潘召城綜述 林曉珠 陳克敏審校

從2008年能譜CT問世以來，國內(nèi)外的影像工作人員對此進(jìn)行了大量的基礎(chǔ)和臨床研究，目前，包括圖像優(yōu)化、斑塊分析、物質(zhì)分離等技術(shù)已經(jīng)大量地應(yīng)用在臨床工作中。同時，以能譜CT多參數(shù)分析及圖像優(yōu)化功能為基礎(chǔ)，在疑難疾病的診斷、“異病同影”間的鑒別診斷、腫瘤分期等領(lǐng)域也開展了許多的研究。本文就能譜CT在腹部實質(zhì)性臟器腫瘤及腫瘤相關(guān)病變中的應(yīng)用做一綜述。由于脾臟和腎上腺腫瘤的能譜CT研究還比較少，故在此主要討論肝臟、胰腺和腎臟這三個臟器上的應(yīng)用。

能譜CT成像技術(shù)

X線通過物質(zhì)的衰減能夠客觀反映X線的能量，所產(chǎn)生的光電效應(yīng)與康普頓效應(yīng)共同決定了物質(zhì)的衰減曲線。任何物質(zhì)都有其特征性的X線吸收曲線，而物質(zhì)的衰減曲線在除K峰以外的區(qū)域均呈線性關(guān)系，而且這種吸收曲線能夠用兩個能量點來完整表達(dá)。利用兩種不同能量的X線進(jìn)行成像時，就有可能確定一個吸收曲線，繼而確定這個吸收曲線所對應(yīng)的物質(zhì)。因此就可以選擇兩種物質(zhì)作為基物質(zhì)進(jìn)行物質(zhì)分離成像，這就是能譜CT成像的物理基礎(chǔ)?，F(xiàn)階段能譜CT成像主要依靠單源瞬時kVp切換技術(shù)實現(xiàn)。單一球管在＜0.5ms的時間內(nèi)完成高-低電壓（140kVp和80kVp）的瞬時切換，產(chǎn)生在時空上完全匹配的雙能數(shù)據(jù)，并且在同一時刻，探測器接收到來自同方向的兩種不同能量信息，以此為基礎(chǔ)實現(xiàn)數(shù)據(jù)空間能譜解析。最后通過相應(yīng)的重建引擎和能譜分析軟件，即可實現(xiàn)包括基物質(zhì)成像、單能量圖像、能譜曲線、判斷化合物的有效原子序數(shù)等在內(nèi)的多項應(yīng)用，為診斷提供更多信息[1]。

能譜CT在肝臟腫瘤中的應(yīng)用

1. 優(yōu)化圖像質(zhì)量，提高病變檢出率

能譜CT的應(yīng)用首先體現(xiàn)在圖像質(zhì)量的優(yōu)化上，并以此提高肝臟病變的檢出。Cui等人對比分析了100例患者混合能量CT及單能量CT的圖像，發(fā)現(xiàn)與混合能量圖像相比，70keV圖像對于腹部臟器的對比噪聲比較前者提高13.8%～24.7%[2]。日本學(xué)者Yamada等[3]的研究結(jié)果顯示，70keV單能量圖像對于肝實質(zhì)具有最低的噪聲，并且提供較高的對比噪聲比，有利于門脈期乏血供肝轉(zhuǎn)移瘤的檢出和診斷。Lu等[4]的研究結(jié)果也發(fā)現(xiàn)，40～70keV單能量圖像用于觀察肝臟小結(jié)節(jié)對比噪聲比最高，能提高小肝癌的檢出率，同時不會對圖像的整體質(zhì)量造成影響。而葉曉華等[5]對42例共104個病灶（肝細(xì)胞癌14例共23個病灶，肝轉(zhuǎn)移瘤12例共56個病灶，肝血管瘤16例共25個病灶）進(jìn)行了能譜CT三期掃描（動脈期、門靜脈期、延遲期），分析對比所獲得的70keV和140kVp圖像，發(fā)現(xiàn)除在動脈期肝轉(zhuǎn)移瘤、動脈期肝血管瘤2組圖像上的檢出率相同外，不同腫瘤在不同期相上70keV圖像的檢出率均較140kVp高，以小病灶（＜1cm）檢出率增高最為明顯。

2. 肝內(nèi)病灶定性與鑒別

肝臟是惡性腫瘤轉(zhuǎn)移的常見臟器，轉(zhuǎn)移性肝癌的發(fā)病率接近或僅次于原發(fā)性肝癌。臨床上，腫瘤有無肝臟轉(zhuǎn)移對于腫瘤的分期十分重要，決定了患者治療的選擇。然而由于轉(zhuǎn)移性肝癌的CT表現(xiàn)多種多樣，有時與肝內(nèi)其他病變難以區(qū)分，在這方面，能譜CT能提供給我們更多的信息。肝內(nèi)的低密度囊性病灶，通常被認(rèn)為是良性的肝囊腫，但部分轉(zhuǎn)移性肝癌，尤其是胃腸道腫瘤出現(xiàn)肝臟轉(zhuǎn)移時，也可表現(xiàn)為囊性，與良性肝囊腫相似。傳統(tǒng)CT對于兩者之間的鑒別主要是觀察病灶囊壁厚薄是否均勻、有否強(qiáng)化，形態(tài)是否規(guī)則等，有時鑒別比較困難。短期內(nèi)的增強(qiáng)CT隨訪或MRI檢查可能能對其定性有所幫助，但增加了醫(yī)療費用及患者所承受的放射線劑量。能譜CT碘基圖像能很好顯示病灶在增強(qiáng)后的碘濃度，融合單能量圖像后形成的偽彩圖像能更直觀地觀察囊壁及囊內(nèi)病灶的強(qiáng)化程度，并以此判斷囊性病灶性質(zhì)[6]。此外，還可以在懷疑轉(zhuǎn)移的病灶及腫瘤原發(fā)灶上分別放置ROI，利用直方圖及能譜曲線觀察兩者圖形，比較病灶能譜曲線是否同源，以此判斷病灶性質(zhì)[7]。海綿狀血管瘤是肝臟最常見的良性腫瘤，多在體檢中發(fā)現(xiàn)，通常并不引起臨床癥狀，亦不需要臨床干預(yù)。肝臟海綿狀血管瘤有時需要與肝細(xì)胞肝癌進(jìn)行鑒別。呂培杰等人對49例共65個病灶進(jìn)行了能譜CT雙期掃描（動脈晚期和門脈期），其中21例為海綿狀血管瘤，9例為伴有肝硬化的肝癌，另19例為非肝硬化背景下的肝癌。利用能譜掃描多參數(shù)分析及均一化碘濃度，對血管瘤和伴有肝硬化的肝癌的鑒別敏感度和特異度分別達(dá)到97%和100%，且在與非肝硬化背景下的肝癌的鑒別時，其敏感度、特異度達(dá)亦到93%和92%[8]。

3. CT門靜脈成像和門靜脈栓塞性質(zhì)的鑒別

CT成像是門靜脈顯像中最重要的手段之一。由于其無創(chuàng)性、高分辨率、多角度全面顯像等特點，在肝癌術(shù)前術(shù)后評估、肝硬化門脈高壓癥、門靜脈先天變異和門靜脈瘤等領(lǐng)域應(yīng)用廣泛[9]。但由于CT門靜脈成像為靜脈期圖像，圖像質(zhì)量受多種因素影響，有時門靜脈與肝實質(zhì)及肝外軟組織間的反差較小，不利于血管的觀察。盡管增加對比劑劑量及加快注射速率可以提高動脈血管成像質(zhì)量，但對門靜脈圖像的改善不明顯。而能譜CT技術(shù)的結(jié)合可以在一定程度上解決這一問題。趙麗琴等[10]對45例肝硬化門靜脈高壓患者行能譜CT掃描，結(jié)果顯示單能量圖像可以顯著提高肝內(nèi)、外門靜脈的顯示和圖像質(zhì)量，其中50keV單能量圖像的對比噪聲比較混合能量提高約120%～150%。此外，能譜CT還能對門靜脈內(nèi)栓子性質(zhì)進(jìn)行分析鑒別，這對于肝癌患者的術(shù)前評估十分重要。Qian等[11]對16例門靜脈血栓和44例門靜脈癌栓患者進(jìn)行了CT能譜掃描，研究發(fā)現(xiàn)門靜脈癌栓的絕對碘濃度和相對碘濃度均高于門靜脈血栓的測值，能譜CT對于兩者之間鑒別的敏感度和特異度最高可達(dá)到100%和91.7%。

能譜CT在胰腺腫瘤中的應(yīng)用

1. 胰島素瘤的診斷和定位

胰島素瘤是胰腺神經(jīng)內(nèi)分泌功能性腫瘤中最常見的一種，其發(fā)病率約（1～4/）10萬。腫瘤體積常常較小，一般在1～2cm左右，但即使很小的胰島素瘤就能引起明顯的低血糖癥狀，繼而引發(fā)低血糖昏迷等嚴(yán)重并發(fā)癥，而手術(shù)切除是唯一可以治愈的手段。由于胰島素瘤大部分為良性，在手術(shù)方式的選擇上要求盡量做到切除病灶而保留正常胰腺組織，因此術(shù)前準(zhǔn)確定位尤為重要。鑒于腫瘤通常較小，其影像表現(xiàn)又多種多樣，傳統(tǒng)CT在胰島素瘤的定位上比較困難，而能譜CT多參數(shù)圖像的聯(lián)合診斷能更好地檢出病灶。Lin等分別對21例（23個病灶）和14例（16個病灶）進(jìn)行了能譜CT和普通混合能量CT雙期掃描，結(jié)果顯示能譜CT掃描結(jié)合單能量圖像及碘基圖像，對胰島素瘤的檢出率達(dá)到95.7%，高于傳統(tǒng)混合能量CT檢出率（68.8%）[12]。在此基礎(chǔ)上張靜等對30例胰島素瘤患者能譜CT雙期掃描圖像進(jìn)行了回顧性分析，發(fā)現(xiàn)動脈期圖像對胰島素瘤的診斷價值高于門靜脈期圖像，動脈期能譜CT多參數(shù)圖像對胰島素瘤的檢出率可達(dá)到96.7%，與之前Lin等的研究結(jié)果相一致[13]。

2. 寡囊型漿液性囊腺瘤和黏液性囊性腫瘤的鑒別

囊性腫瘤是一大類常見的胰腺腫瘤，約占所有胰腺腫瘤的15%。其中又分為漿液性囊性腫瘤、黏液性囊性腫瘤和導(dǎo)管內(nèi)乳頭狀黏液性腫瘤。漿液性囊性腫瘤一般少有臨床癥狀，多由體檢發(fā)現(xiàn)，包括漿液性微囊腺瘤、寡囊型/大囊型漿液性囊腺瘤和其他少見類型。由于黏液性囊性腫瘤侵襲性較強(qiáng)，生物學(xué)行為更偏向惡性腫瘤，而漿液性囊腺瘤則大多為良性，因此在臨床處置上有所區(qū)別，準(zhǔn)確的術(shù)前診斷對于臨床治療方案的制訂有指導(dǎo)作用。寡囊型漿液性囊腺瘤（SOA）與黏液性囊性腫瘤（MCNs）影像學(xué)表現(xiàn)相似，應(yīng)用傳統(tǒng)CT難以做到術(shù)前準(zhǔn)確鑒別。林曉珠等人回顧性分析了27例胰腺囊性腫瘤，其中15例為SOA，12例為MCNs，發(fā)現(xiàn)在低能量水平上，SOA的CT值明顯低于MCNs，在40keV水平上，動脈期SOA與MCNs的平均CT值為36±13和62±23，門脈期分別為43±14和61±25，經(jīng)統(tǒng)計學(xué)檢驗證實兩者具有差異具有顯著性。同時，將CT能譜成像定量指標(biāo)與傳統(tǒng)的臨床指標(biāo)相結(jié)合，判別分析結(jié)果顯示樣本回代符合率高（100%）,所得的判別函數(shù)具有很高的判斷能力，在兩種腫瘤的鑒別上有重要價值[14]。

能譜CT在腎臟腫瘤中的應(yīng)用

復(fù)雜囊腫與腎細(xì)胞癌的鑒別：

腎臟囊性病變是最為常見的腎臟病變之一，絕大部分的腎囊腫不引起任何癥狀，CT表現(xiàn)為邊界清楚、邊緣光滑的薄壁類圓形低密度囊性灶。其內(nèi)密度均勻，CT值通常在-10～20HU之間，增強(qiáng)后不強(qiáng)化。少部分囊腫因內(nèi)部出血、感染、炎癥、缺血等原因形成復(fù)雜性腎囊腫，此時則需要與腎癌相鑒別，而病灶的強(qiáng)化程度則是鑒別的要點。能譜CT碘基圖像可準(zhǔn)確地發(fā)現(xiàn)病灶內(nèi)的碘物質(zhì)含量，靜脈團(tuán)注含碘對比劑后，復(fù)雜性囊腫因無對比劑進(jìn)入，故在碘基圖上為低密度，而腎癌則因有其強(qiáng)化表現(xiàn)為高密度。Kaza等人對腎臟病變的增強(qiáng)進(jìn)行了能譜CT定量研究，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，將病灶內(nèi)碘濃度閾值設(shè)為2mg/cm3，對于病灶有否強(qiáng)化的判斷準(zhǔn)確性最高，其相對的靈敏度、特異度和準(zhǔn)確度達(dá)到90%、93.7%和92.8%[15]，從而更準(zhǔn)確地判斷腎臟病變的強(qiáng)化情況，有助于一部分復(fù)雜囊腫和腎癌之間的鑒別。

以上是能譜CT在腹部實質(zhì)性臟器腫瘤病變中的一些應(yīng)用。除此之外，我國學(xué)者還利用能譜CT平臺開展了腎癌分期、肝癌分期的初步研究，但由于病例較少，尚缺乏明確的結(jié)論。相信在不久的將來，隨著CT能譜成像技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展和普及，能譜CT會越來越多地應(yīng)用到臨床工作中，為腫瘤的早期診斷與鑒別診斷提供更多有益的幫助。