作者：毛亮，吕哲昊，刘白鹭，哈尔滨医科大学附属第二医院CT室
肺部病变种类繁多复杂，影像学表现多种多样，肺部肿块性病变同样繁多。传统CT对肺部疾病的诊断仅限于病变的大小、形态、密度等形态学描述，对一些不具有典型影像学特征的病灶，影像医师对病变的定性诊断较困难。宝石能谱CT成像作为一种新的影像学检查技术，以瞬时双千伏峰位为核心技术，获得40keV-140keV的连续101个单能量图像，通过能谱曲线及基物质图像分析在一定程度实现了物质定性分离和定量测定。综合分析增强各期能谱特征，有利于肿块性病变的定位及定性。能谱CT不仅具有传统CT特点，还可以通过碘基图反映血流情况，通过能谱曲线反映物质能量衰减特征，对疾病做出更全面的评价及诊断。
1.能谱CT成像优势
1.1高清成像
能谱CT与传统CT最本质的差别就是能谱CT可以同时获得40～140keV的连续101个单能量图像。不同物质在不同能量水平下的衰减程度是不一样的。不同脏器都会在某一特定能量水平下的噪声最低，该特定能量就是该脏器最佳keV。刘金刚等研究表明，70keV单能量图像显示肿块病变最清楚。宋婷妮等通过对胸部仿真体膜实验研究发现:单能图像对不同性质、不同大小肺结节较常规混合能量图像有更高的检出率。金属伪影、致密骨及高密度对比剂的线束硬化伪影是影响图像质量主要因素，给临床诊断带来了诸多困难。能谱CT采用单能谱并利用金属伪影去除技术可以纠正X线扫描金属产生的“光子饥饿”现象，有效抑制金属伪影及其他线束伪影。
1.2低剂量成像
随着CT检查的普遍应用，X线辐射剂量也备受人们的关注。能谱CT不仅革新了球管、探测器、DAS技术，还应用了全新图像处理技术，即自适应统计迭代重建，该技术可以在低剂量、低信噪比时利用ASIR算法获得高质量的图像。
1.3物质定量分析及应用
能谱CT可以通过任意两种基物质X线吸收系数来反映另一物质的X线吸收系数，因此可以通过基物质图像，对基物质浓度进行定量分析。常规CT无法显示肺内血流灌注状态，通过能谱CT增强扫描，可以对碘基图进行定量分析进而得知肺内血流动力学变化情况。能谱CT定量分析在判定泌尿系结石成分中同样发挥着巨大作用。
2.能谱CT对肺肿块病变的诊断价值
2.1能谱曲线的诊断意义
单能量图像的CT值反映特定能量水平下X线穿过被检组织后所产生的衰减值，单能量CT值与其所对应的能量水平间的变化关系在二维坐标系内构成曲线即为能谱曲线。某一物质的CT值衰减曲线由组成该物质的化学成分决定，不同的组织因化学成分不同而具有不同的物质能谱曲线，通过分析能谱曲线可以达到区分和鉴别物质成分的目的。X线能量越低，单能量图像中不同组织的对比度越大，而能量越高时单能量图像不同组织的对比度反而越小，在40keV时不同组织CT值差异最大。经研究发现，40～90KeV区间单能图像对于鉴别病变性质意义最大。因为碘对X线的吸收衰减效应更加明显，增强后，碘对比剂的注入进一步增强了不同性质肿瘤的质量吸收系数的差别，从而增大不同组织的CT值差异。能谱曲线反映不同物质分子结构这一特性为能谱CT在肿瘤及其他病变的定性及鉴别中提供了更全面的诊断标准。
2.2碘基图的诊断价值
不同性质病变有着不同的血供特点，通过分析肺部结节、肿块的血供情况是诊断及鉴别诊断病变性质的一个重要参考指标。能谱CT物质分离技术可以得到任意两种基物质对组成图像，如碘－水、碘－钙等。碘基图对碘特别敏感，其可以有效反映肺组织或病变的摄碘情况，碘作为增强对比剂主要成分，因此碘基图碘含量可以间接反映组织或病变的血供分布状况，Aoki研究结果表明，平均碘浓度比平均CT值更能准确反映肿瘤血供情况，碘基图还可以间接评估肿瘤血管生成情况。
在碘基图上，通过测定标准化碘浓度可以更加客观、直接的反映病变内血供情况，为病变的定性诊断提供更多的定量评估依据。杨亮等在用能谱CT研究颈部淋巴结性质中得出结论，不同性质淋巴结的碘基图碘浓度存在统计学差异。国内学者研究发现，甲状腺良恶性结节的碘含量及碘浓度比值均存在统计学差异。Iwano等在对60例肺癌患者能谱多参数成像研究中，对肺癌患者碘基图碘含量测定值及术后病理进行对比分析，发现肿瘤分化程度与碘含量呈负相关，肿瘤分化程度越高碘含量越低。碘基图为肺癌分化程度分级提供了更多的手段。
2.3肺癌、炎性肿块鉴别诊断
侯新民在研究中发现:肺部增强扫描后三期在单能量区间，炎性团块的能谱曲线斜率绝对值大于肺癌，碘基图上测定NIC炎性团块高于肺癌。彭业胜在孤立肺结节肿块研究中得到结论:在动脉期及静脉期炎性性肿块碘含量及能谱曲线斜率绝对值都大于肺癌。炎性病变主要为肉芽组织，由肺动脉和支气管动脉的共同滋养。急性炎症导致局部血管扩张，通透性增高，血流速度加快，使得造影剂容易过多过快在此处集聚。慢性炎性虽然没有急性炎症因子刺激，但慢性炎症时支气管动脉有扩张，支气管动脉扩张较原发性肺癌更为明显，并且它还更能刺激肺外体循环动脉参与供血。血供也非常丰富，导致动脉期碘含量相对比较高。而肺恶性肿瘤仅由支气管动脉供血，并且癌细胞容易浸润管壁造成管壁不均匀狭窄，以及癌细胞较易堆积造成小血管闭塞，使造影剂进入较慢。因此恶性肿瘤的NIC值要低于炎性病灶。
2.4肺癌、肺结核鉴别诊断
通过常规形态学特征鉴别肺癌与一些不典型的肺结核存在困难，大多数良性病变相对恶性病变是乏血供的。肺结核病理基础是干酪坏死组织与肉芽组织为主，由吞噬细胞吞噬大量脂质，发生干酪坏死。外围由机体免疫应答出现淋巴细胞浸润、胶原纤维增生及郎罕式细胞形成特征的慢性炎性反应带将坏死灶包裹。研究发现结核球内只有极少染色血管，增强后对比剂很少充盈。然而癌性病变的血管网由紊乱扭曲的支气管动脉构成。由于淋巴回流减少、细胞外间隙扩大，造影剂在血管中流速减慢，因此对比剂流出缓慢，滞留时间长，因此肺癌呈现持续强化。葛慧婷等在能谱CT鉴别肺癌与肺结核时得出结论:在肺增强扫描动、静脉两期单能区间，肺结核在不同keV下的CT值、碘浓度值低于肺癌，斜率则高于肺癌，因为斜率均为负值，斜率绝对值肺癌要高于肺结核。
陈燕在能谱CT研究肺占位病变中发现:增强后病变在单能量区间，肺结核单能CT值、碘基图碘浓度都要低于肺癌，能谱曲线斜率绝对值小于肺癌;封婷等在用能谱CT研究肺良恶性肿瘤中得出相同结论。
2.5肺癌、肺结核及炎性肿块鉴别诊断
肺癌、肺结核及炎性团块，物质组成及病理各有差别，三种病变血供特点也各不相同，因此他们能谱特征各有差别。吴维在能谱诊断孤立肺结节中发现:炎性组病变在增强三期混合能量CT值、能谱曲线斜率、NIC值要高于恶性组及良性组病变。匡敏在能谱诊断孤立肺结节中通过对肺癌、肺炎及肺结核研究中发现:单能量CT值、NIC及斜率差异均有统计学意义，各参数炎性组最高，结核组最低。彭业胜在双源双能量成像在孤立肺结节肿块研究中通过分析动脉期/静脉期对应/单能段能谱特征同样得到相同结论。
综上所述，能谱CT在鉴别肺癌、炎性团块、结核球病变中有重要的临床价值，在低能量区间，三种病变间及两两之间单能量CT值、NIC、能谱曲线斜率均有统计学差异。炎性团块单能量CT值、NIC、能谱曲线斜率绝度值最高，结核球最低，肺癌则在两者之间。能谱CT独特的硬件配备及软件支持，在提供更安全的检查环境同时为肺内肿块的鉴别诊断提供了更全面的标准。能谱CT高清成像可以更清晰显示病变形态特征及细节，联合不同病变所具有的不同能谱特征，可以更准确的对病变做出诊断及鉴别诊断。
来源：医学影像学杂志2017年第27卷第5期
