双能量CT对胃癌的应用现状及应用前景

安岁萌，魏升，袁漳辰，黄明刚，张艳

（1.西安医学院，陕西 西安；2.中南大学湘雅医学院，湖南 长沙；3.陕西省人民医院CT室，陕西 西安）

0 引言

胃癌是消化道最常见的恶性肿瘤，全球超过70%的胃癌新发病例位于发展中国家，约50%发生在亚洲东部，主要集中在中国[1]。胃癌的预后较差，其预后与肿瘤的TNM分期、病理类型、分化程度、有无浆膜侵犯、淋巴结转移以及肿瘤微血管密度（Microvascular Density，MVD）息息相关[2-3]。

传统CT主要通过观察胃壁厚度的改变、胃周脂肪组织密度的改变及胃周淋巴结大小数目等形态学变化进行TNM 分期及疗效评估，具有一定的局限性和主观性。目前，反映器官代谢的功能影像技术在肿瘤诊断及治疗反应评估领域的应用引起学界越来越多的关注。双能量CT（Dual Energy Computed Tomography，DECT）是含有两个X射线管和两个探测器的技术装置。与单一能量成像相比，DECT的成像方式截然不同，它是通过设置双X射线管和相对的探测器以两种不同的能量运作，或通过使用单个X射线管和探测器同时快速切换两种不同的能量，从而获得更多有关组织的信息。

本文将从胃癌的检出、TNM分期以及疗效评估三方面阐述双源CT对胃癌的应用现状及应用前景。

1 DECT在胃癌检出方面的优势

DECT通过一次双能量扫描直接生成虚拟平扫图像，省略一次CT平扫，使辐射剂量下降19%左右[4]。DECT能够在降低辐射剂量的同时，提高碘与软组织的对比度，获得的单能量图像在保证图像质量的同时显著提高早期胃癌病灶的SNR，有利于早期胃癌的检出[5]。国内研究表明[6-7]胃癌与正常胃壁的动脉期和静脉期能谱曲线均呈下降型，而胃癌病灶对应的能谱曲线更为陡直，即斜率的绝对值更大，且两者在 40～70kev 时差异较大。因此，通过绘制能谱曲线可鉴别正常胃壁与胃癌病灶。

Du等人发现[8]分化越差的肿瘤微血管密度越高，即IC值越 高。动 脉 期 碘 浓 度 值（Arterial Iodine Concentration，AIC）反映胃癌血供和毛细血管密度，而门静脉期碘浓度值（Portal Iodine Concentration，PIC）是评价血液供应平衡的指标，反映造影剂在组织间隙的浓度[9]。标准化碘浓度（Normalized Iodine Concentration，nIC）是病灶碘浓度与同层主动脉碘浓度的比值，是用于分析CT中造影剂累积量的定量新指标，避免了造影剂总剂量、个体循环差异等影响，客观反映了实际IC。CHEN等人[10]研究发现AIC与早期胃癌微血管密度显著相关，PIC与进展期胃癌微血管密度显著相关，且nIC在不同组织学分级间存在明显差异。另一研究报道[11]，与中高分化胃腺癌相比，低分化胃腺癌的nIC值明显升高。国内研究发现[12]，不同病理类型的胃癌在不同 KeV值下的衰减程度不同，低分化腺癌组能谱衰减曲线斜率的绝对值稍高于中高分化腺癌组，两者的动静脉期斜率差异具有明显统计学意义。因此，通过测量胃癌能谱曲线斜率及nIC可初步判断胃腺癌病理分化程度。

2 DECT在胃癌TNM分期方面的优势

CT是术前评估淋巴结转移的首选方法，普通CT通过淋巴结大小、形状、数目及强化程度评估是否存在淋巴结转移。近年来，DECT利用物质识别和量化在对淋巴结的鉴别中凸显出一定优势。研究[13]发现，与传统CT相比，DECT能够提高密度分辨率，优化显示对比度较低的结构，在检测淋巴结转移方面更具优势。有学者提出[14]，转移组淋巴结nIC明显高于非转移组，且得出nIC=0.47mg/mL作为诊断转移性淋巴结的阈值。 另一研究表明[15]，在70KeV的单能量图像上，淋巴结CT值/胃癌CT值比值≥0.785时，诊断转移性淋巴结的敏感性和特异性分别为83.1%和76.0%。若转移淋巴结与胃癌为同源组织，DECT能够利用物质特有的X线吸收特性绘制出走形一致的单能量曲线。因此，DECT双能量成像技术可敏感识别感兴趣区的碘剂分布充填情况，测量碘浓度及绘制单能量曲线，发现普通CT无法发现的微小转移灶，进一步精确肿瘤N分期。

DECT对T分期的准确率及敏感度均高于常规CT[16]，对于T3、T4期肿瘤，粘膜外脂肪组织的nIC在动脉期与门脉期均有统计学意义，说明DECT可以识别粘膜外脂肪组织是否受侵犯。YANG等人[17]用DECT测量肿瘤相邻的胃周脂肪组织中碘浓度检测浆膜是否受侵犯，该研究发现， T4a期胃癌胃周脂肪组织中的碘浓度显著高于T1-3期肿瘤，高碘含量可能与T4a期癌症患者的胃周脂肪组织中灌注增加有关，由于肿瘤侵袭或浆膜完整性的破坏引起恶性细胞膜渗漏所致；将0.25mg/mL和0.45mg/mL作为动脉期和门静脉期周围脂肪组织的碘含量阈值判断肿瘤T4a分期。因此，DECT可以通过量化胃周脂肪组织内的碘含量，更准确地检测T4a期胃癌，作为区分T4a期胃癌与较早期胃癌是新颖准确的临床方法。

3 DECT在疗效评估中的价值

目前，新辅助化疗在肿瘤综合治疗中处于重要地位，尤其在进展期胃癌中的疗效日益提高。由于个体差异对新辅助化疗药物的敏感性不同，早期了解患者对化疗药物的反应可有效避免不恰当的治疗、调整治疗方案具有重要的作用。经细胞毒性药物或曲妥珠单抗治疗进展期胃癌后，虽然病灶体积可能不会发生明显变化，但病灶会有明显的衰减变化。研究表明[18]，与化疗前相比，化疗后的能谱CT参数值明显降低，化疗有效组的nIC差值明显高于无效组，且动脉期差异最明显。化疗前后碘浓度差值能帮助预测晚期胃癌患者新辅助化疗后原发病变的病理性消退，此外，化疗前后碘浓度差值可能是新辅助化疗后胃癌患者无进展生存时间（PFS）潜在有价值的预测参数之一[19]。与治疗相关的瘤内出血难以避免，这会影响肿瘤衰减的评估，DECT碘图是一个比衰减更稳健的参数，它不受肿瘤内出血的影响，可以用来评估瘤内的碘造影剂含量。DECT可以作为评估病变灌注的潜在替代技术，腹部DECT碘图能提供相当于灌注参数（如BF）的定量成像生物标记物[20]。与CT灌注相比患者放射线暴露减少，从而克服了CT灌注的重要局限性。

4 总结与展望

综上所述，DECT为胃癌的临床诊断开拓了新领域，实现了形态学与功能学的结合，为术前影像学诊断及术后评估疗效提供了定量信息。虽然已有研究表明，胃腺癌在双能量CT上的碘浓度高于正常胃壁，且随着分化程度的降低，IC与NIC呈升高趋势，但仍没有一个准确的界值诊断不同分化程度的胃腺癌。DECT对实质脏器的研究较多，部分研究结果是否适用胃癌有待研究。通过测量胃周脂肪组织及淋巴结碘浓度判断TNM分期，可能会受到炎症因素的影响，且当胃周淋巴结广泛坏死时，影响测量结果。目前对于化疗疗效的研究只评估原发灶而不涉及淋巴结，应进行进一步的研究综合评估新辅助化疗的疗效。