，甚至在某些情况下，根据其检查结果可以避免关节穿刺。目前，对于痛风性关节炎的最佳成像方案尚未达成共识，不同机构的扫描方案差异较大，从仅扫描一个临床受累关节到全面扫描所有主要外周关节不等。研究发现，痛风石在足部和踝关节的患病率最高，其次是膝关节和肘关节，因此在评估痛风性关节炎时，即使临床表现仅局限于手部，也应常规扫描踝关节和前足。
需要注意的是，DECT 在早期痛风诊断中的敏感性有限，因为痛风石必须达到一定的密度和大小，超过算法设定的检测阈值才能被检测到。在早期痛风患者中，当超声检查发现双轮廓征，但尚未形成痛风石时，DECT 检查往往呈阴性。此外，对比剂的使用会显著影响痛风石的评估结果，不同的增强程度会导致检测敏感性发生变化。虽然采用了多种方法（如不同的后处理技术）来提高 DECT 的敏感性，但效果并不显著。因此，放射科医生在解读图像时，需要全面评估炎症性关节炎的其他指标，如侵蚀和骨髓水肿的存在情况。
- 焦磷酸钙沉积病（CPPD）：CPPD 的特征是焦磷酸钙二水合物晶体在关节组织（尤其是腕部韧带）中积累，导致炎症和韧带损伤，白细胞介素 - 1β 在其病理生理过程中起关键作用。CT（尤其是 DECT）在 CPPD 的诊断和管理中具有重要价值。DECT 凭借其高空间分辨率，能够准确识别与 CPPD 相关的钙化，并区分不同类型的晶体沉积。在检测腕部韧带钙化方面，DECT 具有独特优势，能够发现传统成像技术（如 X 线和超声）难以检测到的细微钙化，为早期诊断和疾病进展监测提供了有力支持。2023 年欧洲抗风湿病联盟（EULAR）的成像建议也认可了 DECT 在晶体性关节病诊断中的重要性。
动态 CT 对腕部的检查可以发现 CPPD 导致的韧带撕裂等后遗症，这些韧带撕裂通常发生在舟月关节或远端桡尺关节，是关节退变的前期表现。
- 其他炎症性关节炎：CT 和 DECT 在多种炎症性关节炎的评估和管理中都发挥着重要作用。在类风湿关节炎（RA）方面，全球约有 0.24% 的患病率，是仅次于痛风的第二大常见炎症性关节疾病。CT 不仅能够可靠地检测结构病变（如侵蚀和强直），还可以通过多参数方法可视化滑膜炎、腱鞘炎和骨髓水肿。在 RA 的研究中，CT 应用广泛，其结果与 MRI 相当，具有很大的研究价值。
在银屑病关节炎（PsA）中，CT 对于识别细微的骨变化（如骨膜增生）至关重要。骨膜反应是 PsA 的一个重要特征，在疾病早期或解剖结构复杂的区域，传统 X 线检查很难发现骨膜反应，而 CT 的高分辨率以及 DECT 的特定重建算法，能够更好地评估其他关键结构变化（如附着点炎和滑膜炎），为疾病的诊断和进展评估提供重要依据。
轴向脊柱关节炎
轴向脊柱关节炎（axSpA）的评估主要涉及中轴骨骼的两个区域，即骶髂关节（SIJ）和脊柱。在疾病的初步诊断中，骶髂关节通常是成像的重点；而在治疗随访（尤其是晚期病例）时，脊柱则成为关注的焦点。
超低剂量 CT 协议的出现，使得 CT 在年轻患者中的应用成为可能，与 X 线相比，它能够在减少辐射的同时提供更多信息。不过，目前的超低剂量协议仍需要制造商进一步优化扫描计划和执行，以充分发挥降低辐射的潜力。
光谱 CT 在 axSpA 患者的骨髓评估方面具有一<
