文章刊于
中华肝脏外科手术学电子杂志，，8（5）：-.
作者：郭磊1于莺2郭卫星1程树群1
作者单位：海军军医医院肝外六科1，影像科2
专家简介
程树群，主任医师、教授、博士研究生导师，现任海军军医医院肝外六科主任、第二军医大学门静脉癌栓专病诊治中心主任。兼任中国医师协会肝癌专业委员会副主任委员兼总干事，中国医师协会肝癌专业委员会门静脉癌栓多学科诊治专业委员会主任委员，中华医学会外科学分会肝脏外科学组青年委员，上海市疾病控制中心肝癌防治专业委员会副主任委员，全国肝癌合并癌栓诊治研究协作组组长，国际肝癌协会（ILCA）会员，欧洲肝病协会（EASL）会员，国际转化医学协会（ISTM）会员等。担任《中华肝脏外科手术学电子杂志》等多种杂志编委。主编《肝癌门静脉癌栓治疗》，参编专著10部，授权发明专利10项。发表国内外论文余篇。以第一责任人承担国家杰出青年基金、国家自然科学基金重点项目、国家科技部“十二五”肝炎肝癌重大专项、“”项目子课题等项目十余项。作为核心成员获年首届国家科技进步创新团队奖。以第一完成人获上海市科技进步奖一等奖1项，上海市科技进步奖二等奖1项和上海市医学科技奖二等奖1项。教育部长江学者特聘教授，国务院特殊津贴获得者，国家杰出青年基金获得者，国家百千万人才工程“有突出贡献青年专家”，上海市医学领军人才。
能谱CT是新近开发的新型CT检查技术，通过采用瞬时双千伏峰值（kilovoltspeak，kVp）扫描技术，使高压发生器能在很短的时间内进行80kVp和kVp的能量瞬时转换，获得更多具有定量参数图像的成像技术。与常规螺旋CT扫描相比较，能谱CT扫描具有多参数、能定量、辐射少等特点，目前在临床诊治中逐步开始应用。本文着眼于能谱CT在原发性肝癌（肝癌）诊治领域的应用，通过对其特点的总结，以期对能谱CT的应用场景形成更加全面的认识，更好地帮助临床医师进行诊断及指导治疗的选择。
一、能谱CT的特点及优势
CT成像技术应用甚广，其原理主要是通过计算X线能量通过物质的衰减来成像。相比常规CT，能谱CT由于其瞬时能力切换技术的应用，可将原本混合能量产生的图像解析为40～千电子伏特（kiloelectronvolt，keV）共组不同能量的单能量图像，并在此基础上获得能谱keV衰减曲线用于辅助诊断。除了单能量成像，能谱CT成像技术还能将X线衰减系数转化为具有同样衰减特性的两种基物质的密度，这一过程就是物质分离。能谱CT常将人体广泛分布的水及用于造影剂的碘作为基物质，因此水基图像及碘基图像也是能谱CT定量分析的一个重要参数。碘基图可用于进行感兴趣区域碘含量的测定，能谱CT可敏感地发现碘造影剂对病灶的填充情况，能更好地对肿瘤活性、边界等进行判断，而且即使是少量碘剂进入病灶，亦可灵敏反应其强化情况[1]。此外能谱CT能有效地去除硬化伪影和金属伪影，提高图像质量，有助于准确地对被伪影所影响的肿瘤活性进行判断[2]。因为探测器材料的革新，能谱CT图像采集效率远优于普通螺旋CT，结合自适应迭代重建技术，在保证成像质量同时，也减少了扫描剂量，降低患者单次检查所接受的辐射剂量[3-4]。综上可知，相比常规CT成像，能谱CT具有明显的优势，其多参数、定量分析的特点有更大的应用范围。二、在肝癌诊断方面的优势
1.早期诊断：肝癌起病隐匿，预后较差，早期诊断对治疗方案选择及预后有重要的影响。然而肝癌在发展过程中因组织分化程度、血供不同，影像学表现存在较大差异。常规CT进行诊断时，某些肝脏病灶可呈现不典型表现，尤其是小肝癌病灶，可在增强扫描时呈现均匀强化的特点，即使进行多期增强扫描，仍不能获得较高的特异度和敏感度。而对于一些乏血供病灶等不典型病灶，在增强扫描呈现出不强化或不显著强化，也增加了早期诊断的难度。与常规CT成像相比较，能谱CT成像可生成低噪声、高成像质量的单能量图像，可提高不典型肝癌病灶与正常肝实质的对比度，尤其在不典型肝癌的诊断准确率方面有较大提升[5]。同时结合碘基成像表现，定量对病灶强化进行判断，具有为不典型肝癌提供定量诊断的优势。胡兴和和王渝[6]通过对不同能量的图像成像最优噪声比（contrast-to-noiseratio，CNR）绘制曲线以获得成像质量最高的单能量图像能提高小肝癌患者的检出率，检出结节数增长了18.1%。叶晓华等[7]也发现70keV单能量图像可显著改善肝脏图像质量，结合能谱CT另一成像模式——碘基图像有助于发现动脉期扫描增强不明显、碘剂沉积少的早期癌结节，提高对早期占位诊断的敏感度。Lv等[8]为找到提高小肝癌诊断率的最佳图像质量，采用能谱CT单能量图像组合融合方式，发现CNR最高时的最佳单能量图像与图像噪声比最低时的70keV图像进行融合后获得融合图像可在提高总体图像质量，同时亦提高小肝癌的诊断率。2.鉴别诊断：对于肝脏占位的良恶性诊断是指导肝脏占位性病变治疗的重要环节。其中不典型恶性肿瘤通过常规CT无法与良性肿瘤进行准确鉴别。徐明哲等[9]研究发现常规CT的混合能量成像无法对肝癌与异常灌注灶进行区分，引入能谱CT曲线斜率参数后，可将不典型小肝癌与背景肝、不典型小肝癌与异常灌注灶进行良好区分。高回春等[10]则比较了肝癌与肝脓肿的能谱CT成像，分别测量动脉期和门静脉期病灶实性成分、坏死囊变区、正常肝组织和腹主动脉的碘浓度和水浓度，并计算标准化碘浓度（normalizediodineconcentration，NIC）和病灶与正常肝组织碘浓度比值（lesion-to-normalhepatictissueratio，LNR），结果发现鉴别肝癌和肝脓肿的最佳能谱定量参数为动脉期碘浓度比值LNR，其阈值设定为1.53时，鉴别两者的敏感度和特异度分别达%和92%。局灶性结节性增生（focalnodularhyperplasia，FNH）因在常规CT增强扫描中表现为富血供病变，常与肝癌混淆。Yu等[11]采用能谱CT对两者进行了比较，发现肝癌动脉期和门静脉期的NIC，病灶与正常肝组织LNR和病灶动脉期与静脉期碘浓度的差异值（iodineconcentrationdifference，ICD）均低于FNH，可作为补充鉴别肝癌与局灶性增生的重要定量参考标准。肝脏上皮样血管平滑肌脂肪瘤与肝富血供肿瘤常难以鉴别，Yu等[12]分析43例肝癌和肝平滑肌脂肪瘤患者，发现前者NIC和LNR明显低于后者，可对两种疾病进行定量鉴别诊断。Lv等[13]比较了小肝血管瘤与小肝癌的成像特征，认为能谱CT增加了鉴别小肝血管瘤与肝癌的敏感度。肝脏原发病灶与转移性病灶的鉴别也是常规CT的难点。杨璐等[14]对肝微小转移瘤与肝小囊肿进行了鉴别分析，发现肝微小转移瘤的能谱曲线斜率明显大于肝脏小囊肿，而平均碘（水）浓度、水（碘）浓度及有效原子序数均较肝脏小囊肿有明显升高。段海峰等[15]对小囊肿与小转移瘤进行能谱成像分析比较，发现能谱CT的单能量图像、能谱曲线的斜率、有效原子序数脂物质定量分析和脂基质图像定量参数可有效区分肝小囊肿及小转移瘤。杨传红等[16]对16例肝细胞癌和15例肝转移瘤进行了三期能谱图像分析，比较了肝细胞癌与肝转移瘤、肝细胞癌肝内转移灶与肝转移瘤的能谱参数后发现，肝细胞癌门静脉期单能量图CT值、碘浓度值、有效原子序数方面均明显高于肝转移瘤，同时肝细胞癌肝内转移灶与转移瘤之间定量参数也存在巨大差异，呈现不同能量特点，可用于指导鉴别分析。郭浩等[17]研究结果显示，在单能量成像基础上，通过对肝脏小转移瘤、小血管瘤及小肝癌病灶的能谱曲线存在明显差异，可将能谱曲线作为鉴别病变性质的手段。三、对肝癌疗效评估
CT常为肝癌治疗后评估肿瘤活性的常规手段，通过对CT成像上碘油沉积的分布范围及肿瘤区域的强化等指标对术后肿瘤是否存在作出判断。作为常用的肝癌治疗手段之一，TACE患者在治疗时可在局部区域形成碘化油沉积，同时局部血管也会因栓塞产生血流动力学改变。这些因素可导致常规CT用于治疗后评估存在准确性降低。Zhou等[18]在采用兔肝移植瘤模型的对肿瘤新生血管的研究中发现，能谱CT的碘基物质分离技术可对肝肿瘤的血管形成和血流动力学信息进行准确判断，这一定程度上可规避常规CT检查的弊病，更加准确地进行介入治疗后肿瘤活性的判断。郑健辉等[19]也通过能谱CT碘基图等参数对TACE术后肿瘤血供进行比较准确的判断，指导临床。王军和沈加林[20]比较了肝癌TACE治疗前后的能谱CT图像特征发现，病灶区域的标准化碘浓度和碘浓度比率可反映治疗疗效，可用于评估治疗后活性。刑古生等[21]通过能谱CT碘含量参数对TACE术后患者进行了随访评估，对残留肿瘤组织、凝固坏死组织的比较发现，能谱CT碘含量变化具有良好的介入后随访价值。肝癌局部消融也广泛用于肝癌治疗。虽然在肿瘤治疗中，微创消融可达到使肿瘤完全坏死的目的，但也有研究发现常规CT影像提示的完全坏死并不能与肿瘤的生物学活性完全一致，采用常规CT对残余肿瘤检出率偏低，影响了后续治疗。而能谱CT作为定量检测技术，能更准确评估消融治疗后活性及炎症水肿区域，指导后续治疗[22]。药物治疗也是肝癌治疗的常用手段之一。常用的评估药物疗效标准是对影像学检查中可见的实体瘤进行测量，通过形态学变化评估疗效，但形态学改变需要长时间观察。能谱CT成像碘基础对碘分布特别敏感，对肿瘤内新生血管改变所引起的肿瘤血供变化及灌注改变有较高的敏感度，可更早期评估药物治疗疗效。Lv等[23]在兔肝脏肿瘤模型中采用能谱CT成像技术对血管内皮生长因子受体的靶向治疗药物疗效进行评估，结果显示能谱CT可以敏感发现药物治疗后瘤体内标准化碘浓度及标准化碘浓度差，评估肿瘤内血供变化，同时可通过碘浓度的变化预测治疗效果。王明月等[24]采用重组人血管内皮抑制素治疗兔肝肿瘤模型，能谱CT扫描可敏感监测到治疗前后肿瘤区域的标准化碘含量存在差异，能为抗血管治疗中肿瘤内血流变化情况提供影像支持。贾国楠等[25]采用能谱CT碘基图成像评估肝转移瘤过继细胞免疫治疗疗效发现，治疗前后病灶碘含量存在差异，可直观评估肝转移瘤生物治疗疗效。四、总结与展望
能谱CT作为一项新兴的技术，虽然还未在医疗机构大规模应用，且需要更多临床实践来进行论证，然而根据其特点所展示的广阔应用场景证明其必能成为临床诊断的重要辅助手段。在早期诊断、鉴别诊断等方面能谱CT已逐步显示出其优势。以往以常规CT检查通过影像表现结合临床经验的定性诊断方式，在将来可能转变为采用多种参数结合的定量诊断方式。这一模式的改变，将改变肝癌诊断的思路，尤其在肝癌合并门静脉微转移诊断方面具有更广阔的前景。中华肝脏外科手术学电子杂志——“肝脏外科手术”交流平台
官方网址：
