传统CT可有效检出骨关节的结构性改变，且具有价格低廉，可操作性强，检查时间短等优势，但其缺点是并不能评估骨髓病变。MRI是骨髓损伤最佳的检查手段，骨髓损伤在T1加权像上表现为信号强度减低，T2加权像信号强度增加；由于T2加权像反映了自由水的分布，因此可以用来确定是否是急性损伤。此外，压脂序列（shorttauinversionrecovery，STIR）能够抑制正常骨髓组织的脂肪信号，从而增加识别骨髓损伤的灵敏度。但价格昂贵、耗时长、禁忌症较多（如植入金属异物或不能配合患者）等原因限制MRI成为常规检查方式。
双能CT利用高、低两种球管电压（80kV、kV）对患者进行扫描，随后再对两个能量的图像进行重建。在骨关节的图像重建过程中，数据迭代修正能减少不同组织衰减造成的射线硬化伪影，从而清晰地显示骨髓水肿（bonemarrowedema，BME）的范围，此外还能精确地评估损伤的严重程度，对急性创伤的诊断具有显著优势。
虚拟去钙技术（virtualnon-calcium，VNCa）通过对骨钙质、黄骨髓和红骨髓等成分分离算法处理后，获得去除原始骨质内钙成分的图像，使骨髓水肿可视化。骨髓的变化可以通过平均CT值进行定量评估，而利用VNCa对图像进行去钙质处理后，使得骨松质的平均CT值与骨髓相似：在图像上均表现为低密度区，而外伤或其他原因导致的骨髓病变使髓腔内液体或其他细胞成分增加，表现为低密度背景下的密度增高区，从而对病变进行诊断。此外，颜色编码图像还能帮助划定灰阶图像中发生衰减变化的区域（即感兴趣区）。这种彩色编码图像还可以增加浸润性的多发性骨髓瘤的检出。另有研究证明，双能CT与加入彩色编码VNCa的标准CT扫描相联合，能使骨髓损伤的检出率从69.6%增加到91.3%。
调查结果发现，使用虚拟去钙技术大量减少了不必要的MRI检查，且双能CT扫描的剂量当量与标准CT扫描接近。因双源CT的VNCa技术的特点，使其不仅能检测到传统CT上不能发现的骨折，还可以对骨髓损伤及关节软组织的情况进行评估，对骨挫伤及骨髓浸润疾病具有很好的诊断效果。
1.隐匿性骨折及骨髓损伤
隐匿性骨折是指直接或间接外力作用下造成的细小骨折，被相邻不中断的骨皮质或关节软骨覆盖。传统CT能清晰地显示骨皮质的不连续，因此被用于常规骨折的诊断，而隐匿性骨折导致的骨小梁断裂在常规CT上难以显示，临床上很容易被漏诊。外伤后的骨髓病变又称为骨挫伤，临床表现为骨髓水肿、出血，而附近的骨皮质并未断裂和移位，可与隐匿性骨折伴随出现。及时诊断可以避免患者因过早活动或负重对骨挫伤愈合造成影响，还可避免造成二次创伤和关节过早发生退变。
近年来，DECT的VNCa技术已成功用于评估创伤性膝关节及踝关节急性外伤患者的骨髓水肿，CT值可作为骨髓损伤定量的评估指标。同时认为彩色编码的VNCa技术能更好显示骨髓CT值衰减的变化。脊柱急性创伤后的骨髓水肿也可以通过双能虚拟去钙技术进行检测。Wang等证明，VNCa技术可以清晰地显示急性椎体压缩骨折中的BME，且利用VNCa技术对图像进行处理后，有脊髓水肿的实验组和无脊髓水肿的对照组的平均CT值有明显的差异（阅片者1：（－83.51±53.44）HU/（－.03±53.95）HU；阅片者2：（－85.35±46.07）HU/（－.44±48.91）HU）。
Bierry等也发现，双能CT的VNCa技术能精确地显示创伤后椎体压缩骨折的异常衰减，从视觉和定量角度反应急性骨折的情况。Pache的实验结果还证明，减少放射剂量不影响双能CT虚拟去钙技术检测创伤后脊髓损伤的能力，且相比单能CT能提供更多诊断信息。双能CT虚拟去钙技术还可以准确诊断骨质疏松患者急性椎体骨折的骨髓水肿。
Kaup的实验结果表明，以MRI诊断结果为标准，加入VNCa技术与常规单能CT相比，医生对新鲜骨折的诊断有明显的改善。虽然低年资医师利用VNCa技术诊断的准确度仅与最高年资的医师利用常规单能CT诊断的准确度相似，但高年资医师借助VNCa技术使诊断的准确度从从81%提高到了95%，与利用MRI的诊断的准确度相近。此外，加入VNCa技术后，两组医生诊断的不确定性均下降，需要进一步MRI检查的例数也降低（低年资组23降至10；高年资组11降至2）。由于VNCa成像改善了正确诊断决策，因此减少了不必要的MRI检查，不仅降低了患者的过度检查的可能还缓解了他们的经济负担。此外，双能CT上骨髓水肿的可视化不仅显著提高了急性骨折的检出率，且与单能量CT相比，对陈旧性骨折诊断效能同样较好。
2.弥漫浸润性多发性骨髓瘤
多发性骨髓瘤（multiplemyeloma，MM）属浆细胞病，是一种常见的血液系统恶性肿瘤，其骨骼病变表现为局灶溶骨性病变和弥漫浸润性病变。其中，弥漫浸润性病变与较高的瘤负荷相关，是多发性骨髓瘤患者预后独立预测因子。标准CT扫描时，因中轴骨上骨松质致密的骨小梁结构严重阻碍了观察和测量骨髓的衰减情况，导致标准CT扫描对非溶解性骨髓浸润的敏感性较低。分析脊柱双能量CT数据库中的图像显示，脊柱双能量CT能提高弥漫骨髓浸润，特别是高度浸润性病灶检出的敏感性。
国内研究表明，将MRI为诊断结果为参考标准评价VNCa技术的诊断能力，结果显示弥漫浸润椎体组VNCa的平均CT值为（－13.27±18.96）HU，明显高于非弥漫浸润椎体组的（－63.31±26.75）HU。VNCa技术椎体的CT值与T1WI椎体和无退变的间盘信号强度的比值呈明显的负相关。VNCa诊断弥漫浸润病变的ROC曲线下面积为0.；VNCa在CT值＞－37HU时的敏感性为90.32%，特异性为87.18%。说明应用第三代双源双能CT的骨髓虚拟去钙技术的CT值与MRI信号强度之间存在较好的相关性。
一项关于MM骨髓水肿的研究结果显示，在视觉分析中，VNCa图像的敏感性为91.3%（21/23），特异性为90.9%（10/11），准确性为91.2%（31/34），阳性预测值为95.5%（21/22），阴性预测值为83.3%（10/12）；基于ROI的分析中，浸润性病灶的CT值与普通病变的骨髓水肿有明显差异。因双能CT虚拟去钙技术良好的准确性，使其有望成为无法进行MRI检查的多发性浸润性骨髓瘤患者“一站式”评估脊髓水肿的替代手段。
3.脊柱关节炎脊髓病变
血清阴性脊柱关节病是一种慢性风湿免疫性疾病，常以骶髂关节炎为最早的临床表现，由于早期症状不明显，因此准确监控疾病的活动和结构的损坏程度十分重要。最新研究表明，双能CT不仅可以检出慢性的骶髂关节炎（即骨质破坏和硬化），还可以检出和量化软骨下骨髓水肿的程度。Wu等的实验结果显示，双能CT的VNCa图像在观察者1读片时敏感性为87%（48人/55人），特异性为94%（32人/34人）；观察者2读片时敏感性为93%（51人/55人），特异性为91%（31人/34人）。此外，ROC曲线的分析结果显示，区分脊柱关节炎骶髂关节有无水肿的最佳分界值在观察者1读片时为-33.4HU，观察者2读片时为-42.35HU。结果证明基于视觉分析彩色编码图像和感兴趣区（ROI）定量密度测量对关节炎骨髓水肿的检测精确度可与MRI相近。
此外，也有研究表明，VNCa图像在股骨远端、胫骨近端、髌骨骨关节炎骨髓病变的检出中具有良好的敏感度、优异的特异性和阴性预测值。说明双能的VNCa技术不仅在中轴骨关节炎中有较好的诊断效果，对四肢长骨及短管状骨的关节炎诊断也具有可操作性。
4.腰椎间盘突出
腰椎间盘突出症是一种常见的退行性疾病，以腰痛为常见的临床症状，部分患者因压迫神经根可导致脊髓发生不可逆的损伤。因此，快速准确的诊断对于治疗和避免不良后果十分重要。对不能进行MRI检查的腰椎间盘突出患者，双能CT的VNCa成像技术相较传统CT具有较高的诊断价值和可信度。Christian的研究结果显示，利用第三代DECT虚拟去钙后处理中的彩色编码图像检测腰椎间盘突出的敏感度和特异度均高于常规标准CT（均P＜0.）。VNCa在诊断的可信度、图像质量和噪声评分方面也优于常规标准CT（均P＜0.）。说明彩色编码双能量CT的VNCa技术对检出腰椎间盘突出症比标准CT具有更高的诊断价值和可信度。
5.小结
双能CT扫描虚拟去钙技术在不同脊柱病变中的作用，具有传统CT扫描评估脊柱病变，同时双能CT扫描还提供了传统单能CT扫描无法实现的图像重建和定量分析技术。而双能CT的VNCa技术又对常规CT扫描不能显示的脊髓损伤和关节软组织病变有很好的特异性和敏感性。DECT的虚拟去钙技术可以成为MRI的一个补充检查方案，在不能进行MRI检查的患者中有较大的应用前景。
来源：韩为清,张琦,车舒平,吕哲昊.双能CT虚拟去钙技术在脊柱病变中的应用进展[J].医学影像学杂志,,30(05):-.
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