趙海波，林盛才

肝癌是一種常見的惡性腫瘤，具有惡化速度快、隱秘性強(qiáng)、復(fù)發(fā)率和病死率高等特點(diǎn)，它包括原發(fā)性肝癌和轉(zhuǎn)移性肝癌[1]。原發(fā)性肝癌（hepatocellular carcinoma，HCC）起源于肝臟的上皮或間葉組織，是我國(guó)高發(fā)的、危害極大的惡性腫瘤，每年約有38.3 萬(wàn)人死于肝癌，占全球肝癌死亡病例數(shù)的51%[2]。繼發(fā)性或稱轉(zhuǎn)移性肝癌系指全身多個(gè)器官起源的惡性腫瘤轉(zhuǎn)移至肝臟。一般多見于胃、膽道、胰腺、結(jié)直腸等器官惡性腫瘤的肝轉(zhuǎn)移。

隨著能譜計(jì)算機(jī)斷層掃描（computed tomography，CT）在臨床診療中的應(yīng)用，基于單能量成像、能譜曲線分析等原理的多參數(shù)成像技術(shù)克服了傳統(tǒng)評(píng)估參數(shù)單一、混合能量圖像等缺點(diǎn)[3]，在腫瘤診斷中有很高的價(jià)值[4-6]，在肝細(xì)胞癌和肝臟局灶性結(jié)節(jié)的鑒別診斷[7]及經(jīng)皮肝動(dòng)脈化療栓塞術(shù)（transcatheter arterial chemoembolization，TACE）術(shù)后復(fù)查[8]都有重要價(jià)值。筆者對(duì)能譜CT 在肝癌診斷、鑒別診斷和術(shù)后復(fù)查及與超聲、核磁共振比較方面的研究進(jìn)展進(jìn)行綜述。

1 能譜CT 的原理及應(yīng)用技術(shù)

CT 機(jī)基本的成像原理是通過測(cè)量X 射線在物體中的吸收衰減值進(jìn)行成像，任何物質(zhì)均有其對(duì)應(yīng)的特征吸收曲線。X 線與物質(zhì)的相互作用一般遵循以下規(guī)律：相同原子序數(shù)的物質(zhì)與光子相互作用時(shí)在低光子能量時(shí)以光電吸收為主，在高光子能量時(shí)以康普頓散射為主；不同物質(zhì)中氫原子占優(yōu)勢(shì)時(shí)其光電吸收比較弱，而碘原子含量占優(yōu)勢(shì)時(shí)其光電吸收比較強(qiáng)。能量與吸收系數(shù)μ 之間有這樣的依賴關(guān)系：能量越低，μ 值越大，且隨著能量的增加，μ 值隨之減少。在X 線光譜中，低能射線比高能射線更快地被濾掉，組織的有效線衰減系數(shù)μ 在X 線束穿越組織的過程中逐漸減小，這種效應(yīng)稱之為射束的硬化效應(yīng)。一般情況下，軟組織的μ值接近于水，肌肉的μ 值大約比水高5%，而脂肪的μ值比水大約低10%，腦灰白質(zhì)的衰減系數(shù)彼此間相差0.5%，而它們與水的μ 值相差3.5%，硬骨的μ 值比水高1 倍。CT 在兩種能量X 射線條件下（最主要是管電壓的變化）分別對(duì)被照射物體進(jìn)行成像，利用被照射物體在不同管電壓條件下產(chǎn)生的X 射線衰減值的差異性對(duì)被照射物體進(jìn)行二維能量空間內(nèi)的定位和成像顯示，從而可實(shí)現(xiàn)對(duì)被照射物體的性質(zhì)識(shí)別、定量分析或減少X 射線輻射劑量等應(yīng)用?？梢詫?duì)圖像質(zhì)量進(jìn)行優(yōu)化，硬化線束偽影抑制、物質(zhì)鑒別、直接去骨等。

2 能譜CT 在小肝細(xì)胞癌診斷中的應(yīng)用進(jìn)展

小肝細(xì)胞癌（small hepatocellular carcinoma，SHCC）一般指腫瘤的單個(gè)癌結(jié)節(jié)最大直徑≤3 cm，多個(gè)癌結(jié)節(jié)數(shù)目不超過2 個(gè)，最大直徑總和≤3 cm，動(dòng)脈期呈全瘤均勻性或不均勻性強(qiáng)化，門脈期強(qiáng)化密度迅速下降至低密度或等密度[9]。多層螺旋CT 是診斷SHCC 的重要手段之一，但是由于肝癌病灶不典型，SHCC 腫瘤細(xì)胞分化程度和非腫瘤區(qū)的肝實(shí)質(zhì)背景差異等原因造成漏診，CT 能譜成像能夠獲取常規(guī)混合能量圖像40～140 keV 內(nèi)的101 種單能量圖像[10]。自能譜CT 應(yīng)用于臨床以來(lái)，國(guó)內(nèi)外學(xué)者進(jìn)行了大量研究，呂培杰[11]研究結(jié)果證明檢測(cè)SHCC 的最佳單能量水平位于70 kVp，其次是40 kVp 和50 kVp。單能量的最佳載噪比（carrier to noise ratio，CNR）在動(dòng)脈期和門脈期都要顯著高于混合能量140 kVp，單能量成像對(duì)于提高SHCC 的檢測(cè)具有一定的優(yōu)勢(shì)。萬(wàn)晶晶[12]選用常規(guī)混合能量與單光子能量70 keV 進(jìn)行對(duì)比，結(jié)果表明能譜CT 可以有效查出SHCC 病灶，比傳統(tǒng)的CT 影像清晰，其對(duì)比噪聲比值也有所提高。另外，國(guó)內(nèi)有學(xué)者進(jìn)行了多種檢查方式的對(duì)比，李樹功[13]研究結(jié)果證明了能譜CT 檢查準(zhǔn)確度為72.1%，磁共振檢查準(zhǔn)確度為69.4%，能譜CT在診斷SHCC 檢查中優(yōu)于核磁共振（magnetic resonance imaging，MRI）。小肝癌患者是否表現(xiàn)出微血管侵犯跡象與腫瘤體積、數(shù)目、包膜完整性、腫瘤分化程度具有緊密關(guān)聯(lián)性[14]。李迪等[15]使用寶石能譜CT 分析了原發(fā)性SHCC 微血管侵犯情況，當(dāng)動(dòng)脈期標(biāo)準(zhǔn)化碘濃度選擇0.20 為閾值判斷微血管侵犯情況時(shí)，所對(duì)應(yīng)的靈敏度為82.1%；當(dāng)選擇2.50 為閾值時(shí)，所對(duì)應(yīng)的靈敏度為92.5%，所檢測(cè)出的肝癌碘濃度值能夠側(cè)面顯示腫瘤的微循環(huán)情況。Lv 等[16]對(duì)比混合能量成像與40～140 keV 單能量成像對(duì)SHCC 的顯示發(fā)現(xiàn)，單能量組的CNR值與病變醒目分?jǐn)?shù)均高于混合能量組，能譜CT 掃描有助于提高SHCC 的檢出率。能譜CT 比常規(guī)CT 更具有優(yōu)勢(shì)，它增加了多個(gè)成像參數(shù)，為病變的診斷提供了更多信息，提高了CNR，有效提高了SHCC 的確診率。

3 能譜CT 在肝癌鑒別診斷中的應(yīng)用進(jìn)展

肝內(nèi)占位性病變有良性和惡性之分，肝臟惡性腫瘤包括肝癌和肝轉(zhuǎn)移癌等，肝轉(zhuǎn)移癌常見來(lái)源于結(jié)直腸癌、肺癌和胃癌等，肝內(nèi)良性占位病變有肝囊腫、肝海綿狀血管瘤、肝膿腫和局灶性增生結(jié)節(jié)等。典型的肝癌在影像學(xué)上的表現(xiàn)很容易幫助臨床醫(yī)師作出診斷，但是少數(shù)小病灶、缺乏血供的血管瘤、少量脂肪的血管平滑肌脂肪瘤和局灶性增生結(jié)節(jié)需要與原發(fā)性肝癌鑒別。能譜CT 可以獲得肝內(nèi)占位性病變的能量衰減曲線、散點(diǎn)圖和直方圖，可以在碘基圖像上測(cè)定其平均碘物質(zhì)含量、病灶與腹主動(dòng)脈碘含量比等參數(shù)，對(duì)肝臟良惡性占位病變?cè)\斷及鑒別有重要價(jià)值[17]。郁義星等[18]研究證明了肝癌的動(dòng)脈期和門靜脈期標(biāo)準(zhǔn)化碘濃度比值和病灶與周圍正常肝組織碘濃度比值均低于血管平滑肌脂肪瘤，其差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義，其中碘基圖像對(duì)碘劑的沉積敏感，真實(shí)體現(xiàn)肝實(shí)質(zhì)和病灶內(nèi)碘劑的分布，有利于肝臟富血供病變的檢出。Wang 等[19]對(duì)原發(fā)性肝癌、轉(zhuǎn)移瘤、肝血管瘤和囊腫的120 例患者圖像進(jìn)行分析，發(fā)現(xiàn)四種肝腫瘤的能譜曲線基線、斜率具有顯著差異，定量分析可提高腫瘤診斷敏感性。程路得等[20,21]分析了在單能圖像上顯示肝內(nèi)病灶強(qiáng)化不明顯的病例，其比混合能圖像更容易發(fā)現(xiàn)小肝癌，可以更加清晰地顯示出肝癌介入治療后，肝內(nèi)活灶殘存的有無(wú)、大小及范圍。

富血供肝臟轉(zhuǎn)移瘤（hypervascular hepatic metastasis，HVHM）與肝細(xì)胞肝癌也存在著鑒別診斷。肝臟轉(zhuǎn)移瘤一般多為乏血供腫瘤，常規(guī)的CT 增強(qiáng)掃描對(duì)其有較高的敏感性和特異性，而HVHM 常表現(xiàn)為動(dòng)脈期環(huán)狀、結(jié)節(jié)樣或彌漫性明顯強(qiáng)化，門靜脈期、延遲期強(qiáng)化程度逐漸下降[22]，常規(guī)CT 較難與HCC 進(jìn)行鑒別。岳倩倩等[23]研究表明HVHM 接受肝動(dòng)脈和門靜脈次之的雙重血供，使用能譜CT 檢查，可以發(fā)現(xiàn)門靜脈期HVHM組曲線斜率顯著大于HCC 組，對(duì)HVHM 和HCC 鑒別診斷效能最高。由于兩者在腫瘤病理類型、生長(zhǎng)代謝、血供等方面的情況有所不同，故在低keV 單能量水平下，兩者的能譜曲線走向和形態(tài)差異性顯著，特別在門靜脈期能譜曲線上，有助于提高鑒別診斷的準(zhǔn)確性。另外，多位學(xué)者使用能譜CT 成像對(duì)局灶性結(jié)節(jié)增生和肝癌進(jìn)行診斷與鑒別診斷，亦能提高檢出效能和診斷準(zhǔn)確性[24-27]。

4 能譜CT 在肝癌術(shù)后復(fù)查中的應(yīng)用進(jìn)展

TACE 是目前治療無(wú)手術(shù)切除指征肝癌的主要手段，能譜CT 在術(shù)前從不同角度觀察肝動(dòng)脈和腫瘤供血?jiǎng)用}的走行，使動(dòng)脈血管顯示得更加清晰，可為肝癌介入治療提供更準(zhǔn)確的參考依據(jù)[28,29]。碘基圖能夠直觀顯示肝細(xì)胞癌化療栓塞術(shù)后瘤體血供情況，對(duì)栓塞術(shù)后的碘物質(zhì)進(jìn)行定性、定量分析，可以通過了解碘含量的變化，反映出瘤體的血供情況[30]。何川東等[31]對(duì)30 例肝癌經(jīng)TACE 術(shù)后患者進(jìn)行回顧性分析，與常規(guī)CT 相比，能譜CT 能明顯提高小病灶及多發(fā)病灶的檢出率，根據(jù)能譜曲線，可以反映出病灶之間是否為同源性，客觀提示某一病灶是否為復(fù)發(fā)或轉(zhuǎn)移灶。王軍等[32]用混合能量和單能量圖像對(duì)病灶進(jìn)行觀察，在術(shù)前動(dòng)脈期標(biāo)準(zhǔn)化碘濃度值的測(cè)量中，發(fā)現(xiàn)術(shù)后碘油沉積面積＞50%的標(biāo)準(zhǔn)化碘濃度值高于術(shù)后碘油沉積面積＜50%；同一病灶碘油沉積區(qū)域標(biāo)準(zhǔn)化碘濃度值較無(wú)碘油沉積區(qū)域高，由于單個(gè)瘤體內(nèi)的腫瘤分化程度不一，通常約有45.1%存在腫瘤分化，當(dāng)腫瘤直徑＞8 cm 時(shí)，該比例大大提高[33]。研究表明利用能譜CT測(cè)得的動(dòng)脈期標(biāo)準(zhǔn)化碘基值可以較好地預(yù)測(cè)TACE 術(shù)后肝癌病灶碘油沉積情況。張旋等[34]以數(shù)字減影血管造影（digital subtraction angiography，DSA）作為金標(biāo)準(zhǔn)，研究證明了能譜CT 判斷原發(fā)性肝癌經(jīng)TACE 治療后腫瘤復(fù)發(fā)或殘留的靈敏度為96.77%（30/31），特異度為100.00%（8/8），誤診率為0.00%（0/8），漏診率為3.23%（1/31）；常規(guī)CT 靈敏度為67.74%（21/31），特異度為100.00%（8/8），誤診率為0.00%（0/8），漏診率為32.26%（10/31）。能譜CT 對(duì)于TACE 治療原發(fā)性肝癌療效的評(píng)估及指導(dǎo)再次介入手術(shù)的時(shí)機(jī)選擇有很高的臨床價(jià)值。但是，TACE 手術(shù)使用的碘油會(huì)造成周圍肝臟組織的偽影，影響觀察栓塞情況，主要表現(xiàn)為碘油區(qū)域發(fā)出的星芒狀偽影和多個(gè)碘油沉積區(qū)之間的暗性區(qū)域。白晨光等[35]選擇110 keV 的單聲道圖像，可以在不影響整體圖像質(zhì)量的前提下有效去除肝癌TACE 治療后的碘油硬化偽影。杜丹丹等[36]在90 KeV 的單聲道圖像上發(fā)現(xiàn)病灶內(nèi)部或周邊有小的缺損區(qū)，術(shù)后隨訪發(fā)現(xiàn)病灶范圍擴(kuò)大，證實(shí)為腫瘤殘存活性灶，去除偽影最優(yōu)化keV 沒有統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)，這和TACE 中碘油使用量、腫瘤位置等有一定的關(guān)系。

5 能譜CT 與超聲、核磁共振比較

Bruix 等[37]報(bào)道，超聲用于篩查肝癌時(shí)，靈敏度約65%～80%，特異性大于90%。但對(duì)于肝硬化患者，超聲檢測(cè)病變的能力有限。薈萃分析顯示超聲、CT 及MRI 對(duì)肝硬化患者檢測(cè)肝癌的敏感性中，MRI 敏感性最高，CT 次之，超聲最低[38]。超聲造影診斷敏感性提高，但因其有創(chuàng)性、操作者水平影響而推廣受限。相關(guān)研究表明能譜CT 掃描和MRI 診斷原發(fā)性肝癌的靈敏度及準(zhǔn)確率均優(yōu)于螺旋CT 掃描，對(duì)小肝癌的檢出率具有優(yōu)勢(shì)[39-41]。

綜上所述， 能譜CT 具有單能量成像、能譜曲線與多種基物質(zhì)成像圖等優(yōu)勢(shì)，在提高小肝癌的檢出率、與其他病灶的鑒別和TACE 手術(shù)前后腫瘤評(píng)估的應(yīng)用等方面具有重要價(jià)值。但是能譜CT 價(jià)格比較昂貴，在醫(yī)院CT 設(shè)備中占有率較低，所以各方面的研究受到一定限制，雖然在肝癌診斷與治療中取得了一定的研究成果，但研究病例數(shù)較少，需要大量研究及臨床實(shí)踐來(lái)論證其臨床作用，多參數(shù)、多模態(tài)成像方式相結(jié)合。能譜 CT 在肝癌中的研究會(huì)有更高的臨床價(jià)值，它可以助力影像組學(xué)、分子影像學(xué)等方法，有望為臨床肝癌診斷和治療提供更多的影像信息。