光子计数 CT（PCCT）在评估骨强度中的卓越潜力：与 HR-pQCT 的对比研究

《Archives of Osteoporosis》：Bone stiffness and strength at the distal radius can be determined using photon-counting CT

研究人员对比 PCCT 与 HR-pQCT 评估桡骨远端骨强度，发现 PCCT 准确性高，有助于骨折风险评估。

　　摘要：评估骨强度有助于骨质疏松性骨折风险的评估。骨强度通常通过高分辨率 CT 计算得出，然而这种方法在临床应用中存在一定局限性。研究表明，临床光子计数 CT（PCCT）也可用于骨强度量化，这为临床决策提供了便利。
目的：高分辨率外周定量计算机断层扫描（HR-pQCT）对桡骨远端骨强度和微结构的量化，可独立于双能 X 线吸收法预测骨质疏松性骨折风险。光子计数 CT（PCCT）是一种新型成像技术，与 HR-pQCT 相比，其视野更大、采集时间更短且分辨率相近。本研究旨在比较由 PCCT 和 HR-pQCT 图像计算得出的桡骨远端的刚度和强度。
方法：研究人员对 8 具尸体前臂的桡骨远端 10.2mm 的区域进行评估，分别使用 PCCT 和 HR-pQCT 扫描，体素大小分别为 0.11mm 和 0.061mm。所有 CT 图像均转换为基于体素的线性有限元模型。使用两种材料模型：一种是基于分割的模型，其中骨单元的杨氏模量固定为 10GPa；另一种是基于密度的模型，根据体素的灰度值逐一体素地分配杨氏模量。所有单元的泊松比均设为 0.3。施加 1% 表观应变的轴向压缩来量化刚度；采用皮斯托亚标准（Pistoia criterion）量化强度。此外，还对皮质骨和松质骨之间的负荷分担进行了量化。
结果：研究发现，基于分割的模型中，PCCT 和 HR-pQCT 得出的骨刚度、强度以及皮质骨和松质骨比例之间存在强相关性（R²>0.911；p<2e-4）。基于密度的模型相关性和一致性更高（R²>0.977；p<4e-6）。
结论：研究表明，与 HR-pQCT 相比，PCCT 能高精度且一致性地估计骨强度。这些发现突出了 PCCT 在评估骨质疏松骨折风险方面的潜力。同时，PCCT 的大视野使其在四肢以外的部位有更广泛的应用。