能譜CT對胃癌cTNM分期診斷的臨床應用研究進展

劉 靜，黃寶生

（甘肅中醫藥大學 甘肅 蘭州 730000）

胃癌（gastric cancer, GC）產生于胃黏膜上皮，是一種由生活方式、遺傳因素、基因突變多種致病機制導致的侵襲性腫瘤，發病率及病死率極高，是全世界范圍內共同面對的難題。據統計，胃癌已經成為全世界第五大癌癥，第三大死亡常見原因。2018年全球范圍新發胃癌病例大約有100萬，死亡病例約78.3萬[1]。中國胃癌的發病率和病死率分別位居所有惡性腫瘤的第二位和第三位[2]，且臨床就診的患者絕大多數病例處于中晚期[3]，五年生存率明顯低于發達國家。

胃癌的治療方法中，手術仍然是最佳和首選的手段，但其效果取決于術前的準確評價，多項研究數據顯示[4-5]胃癌治療方案的制定、預后判斷與病灶分期、病理及分型、生物學行為等多種因素密切相關。在普及應用多層螺旋CT基礎上誕生的能譜CT因其將形態與功能診斷融為一體，在臨床各大領域的診斷優勢日益突出。現就能譜CT在胃癌影像學診斷方面的應用及研究進展進行綜述。

1 能譜CT的原理與優勢

1.1 能譜CT的工作原理

能譜CT利用X線光電效應、康普頓效應的物理原理，通過改變探測器材料，創新性地選用分子結構穩定、通透性強、光電轉換率高、對X線響應速度最快的寶石樣（gemstone）結構的物質作為源材質，確保了球管內高低兩組能量在超短時間內（＜0.5 ms）瞬時切換時能捕捉到穩定的信息，從而以更低的輻射劑量帶來更為清晰精準的圖像質量和多參數評價方法[2]。

1.2 能譜CT的參數特點

能譜CT采用全新動態變焦球管配合超高速寶石探測器采集高低兩組能量數據后，寶石CT能譜成像（gemstone spectral imaging, GSI）平臺負責采集數據的空間能譜解析，瞬間將X線混合能量瞬時分解成40～140 keV之間純凈連續的單能量keV圖像及不用衰減形態的CT能譜曲線、有效原子序數、基物質圖像。能譜CT利用以上四大能譜工具及三大軟件支持：直方圖、最佳對比噪聲比、散點圖來獲得多種影像學形態和功能信息，實現了疾病診斷和腫瘤分期的多模態方式，診斷的靈敏度、特異度和準確性進一步提高。

（1）單能量keV圖像：優勢在于可以有效地避免X線平均衰減效應產生的CT值漂移，使得CT值測量更為精準。且高keV有利于消除常規CT混合能量產生的硬化偽影，低keV成像可增加組織之間的對比度，提高密度分辨率，選擇合適的單能量圖像可有效提升分辨率，利于病變檢出。

（2）基物質圖像：反映分離后的物質密度信息。通常用兩種物質吸收系數的組合表達某一種特定物質的吸收系數。臨床常用的基物質對是原子序數跨度大的碘和水。為了減小患者因循環狀況或掃描時方案導致的個體差異，將感興趣區內的碘濃度（iodine concentration, IC）除以同層的腹主動脈的碘濃度計算出標準化的碘濃度（normalized iodine concentration, NIC）。

（3）能譜曲線：反映物質能量衰減特征，揭示組織間的同源性、相關性[6]。每一種物質和結構都有所對應的衰減曲線，可以通過曲線斜率近似、曲線形態平行或重疊，判斷腫瘤的來源及轉移情況。

（4）有效原子序數，又稱等效原子序數。比如某一元素對X線的吸收系數與某一化合物或者混合物等同，那么該元素的原子序數就是化合物或者混合物的有效原子序數。目前能譜CT對腎結石成分的診斷及治療帶來了新的指導方向[7]。

1.3 能譜CT的優勢

能譜CT以高密度分辨率、高能量分辨率、高理化性質的分辨率及功能強大的后處理技術，實現了CT從單參數分析到組織成分分析、從形態學診斷進入功能學診斷的人體能譜成像，集精準成像、全身低劑量成像、大范圍動態成像于一體，是真正意義上的多參數成像。在腫瘤的早期探查、病灶的類病理診斷、物質的定量分析和定性診斷、不同物質的分離成像等諸多方面帶來了全新的應用理念及實用價值。

1.4 能譜CT的臨床應用

能譜CT自2009年問世以來，全新的掃描技術和強大的后處理分析方法迅速地應用于臨床診斷和療效評價。國內外諸多研究表明能譜CT多參數成像在非侵襲性定量測量及定性評價各器官腫瘤類型、腫瘤分期、淋巴結的性質、CT血管成像、血管栓塞等方面均顯出巨大的優勢和極高的臨床應用價值。

2 能譜CT在胃癌分期診斷中的應用研究

2.1 能譜CT對胃癌cTNM分期的價值

最新第八版TNM系統將影像學檢查納入胃癌診療的cTNM分期，彰顯經影像學途徑對原發病灶、淋巴結、轉移臟器進行分期系統的重要價值。能譜CT能夠分辨胃壁不同結構，顯示腫瘤病變對浸潤深度及病變鄰近胃漿膜面是否受累，利用能譜工具分析腹腔淋巴結、轉移灶的同源性，從而更準確地判斷腫瘤術前cTNM分期。相關研究發現[8]，胃癌浸潤胃壁的深度、淋巴結有無轉移等因素決定了患者生存率的高低。

2.1.1能譜CT與胃癌cT分期

cT分期依據腫瘤組織對胃壁各層次結構的浸潤深度不同而定。研究結果顯示[9]，常規CT對胃癌cT分期的準確率為60%～70%。能譜CT通過增強掃描不同期相病變區不同強化幅度及單能量圖像上強化區累及的胃壁深度推斷腫瘤侵犯程度。有學者通過對50例胃癌患者的研究顯示[10]能譜CT判斷T1～T4各期的準確率分別為：83%、71%、80%、92%，提示能譜CT較常規CT在胃癌分期方面的準確率更高，這與賈勇等[10]研究結果相符。

腫瘤CT增強時相的強化方式依賴于腫瘤血管生成的程度。病理學研究顯示[11]胃癌惡性程度愈高，血管生成愈活躍。腫瘤在增強掃描強化方式及特點主要由瘤體MVD及對比劑充盈的程度和畸形不成熟血管壁的結構所決定。微血管密度計數升高，腫瘤病灶攝碘率增加，TNM分期隨之上升。

2.1.2能譜CT與胃癌cN分期

不同T分期的胃癌淋巴結轉移的發生率不同，據相關研究報道[12]早期胃癌、進展期胃癌淋巴結的轉移率分別約為10%、74.8%。影像學檢查對胃癌cN分期主要依據增大淋巴結的個數而言，常規CT檢查以淋巴結短徑≥10 mm為判斷轉移的標準。

隨著能譜CT的逐漸應用，利用能譜CT多參數優勢檢出、評價胃癌淋巴結轉移的研究逐年增多，目前較為一致的結論是能譜CT檢查評價胃癌淋巴結轉移的效果優于常規CT。利用最佳單能量和優化能量影像進行cN分期，總體準確度分別提高到82%和85%。

但對于能譜CT雙期掃描不同期相診斷胃癌淋巴結轉移的效能結論不一。龐麗芳等[13]研究結果為動脈期碘濃度測定對轉移性淋巴結與非轉移性淋巴結的診斷效能較高，靜脈期無意義。

2.1.3能譜CT與胃癌cM分期

晚期胃癌主要通過血行播散轉移至周圍臟器及遠處器官形成新的病灶。相關研究顯示[14]，臨床診斷的進展期胃癌約50%伴發腹膜轉移。但影像檢查對胃癌的腹膜轉移檢出率較低，常規CT評價腹膜轉移的特征有腹膜增厚或伴強化、腹水等多種征象。利用能譜參數能否提高胃癌腹膜轉移的檢出率，檢索國內外文獻相關報道甚少。如何應用能譜CT對轉移灶進行來源判定及定量分析可作為今后研究領域。

總之，能譜CT的廣泛應用可以為胃癌cTNM分期提供新的思路與方法。

3 小結

能譜CT采用動態變焦球管和超高速寶石探測器帶領CT進入新的功能診斷的領域，為胃癌的早期診斷、病理類型評估、腫瘤分期評價、胃周血管侵犯、淋巴結轉移狀態、化療療效評價等多方面提供了可靠的定量參數，積累了大量的數據背景。隨著科技的迅速發展、臨床多學科的相互滲透，相信能譜CT會對醫學影像學的發展開拓更為廣闊的空間及應用前景。