能譜CT 在胃癌診斷應用中的新進展

李長健，朱廣輝

(蚌埠醫學院第一附屬醫院放射科，安徽 蚌埠233000)

胃癌是一種常見的消化道上皮組織來源的惡性腫瘤，受環境和生活方式等因素影響，其發病率呈不斷升高趨勢［1］。據統計，目前胃癌的發生率在我國惡性腫瘤中居第四位，嚴重影響我國居民的健康及生活質量［2］。胃癌早期癥狀不明顯，多數患者在出現臨床癥狀時已進入晚期，因此術前準確評價胃癌組織學類型、病理分期以及轉移情況可以為臨床醫師制訂治療方案提供影像支持及參考。數字化胃腸道造影、纖維內鏡及傳統CT 是以往胃癌術前檢查最常用的影像診斷手段，雖然各項檢查均存在一定的診斷優勢，但同時也存在一定的不足。隨著胃癌診斷水平的不斷提高，一些新的影像學檢查技術(如能譜CT)開始應用于臨床，它們可更好地對胃癌進行術前分期、病理分型及分化程度的判斷，能提供更加清晰的圖像質量和更低的輻射劑量，因此可以更好地了解胃癌術前影像學信息，從而為提高診斷效能提供重要支持。現就能譜CT 在胃癌診斷中的研究新進展予以綜述。

1 能譜CT 概述

能譜CT 可從功能學角度進行腫瘤診斷，具有多參數的成像特征，其關鍵技術之一為瞬時雙keV切換，這種技術可持續生成101 幅單能量圖像，其在成像的原理、數據采集模式以及結果分析水平等方面較傳統CT 技術具有明顯優勢，可進行多種參數成像，其診斷效果明顯優于普通多層螺旋CT 單參數成像，同時可有效預防后者成像過程中的射線硬化效應問題，所得的物質衰減系數也較為穩定，因此對應的CT 值也更加精確［3］。在進行疾病診斷時，能譜CT 主要應用不同keV 下單能量CT 值、有效原子序數、能譜曲線等多種參數，可更好地滿足相關疾病的檢查和診斷要求。

1.1 單能量成像與能譜吸收曲線 在進行高低雙能切換過程中，能譜CT 主要通過單一球管實現，對應的高低能量分別為80 與140 kVp，并據此獲得連續不斷的101 幅單能量圖像。在成像過程中，為更好地滿足圖像對比度和噪聲性能要求，可進行不同單能量的調節，從而有效顯示相關病變的細節和解剖情況。胡永志和梁媛［4］研究表明，可通過Revolution 能譜CT 單能量技術對所得的CT 圖像進行處理，從而有效消除X 線線束硬化偽影引發的干擾，提高圖像的清晰度。研究發現，對于腹腔臟器的圖像對比度，70 keV 單能量圖像的噪聲明顯降低，且與傳統混合能量相比，其診斷的準確率更高［5-7］。Lv 等［8］研究發現，單能量圖像的能量降低，則所得圖像質量有一定程度提高，有利于肝臟小結節性病灶的檢出。

物理實驗發現，在不同的X 線能量下，各種物質的X 線吸收衰減性能也會出現相應的變化，在此基礎上繪制能譜曲線，可對相關物質進行判斷鑒別［9］。不同組織結構或病理類型的能譜曲線不同，相似或相同的能譜曲線可反映相同或相近的組織結構或病理類型。腫瘤性病灶與轉移性病灶能譜曲線相似，且轉移性病灶能譜曲線也可用來判斷其起源［9］。何磊等［10］的研究表明，在低能量段，甲狀腺惡性腫瘤與轉移性病灶能譜曲線的CT 值存在顯著差異，而在提高單能量值后，對應的差異不斷減小，據此可判斷兩者非同源。另外，若腫瘤組織與轉移病灶能譜曲線平行，且不受不同單能量的影響，可判斷兩者同源。同時，也可基于各種物質的特征能譜曲線來確定血管中斑塊的屬性，如判斷目標斑塊中的鈣化、脂質、血栓等，進行病變成分的診斷，從而更好地滿足相關臨床診斷的要求。

1.2 物質分離、定量以及有效原子序數 能譜CT也可以實現物質分離和定量，在此過程中需要切換X 線的能量，經過計算確定出物質的X 線衰減系數，然后進行轉換形成對應的圖像，從而達到物質分離的目的［9］。在此種檢查技術中，水是最常見的CT成像基本物質，而對比劑的主要組分為碘，對應的水和碘的密度值變化區間較大，基本包含了人體不同組織結構的密度范圍。能譜CT 的物質分離對以碘為基物質的沉積敏感性很高，在碘濃度確定時，所得的結果也較為精確，可以保持較高的可靠性［11］。在進行肺組織的含碘量檢測過程中，也可應用能譜CT成像碘基圖來確定肺實質的解剖結構和病變情況，以及對應的血流動力學情況。研究表明，在肺動脈栓塞早期，肺實質的密度沒有顯著變化，對應的局部肺組織血流灌注降低，在此情況下傳統的CT 無法進行有效檢測，而此區域對應的低灌注情況可通過碘基圖表現出來［12］。這種碘基圖對肺灌注的敏感性較高，在肺栓塞評價方面具有很高的應用價值，且可準確判斷遠端微小血栓，故能譜CT 碘基圖在肺栓塞檢查領域具有較好的應用前景［12］。梁德志等［13］研究發現，在甲狀腺結節檢查中，能譜CT 增強碘基圖也具有較高的應用價值，其可對甲狀腺結節的細節進行有效顯示，同時在判斷甲狀腺結節良惡性方面診斷效能較高。鄭健輝等［14］研究發現，也可根據碘濃度來判斷介入手術化療后肝細胞性肝癌組織中的血供情況，從而為其治療提供支持和依據。Pang 等［15］的研究顯示，心肌梗死患者各階段的碘濃度存在一定差異，在進行檢查時，可根據需要設定對應的碘濃度變化區間，從而滿足臨床診斷要求。

如果兩種物質對X 線的吸收系數一致，則兩者對應的原子序數也一致。在確定物質的原子序數時，可通過X 線掃描目標區域，然后通過計算機后處理技術確定［16］。目前，關于能譜CT 在有效原子序數方面的研究較少，已有的研究大部分集中在定量分析結石成分相關方面。周云和錢仲余［17］的研究表明，可通過能譜掃描技術確定尿路結石的平均有效原子序數，從而對結石的組成成分進行判斷，在鑒別結石成分方面，其所得結果也較為準確。

2 能譜CT 在胃癌診斷中的應用

胃癌是一種發病率較高的惡性腫瘤，對患者的健康存在很大威脅。胃癌的發病年齡多集中在50 ～70 歲，30 歲以下病例罕見，男女發病比例約為2 ∶1［2］。胃癌是一種與生活方式密切相關的癌癥，飲食結構的改變、工作壓力的增加以及幽門螺桿菌的感染等原因，使得胃癌的發病呈年輕化趨勢。能譜CT 檢查技術相較傳統影像檢查技術具有明顯優勢，其憑借多種參數成像以及低劑量掃描等優勢已在胃癌的定性診斷、分期以及病理類型等方面得到廣泛應用。

2.1 TNM 分期

2.1.1 T 分期 正常胃壁的組成成分主要包括漿膜層、肌層、黏膜下層及黏膜層等，在進行影像檢查時，正常胃壁對應的CT 圖像可觀察到一、二、三層結構，在出現病理變化后，其結構會發生變化，故可進行T 分期的判斷［18］。國際抗癌聯盟協會制訂的第七版胃癌病理T 分期標準［19］為:T1a期，胃黏膜層受到腫瘤侵犯;T1b期，胃癌病灶侵犯黏膜下層;T2期，胃癌病灶侵犯黏膜下固有肌層;T3期，胃癌病灶侵犯漿膜下結締組織;T4a期，胃癌病灶侵犯漿膜;T4b期，胃癌病灶侵犯鄰近器官。Kim 等［20］根據以上標準制訂出相應的胃癌T 分期CT 診斷標準，具體為T1a期:腫瘤組織表現為黏膜層局灶性強化，同時可觀察到完整的黏膜下層低密度帶;T1b期:黏膜下低密度帶受到侵犯，但深度＜50%;T2期:黏膜下層低密度帶受到明顯的侵犯，深度超過病變的50%，但還可以識別出低密度帶和觀察到明顯的外膜;T3期:胃壁全層增厚，但漿膜面光滑連續;T4a期:漿膜面形狀出現明顯變化，胃周脂肪間隙模糊;T4b期:觀察不到正常胃周脂肪間隙，或附近的臟器也受到侵犯。目前，術前影像學對胃癌的分期主要從形態學角度觀察病灶侵犯到胃壁哪一層面的結構，而能譜CT 相較傳統CT 能提供更為清晰的圖像質量及多種參數用于胃癌的分期。Zhang 等［21］研究發現，與正常組織相比，胃癌胃周脂肪浸潤處的碘濃度有一定程度提高，通過這種差別可對胃癌的浸潤情況進行初步判斷。陳巖等［22］分析了胃癌的浸潤深度發現，能譜CT 所得圖像在判斷胃壁的浸潤深度方面的準確率更高，可較好地滿足胃癌分期的相關要求。賈勇等［23］分析了混合能量圖像與能譜單能量圖像在判斷胃癌T 分期方面的準確性，結果發現，兩者總的準確度分別為68.97%和82.76%，差異有統計學意義，而對T1～T4各期的差異不顯著。Pan等［24］在判斷胃癌的T 分期時應用了最佳單能圖像，結果發現，這種圖像與常規混合能量圖像的判斷結果相比差異無統計學意義。

2.1.2 N 分期 胃癌可同時伴發淋巴結轉移，但不同時期的這種轉移比例存在一定差異。據統計，胃癌早期的淋巴結轉移率為10%，進展期為74.8%，但進展期淋巴結轉移的程度因個體差異差別較大［25］。在選擇胃癌手術方式時，主要依據為淋巴結的轉移與否及轉移范圍。對已有淋巴結轉移的胃癌患者，發生轉移的淋巴結切除效果會對預后有直接影響，且決定了患者生存時間，而對未轉移的淋巴結，這種影響更明顯:如正常的淋巴結被過多清掃，患者的免疫功能會受到嚴重影響，同時創傷增大以及手術時間延長，會嚴重影響患者的預后;如果清掃的淋巴結少，則出現腫瘤復發的可能性會明顯提高。因此，在術前應熟悉了解胃癌區域性淋巴結的分布情況，并進行嚴格的檢查，判斷其是否出現淋巴結轉移。龐麗芳等［26］統計分析了胃管狀腺癌和胃印戒細胞癌特定階段的病灶碘含量發現，兩者的差異有統計學意義，且在動脈期轉移和非轉移性淋巴結方面差異也較為顯著。能譜CT 成像的參數特點和腫瘤的同源性存在一定相關性，可據此對腫瘤的轉移情況進行判斷分析。Liu 等［25］研究發現，胃癌患者的術后生存時間主要受胃癌侵犯胃壁深度、淋巴結轉移等因素的影響。許琦等［27］研究發現，胃癌原發病灶與轉移淋巴結的特征性能譜曲線類似，表現出一定的同源性，可據此判斷胃癌淋巴結轉移。Li等［28］對比分析了不同方法判斷腫瘤轉移的效果，結果表明K 聚類算法所得結果的準確性最高，通過這種方法對38 個淋巴結樣本進行判斷準確度可達96.45%，明顯髙于傳統多層螺旋CT(82.09%)。

2.1.3 M 分期 胃癌最常見的遠處轉移途徑為淋巴結及血液轉移，胃癌主要的遠處轉移部位包括胰腺、肝臟和肺臟等。胃癌器官轉移的CT 征象具體表現為:①腹膜轉移，可通過CT 圖像觀察腹水情況、腹膜厚度以及腹膜的異常強化等。②腸管轉移，可觀察到管壁僵硬，腸壁厚度增加。③Krukenburg瘤，這種腫瘤主要由胃癌癌細胞種植到卵巢所致，進行CT 檢查時，可發現附件區出現了一定形狀的腫塊，且盆腔中可發現一定量的惡性積液。④肝臟的轉移，檢查可發現肝內結節狀的低密度區，進行增強掃描則可發現明顯的環形強化區。研究表明，多層螺旋CT 在判斷胃癌分期方面具有很高的準確性，可有效確定鄰近組織器官的轉移情況［29］。目前，關于能譜CT 在胃癌遠處轉移方面的報道較少，但基于能譜CT 的單能量成像及低劑量掃描等方面的優勢，相信其將為胃癌遠處轉移提供更為直接有效的影像依據。

2.2 分化程度 按照分化程度，世界衛生組織將胃癌分為高分化、中分化、低分化3 型［30］。分化程度可在一定程度上反映腫瘤的生物學行為，分化程度的高低代表腫瘤的惡性程度，分化程度越高或分化程度越好，說明腫瘤的形態及功能越接近正常組織;分化程度越低，惡性程度越高［31］。有學者發現，腫瘤血管滲透是腫瘤浸潤性生長的主要原因之一，在腫瘤轉移過程中，滋養血管的形成對腫瘤的生物學行為起重要作用［32-33］。在腫瘤生長早期，腫瘤的營養大部分是從附近血管中獲得，而在增加至一定體積后，這種方式無法滿足其營養要求，在此條件下腫瘤細胞會分泌血管生長因子，并誘導出現新生血管。與正常血管相比，新生的血管壁通透性高，對造影劑的攝取量明顯提高。胃癌組織的生物學行為與其分化程度存在一定的相關性，一般情況下分化差則癌細胞生長快，需要的營養多，分泌的血管生長因子多，從而加速了腫瘤血管的生成，在這些新生血管中，大部分為牙狀，且血管直徑也較小。唐皓等［34］研究發現，腫瘤的分化程度和碘含量呈負相關，故可以通過碘含量判定腫瘤的分化程度。董杰等［35］研究發現，腫瘤的分化程度與對應胃癌的能譜參數存在一定相關性，在低分化程度條件下，對應的碘濃度、標準化碘濃度均更高，因此可通過CT 能譜成像來進行腫瘤的分化程度判斷，以更好地滿足臨床需求。

2.3 病理類型及其他 胃癌有很多組織學分型，依據組織結構可劃分為腸型、彌漫型和混合型［36］。世界衛生組織按照組織來源將胃部腫瘤劃分為上皮性、間葉性、淋巴源性和繼發性腫瘤等幾種類型，而胃癌為其中的第一個類型。胃癌可細分為腺癌、腺鱗癌、鱗癌等，各類型的病理特征存在顯著差異［37］。不同病理分型的胃癌，其惡性程度、轉移情況、治療方式及預后等均存在一定差異，因此在進行治療時應根據病理類型選擇合適的治療方式。有研究表明，在胃癌的病理診斷方面，寶石CT 能譜成像技術效果好，具有較高的應用價值［25］。楊璐［38］研究發現，各類胃癌病灶的能譜CT 定量參數水濃度值在動、靜脈期差異無統計學意義，但在動脈期不同病理類型胃癌的碘濃度存在顯著差異。Li 等［39］研究認為，不同病變組織和正常器官的化學結構不同，因而形成了不同的能譜衰減曲線，利用這一原理，可以鑒別不同的胃癌病理類型，分析其中的差異。

能譜CT 除在胃癌分期、分化程度以及病理類型等方面廣泛應用外，還在胃癌的鑒別診斷以及胃癌療效評估等方面得到有效應用。如萬婭敏等［40］的研究表明，能譜CT 在單能量值為51 keV 條件下，胃周動脈的圖像更加清晰，圖像質量明顯優于常規混合能量圖像。在胃周動脈評估方面，能譜CT 檢查所得結果對術前的預估有較高的參考價值，也為手術提供了影像學支持與依據。

3 小 結

雖然能譜CT 進入臨床實踐時間不長，但作為一項全新的技術，其憑借單能量成像、物質的組成與分離、能譜曲線、有效原子序數以及低劑量掃描等多種優勢，有望在胃癌分期、分化程度及病理類型等方面帶來更多定量信息;能譜CT 的出現將CT 診斷從形態學領域帶入功能學領域。隨著技術的不斷進步及經驗的積累，相信能譜CT 將在胃癌及其他腫瘤診斷方面得到廣泛應用，從而更好地為臨床及患者服務。