⽂章刊于
中华肝脏外科⼿术学电⼦杂志，2019，8（5）：384-387.
作者：郭磊1 于莺2 郭卫星1 程树1
作者单位：海军军医⼤学东⽅肝胆外科医院肝外六科1，影像科2
专家简介
程树，主任医师、教授、博⼠研究⽣导师，现任海军军医⼤学东⽅肝胆外科医院肝外六科主任、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》，参编专著10部，授权发明专利10项。发表国内外论⽂100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、“973”项⽬⼦课题等项⽬⼗余项。作为核⼼成员获2012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（kilovolts peak，kVp）扫描技术，使⾼压发⽣器能在很短的时间内进⾏80 kVp和140 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40～140千电⼦伏特（kiloelectron volt，keV）共101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
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-noise ratio，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70 keV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70 keV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（normalized iodine concentration，NIC）和病灶与正常肝组织碘浓度⽐值（lesion-to-normal hepatic tissue ratio，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100%和92%。局灶性结节性增⽣（focal nodular hyperplasia，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（iodine concentration difference，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。作为常⽤的肝癌⼿段之⼀，TACE患者在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疗效，可⽤于评估后活性。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。虽然在肿瘤中，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。⽽能谱CT作为定量检测技术，能更准确评估消融后活性及炎症⽔肿区域，指导后续[22]。
药物也是肝癌的常⽤⼿段之⼀。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药物疗效进⾏评估，结果显⽰能谱CT可以敏感发现药物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效果。王明⽉等[24]采⽤重组⼈⾎管内⽪抑制素兔肝肿瘤模型，能谱CT扫描可敏感监测到前后肿瘤区域的标准化碘含量存在差异，能为抗⾎管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疗效发现，前后病灶碘含量存在差异，可直观评估肝转移瘤⽣物疗效。
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。
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