邹红烨，左敏静

原发性肺癌(简称肺癌)是我国最常见的恶性肿瘤，其在男性和女性的癌症死因中均居首位[1]。早期发现、诊断、分期及疗效评估对改善肺癌患者的生存质量和降低死亡率具有重要意义。传统CT是评估肺癌最常用的影像学检查方法，但其净强化值的测定易受呼吸运动干扰，且无法进行功能评估。PET/CT虽为功能学成像，但其费用较高及产生放射活性代谢物质等缺点，限制了它的广泛及重复应用。

双能量CT(dual-energy computed tomography,DECT)指通过各种方式进行双能量扫描的技术，临床最常用的是快速管电压切换单源双能量能谱CT、双源CT和“三明治”探测器双能量CT[2]。DECT的图像对比噪声比高、对比传统CT不增加甚至降低辐射剂量，可获得虚拟平扫图像、碘基图、单能量图像，在形态学分析的同时进行多参数定量分析，常用参数包括碘浓度(iodine content,IC)或碘容积(iodine volume)、标化碘浓度(normalized iodine content,NIC)、能谱曲线斜率(slope of spectral attenuation curves,λHU)、有效原子序数(effective-atomic number,Eff-Z)等。DECT在肺癌的诊断与鉴别诊断、疗效评价和预后分析中均发挥重要作用[3-6]，本文主要从以下六个方面回顾DECT在肺癌中的应用进展。

肺部良恶性病灶的鉴别

传统CT可通过形态学和强化特征鉴别孤立性肺结节(solitary pulmonary nodules,SPN)，但良恶性SPN之间形态学特征常存在重叠，且较小SPN的强化特征常难以准确判断[7]。双能量参数分析可有效减少线束硬化伪影以准确测量病灶CT值，并可分离出碘基图以定量测量IC。Lin等[8]认为肺炎性肿块的IC、NIC及能谱曲线斜率均高于肺癌病灶。与此类似，Yu等[9]发现虽然炎性肌纤维母细胞瘤存在多种亚型而导致其部分参数与肺癌重叠，但其静脉期NIC仍显著高于肺癌。Hou等[10]也发现炎性病变中央区的静脉期NIC高于肺癌病灶，推测可能与肺癌病灶内血管发育不成熟、与肿瘤增殖速度不匹配，导致病灶内出现小灶性坏死有关。Xiao等[11]则认为恶性SPN的动、静脉期IC和NIC均高于良性肺结节，但其未对良性病变分亚组进行比较，包括良性肿瘤、急慢性炎性肺结节和结核结节等，且良性病灶的构成比例也可能对实验结果产生一定影响。Chen等[7]进一步分析发现，碘定量参数对磨玻璃密度结节(ground glass nodules,GGN)的良恶性鉴别能力优于实性肺结节，原因可能与GGN的细胞密度较低，较少压迫、浸润瘤内微血管和掩盖病灶内血流动力学特征有关。总之，DECT可能有助于鉴别良恶性肺结节，但仍需进一步分亚组进行研究分析。

评估恶性GGN的血供并预测侵袭性

GGN一般按是否出现实性成分分为纯磨玻璃密度结节(pure ground glass nodules,pGGN)和混合磨玻璃密度结节(mixed ground glass nodules,mGGN)。相当一部分GGN，尤其是体积较大的mGGN为恶性或潜在恶性病变。由于肺腺癌常以GGN形式出现，且病灶内细胞和血管密度较正常肺组织均有所增加，故常认为GGN内出现实性成分及强化与病灶侵袭性有关[12-14]。GGN直径常较小，不易准确勾画ROI，且病灶内可含气泡。传统CT难以准确判断GGN的强化，PET/CT对GGN代谢特征的判断也存在假阴性。但碘图不受病灶密度的影响，可有效区分碘、钙、血液及渗出，且扫描配准较好，故碘图可较好反映GGO的血供。

Zhang等[13]认为单能量图像有助于减少线束硬化伪影的影响，增强扫描140 keV单能量图像的病灶CT值联合最大直径可辅助诊断侵袭性腺癌和判断pGGN的血供及周围侵犯。Liu等[15]发现mGGN的NIC较pGGN更高，提示NIC与GGN的恶性程度相关；且侵袭性腺癌的水浓度显著高于微浸润性腺癌和浸润前病变，这可能与侵袭性腺癌生长速度较快而导致的细胞密度增高、肺泡壁塌陷、灶内气体成分减少等因素有关。由于形态学特征如毛刺征、脐凹征等也可较好地鉴别良恶性GGN，故通过GGN形态学特征联合病灶单能级碘相关参数、水浓度等有可能进一步提高GGN的诊断准确性。

辅助预测分子标志物表达及水平

分子靶向药物治疗可提高晚期非小细胞肺癌(non-small cell lung cancer,NSCLC)患者的总体生存期，其包括直接抗肿瘤血管新生和以表皮生长因子受体(epidermal growth factor receptor,EGFR)、MET基因扩增以及融合基因为靶点的药物等[16]。EGFR和血管内皮生长因子(vascular endothelial growth factor,VEGF)均与肿瘤新生血管生成有关，肿瘤血管的数量增加和成熟可促进癌组织的代谢、生长和转移[17,18]。虽然临床中常用肺癌组织标本判断基因表达及水平，但无法取检或取样不足者常难以准确判断。而DECT有助于辅助判断病灶不同区域EGFR及VEGF等分子标志物表达及水平[17,19,20]。Li等[19]发现NIC可预测EGFR突变状态，EGFR突变型的NIC显著高于野生型。Wu等[18]及Li等[21]则进一步发现甲状腺转录因子-1(thyroid transcription factor-1,TTF-1)突变及间变性淋巴瘤激酶(anaplastic lymphoma kinase,ALK)基因重排与NIC并无明显相关性，也间接证实了TTF-1及ALK基因可能与微血管增殖状态相关度不高。还有研究发现多种双能量参数与VEGF的表达水平显著相关[17]。由于VEGF的过表达反映了病情进展和预后较差的可能，故碘定量参数不仅有助于判断基因突变状态，还可能预测NSCLC的生长模式、生长率和预后[17]。

评价肺癌的分化程度

分化较差的肺癌病灶的新生血管结构更不成熟，血管通透性较高，癌细胞还可浸润管壁而导致管腔狭窄，故病灶易发生缺血坏死及纤维化等；而肿瘤分化程度和瘤内坏死是肺癌的独立和显著预后因子，瘤内纤维化也与肿瘤侵袭性和预后有关[22]。Iwano等[22]发现肺癌的碘容积与其分化程度相关，低分化肺癌的碘容积低于高分化肺癌，且延迟期碘容积与最大标准摄取值(maximum standardized uptake value,SUVmax)呈负相关，这可能是由于高级别肺癌病灶代谢较高，而内部纤维化及坏死较多，肿瘤局部血流灌注受缺氧坏死等因素影响而减低。Lin等[23]发现动静脉期NIC和λHU均有助于鉴别不同病理分级的NSCLC，其中静脉期λHU鉴别效能最高。DECT有助于预测肺癌的分化程度和侵袭性，并与病理分级及SUVmax存在一定相关性。

肺癌TNM分期评估

肺癌患者的TNM分期有助于指导选择治疗方案和判断预后，传统CT一般通过淋巴结短径鉴别转移与非转移淋巴结，但反应性增生、感染等多种因素也可导致淋巴结肿大。既往文献多认为DECT有助于鉴别转移与非转移淋巴结，且转移淋巴结较非转移者的IC和NIC更低，这可能与转移淋巴结内新生血管不成熟、管腔狭窄及结内坏死等因素有关[24-26]。但Yang等[27]发现转移淋巴结的动静脉期NIC和λHU均高于非转移淋巴结。各研究之间出现结论差异，甚至截然相反结论的原因可能与反应性增生淋巴结的比例、ROI勾画方式(置于病灶血供较丰富的实性部分或勾画整个淋巴结)、纳入患者的临床分期和肺癌类型差异等因素有关。

晚期肺癌还易发生骨转移。双能量CT能发现传统CT遗漏的直径较小、对比噪声比较低的骨转移瘤[28,29]。成骨性转移瘤有时还可表现为边界清楚的局灶性高密度病灶，而不典型骨岛的体积可较大，骨显像中可出现放射性浓聚，因此鉴别诊断较为困难[28]。双能单能级图像较少受线束硬化伪影和金属伪影的影响，最佳单能级图像还可有效降低图像噪声，有助于鉴别密度大小及均匀性存在差异的骨岛与成骨性骨转移瘤[28]。Dong等[29]发现110 keV单能量图像的病灶SD值(standard deviation,SD)可较好地鉴别骨岛与骨转移瘤。Yue等[28]则认为70 KeV单能量图像对比噪声比高而图像噪声低，鉴别效果更好；虽然140 keV图像的观察者间一致性更好，但容易遗漏病灶。

疗效评估

实体瘤治疗反应评价标准(response evaluation criteria in solid tumor,RECIST)按肿瘤的形态学参数变化评价疗效，但部分分子靶向治疗药物，最先引起且最重要的作用是抑制细胞生长和稳定病灶，而非缩小病灶的细胞毒性作用[30]。因此，功能学评估方法显得尤其重要。PET/CT常用于评价病灶功能学变化，但存在费用高、产生放射活性代谢物质等缺点，且治疗早期炎症反应可能导致对疗效的误判[31]。因此，有研究发现并证实了DECT与PET/CT之间的参数存在正相关性[32,33]，在随访过程中发现两者均与RECIST标准存在显著相关，且变化幅度较RECIST标准更为显著[33]。然而，Aoki等[31]发现虽然较高的SUVmax和较低的IC均提示局部控制率较差，但IC与SUVmax之间无明显相关性。Iwano等[22]则认为碘容积与SUVmax呈负相关。不同研究之间DECT和PET/CT参数相关性的差异可能与纳入患者和肺癌病灶的特点、参数的选取以及检查间隔时间等因素有关。Hong等[34]发现对化疗有应答的晚期肺腺癌患者的IC较无应答者高，认为可能与病灶微血管密度越大化疗药物更易到达瘤体而产生疗效有关。Baxa等[35]发现化疗后有应答的NSCLC患者的动、静脉期碘浓度比值在治疗后显著下降。因此，碘定量参数对肺癌的早期非手术疗效评估具有一定价值，但其与功能学参数SUXmax间的相关性仍有待进一步研究。

展望

双能量CT在肺癌中的应用研究已初见成效，包括在鉴别诊断、分化程度判断、转移评价和早期疗效评估等方面均具有广阔的应用前景。但不同机型及研究者间的扫描方案、ROI或碘容积的勾画方式和能谱曲线斜率的计算公式等存在差异，此外，双能量CT对良恶性肺结节、肿大淋巴结的鉴别诊断效能以及双能量CT与PET/CT的参数相关性等仍存在一定争议，均有待未来进一步标化及深入研究。笔者相信，随着双能量CT技术的不断进步和在应用中的探索，双能量CT还将更广泛深入地应用于肺癌相关临床研究和工作中。