学术研究报告：双源CT参数在不同血管中检测贫血的性能比较

第一作者及研究机构
本研究由Yanhui Yang（中南大学湘雅医学院附属肿瘤医院/湖南省肿瘤医院放射诊断科）领衔，联合Lü Wen、Yi Zhang等来自中南大学、南华大学衡阳医学院、苏州大学第三附属医院及飞利浦医疗保健（广州）的多位学者共同完成。研究成果发表于2025年6月的《Quantitative Imaging in Medicine and Surgery》（QIMS）期刊，标题为《Performance comparison of dual-layer detector CT parameters from different blood vessels in the detection of anemia》。

学术背景与研究动机
贫血（anemia）是全球性健康问题，影响约30%女性和40%儿童，其诊断依赖血红蛋白（hemoglobin, Hb）浓度检测，但传统血液检测在无症状患者或急诊场景中存在局限性。计算机断层扫描（CT）作为一种非侵入性技术，此前已通过“主动脉环征”等主观征象辅助贫血诊断，但受限于操作者经验及设备差异。双源CT（dual-layer CT, DLCT）通过物质分解技术可提供CT值（CT value）、有效原子序数（effective atomic number, Zeff）和电子密度（electron density, ED）等定量参数，理论上能更精准表征血液成分。然而，既往研究多基于体外血液样本，且未探讨不同血管部位参数的诊断差异。本研究旨在：（1）验证DLCT参数与Hb浓度的相关性；（2）比较主动脉弓、肺动脉和门静脉三个血管部位参数的诊断性能；（3）探索多参数联合模型的优化潜力。

研究设计与方法
1. 研究对象与数据采集
- 样本量：回顾性纳入240例患者（男性110例，女性130例），年龄58.1±11.6岁，Hb浓度范围65-181 g/L。根据WHO标准分为贫血组（n=101，男性Hb<130 g/L，女性<120 g/L）和正常组（n=139）。 - **纳入标准**：年龄>18岁、24小时内完成非增强CT扫描及血液检测、无输血或抗肿瘤治疗干扰。
- 设备与扫描：采用飞利浦IQON光谱CT（DLCT探测器），120 kV管电压，0.5 s旋转时间，空间-光谱重建（spectral level 4），生成常规CT图像、Zeff图和ED图。

1. 参数测量与分析方法
   
   • ROI设置：在主动脉弓、肺动脉分叉和门静脉放置标准化感兴趣区域（ROI），面积分别为2 cm²（主动脉/肺动脉）和0.5 cm²（门静脉），避开血管壁，重复测量3次取均值。
     
   • 统计方法：
     
     • 组间比较：t检验或秩和检验分析贫血组与正常组的DLCT参数差异。
       
     • 相关性分析：Pearson检验评估DLCT参数与Hb浓度的相关性。
       
     • 诊断性能：受试者工作特征曲线（ROC）分析各参数的曲线下面积（AUC），Logistic回归构建多参数模型。
       

主要结果
1. 组间差异与参数特性
- 贫血组的CT值和ED值均显著低于正常组（p<0.05），但Zeff无显著差异。例如，主动脉弓CT值在贫血组为38.4±4.7 HU，正常组为43.8±4.7 HU（p<0.001）。
- 血管部位差异：门静脉的CT值和Zeff显著低于主动脉弓和肺动脉（p<0.05），可能与门静脉含脂肪成分有关，而ED值在三者间无差异。

1. 相关性分析

   • CT值与Hb浓度呈正相关（r=0.435-0.583），其中主动脉弓相关性最强（r=0.583），门静脉最弱（r=0.435）。
     
   • ED与Hb的相关性更高（r=0.570-0.639），且无血管部位差异，提示ED可能比CT值更稳定。
     

2. 诊断性能

   • 单参数AUC：主动脉弓CT值（AUC=0.79）和ED（AUC=0.81）表现最佳，门静脉CT值最差（AUC=0.68）。
     
   • 多参数模型：联合主动脉弓CT值、肺动脉ED和门静脉ED的Logistic模型AUC达0.85，显著优于单一参数（p<0.05）。
     

结论与价值
1. 科学意义：首次在体验证DLCT参数（尤其是ED）对贫血的诊断价值，揭示了血管部位对参数性能的影响，为无创贫血筛查提供了新思路。
2. 临床应用：推荐优先选择主动脉弓参数，或采用多血管参数联合模型以提高准确性。
3. 技术突破：DLCT的物质分解能力克服了传统CT的主观局限性，ED的稳定性为未来自动化诊断奠定了基础。

研究亮点
1. 创新性：首次在体比较不同血管DLCT参数的诊断差异，并建立多参数联合模型。
2. 方法学严谨性：大样本（n=240）回溯性设计，严格匹配CT与血液检测时间，减少混杂因素。
3. 临床转化潜力：研究结果可直接指导影像科选择最优扫描方案，尤其适用于急诊或无法采血的患者。

局限性与展望
本研究为单中心回顾性研究，未来需多中心验证；未按贫血病因分层，后续可探索DLCT在缺铁性贫血等特定类型中的表现。此外，需在其他品牌CT设备上验证参数的普适性。