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在高级别胶质瘤（HGG）的诊断中，磁共振成像（MRI）存在诸多局限。研究人员开展了双能 CT（DECT）电子密度（ED）成像与 MRI 对比研究。结果显示 ED 成像高 ED 区域与 MRI 钆增强区域相关，且肿瘤区相对 ED 更高。这为 HGG 诊断提供新方法。
在脑肿瘤的诊断领域，高级别胶质瘤（High-Grade Glioma，HGG）的治疗一直是个难题。像胶质母细胞瘤、异柠檬酸脱氢酶（IDH）野生型和 IDH 突变的 IV 级星形细胞瘤等 HGG，治疗方案通常是手术切除，再辅以放疗和化疗。因此，术前对 HGG 的精准诊断，包括明确肿瘤分级、判断肿瘤浸润范围以及获取遗传信息等，对患者的预后至关重要。
磁共振成像（Magnetic Resonance Imaging，MRI）一直是诊断胶质瘤，尤其是 HGG 的金标准。其中，钆增强 T1 加权像（Gadolinium-Enhanced T1-Weighted Image，GdT1）在确定肿瘤亚型、浸润区域和恶性程度方面发挥着重要作用。然而，MRI 并非完美无缺。一些患者由于幽闭恐惧症，或者体内存在金属异物、心脏起搏器等，无法进行 MRI 检查。而且，MRI 检查时间长，容易产生运动伪影，影响诊断准确性。此外，MRI 检查费用较高，还需要定期维护。在使用造影剂时，不仅存在注射风险，对于肾功能不全或过敏的患者更是禁忌。
近年来，双能 CT（Dual-Energy Computed Tomography，DECT）逐渐受到关注。它利用两种不同的光子光谱，具有物质区分能力，可分析多种图像，如虚拟单色图像、有效原子序数和电子密度（Electron Density，ED）图像等。已有研究表明，DECT 在预测胶质瘤分级和恶性程度方面有一定价值，但单独使用 DECT 能否检测肿瘤浸润区域或评估恶性程度尚不明确。基于此，日本福井大学等机构的研究人员开展了一项研究，旨在评估 DECT 的 ED 成像在 HGG 诊断中的应用价值，并与 MRI 的 GdT1 增强区域进行比较，分析其评估恶性程度的有效性 。该研究成果发表在《Discover Imaging》杂志上。
研究人员开展此项研究时，主要运用了以下关键技术方法：首先是双能 CT 扫描，采用双源 DECT 扫描仪，在特定扫描参数下进行非造影剂双能采集，并通过专用软件生成 ED 图像；其次是磁共振成像，使用 3.0-T 临床 MRI 设备进行标准 MRI 扫描，包括平扫和 GdT1 扫描；最后是数据处理与分析，对图像进行滤波处理后，由专业人员测量相关区域，通过线性回归分析、组内相关系数（ICC）评估等统计方法处理数据。研究样本为 2021 年 1 月至 2023 年 10 月在医院就诊，经组织病理学和基因检测确诊为 HGG，且 GdT1 MRI 显示有明显增强肿块的患者。
下面来看看具体的研究结果：
- 高 ED 区域与钆增强区域的关系：研究人员对 10 例 HGG 患者的 10 层 ED 和 GdT1 图像进行测量分析。虽然部分病例中 Gd 增强区域和高 ED 区域大小存在差异，但回归分析表明，两者的面积比呈线性相关，不同评估者均得出显著正相关结果。而且，不同评估者之间的 ICC 显示，各项测量指标的一致性良好，这说明 ED 图像在显示 HGG 病变方面与 GdT1 增强图像具有相似性。
- 肿瘤区域与对侧白质相对 ED 的比较：测量肿瘤区域和对侧白质的相对 ED（Relative Electron Density，rED）发现，肿瘤区域的最小 rED 与对侧白质无显著差异，但平均 rED 和最大 rED 均显著高于对侧白质。在代表性病例中，高 ED 区域和 Gd 增强区域的标本显示出高细胞密度和较高的 Ki-67 指数，表明这些区域的肿瘤细胞增殖活跃。同时，通过受试者工作特征曲线（ROC）分析可知，最大 rED 在区分 HGG 和对侧白质方面表现最佳，其曲线下面积（AUC）达到 0.962，具有较高的诊断准确性。
在研究结论和讨论部分，此次研究首次利用 DECT 的 ED 图像可视化脑肿瘤，发现 HGG 的高 ED 区域与 GdT1 增强区域相似，且该区域 rED 高于对侧白质，最大 rED 差异尤为显著。这一成果为无法进行 MRI 检查的 HGG 患者提供了新的诊断方法。然而，研究也存在一定局限性，如样本量较小，rED 与细胞密度关系的准确性还需与标准方法（如蛋氨酸正电子发射断层扫描，Methionine-PET）进一步验证，在 DECT 其他图像（如虚拟单色图像）检测肿瘤位置的潜力方面也有待研究。但总体而言，该研究为 HGG 的诊断开辟了新方向，未来有望通过更多研究完善这一诊断方法，为临床治疗提供更有力的支持。
