甲狀腺結(jié)節(jié)的能譜CT研究

佟晶，李松柏

甲狀腺結(jié)節(jié)的能譜CT研究

佟晶，李松柏

【摘要】本文根據(jù)CT能譜成像技術(shù)特征，綜述了近幾年CT能譜成像在甲狀腺良惡性結(jié)節(jié)鑒別診斷方面的最新研究進(jìn)展，包括基物質(zhì)成像及能譜綜合分析兩個(gè)方面，以提高甲狀腺結(jié)節(jié)定性診斷的準(zhǔn)確率。

【關(guān)鍵詞】甲狀腺結(jié)節(jié)；體層攝影術(shù)，X線(xiàn)計(jì)算機(jī)；研究

作者單位：110001 中國(guó)醫(yī)科大學(xué)附屬第一醫(yī)院放射科診斷室

甲狀腺結(jié)節(jié)是內(nèi)分泌系統(tǒng)的多發(fā)病和常見(jiàn)病，其中甲狀腺癌的患病率為5%～15%，近年來(lái)我國(guó)甲狀腺癌的發(fā)病率呈現(xiàn)增高趨勢(shì)，非必要的甲狀腺手術(shù)率也顯著升高［1］。甲狀腺結(jié)節(jié)定性診斷對(duì)臨床治療、手術(shù)方式的選擇及預(yù)后判斷均有重要意義［］。

超聲對(duì)甲狀腺結(jié)節(jié)定性診斷有重要價(jià)值，其準(zhǔn)確率可達(dá)80%［3］，但有主觀(guān)性強(qiáng)、操作依賴(lài)性、檢查范圍局限于表面等不足［4］。MRI可以從多方位、多層面顯示病灶，了解甲狀腺病變侵犯周?chē)M織器官情況［5］，但對(duì)鈣化的檢出不敏感，而鈣化是甲狀腺癌的重要影像學(xué)特征，使MRI診斷準(zhǔn)確性受到影響。CT在甲狀腺病變?cè)\斷中的臨床價(jià)值存在爭(zhēng)議。Shetty等［6］認(rèn)為甲狀腺良惡性結(jié)節(jié)的CT特點(diǎn)無(wú)特異性。Han等［7］認(rèn)為破邊征及細(xì)顆粒鈣化等CT特征有助于甲狀腺癌的診斷。Choi等［8］認(rèn)為CT在觀(guān)察甲狀腺癌淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移方面優(yōu)于超聲。

近年來(lái)，能譜CT成像技術(shù)成為臨床研究的新熱點(diǎn)，可以在雙能量掃描條件下實(shí)現(xiàn)CT功能成像［9］。能譜CT成像（gemstone spectral imaging，GSI）指通過(guò)單個(gè)球管，在一個(gè)旋轉(zhuǎn)周期內(nèi)進(jìn)行X線(xiàn)高低兩種能量（80kVp、140kVp）的高速瞬時(shí)（0.5ms）切換，生成40～140keV范圍內(nèi)的101個(gè)單能量圖像，并可進(jìn)行基于組織成分的物質(zhì)分離，獲得基物質(zhì)密度值及其分布圖像，還可以顯示不同病變和人體組織隨X線(xiàn)能量水平（keV）的變化而變化的X線(xiàn)衰減系數(shù)（HU），從而產(chǎn)生特征性的能譜曲線(xiàn)，同時(shí)根據(jù)所得的能譜曲線(xiàn)能夠計(jì)算出該病變或組織的有效原子序數(shù)［10］。這些參數(shù)特征為研究甲狀腺結(jié)節(jié)的良惡性鑒別診斷提供了新的可能。本文主要從基物質(zhì)成像及能譜綜合分析兩個(gè)方面探討能譜CT在良惡性甲狀腺結(jié)節(jié)鑒別診斷中的最新研究進(jìn)展。

基物質(zhì)成像

能譜CT可以把每種結(jié)構(gòu)用對(duì)X線(xiàn)吸收比例不同的任意兩種基物質(zhì)的組合來(lái)表示，即用基物質(zhì)的密度來(lái)表示組織的密度，這兩種物質(zhì)亦可以單獨(dú)成像，稱(chēng)為基物質(zhì)密度圖像［11］。能譜成像常將碘和水作為最基本的標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)對(duì)，得到碘基圖像與水基圖像進(jìn)行定量分析。由于CT對(duì)比劑主要成分是碘，碘基圖像及碘濃度測(cè)定就可以準(zhǔn)確地反映病變組織對(duì)碘對(duì)比劑的攝取，即病變的血供情況［12］。

大多數(shù)學(xué)者［13-17］研究發(fā)現(xiàn)能譜CT平掃期良性結(jié)節(jié)碘濃度明顯高于惡性結(jié)節(jié)。Li等［13］認(rèn)為良惡性結(jié)節(jié)碘濃度的差異可能與病變的性質(zhì)有關(guān)，他們發(fā)現(xiàn)鏡下甲狀腺乳頭狀癌缺少正常形態(tài)的濾泡上皮細(xì)胞，而結(jié)節(jié)性甲狀腺腫和甲狀腺腺瘤存在正常濾泡結(jié)構(gòu)和攝碘能力。李紅文等［14］也認(rèn)為平掃期良惡性結(jié)節(jié)碘濃度差異與結(jié)節(jié)的病理特征有關(guān)。而薛蘊(yùn)菁等［18］發(fā)現(xiàn)平掃期甲狀腺良惡性結(jié)節(jié)的碘濃度無(wú)顯著差異。甲狀腺結(jié)節(jié)分為膠質(zhì)性、腺瘤樣增生及混合性結(jié)節(jié)3種，腺瘤也分單純型、膠質(zhì)型、胎兒型腺瘤等多種，上皮細(xì)胞及膠質(zhì)成分含量不同及晚期壞死纖維化程度不同，碘濃度可能不同，結(jié)節(jié)性甲狀腺腫伴囊性變及部分腺瘤結(jié)節(jié)碘濃度較低，高分化的乳頭狀癌尚有一定的攝碘功能［14］，伴發(fā)上皮增生明顯活躍的良性結(jié)節(jié)不能除外處于惡變的過(guò)程中［19］，這些可能是造成研究結(jié)果差異的主要原因。

關(guān)于能譜CT動(dòng)脈期及靜脈期甲狀腺良惡性結(jié)節(jié)碘濃度的差異，研究結(jié)果尚不一致。倪鳴飛等［15］發(fā)現(xiàn)動(dòng)脈期及靜脈期甲狀腺良惡性結(jié)節(jié)碘濃度的差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。李紅文等［14］發(fā)現(xiàn)動(dòng)脈期甲狀腺良性結(jié)節(jié)的碘濃度明顯高于惡性結(jié)節(jié)，靜脈期兩者碘濃度的差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義，他們認(rèn)為動(dòng)脈期良惡性結(jié)節(jié)碘濃度的差異是由于惡性結(jié)節(jié)攝碘較良性結(jié)節(jié)低，靜脈期惡性結(jié)節(jié)的碘濃度緩慢上升至平臺(tái)期，與良性結(jié)節(jié)緩慢下降的碘濃度值剛好相近，造成靜脈期兩者碘濃度無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)差異。為消除注射流率、注射劑量及個(gè)體循環(huán)差異等影響，郭錟等［17］將增強(qiáng)動(dòng)脈期病灶的碘濃度與正常甲狀腺的碘濃度求商，得到病灶的標(biāo)準(zhǔn)化碘濃度（normalized iodine concentration，NIC），發(fā)現(xiàn)動(dòng)脈期良惡性結(jié)節(jié)的碘濃度無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)差異，惡性結(jié)節(jié)的動(dòng)脈期標(biāo)準(zhǔn)化碘濃度低于良性結(jié)節(jié)，但其對(duì)甲狀腺良惡性結(jié)節(jié)的鑒別能力有限，由此他們認(rèn)為甲狀腺良惡性結(jié)節(jié)在血供上差異不大。薛蘊(yùn)菁等［18］將動(dòng)脈期及靜脈期病灶的碘濃度除以同期相頸動(dòng)脈的碘濃度，得到碘濃度比，發(fā)現(xiàn)僅靜脈期惡性結(jié)節(jié)的碘濃度比明顯低于良性結(jié)節(jié)，他們認(rèn)為其原因可能與動(dòng)脈期相對(duì)較早、總劑量偏少及部分患者對(duì)比劑尚未進(jìn)入甲狀腺組織有關(guān)，提示動(dòng)脈期掃描應(yīng)適當(dāng)延長(zhǎng)以更好地體現(xiàn)不同甲狀腺病變的攝碘差異。能譜CT動(dòng)脈期及靜脈期甲狀腺良惡性結(jié)節(jié)碘濃度的差異尚需更多大樣本研究進(jìn)一步證實(shí)。

甲狀腺結(jié)節(jié)碘濃度的測(cè)定需要在病灶上選取感興趣區(qū)ROI，文獻(xiàn)［14-19］中ROI的設(shè)定方法基本一致，即在最佳單能圖像上于結(jié)節(jié)實(shí)性部分密度均勻處設(shè)定ROI，面積約為病灶面積的2/3，對(duì)于同一個(gè)結(jié)節(jié)，盡量保持各期選取層面、大小及形狀

的一致性，避開(kāi)囊性變、鈣化、血管影及因鎖骨產(chǎn)生的偽影，測(cè)量3次取平均值。但實(shí)際測(cè)量中難以保證病灶ROI與病理標(biāo)本的一致性，這也可能是造成研究結(jié)果差異的原因之一。

關(guān)于水基圖像定量分析，相關(guān)文獻(xiàn)［15，16］研究結(jié)果均顯示甲狀腺良惡性結(jié)節(jié)間的水濃度無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)差異。

能譜綜合分析

能譜曲線(xiàn)是由物質(zhì)化學(xué)分子結(jié)構(gòu)決定的，不同化學(xué)成分的物質(zhì)具有不同的CT能譜曲線(xiàn)，反之可以用CT能譜曲線(xiàn)的差異來(lái)區(qū)分人體內(nèi)不同化學(xué)成分的組織［20］。CT能譜曲線(xiàn)的差異可以用曲線(xiàn)斜率來(lái)定量評(píng)估。

大多數(shù)學(xué)者以40keV及100keV［13-15］或90keV［16］為參考點(diǎn)計(jì)算能譜曲線(xiàn)斜率，發(fā)現(xiàn)平掃期甲狀腺良性結(jié)節(jié)的能譜曲線(xiàn)斜率均為正值，惡性結(jié)節(jié)的能譜曲線(xiàn)斜率為負(fù)值或較小正值，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。Li等［13］認(rèn)為甲狀腺良性結(jié)節(jié)中存在與正常甲狀腺組織接近的成分，惡性結(jié)節(jié)組織的分子結(jié)構(gòu)可能與脂性成分接近。而薛蘊(yùn)菁等［18］以50keV及110keV為參考點(diǎn)計(jì)算能譜曲線(xiàn)斜率，發(fā)現(xiàn)平掃期甲狀腺良惡性結(jié)節(jié)的能譜曲線(xiàn)斜率無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)差異。研究結(jié)果的差異可能由于薛蘊(yùn)菁等［21］的研究中甲狀腺良性結(jié)節(jié)組內(nèi)甲狀腺腺瘤的比例較大，而部分甲狀腺濾泡狀腺瘤內(nèi)有不同含量的脂質(zhì)成分。

關(guān)于能譜CT動(dòng)脈期及靜脈期甲狀腺良惡性結(jié)節(jié)能譜曲線(xiàn)的差異，研究較少且結(jié)果尚不一致。倪鳴飛等［15］發(fā)現(xiàn)動(dòng)脈期及靜脈期甲狀腺良惡性結(jié)節(jié)能譜曲線(xiàn)斜率均無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)差異。李紅文等［14］發(fā)現(xiàn)動(dòng)脈期甲狀腺惡性結(jié)節(jié)的能譜曲線(xiàn)斜率明顯低于良性結(jié)節(jié)。薛蘊(yùn)菁等［18］發(fā)現(xiàn)動(dòng)脈期及靜脈期甲狀腺惡性結(jié)節(jié)的能譜曲線(xiàn)斜率均明顯低于良性結(jié)節(jié)，尤以靜脈期的差異更為顯著，認(rèn)為其與惡性結(jié)節(jié)的組織破壞更顯著且血供相對(duì)較少有關(guān)。

有效原子序數(shù)是能譜分析中對(duì)無(wú)機(jī)物精確分析的方法，其與碘濃度及CT值有關(guān)。文獻(xiàn)中關(guān)于有效原子序數(shù)的報(bào)道較少，但結(jié)論較一致。Li等［13］發(fā)現(xiàn)平掃期甲狀腺良性結(jié)節(jié)的有效原子序數(shù)大于惡性結(jié)節(jié)。賈永軍等［16］也發(fā)現(xiàn)平掃期甲狀腺良性結(jié)節(jié)的有效原子序數(shù)大于惡性結(jié)節(jié)，認(rèn)為良性結(jié)節(jié)實(shí)性部分較惡性結(jié)節(jié)組織對(duì)X線(xiàn)的質(zhì)量衰減系數(shù)大。李紅文等［14］發(fā)現(xiàn)平掃及動(dòng)脈期甲狀腺良性結(jié)節(jié)的有效原子序數(shù)均大于惡性結(jié)節(jié)。

綜上所述，能譜CT平掃期碘濃度及能譜曲線(xiàn)斜率對(duì)甲狀腺良惡性結(jié)節(jié)的鑒別診斷能力較好，有效原子序數(shù)、動(dòng)靜脈期碘濃度及能譜曲線(xiàn)斜率的鑒別診斷能力尚需更多大樣本研究進(jìn)一步證實(shí)，而不同病理類(lèi)型的甲狀腺良惡性結(jié)節(jié)組間比較、鈣-水與鈣-碘等基物質(zhì)定量分析及能譜CT與超聲或MRI同步對(duì)比等方面有待探索。相信隨著研究的不斷深入，技術(shù)的不斷推廣，能譜CT將會(huì)從多參數(shù)成像及分子成像等多個(gè)方面為臨床診斷和治療提供更為客觀(guān)準(zhǔn)確的影像學(xué)依據(jù)。

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收稿日期:（2014-11-24）

通訊作者：李松柏，E-mail:songbaili001@163.com

作者簡(jiǎn)介：佟晶（1990-），女，遼寧沈陽(yáng)人，碩士，主要從事頭頸部影像學(xué)研究工作，

DOI:10.13609/j.cnki.1000-0313.2015.06.022

【中圖分類(lèi)號(hào)】R581；R814.42

【文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼】A

【文章編號(hào)】1000-0313（2015）06-0694-03