能譜CT對(duì)胃癌cTNM分期診斷的臨床應(yīng)用研究進(jìn)展

劉 靜，黃寶生

（甘肅中醫(yī)藥大學(xué) 甘肅 蘭州 730000）

胃癌（gastric cancer, GC）產(chǎn)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(jī)制導(dǎo)致的侵襲性腫瘤，發(fā)病率及病死率極高，是全世界范圍內(nèi)共同面對(duì)的難題。據(jù)統(tǒng)計(jì)，胃癌已經(jīng)成為全世界第五大癌癥，第三大死亡常見(jiàn)原因。2018年全球范圍新發(fā)胃癌病例大約有100萬(wàn)，死亡病例約78.3萬(wàn)[1]。中國(guó)胃癌的發(fā)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(shù)病例處于中晚期[3]，五年生存率明顯低于發(fā)達(dá)國(guó)家。

胃癌的治療方法中，手術(shù)仍然是最佳和首選的手段，但其效果取決于術(shù)前的準(zhǔn)確評(píng)價(jià)，多項(xiàng)研究數(shù)據(jù)顯示[4-5]胃癌治療方案的制定、預(yù)后判斷與病灶分期、病理及分型、生物學(xué)行為等多種因素密切相關(guān)。在普及應(yīng)用多層螺旋CT基礎(chǔ)上誕生的能譜CT因其將形態(tài)與功能診斷融為一體，在臨床各大領(lǐng)域的診斷優(yōu)勢(shì)日益突出?，F(xiàn)就能譜CT在胃癌影像學(xué)診斷方面的應(yīng)用及研究進(jìn)展進(jìn)行綜述。

1 能譜CT的原理與優(yōu)勢(shì)

1.1 能譜CT的工作原理

能譜CT利用X線光電效應(yīng)、康普頓效應(yīng)的物理原理，通過(guò)改變探測(cè)器材料，創(chuàng)新性地選用分子結(jié)構(gòu)穩(wěn)定、通透性強(qiáng)、光電轉(zhuǎn)換率高、對(duì)X線響應(yīng)速度最快的寶石樣（gemstone）結(jié)構(gòu)的物質(zhì)作為源材質(zhì)，確保了球管內(nèi)高低兩組能量在超短時(shí)間內(nèi)（＜0.5 ms）瞬時(shí)切換時(shí)能捕捉到穩(wěn)定的信息，從而以更低的輻射劑量帶來(lái)更為清晰精準(zhǔn)的圖像質(zhì)量和多參數(shù)評(píng)價(jià)方法[2]。

1.2 能譜CT的參數(shù)特點(diǎn)

能譜CT采用全新動(dòng)態(tài)變焦球管配合超高速寶石探測(cè)器采集高低兩組能量數(shù)據(jù)后，寶石CT能譜成像（gemstone spectral imaging, GSI）平臺(tái)負(fù)責(zé)采集數(shù)據(jù)的空間能譜解析，瞬間將X線混合能量瞬時(shí)分解成40～140 keV之間純凈連續(xù)的單能量keV圖像及不用衰減形態(tài)的CT能譜曲線、有效原子序數(shù)、基物質(zhì)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(duì)比噪聲比、散點(diǎn)圖來(lái)獲得多種影像學(xué)形態(tài)和功能信息，實(shí)現(xiàn)了疾病診斷和腫瘤分期的多模態(tài)方式，診斷的靈敏度、特異度和準(zhǔn)確性進(jìn)一步提高。

（1）單能量keV圖像：優(yōu)勢(shì)在于可以有效地避免X線平均衰減效應(yīng)產(chǎn)生的CT值漂移，使得CT值測(cè)量更為精準(zhǔn)。且高keV有利于消除常規(guī)CT混合能量產(chǎn)生的硬化偽影，低keV成像可增加組織之間的對(duì)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(zhì)圖像：反映分離后的物質(zhì)密度信息。通常用兩種物質(zhì)吸收系數(shù)的組合表達(dá)某一種特定物質(zhì)的吸收系數(shù)。臨床常用的基物質(zhì)對(duì)是原子序數(shù)跨度大的碘和水。為了減小患者因循環(huán)狀況或掃描時(shí)方案導(dǎo)致的個(gè)體差異，將感興趣區(qū)內(nèi)的碘濃度（iodine concentration, IC）除以同層的腹主動(dòng)脈的碘濃度計(jì)算出標(biāo)準(zhǔn)化的碘濃度（normalized iodine concentration, NIC）。

（3）能譜曲線：反映物質(zhì)能量衰減特征，揭示組織間的同源性、相關(guān)性[6]。每一種物質(zhì)和結(jié)構(gòu)都有所對(duì)應(yīng)的衰減曲線，可以通過(guò)曲線斜率近似、曲線形態(tài)平行或重疊，判斷腫瘤的來(lái)源及轉(zhuǎn)移情況。

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

1.3 能譜CT的優(yōu)勢(shì)

能譜CT以高密度分辨率、高能量分辨率、高理化性質(zhì)的分辨率及功能強(qiáng)大的后處理技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了CT從單參數(shù)分析到組織成分分析、從形態(tài)學(xué)診斷進(jìn)入功能學(xué)診斷的人體能譜成像，集精準(zhǔn)成像、全身低劑量成像、大范圍動(dòng)態(tài)成像于一體，是真正意義上的多參數(shù)成像。在腫瘤的早期探查、病灶的類(lèi)病理診斷、物質(zhì)的定量分析和定性診斷、不同物質(zhì)的分離成像等諸多方面帶來(lái)了全新的應(yīng)用理念及實(shí)用價(jià)值。

1.4 能譜CT的臨床應(yīng)用

能譜CT自2009年問(wèn)世以來(lái)，全新的掃描技術(shù)和強(qiáng)大的后處理分析方法迅速地應(yīng)用于臨床診斷和療效評(píng)價(jià)。國(guó)內(nèi)外諸多研究表明能譜CT多參數(shù)成像在非侵襲性定量測(cè)量及定性評(píng)價(jià)各器官腫瘤類(lèi)型、腫瘤分期、淋巴結(jié)的性質(zhì)、CT血管成像、血管栓塞等方面均顯出巨大的優(yōu)勢(shì)和極高的臨床應(yīng)用價(jià)值。

2 能譜CT在胃癌分期診斷中的應(yīng)用研究

2.1 能譜CT對(duì)胃癌cTNM分期的價(jià)值

最新第八版TNM系統(tǒng)將影像學(xué)檢查納入胃癌診療的cTNM分期，彰顯經(jīng)影像學(xué)途徑對(duì)原發(fā)病灶、淋巴結(jié)、轉(zhuǎn)移臟器進(jìn)行分期系統(tǒng)的重要價(jià)值。能譜CT能夠分辨胃壁不同結(jié)構(gòu)，顯示腫瘤病變對(duì)浸潤(rùn)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(jié)、轉(zhuǎn)移灶的同源性，從而更準(zhǔn)確地判斷腫瘤術(shù)前cTNM分期。相關(guān)研究發(fā)現(xiàn)[8]，胃癌浸潤(rùn)胃壁的深度、淋巴結(jié)有無(wú)轉(zhuǎn)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(jù)腫瘤組織對(duì)胃壁各層次結(jié)構(gòu)的浸潤(rùn)深度不同而定。研究結(jié)果顯示[9]，常規(guī)CT對(duì)胃癌cT分期的準(zhǔn)確率為60%～70%。能譜CT通過(guò)增強(qiáng)掃描不同期相病變區(qū)不同強(qiáng)化幅度及單能量圖像上強(qiáng)化區(qū)累及的胃壁深度推斷腫瘤侵犯程度。有學(xué)者通過(guò)對(duì)50例胃癌患者的研究顯示[10]能譜CT判斷T1～T4各期的準(zhǔn)確率分別為：83%、71%、80%、92%，提示能譜CT較常規(guī)CT在胃癌分期方面的準(zhǔn)確率更高，這與賈勇等[10]研究結(jié)果相符。

腫瘤CT增強(qiáng)時(shí)相的強(qiáng)化方式依賴(lài)于腫瘤血管生成的程度。病理學(xué)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(qiáng)掃描強(qiáng)化方式及特點(diǎn)主要由瘤體MVD及對(duì)比劑充盈的程度和畸形不成熟血管壁的結(jié)構(gòu)所決定。微血管密度計(jì)數(shù)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(jié)轉(zhuǎn)移的發(fā)生率不同，據(jù)相關(guān)研究報(bào)道[12]早期胃癌、進(jìn)展期胃癌淋巴結(jié)的轉(zhuǎn)移率分別約為10%、74.8%。影像學(xué)檢查對(duì)胃癌cN分期主要依據(jù)增大淋巴結(jié)的個(gè)數(shù)而言，常規(guī)CT檢查以淋巴結(jié)短徑≥10 mm為判斷轉(zhuǎn)移的標(biāo)準(zhǔn)。

隨著能譜CT的逐漸應(yīng)用，利用能譜CT多參數(shù)優(yōu)勢(shì)檢出、評(píng)價(jià)胃癌淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移的研究逐年增多，目前較為一致的結(jié)論是能譜CT檢查評(píng)價(jià)胃癌淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移的效果優(yōu)于常規(guī)CT。利用最佳單能量和優(yōu)化能量影像進(jìn)行cN分期，總體準(zhǔn)確度分別提高到82%和85%。

但對(duì)于能譜CT雙期掃描不同期相診斷胃癌淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移的效能結(jié)論不一。龐麗芳等[13]研究結(jié)果為動(dòng)脈期碘濃度測(cè)定對(duì)轉(zhuǎn)移性淋巴結(jié)與非轉(zhuǎn)移性淋巴結(jié)的診斷效能較高，靜脈期無(wú)意義。

2.1.3能譜CT與胃癌cM分期

晚期胃癌主要通過(guò)血行播散轉(zhuǎn)移至周?chē)K器及遠(yuǎn)處器官形成新的病灶。相關(guān)研究顯示[14]，臨床診斷的進(jìn)展期胃癌約50%伴發(fā)腹膜轉(zhuǎn)移。但影像檢查對(duì)胃癌的腹膜轉(zhuǎn)移檢出率較低，常規(guī)CT評(píng)價(jià)腹膜轉(zhuǎn)移的特征有腹膜增厚或伴強(qiáng)化、腹水等多種征象。利用能譜參數(shù)能否提高胃癌腹膜轉(zhuǎn)移的檢出率，檢索國(guó)內(nèi)外文獻(xiàn)相關(guān)報(bào)道甚少。如何應(yīng)用能譜CT對(duì)轉(zhuǎn)移灶進(jìn)行來(lái)源判定及定量分析可作為今后研究領(lǐng)域。

總之，能譜CT的廣泛應(yīng)用可以為胃癌cTNM分期提供新的思路與方法。

3 小結(jié)

能譜CT采用動(dòng)態(tài)變焦球管和超高速寶石探測(cè)器帶領(lǐng)CT進(jìn)入新的功能診斷的領(lǐng)域，為胃癌的早期診斷、病理類(lèi)型評(píng)估、腫瘤分期評(píng)價(jià)、胃周血管侵犯、淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移狀態(tài)、化療療效評(píng)價(jià)等多方面提供了可靠的定量參數(shù)，積累了大量的數(shù)據(jù)背景。隨著科技的迅速發(fā)展、臨床多學(xué)科的相互滲透，相信能譜CT會(huì)對(duì)醫(yī)學(xué)影像學(xué)的發(fā)展開(kāi)拓更為廣闊的空間及應(yīng)用前景。