头颈部淋巴结丰富，约占人体淋巴结总数的40%。淋巴结状况对预后影响很大，无淋巴结转移的头颈部鳞状细胞癌（head and neck squamouscell carcinoma，HNSCC） 患者5年生存率约为淋巴转移患者的2倍。术前影像学检查对于手术方式的选择尤为重要。目前磁共振成像（magnetic resonace imaging，MRI）、CT、超声检查以及正电子发射计算机断层CT （positron emission computed tomography，PET-CT） 有助于发现患者的颈部转移淋巴结。
不同影像学检查诊断颈部淋巴结转移的敏感性和特异性在不同的研究中存在差异，在许多研究中PET-CT表现略好于CT或MRI。然而对于临床阴性淋巴结，所有影像学检查手段的诊断性能几乎相同。CT扫描是头颈部成像的基石，是评估颈部淋巴结病变使用最多的成像方式。常规的单能量CT（single-energy CT，SECT）根据相邻结构之间X射线光子衰减的差异进行组织分化，但不同组织却能显示相同的衰减值，难以区分人体的不同组织。
双能量CT （dual-energy CT，DECT） 在2种不同的能量上获取图像，通过进行物质分解，可以对衰减值相似的物质进行鉴别和量化，从而生成特定于物质和能量的图像。特定物质图像包括虚拟平扫图像（virtual non-contrast image，VNC） 和碘图；特定能量图像包括虚拟单能量图像（virtual monoenergetic images，VMIs） 和混合图像以及与VMIs定量相关的光谱亨斯菲尔德单位衰减曲线（spectral Hounsfield unit attenuation curve，SHUAC）。这些重建图像能够为不同组织组成和造影剂分布提供的定性和定量信息，已用于诊断多种类型的肿瘤淋巴结转移。
1.常规颈部淋巴结成像
一般来说，淋巴结肿大是判断淋巴结转移常用的影像学征象。大部分恶性淋巴结小至5 mm，而且许多大的淋巴结呈炎性，仅靠淋巴结的大小没有敏感性和特异性。由恶性细胞浸润淋巴结髓质引起的中央坏死是HNSCC转移淋巴结最准确的CT征象，具有很高的特异性，但小淋巴结坏死率降低，常规CT对其检测的敏感性也降低。
2.DECT 颈部淋巴结成像
2.1 VNC图像
从本质上讲，物质增强程度的计算方法是在对比剂注射前后进行2次扫描，然后用增强衰减值减去非增强值。DECT提供了一种新方法，利用DECT后处理工作站和物质分解软件特异性识别碘，然后从增强的图像中减去碘，就能得到未消除碘的碘分布图像和消除碘的类似常规平扫（conventional non-contrast，CNC） 的VNC图像。因此，在同期进行非增强和增强采集的研究中，不需要额外的非增强扫描并且可以减少辐射剂量。
有研究证实，评价颈部淋巴结病变的VNC图像的主观质量可与真正的非增强图像相媲美。有学者分析了41例颈部淋巴结患者共98个淋巴结的CT衰减值，发现VNC图像与真实未增强图像之间没有差异。淋巴结在VNC图像和真实未增强图像之间的衰减值的平均差异只有8 Hu，不影响临床诊断。
VNC图像结合DECT动、静期增强扫描对颈部淋巴瘤、结核性淋巴结、转移性淋巴结等病变的检出率均较高。VNC图像与CNC图像质量无显著差异，且辐射剂量比CNC图像下降约19%。因此，VNC图像对颈部淋巴结病变有较高的诊断价值。此外，VNC图像还可通过碘浓度对病变的血供情况进行量化评价，可检出富血供肿瘤，鉴别病变的良恶性；可评价抗血管生成药物治疗肿瘤的疗效，包括判断肿瘤有无复发、周围结构有无浸润及转移等；通过分析碘浓度来判断病变的强化程度，能够获得比常规增强扫描更多的影像诊断信息。
2.2 碘图及碘的定量
碘图可以在获得病变特征中发挥作用。碘图显示，碘在组织中的分布和数量，DECT软件提供了2种方法测量病变中的碘摄取量。第1种是碘覆盖，基于碘减法获得VNC图像，碘覆盖为对比增强图像与VNC图像之间的衰减差。第2种是碘浓度（iodine concentration， IC），使用“3-material decomposition”算法分析元素在低、高峰值千伏电压下的衰减，并根据已知的脂肪、软组织和碘的衰减值计算不同组织的碘浓度。
IC 和碘覆盖在正常、炎症和鳞状细胞癌（squamous cell carcinoma，SCC） 转移淋巴结之间存在明显差异。研究证实，IC在区分转移淋巴结和非转移淋巴结时比碘覆盖更准确。SCC转移淋巴结的IC明显低于正常淋巴结和炎症淋巴结。IC诊断淋巴结转移最佳阈值为小于2.85 mg·mL-1，其敏感性为85%，特异性为87.5%。
炎性淋巴结通常比转移淋巴结有更高的IC和碘覆盖，这是因为炎性淋巴结总血管数量较多而转移淋巴结中大血管数量多。有实验通过彩色多普勒检测发现颈部炎症淋巴结因血管增生导致总血管数量较多而出现明显的强化，转移淋巴结中大血管数量增加，但没有明显的增强。
这是因为强化依赖于血管内和血管外造影剂浓度，与血管外腔造影剂关系更甚，所以总血管数量较多的炎性淋巴结比血管更大的转移性淋巴结表现出更高的强化。但是甲状腺乳头状癌（papillary thyroid carcinoma，PTC） 的转移性淋巴结的IC、标准化碘浓度（normalized iodine concentration，NIC）在动脉期和静脉期中均高于非转移性淋巴结，这可能与甲状腺的碘吸收特性有关。
此外，甲状腺癌（thyroid carcinoma，TC） 转移性淋巴结的IC也高于唾液腺癌（salivary glandcarcinoma， SC）、SCC 和淋巴瘤， 其次是SC，SCC与淋巴瘤的转移淋巴结IC无明显差异。SC组转移淋巴结的IC值低于TC组，这可能与伴有淋巴结转移的SC分化低、恶性程度高、血供丰富有关。淋巴瘤组和SCC组的IC值无明显差异，这可能是由于淋巴瘤侵袭性细胞取代和破坏了正常淋巴结的部分或全部结构以及淋巴瘤中发生的不明显的血管新生。
相比之下，SCC的侵袭始于淋巴结皮层的边缘窦，然后浸润髓质引起淋巴管阻塞、髓质区坏死，最后被坏死组织、角蛋白、纤维组织、肿瘤细胞所取代，这可能是导致IC值较低的原因。碘图还可以在评估肿瘤治疗反应中发挥作用。早期探索性研究表明，放射治疗前利用碘图的定量特征分析有助于预测放射治疗后喉和下咽鳞状细胞癌的局部复发。
传统的化疗反应监测标准是基于肿瘤大小的一系列测量，然而一些抗血管生成和免疫治疗的药物并不会改变肿瘤大小，但可能引起衰减或碘浓度的显著变化，因此双能CT碘定量可能是评估肿瘤治疗反应和生存率的重要指标。
2.3 VMIs
VMIs是在一个特定的能量水平上重建的，通常为40~200 keV。70 keV VMI相当于标准的120 kV单光束发射CT采集的图像，是一些DECT系统中重建的默认设置。与常规CT图像相比，高能重建下的图像减少了金属伪影，这对有金属假牙的患者非常有用。同时在最优能量水平下重建的图像可以提高图像质量，增强细微病变的检测能力。
使用DECT进行头颈部多重线性混合重建和单能重建可以观察到图像质量的显著差异。60 keVVMI在图像质量和对比度噪声比方面优于常规CT采集的线性混合图像。在头颈部正常肌肉、正常腺体组织、头颈部鳞状细胞癌和转移淋巴结的多个单能量水平成像中，有实验证明40 keV VMI肿瘤对比度衰减最大，组织差异最明显，但图像噪声较高，65 keV VMI信噪比最佳。因此可以使用标准的65 keV VMI和40 keV VMI替代默认的70 KeV VMI进行颈部常规评估，40 keV VMI进行肿瘤和微小病变的检测，同时用65 kev VMI构建最佳图像用于颈部的总体评估。
在基于机器学习的DECT纹理分析预测模型中，65 keV VMI在区分颈部转移性淋巴结、炎性淋巴结、淋巴瘤方面都有很高的性能。在独立预测集中，区分不同组的病理淋巴结或正常淋巴结的准确率为80%~95%。鉴别恶性淋巴结与良性淋巴结的准确性、敏感性、特异性、阳性预测值（positive predictive value，PPV）和阴性预测值（negative predictive value，NPV） 分别为 92%、91%、93%、95%和87%。
由此可见，VMIs不仅在区分异常淋巴结和正常淋巴结方面有用，而且在区分不同类型的病理淋巴结方面也表现出良好的性能，还有利于肿瘤边缘的可视化，这对临床评估淋巴结病变非常有用。
2.4 SHUAC
SHUAC与不同能量的VMIs的定量相关联，根据组织在VMIs 能级范围内衰减变化绘制而成。一般来说，随着keV的增加而远离碘的Kedge （33.2 keV） 时，增强组织的衰减逐渐降低。不同组织的能量依赖衰减变化不同，能谱曲线及斜率也不同，这可以用于组织定性和诊断。有学者发现，与良性病变相比，恶性病变的SHUAC范围更广且斜率更大，转移性淋巴结SHUAC斜率与原发灶SHUAC斜率的比值高于非转移淋巴结SHUAC斜率与原发灶SHUAC斜率的比值。
在不同的病理类型中，TC转移性淋巴结SHUAC的斜率高于SC、SCC和淋巴瘤，其次是SC，SCC与淋巴瘤的斜率无显著差异。研究表明，DECT区分PTC的转移淋巴结和良性淋巴结的最佳单一定量参数为静脉期SHUAC斜率，其敏感性、特异性、准确性、PPV和NPV分别为62.0%、91.1%、80.6%、79.7%和81.0%。最佳组合定量参数为静脉期SHUAC斜率和动脉期NIC，其敏感性、特异性、准确性、PPV和NPV分别为73.0%、88.4%、82.9%、78.0%和85.3%。此外，若颈部淋巴结短径<0.5 cm，动脉期IC≥2.1 mg·mL-1，则提示有转移；当淋巴结位于Ⅵ区，短径≥0.32 cm，动脉期IC≥2.1 mg·mL-1，静脉期IC≥2.4 mg·mL-1时，DECT鉴别转移的能力更高。
2.5 混合图像
DECT采集混合比例不同的高、低能量时，重建的图像将具有不同的衰减和图像噪声。图像在高能量中的噪声比在低能量中的噪声小，低能量的对比度衰减比高能的对比度衰减要大。因此将来自两个能量的数据混合后可以得到更大对比度衰减和更少噪声的重建图像。线性混合需要为高能量和低能量设置固定的混合比例。以0.3比值（30%来自80 kVp，70%来自140 kVp） 重建的图像与常规单能量120 kVp CT图像相似，用于常规临床诊断。
改变混合比会导致对比度衰减、噪声和图像质量发生实质性变化。当使用0.6的混合比（80 kVp占60%，140 kVp占40%） 时，头颈部重建的图像在对比度衰减和图像质量方面是最好的。与0.3的混合比相比，这种混合比增加了对比度衰减，同时保持了低图像噪声，优化了对比度噪声比。
非线性混合是一种复杂的图像混合方法，可以改变图像上每个像素中高能量和低能量的构成比。在高衰减（含碘）像素中增加低能量的比例，使对比度衰减达到最大，同时在低衰减（无碘）像素中增加高能量的比例，使图像噪声处于最低水平。有研究在HNSCC成像中比较了非线性和线性混合，报道了非线性混合优于线性混合主观图像质量和病变轮廓的不同比值，以及病变增强和对比度噪声比的不同比值。
3.总结与展望
头颈部淋巴结病变的良恶性对患者的治疗及预后的影响无疑是巨大的，目前对于术前淋巴结良恶性的诊断方法尚无定论。DECT提供了多组后处理图像，不仅能够定性诊断，而且可以定量分析。在不同部位鉴别淋巴结的良恶性及病理分型都有广泛的应用，有学者证明在转移淋巴结的术前诊断中，定量参数比尺寸测量显示出更高的准确性。
综上所述，使用DECT评估颈部淋巴结病变成为一个可行的途径，为术前诊断淋巴结的良恶性提供了新思路。在将来，DECT技术可能与新兴图像分析方法相结合，如放射组学和人工智能。CT应用将扩展到新的领域，包括预测肿瘤的分子病变组成和癌症护理中的个性化治疗，进一步增加诊断成像对患者管理的价值并改善癌症护理。
