李弋 葉兆祥

結(jié)直腸癌是常見的胃腸道惡性腫瘤之一， 其發(fā)病率居我國惡性腫瘤的第3 位，死亡率為第5 位[1]。早期直腸癌通過手術(shù)可以根治。 當(dāng)腸周脂肪組織或鄰近臟器受侵，或伴有腸周淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移時，術(shù)前術(shù)后新輔助放化療及手術(shù)的聯(lián)合治療可以提高病人的預(yù)后生存率[2]。 T3期直腸癌病人伴有腸周淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移時，經(jīng)術(shù)前放化療可降低術(shù)后局部復(fù)發(fā)的風(fēng)險[3-4]，因此直腸癌術(shù)前正確分期對病人的治療及預(yù)后療效評價具有重要意義。 目前直腸癌術(shù)前影像檢查主要包括內(nèi)鏡超聲檢查 （endoscopic ultrasonography,EUS）、多層螺旋CT（MSCT）成像和MRI，尤其MRI常作為直腸癌術(shù)前分期的首選檢查方法， 但上述檢查方法均存在一定的局限性。 近年廣泛應(yīng)用的雙能CT（dual-energy CT,DECT）成像可對直腸癌進行多參數(shù)定量評估， 對于制定個體化治療方案能夠提供更多影像依據(jù)。

1 DECT 成像原理

DECT 成像是以雙X 線管球及雙千伏峰值快速切換為基礎(chǔ)， 在一個旋轉(zhuǎn)周期內(nèi)實現(xiàn)2 種能量的快速切換， 使得CT 成像由混合能量成像轉(zhuǎn)變?yōu)?0～140 keV 的單能量成像，最大程度地降低硬化偽影，提高影像信噪比[5]。 DECT 利用單能量成像、物質(zhì)分離成像和能譜曲線可對腫瘤性病變進行更加精確的定性定量分析。

1.1 單能量成像 傳統(tǒng)CT 成像為混合能量成像，測得的CT 值為均值且易受多種因素影響，而DECT成像可針對不同組織選擇最佳的單能量X 線穿透物質(zhì)，最大程度地降低硬化偽影，從而獲得更高質(zhì)量及信噪比的影像[6-8]。 所測得的CT 值與碘對比劑濃度的相關(guān)性更好，而且70 keV 單能量成像中測得的CT 值與血紅蛋白具有相關(guān)性[9-10]，因此單能量影像較傳統(tǒng)混合能量CT 影像上測得的CT 值更加準(zhǔn)確。

1.2 物質(zhì)分離成像 理論上，每種物質(zhì)都有與之相對應(yīng)的X 線吸收系數(shù)，該系數(shù)可用2 種基物質(zhì)來表示[5]。 由于碘對比劑的廣泛應(yīng)用，目前DECT 成像中最常用的基物質(zhì)為碘和水。 增強檢查后， 在碘基物質(zhì)分離圖像上勾畫特定的興趣區(qū)（region of interest,ROI），即可得到相應(yīng)區(qū)域內(nèi)的碘濃度，即測得相應(yīng)碘基值（iodine concentration，IC），由此反映出該區(qū)域內(nèi)組織的血供情況， 從而進行更加精確的物質(zhì)定量分析，為腫瘤的診斷、鑒別診斷及術(shù)前分期提供更多有效依據(jù)[11-13]。

1.3 能譜曲線 能譜曲線是X 線經(jīng)過組織結(jié)構(gòu)衰減隨能量變化的曲線， 可直觀地反映不同能量下組織CT 值的變化， 因此不同組織的能譜曲線具有一定的特異性， 即正常組織與腫瘤病灶的能譜曲線特征不同， 原發(fā)病灶與轉(zhuǎn)移性病灶因具有同源性可呈現(xiàn)相似的曲線特征， 因此可通過計算不同組織的能譜曲線斜率進行定量分析[7,14-15]。

2 DECT 成像在直腸癌分期中的應(yīng)用

2.1 直腸癌T2/T3分期的鑒別 當(dāng)直腸癌侵犯腸周脂肪組織時，該區(qū)域內(nèi)的微血管較炎性病變增多，因此增強掃描后， 通過測定直腸癌腸周組織中的碘基值，可定量反映該區(qū)域內(nèi)血流灌注情況，進而更加精確地定量分析腸周脂肪組織是否受侵。 有文獻[15]報道直腸癌受浸潤脂肪組織的標(biāo)準(zhǔn)化碘基值比率（即病灶I(lǐng)C/同期同層主動脈IC） 高于腸周未浸潤正常脂肪組織， 且兩者差異具有統(tǒng)計學(xué)意義。 正常脂肪組織的能譜曲線呈反拋物線形， 即CT 值隨單能量keV 的升高而升高； 而腫瘤周圍受浸潤脂肪組織的曲線特征與腫瘤病灶類似，均呈拋物線形，即CT 值隨單能量keV 的升高而降低。 研究進一步分析計算了兩者的曲線斜率，其差異亦具有統(tǒng)計學(xué)意義，由此為診斷直腸癌腸周脂肪浸潤提供更多有效依據(jù)。 有關(guān)胃癌及瘤周脂肪浸潤的多項研究[16-17]也得到了相似的結(jié)論。 目前臨床上常規(guī)應(yīng)用MSCT 及MRI 進行直腸癌術(shù)前分期，尤其MRI 更是直腸癌分期的首選檢查方法[18-19]，其T 分期的敏感度和特異度分別可達87%和75%，準(zhǔn)確度則可高達83%~94%[20]。 但2種方法對T2、T3期直腸癌的鑒別存在一定困難，當(dāng)腫瘤外膜或病變周圍伴有炎性反應(yīng)時， 影像表現(xiàn)可與腫瘤侵犯相似， 因此很難鑒別直腸壁邊緣及腸周脂肪間隙的異常密度或信號究竟是合并炎癥的腸周脂肪組織還是受腫瘤性浸潤的脂肪組織， 因此有可能導(dǎo)致過度分期[21-23]。 多項研究[5，15，24-26]顯示，腫瘤性病變的碘基值、標(biāo)準(zhǔn)化碘基值（normalized IC, NIC）均高于炎性病變，而腫瘤性病變與炎性病變的CT 值間差異無統(tǒng)計學(xué)意義，由此可通過測量計算NIC 及能譜曲線斜率來定量分析直腸癌腸周脂肪組織是否受侵。 因此，DECT 在一定程度上可以彌補MSCT 及MRI 對腫瘤浸潤及炎性病變造成的過度分期，進而提高直腸癌T2/T3分期的準(zhǔn)確性。

2.2 直腸癌腸周轉(zhuǎn)移性淋巴結(jié)的鑒別 臨床上制定直腸癌診療方案時尤為關(guān)注腸周轉(zhuǎn)移性淋巴結(jié)診斷的敏感度及特異度，目前對轉(zhuǎn)移性淋巴結(jié)的判定標(biāo)準(zhǔn)主要依據(jù)淋巴結(jié)的大小[27]。多項研究[28-30]顯示基于淋巴結(jié)大小診斷轉(zhuǎn)移性淋巴結(jié)時，MSCT 的敏感度為25%~86%，MRI 為77%。 淋巴結(jié)的病理性改變可導(dǎo)致其內(nèi)血管通透性發(fā)生變化。Liu 等[31]通過測量并計算直腸癌腸周淋巴結(jié)的NIC 發(fā)現(xiàn)，直腸癌腸周轉(zhuǎn)移性淋巴結(jié)的NIC（0.47±0.18）明顯低于非轉(zhuǎn)移性淋巴結(jié)（0.64±0.17），研究還指出以淋巴結(jié)短徑5.45 mm為閾值時，MSCT 診斷轉(zhuǎn)移性淋巴結(jié)的敏感度高達90%， 但其特異度及準(zhǔn)確度僅為46.8%和55.6%，而以NIC 閾值為0.55 時，DECT 診斷轉(zhuǎn)移性淋巴結(jié)的特異度及準(zhǔn)確度提高至70%及72.4%。 Yang 等[28]通過對178 枚直腸癌腸周淋巴結(jié)的分析得到了相似的結(jié)論，當(dāng)淋巴結(jié)短徑閾值為8.25 mm 時，MSCT 診斷轉(zhuǎn)移性淋巴結(jié)的敏感度和準(zhǔn)確度僅為43.1%及66.3%， 而NIC 閾值為0.5 時，DECT 診斷的敏感度及準(zhǔn)確度可達83.3%和77%。 雖然增強MSCT 上淋巴結(jié)強化程度有助于鑒別轉(zhuǎn)移性淋巴結(jié)， 但Zenk等[32]研究顯示炎性淋巴結(jié)亦可有較明顯強化，因此僅靠強化程度鑒別淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移并不十分可靠。 能譜曲線可直觀反映原發(fā)病灶與轉(zhuǎn)移性病灶的同源性，直腸癌周圍轉(zhuǎn)移性淋巴結(jié)的能譜曲線特征與直腸原發(fā)腫瘤能譜曲線相似，明顯不同于非轉(zhuǎn)移性淋巴結(jié)。有研究[14]顯示應(yīng)用能譜曲線特征診斷直腸癌腸周轉(zhuǎn)移性淋巴結(jié)與病理結(jié)果的一致性（κ=0.899）明顯高于應(yīng)用MSCT 常規(guī)形態(tài)學(xué)中的淋巴結(jié)長短徑之比和強化CT 值診斷轉(zhuǎn)移性淋巴結(jié)與病理結(jié)果的一致性（κ 值分別為0.100 和0.016），且前者受試者操作特征（ROC）曲線下面積(AUC)高達0.948，后兩者AUC分別為0.434 和0.501。 因此通過測定IC、分析能譜曲線特征及計算曲線斜率能夠定量分析直腸癌腸周轉(zhuǎn)移性淋巴結(jié)， 其敏感度、 特異度及準(zhǔn)確度均高于MSCT 僅通過形態(tài)學(xué)對轉(zhuǎn)移性淋巴結(jié)的診斷， 為直腸癌N 分期提供更多依據(jù)。

Al-Najami 等[29]應(yīng)用DECT 及MRI 對43 例直腸癌病人腸周618 枚淋巴結(jié)進行對比研究顯示，2 種方法診斷N 分期直腸癌的總體準(zhǔn)確度分別為42%和40%，其差異無統(tǒng)計學(xué)意義；此外，由于DECT 基于對淋巴結(jié)ROI 勾畫進行物質(zhì)定量分析，對部分較小淋巴結(jié)的評估不及多參數(shù)MRI 的宏觀分析，因此對于非轉(zhuǎn)移性淋巴結(jié)MRI 診斷準(zhǔn)確度（53%）高于DECT（22%），但對于轉(zhuǎn)移性淋巴結(jié)的診斷DECT 具有更高的敏感度（71%）及準(zhǔn)確度（68%），尤其對N2期轉(zhuǎn)移性淋巴結(jié)的診斷，DECT 的準(zhǔn)確度可達81%。DECT 多參數(shù)的應(yīng)用在直腸癌N 分期上較傳統(tǒng)MSCT 有一定優(yōu)勢，雖與MRI 相比診斷N 分期優(yōu)勢不明顯，但對于不適合MRI 檢查的病人DECT 的應(yīng)用具有一定的臨床意義。

3 小結(jié)

DECT 利用單能量成像和物質(zhì)分離成像測定直腸癌原發(fā)灶、 腸周脂肪組織及腸周淋巴結(jié)的碘基質(zhì)和分析能譜曲線特征，可以對直腸癌術(shù)前T2/T3分期的鑒別及轉(zhuǎn)移性淋巴結(jié)的診斷進行更加精確地定性定量分析，彌補了MSCT 及MRI 因腫瘤周圍脂肪組織及腸周淋巴結(jié)伴有炎性改變而難以與腫瘤侵犯鑒別的不足，因此DECT 的應(yīng)用為診斷提供了新思路。由于早期直腸癌直腸黏膜下層在能譜影像中難以分辨， 低位直腸癌腸周脂肪組織及較小淋巴結(jié)難以準(zhǔn)確勾畫ROI，DECT 在直腸癌術(shù)前分期方面仍有一定局限性，但DECT 可以與EUS 及MRI 檢查進行優(yōu)勢互補。 通過DECT 基物質(zhì)測定及能譜曲線相結(jié)合能夠提高直腸癌術(shù)前分期的準(zhǔn)確性， 從而為直腸癌病人手術(shù)方案的選擇及新輔助治療方案的制定提供更多客觀詳細(xì)的影像學(xué)依據(jù)。