胃癌术前T分期影像学研究进展

苑双蕊，杨岳云，李春阳，刘晟宇，宋 佳，曹振东

（承德医学院附属医院本部放射科，河北承德 067000）

胃癌(grastic cancer，GC)在世界最常见肿瘤排名中位居前列，每年有近百万的新发病例，5年生存率仅为20%[1,2]。胃癌患者治疗方案的选择与术前准确的T分期紧密相关，传统的外科手术切除对患者伤害大，不利于患者术后恢复，随着术前新辅助化疗、围手术期化疗、辅助化疗等多模态治疗的联合应用，待癌灶体积减小、临床分期降低后再进行手术，有望提高GC根治性切除的可能性。目前值得我们关注的是，对于可能准确分期的最适方法存在着许多争论。本文就胃癌术前影像学T分期方法作一综述，包括超声内镜、双重超声造影、计算机断层扫描、X线钡餐造影、磁共振成像、正电子发射断层扫描/磁共振成像、正电子发射断层扫描/磁共振成像、影像组学等。

1 超声内镜、双重超声造影在GC术前T分期中的应用

自1980年以来，超声内镜（endoscopic ultrasonography，EUS）就被认为是GC术前T分期的比较可靠的方法[3]。与常规超声(ultrasonography, US)不同，EUS 采用微型高频探头进入胃腔，不受腹壁、肠道气体以及钙化的影响[4]。EUS能够依靠组织回声不同而清晰地分辨胃壁的5层结构[5]，是目前比较准确的鉴别黏膜及黏膜下癌灶的影像学检查方法。Ikoma等[6]研究表明，EUS对胃癌T分期的总准确率达82%。然而对于黏膜层及黏膜下层的区分说法不一，一项Meta分析显示，EUS对于区分黏膜癌及黏膜下癌的准确度＜80%[7]。而最近Kim等[8]的研究结果显示，EUS区分黏膜癌和黏膜下癌的准确率高达89.4%。两者结果有差异的原因可能是：首先，探头选择不一样，如果采用微型探头，对黏膜层病灶分辨率极高，所以可以提高诊断准确率。其次，癌灶特点、位置、组织类型、是否合并溃疡都会影响EUS可能对肿瘤浸润深度及范围的评估。第三，操作者水平不一致，亚洲东部地区EUS诊断准确率高于西方国家[7]。EUS对于进展期胃癌，尤其是大于T4期GC的诊断准确率较低。有研究[9]发现，应用EUS对T4期GC诊断的准确率25%～50%。可能的原因是进展期胃癌（advanced gastric cancer, AGC）患者的胃壁较厚，超声波探查深度有限，降低了对早期胃癌（early gastric cancer, EGC）诊断的准确率。此外，在胃底和胃幽门前区，难以让胃腔达到充盈，在技术上存在一定困难[5]。EUS也有自身的缺点，它属于侵入性的检查方法，主要依赖于操作医生的操作技术，需要患者长时间配合，对于管腔狭窄的GC病灶的应用也有限，还有可能造成胃穿孔。

胃双重超声造影(double contrast-enhanced ultrasonography，DCEUS)指在胃灌注成像基础上联合应用静脉成像的一种检查方式，能提供两方面的信息，即病灶定位与定性。有研究[10]显示，胃DCEUS对AGC T分期的诊断准确度在85%以上，可作为AGC术前T分期检查方法，但是对于EGC诊断准确率较低。有研究认为，对于EGC诊断率准确率低，可能是由于病灶周围的炎症反应及新生血管生成使胃壁层次结构变得模糊，或者是由于EUS分辨率较低难以辨认的关系[11]。

2 CT在胃癌术前T分期中的应用

2.1 MDCT增强扫描

用于观察胃癌T分期的图像方式包括常规CT增强横轴位、MPR(multiplanar reformation)、CT仿真内窥镜(CT virtual endoscopy, CTVE)以及表面遮盖重建(surface shaded display, SSD)。

2.1.1 常规CT增强轴位图像 虽然GC大小、形态及浸润深度不同，但是其组织类型大多属于富血供肿瘤，胃癌的生长伴随着新生血管的形成，增强扫描后高强化的癌肿与低强化的胃壁之间可出现较明显的强化差异。常规CT增强轴位图像各期对比观察，能看到癌灶强化方式及部分位置癌灶的浸润深度。然而，常规CT增强横轴位层厚较厚，所以避免不了容积效应的产生，当GC生长在小弯侧及大弯侧时，很难甚至不能显示胃壁的全层，从而无法准确判断GC浸润深度，导致T分期无法准确判断，影响T分期准确率。以往横轴位增强CT对于GC T分期的准确率在20%～91%之间，结果差异较大[12,13]，可信度不足，难以被临床医师采用。

2.1.2 MPR MPR技术是基于MDCT的容积扫描各向同性成像特点，利用计算机将CT扫描后的轴位图像重建，减小了部分容积效应，增强了图像质量。利用MPR技术可以观察GC的大小、形态及胃壁与邻近结构的关系，能发现常规CT横轴位难以观察到的胃角、胃窦幽门区的小病灶以及病灶与周围组织界面的关系。MPR优于横轴位图像不仅表现在层厚上，还表现在MPR对病灶有最佳的成像平面，比横轴位更准确地显示了癌灶的浸润深度，提升了GC T分期诊断的准确率。利用MPR技术可对图像进行任意方位的重建，获得垂直于GC病灶的最大浸润深度层面，从而准确判断T分期。在GC病灶最大浸润深度层面上，我们一般能看到3～5层胃壁结构，即强化程度比较高的黏膜层、未见明显强化的黏膜下层以及中高度强化的肌层和浆膜层，有时可见浆膜下层。利用MPR图像对于GC术前CT T分期之间的鉴别诊断也有巨大帮助，可根据唐磊[14]文献中总结的辅助参考标准具体分析。

2.1.3 CTVE、SSD在胃癌术前分期中的应用 CTVE、SSD是新型三维重建技术，它通过计算机对扫描信息重建及处理，能显示较小病灶，两种技术检测方式是基于对胃黏膜异常区域的直接显示，而非异常增强，其表现与传统的内镜检查相似而又无需插管检查，具有重复性好、无创伤性特点。有研究显示，CTVE对AGC敏感度及特异度都比较高[15]。CTVE可以像传统胃镜检查一样，描绘出细微的黏膜变化，为EGC的评估提供高质量、详细的图像。与传统内窥镜检查相比，CTVE不存在“盲点”，可以反复多次观察，对病人来说无创伤、无痛苦。Kim等[16]研究发现，在二维平面图像动脉期可以发现76.3%的EGC，随着CTVE技术的加入，对EGC的检出率为92.1%，说明CTVE的使用提高了EGC的检出率。袁宁璐等[17]研究显示，CTVE诊断EGC与病理诊断一致性极佳，优于钡餐诊断早期胃癌与病理诊断的一致性。

SSD是提取胃壁组织结构边缘的体素信息，把容积数据转换为一系列多边形表面拟合的等值面，然后根据光照、明暗模型进行消隐和渲染。有研究表明，此技术的应用可克服平面图像描绘不出来的扁平及凹陷病灶，SSD图像提供了关于胃壁的细微变化和褶皱形态的信息，使用SSD可以提高EGC诊断准确率[18]。

2.2 能谱CT在胃癌术前T分期中的应用

随着CT技术的不断发展，能谱CT逐渐成为影像研究的热点。能谱CT作为一种双能量成像设备，提供了全新的多参数成像诊断模式，实现物质分离与鉴别，其通过瞬间切换的不同电压一次扫描即可得到不同的衰减图像，可以表示2种基本物质密度图像，即碘基图像和水基图像。常规CT对疾病的诊断方法局限于CT征象分析，能谱CT具有与常规CT不同的后处理功能，并具有全新扫描技术和分析方法，即能谱CT物质分离可为多个器官病变提供定量的分析方法。目前，在T分期的研究中，能谱CT主要用于定性诊断。对于能谱CT最佳单能量图像在胃癌T术前分期诊断的准确性尚不一致。有研究显示，能谱CT联合多平面重组图像对术前T1期胃癌诊断准确率较单纯轴位图像高；T2期胃癌胃壁进一步局灶性增厚，但具有较清晰的外边界光整和较清晰的病灶周围脂肪间隙，此特点可与T3期鉴别，最佳单能轴位联合矢状位图像和多平面重建图像具有较高的诊断胃癌原发灶的T3分期效能[19]。能谱CT最佳单能量成像与混能图像相比，可以明显提高胃癌术前T分期的诊断准确性[20]。但也有研究结果显示，能谱CT最佳KeV单能图像与混能CT图像相比，对胃癌T1-T4期诊断准确性均无明显差别[21]。另外，能谱CT在EGC诊断准确性方面的研究报道较少，有研究认为能谱CT单能成像可提高EGC的对比噪声比，改善图像质量，对EGC的显示具有一定的应用价值，可用于EGC的检测[22]。EGC与正常胃壁的碘浓度和标准化碘浓度具有统计学差异，能谱CT作为一种定量分析方法可用于鉴别胃癌前病变与早期胃癌[23]。就目前多数研究而言，能谱CT能在胃癌术前T分期中有较好的诊断价值，因其采用快速的kV开关法，两种能量可瞬时切换，有较好高低能量数据瞬时采集能力，并具有多参数成像技术，其可产生具有不同物质特征性的吸收曲线，并可对物质进行分离，生成不同的等密度图像，从而为临床疾病诊断提供帮助。总而言之，具有多种参数的能谱CT对胃癌术前T分期诊断有重要的研究价值。

3 X线胃肠造影

X线钡餐检查是最早用于胃癌诊断的方法，通过口服钡剂、翻动身体和及时摄片等操作程序，动态观察胃肠道各部位的病变情况，使患者在无痛苦的情况下，清晰看到病变，具有清晰度高、运动伪影少、辐射剂量小等优点。但X线钡餐检查过程中的钡剂只能在胃肠腔内流动，对于癌灶的浸润深度及周围淋巴结、远处脏器转移情况无法做出明确诊断，因此不能进行胃癌术前分期评估。

4 磁共振成像

磁共振成像(magnetic resonance imaging, MRI)对软组织分辨率较高，所以, 医疗单位也将其应用于GC术前T分期诊断中。在常规T1、T2WI序列基础上结合脂肪抑制序列，可增加原发灶与胃周脂肪层的信号对比。有研究报道，MRI对T3、T4期的敏感度高于T1、T2期，对GC T分期(除外T1 期)准确性较高[24]。但黎家驹[25]研究核磁T分期显示，MRI对T1期诊断准确率高达100%。造成上述结果不同的原因可能是：首先，可能与癌灶位置有关，胃角贲门部胃壁较厚，癌灶生长于此，容易被观察者低估。其次，不同的研究中胃癌的病理组织学分型不同，未分化癌强化程度低，不易被发现。另外，可能跟扫描序列有关，黎家驹对有运动伪影的加了T2WI单次激发快速自旋回波序列。因此，需要研究者对大样本量进行进一步研究确认结果。现阶段MR检查技术有很多缺点，例如检查时间长、受伪影影响较大；其次，MR检查的禁忌证相对较多。虽然技术的进步在一定程度上降低了这些影响，但尚不如MDCT方便实用，因而MRI在GC术T前分期的应用较少。

5 正电子发射计算机断层显像

正电子发射计算机断层显像(positron emission tomography computed tomography, PET/CT)由PET提供癌灶详细的功能和代谢信息，CT提供癌灶准确的解剖定位，单次成像即可获得身体全部方位的断层图像，现已用于肿瘤的监测、分期和疗效的评估。有研究显示，PET/CT在发现隐匿性转移中发挥重要作用，但对于胃壁各层或邻近脏器侵犯的信息非常有限，尤其在EGC T分期诊断中的应用不理想[26]。Dassen等[27]总结了PET/CT对胃癌术前T分期的敏感性，EGC为26%～63%，AGC为93%～98%。对于EGC诊断敏感度较低的原因可能有以下几点：首先，早期胃癌体积及浸润深度较小，PET/CT的空间分辨率较低，并不能细致地区分胃壁各层；其次，胃癌组织病理学不同，对标志物18F-脱氧葡萄糖摄取量也有所不同，早期胃癌多呈中高分化，而分化程度越高对标志物18F-脱氧葡萄糖摄取量越低，所以早期胃癌显影不佳；第三，正常胃壁也会摄取标志物18F-脱氧葡萄糖，早期胃癌对18F-脱氧葡萄糖摄取量与正常胃壁组织摄取量大致相仿，导致难以区分。

6 正电子发射断层显像/磁共振成像

正电子发射断层显像/磁共振成像(positron emission tomography/magnetic resonance imaging, PET/MRI)是近年来新兴的技术，第一个完整的全身PET/MRI系统安装于2010年。目前，美国大约有30台PET/MRI扫描仪，PET/MR是一种将MR成像的解剖和定量强度与PET获得的生理信息相结合的技术。相比PET/CT有更多的优势，比如PET/MRI有更好的软组织对比度，较少的辐射。PET/MRI目前已应用于多种肿瘤疾病，其诊断效果可以与PET/CT媲美或者比PET/CT更好。有研究表明，对于观察EGC，与EUS相比，PET/MRI可以为内镜下黏膜剥离术(ESD)提供更系统、更准确的证据；与PET/CT相比，PET/MRI对T1 GC期有较高的诊断价值[28]。但有研究认为，虽然PET/MRI被广泛认为是各种类型肿瘤诊断和分期的有用工具，然而由于价格昂贵、操作复杂，呼吸或胃蠕动容易产生运动伪影，检查时间也比PET/CT长，所以，临床上PET/MRI很少用于术前T分期[29]。笔者认为，PET/CT作为一种在获取、成本、速度和熟悉度方面具有优势的成熟技术，在短期内不太可能被PET/MRI取代。相信在不久的将来，影像界学者将会探索出PET/MRI比PET/CT对胃癌 T分期更有价值的信息，总的来说，PET/MRI对胃癌T分期的应用前景仍然光明。

7 影像组学

影像组学的基础是大数据，通过高通量提取影像图像数据，自动分析影像图像特征，呈现大量的量化指标，可以发现人类眼睛无法辨别的CT值的细微差异，并提供关于肿瘤的定量信息，通过分析图像中像素强度的分布和关系，提高常规影像的检查价值。目前，已有不少研究表明，CT纹理分析在预测肿瘤类型、总体生存期和治疗反应方面有重要价值[30]。近年来，CT纹理分析已成功应用于胃癌的鉴别诊断、疗效评估、组织病理学特征评估和临床预后预测[30,31]，CT纹理分析提供了关于新辅助治疗的价值，可以反映新辅助治疗的效果和胃癌恶性程度的高低。有研究发现，GC术前CT图像的纹理参数(动脉期最大频率与静脉期的平均频率)与GC T分期呈正相关；CT纹理特征与血管侵犯状态、GC的分化程度、Lauren分型有关系，可在此基础上探索与胃癌T分期的关系；单因素分析显示，通过动、静脉期的最大频率和动脉期偏度可区分EGC与AGC；3.0T磁共振ADC图像相关的一阶和各角度二阶熵与胃癌 T分期显著相关[32]。目前，影像组学作为一个全新的领域，为胃癌术前精准T分期提供了无限可能。

综上所述，EUS 在EGC术前T分期方面有独特的优势，对EGC浸润深度有较高的准确性；MDCT结合MPR对于AGC的术前T分期准确度较高，CTVG提高了EGC的检出率，MDCT具有普及率大、简便无创等优势。两者应作为AGC术前T分期的常规初始影像手段，MRI、DCEUS可作为进一步精确临床T分期的补充手段。PET/CT、PET/MR及能谱CT有望进一步提高GC术前T分期的准确性。将来，应该将GC影像中的组学信息和非影像学信息相结合，创建出提高诊断准确性、分期准确性和评估预后及疗效能力的模型。