CT改良骨窗在急性隐匿性骨质疏松性椎体压缩骨折诊断中的应用价值

方金平，刘飞斌，李冬冬，郑登峰，卢卫龙，王哲翔

(台州市博爱医院，浙江 台州 318050)

骨质疏松性椎体压缩骨折(osteoporotic vertebral compression fracture，OVCF)是常见的骨质疏松性骨折类型之一，以腰背部疼痛、畸形为主要临床表现，严重影响患者的生活质量，能够导致患者远期死亡率增加[1-2]。早期检查和诊断OVCF可显著降低患者死亡率[3]。对于椎体无形变或椎体高度轻微丢失的隐匿性OVCF，应行MRI或单光子发射计算机断层成像予以鉴别[4]。然而，MRI检查存在禁忌证较多、扫描时间长等不足[5]；单光子发射计算机断层成像设备昂贵，且对检查人员要求较高，基层医疗机构鲜有配备。CT检查具有普及率高、检查速度快等优点，常用于多种类型腰背部疼痛的检查，能够有效诊断椎体变形明显的OVCF，但对于椎体无变形或椎体高度轻微丢失的隐匿性OVCF易漏诊[6-10]。漏诊的主要原因可能是常规骨窗对于骨髓水肿导致的细微骨质密度异常显示不佳。为了探讨更佳的诊断急性隐匿性OVCF的窗技术，我们提取了急性OVCF患者的影像资料，分别采用常规骨窗和改良骨窗盲法诊断急性隐匿性OVCF，现总结报告如下。

1 临床资料

1.1 一般资料纳入研究的患者46例，男11例，女35例。年龄53～96岁，中位数73.5岁。均为2017年1月至2020年12月在台州市博爱医院住院治疗的急性OVCF患者。受伤至影像学检查时间1～30 d，中位数2 d。试验方案经医院医学伦理委员会审查通过。

1.2 诊断标准参照中国医师协会骨科学分会脊柱创伤专业委员会发布的《急性症状性骨质疏松性胸腰椎压缩骨折椎体强化术临床指南》中的相关内容制定急性OVCF的诊断标准：①临床可见椎体棘突及相应节段存在明显的叩击痛和(或)压痛；②受伤至影像学检查时间<6周；③MRI显示急性椎体骨折征象，即T1WI显示为低信号、T2WI显示为高信号、压脂像显示明显的高信号；④双能X线法测定骨密度，T值≤-2.5且合并1处以上的脆性骨折，或定量CT法测定骨密度≤80 mg·cm-3。

1.3 纳入标准①符合上述诊断标准；②行CT、MRI检查，且2项检查均于1周内进行；③MRI显示椎体未变形或椎体高度轻微丢失；④病例资料完整。

1.4 排除标准①病理性骨折者；②合并先天性脊柱畸形或发育不良者；③缺少CT矢状位多平面重建图像者。

2 方 法

2.1 检查方法采用联影uCT760 64层螺旋CT扫描胸椎或腰椎，患者仰卧位，管电压120 kV，管电流150～220 mAs，准直宽度64 mm×0.6 mm，螺距0.937。骨和软组织重建层厚0.625 mm，重叠50%的数据由uWS-CT后处理工作站进行冠状位和矢状位多平面重建，横断位、冠状位、矢状位多平面重建均取无间隔层厚3 mm。采用GE Signa 1.5T超导磁共振扫描仪扫描胸椎或腰椎，8通道脊柱表面线圈；患者仰卧位，行矢状位T1WI、T2WI、STIR及横断位T2WI序列扫描，层厚4 mm，层间距1 mm，视野200 mm×200 mm至350 mm×350 mm，激励次数1～2次。

2.2 分析方法由2名影像专业副主任医师在PACS工作站采用常规骨窗(窗宽1500 Hu、窗位500 Hu)观察纳入椎体的矢状位、冠状位、横断位的CT图像，采用软组织窗观察椎体的横断位CT图像。急性隐匿性OVCF的诊断依据为无骨质破坏的皮质/终板断裂，可见骨小梁骨折线、高密度条带征[11-12]。2名医师分别记录各自的观察结果，意见不一致时经讨论取得一致意见，并记录每例患者的阅片时间。6周后，2名医师再次在PACS工作站采用改良骨窗(窗宽400 Hu、窗位214 Hu)观察纳入椎体的矢状位、冠状位、横断位的CT图像，在软组织窗观察椎体的横断位CT图像。急性隐匿性椎体压缩骨折的诊断依据为椎体密度异常增高且合并椎体边缘水肿，部分伴有骨小梁结构模糊，其中椎体密度异常增高是指连续2个以上的层面显示椎体密度低于骨皮质密度、高于正常椎体髓腔密度。2名医师分别记录各自的观察结果，意见不一致时经讨论取得一致意见，并记录每例患者的阅片时间。与MRI确诊结果比较，分别计算常规骨窗和改良骨窗诊断急性隐匿性OVCF的敏感度、特异度、阳性预测值、阴性预测值和准确度。所有CT图像资料均隐藏临床资料和诊断结果。

2.3 数据统计方法采用SPSS26.0统计软件对所得数据进行统计学分析。2名医师诊断结果的一致性评价采用Kappa检验，Kappa值≥0.8为一致性较好，0.4≤Kappa值<0.8为一致性一般，Kappa值<0.4为一致性较差。2种骨窗诊断急性隐匿性OVCF的敏感度、特异度、阳性预测值、阴性预测值、准确度的组间比较均采用χ2检验，阅片时间的比较采用t检验。检验水准α=0.05。

3 结 果

共纳入367个椎体的CT图像，常规骨窗诊断急性隐匿性OVCF椎体38个，其中假阳性椎体4个；改良骨窗诊断急性隐匿性OVCF椎体47个，其中假阳性椎体1个；MRI确诊急性OVCF椎体50个(表1)。2名医师的诊断结果的一致性较好(Kappa值=0.856)。常规骨窗诊断急性隐匿性OVCF的敏感度为68.0%、特异度为98.7%、阳性预测值为89.5%、阴性预测值为95.1%、准确度为94.5%；改良骨窗诊断急性隐匿性OVCF的敏感度为92.0%、特异度为99.7%、阳性预测值为97.9%、阴性预测值为98.7%、准确度为98.6%。改良骨窗诊断急性隐匿性OVCF的敏感度、阴性预测值、准确度均高于常规骨窗(χ2=9.000，P=0.003；χ2=7.091，P=0.008；χ2=12.960，P=0.000)、阅片时间少于常规骨窗[(58.1±12.4)s，(117.5±27.1)s，t=39.873，P=0.000]，2种骨窗诊断急性隐匿性OVCF的特异度、阳性预测值比较，组间差异无统计学意义(χ2=1.814，P=0.178；χ2=2.593，P=0.107)，见表2、表3。典型病例影像图片见图1。

4 讨 论

急性隐匿性OVCF是指椎体无形变或高度轻微丢失的骨折，临床上对于此类骨折是否需要手术干预仍存在争议[4]。但多项研究表明[9-10]，如不能采取有效的治疗措施，急性隐匿性OVCF可在短期内发展为重度压缩骨折，引起椎体塌陷。因此，采取有效的诊断方法早期发现隐匿性OVCF就显得尤为重要。

表1 急性隐匿性骨质疏松性椎体压缩骨折椎体分布 单位：个

表2 CT常规骨窗诊断急性隐匿性骨质疏松性椎体压缩骨折的结果 单位：个

表3 CT改良骨窗诊断急性隐匿性骨质疏松性椎体压缩骨折的结果 单位：个

临床上影像学检查主要通过观察椎体形态的异常改变、骨折线及骨髓水肿等来诊断OVCF。Szulc[13]认为，伤椎与其相邻椎体在形态上的不一致是诊断OVCF的关键。Genant目视半定量判定法是OVCF相关研究中常用的评价OVCF严重程度的方法[14]。然而，由于不同椎体的前后高度比不同，导致该方法诊断OVCF特异性较差[15]。CT多平面重建图像能够发现椎体终板的轻微变形以及椎体前缘的骨皮质断裂，能够从形态学上提高诊断OVCF的准确性。但对于无形变的OVCF，其诊断的特异性显著下降。对于无形变的OVCF，常规CT检查漏诊的主要原因是不能有效地发现骨髓水肿。CT能谱成像技术能够通过虚拟去钙图技术检测骨髓水肿，提高诊断隐匿性OVCF的敏感性[16]，但所需设备昂贵，仅有少数区域医疗中心配备。因此，探索在常规CT图像上发现骨髓水肿的方法成为CT诊断隐匿性OVCF的关键。

急性OVCF常导致髓腔出血水肿，并引起骨小梁结构模糊、椎体骨质密度异常等。因此，多项研究探讨通过测定CT值评价骨髓水肿，从而诊断急性OVCF。Henes等[8]测量了急性OVCF患者矢状位所有椎体的CT值，结果显示，急性OVCF椎体的CT值显著高于正常椎体，而在椎体最小CT值的基础上增加29.6 Hu可用于诊断骨髓水肿。然而，该方法存在一定的不足：①需测量患者的所有椎体的CT值，才能进行诊断；②对于椎体外侧部骨折，其诊断敏感性显著下降。因此，该方法并不具备较高的临床应用价值。Chen等[7]研究发现，骨髓水肿可导致伤椎密度增高，其CT值与正常椎体CT值的差异有统计学意义。Chang等[12]测量了急性OVCF患者伤椎的骨小梁CT值，并与骨质疏松患者正常椎体的骨小梁CT值进行比较，结果发现CT值增加是诊断OVCF的重要特征。这些研究均为改良窗技术奠定了理论基础。

常规CT图像是X线穿透人体后形成的以黑白亮度灰阶显示的图像。人眼能够识别大约16级灰阶，而CT图像显示的灰阶级数远远大于16级。因此，需采取合理的方法去除无效信息，增强有效信息的显示。窗技术是调节数字影像灰阶亮度的一种技术，主要包括窗宽和窗位的选择与组合。窗宽是指显示图像的CT值，窗宽缩小能够增强组织密度的分辨率，较小的窗宽常用于评价密度差异较小的组织；窗位的数值大小主要影响图像的亮度，通常选择观察组织的CT值。常规骨窗的窗宽为1500～2000 Hu，窗位为350～500 Hu[17]，我们对常规骨窗进行了改良，采用窗宽400 Hu、窗位214 Hu的骨窗加强组织对比、凸显骨髓水肿。结果显示，采用改良骨窗能够诊断常规骨窗诊断的34个隐匿性OVCF椎体，且诊断出常规骨窗漏诊的12个隐匿性OVCF椎体；改良骨窗诊断急性隐匿性OVCF的敏感度显著提高。改良骨窗漏诊隐匿性OVCF椎体4个，其中3个椎体显示椎体密度异常增高，但并未合并椎体边缘水肿，故未诊断为隐匿性OVCF；另1个椎体仅1个层面显示椎体密度异常，且并未合并椎体边缘水肿，MRI显示上终板下细微骨折线且合并轻度骨髓水肿。漏诊的4个椎体均不合并椎体边缘水肿，可能与外力作用较小、骨皮质未明显受累有关。因此，在临床诊断中，当患者由于扭伤等低能量损伤导致腰背部疼痛，而改良骨窗CT片上可见椎体骨质密度异常增高，则临床医师应提出存在隐匿性OVCF的可能，必要时可行MRI检查进一步确诊。改良骨窗用于诊断隐匿性OVCF具有以下优点：①操作方便，通过在PACS工作站上预设改良骨窗参数，点击快捷键即可观察改良骨窗的影像图片；②敏感性高；③阅片时间短；④诊断一致性良好。然而，改良式骨窗并不能完全替代常规骨窗。在评估骨皮质结构方面，常规骨窗更具优势。

本研究结果显示，采用CT改良骨窗诊断急性隐匿性OVCF，与常规骨窗相比，敏感度、阴性预测值和准确度高，且阅片时间短，具有较高的应用价值。