MR高清擴(kuò)散加權(quán)成像在甲狀腺相關(guān)性眼病診斷中的應(yīng)用

王斐斐，程敬亮，張 焱，張曉楠，王琳琳，文寶紅

0引言

甲狀腺相關(guān)性眼病(thyroid associated ophthalmopath，TAO)是一種發(fā)病率極高的眼眶疾病。調(diào)查表明[1]，TAO的發(fā)病率居于成年眼眶疾病的第1位，約為20%。患者多因眼球突出、眼瞼腫脹及視力下降而就診，具有較高的致盲率，對其工作、學(xué)習(xí)及生活質(zhì)量均造成了嚴(yán)重影響[2]。及時對TAO做出有效的診斷，并采取治療是改善病情、降低致盲率的關(guān)鍵，明確TAO活動性分期對臨床治療方法的選擇具有重要意義。常規(guī)區(qū)分TAO活動性是根據(jù)臨床活動性評分(clinical activity score，CAS)，但該方式可能會存在一定的主觀性，因此有必要尋求一種更為客觀的評價(jià)方法。影像學(xué)檢查是TAO疾病診斷過程中的重要工具，磁共振(magnetic resonance，MR)作為一項(xiàng)較新的醫(yī)學(xué)成像技術(shù)，以多方位、多參數(shù)和無放射的優(yōu)勢被廣泛應(yīng)用于臨床疾病的診療中[3]。磁共振擴(kuò)散加權(quán)成像(diffusion weighted imaging，DWI)是目前唯一可以檢測活體組織內(nèi)水分子擴(kuò)散運(yùn)動的無創(chuàng)方法，高清DWI即讀出方向分段采樣技術(shù)(readout segmentation of long variable echo-trains，RESOLVE)-DWI，具有較高的空間分辨率和低磁敏感偽影，優(yōu)于常規(guī)DWI，可為疾病的診斷提供更加準(zhǔn)確、客觀的信息[4]。目前臨床關(guān)于RESOLVE-DWI在惡性腫瘤診斷、治療及預(yù)后判斷應(yīng)用中的研究較多，而關(guān)于其在TAO疾病診療中的應(yīng)用研究較少。為此，本研究主要分析RESOLVE-DWI在TAO診斷中的應(yīng)用及對其活動性的預(yù)測價(jià)值，以期為TAO輔助診斷方式的選擇提供參考。

1對象和方法

1.1對象選取2017-01/2019-12在我院就診的TAO患者82例155眼，其中女65例，男17例；年齡28～75(平均54.01±6.12)歲；單眼患病9例9眼，雙眼患病73例146眼；甲狀腺功能亢進(jìn)型、甲狀腺功能減退型、甲狀腺功能正常型分別為55、22、5例；甲狀腺原發(fā)病病程2～12(平均6.20±1.45)a；TAO病程0.2～2.8(平均0.78±0.16)a。另選取同期收治的無TAO初診Graves病患者50例100眼，其中女40例，男10例；年齡26～71(平均53.45±6.00)歲；甲狀腺功能亢進(jìn)型、甲狀腺功能減退型、甲狀腺功能正常型分別為30、15、5例；甲狀腺原發(fā)病病程3～9(平均6.14±1.20)a。兩組性別、年齡、甲狀腺功能類型、甲狀腺原發(fā)病病程比較，差異均無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05)。納入標(biāo)準(zhǔn)：(1)TAO組均符合Frueh診斷標(biāo)準(zhǔn)[5]；(2)入院后均實(shí)施RESOLVE-DWI檢查；(3)入院前3mo內(nèi)未接受免疫治療、球后放射治療等相關(guān)治療手段。排除標(biāo)準(zhǔn)：(1)伴有眶后占位病變、外傷等其他眼部疾病者及高血壓、糖尿病等相關(guān)眼底并發(fā)癥者；(2)伴有自身免疫性疾病者；(3)既往有眼眶減壓術(shù)等眼部手術(shù)史者。研究在實(shí)施前已獲得醫(yī)院倫理委員會批準(zhǔn)，患者本人對于此次研究內(nèi)容均知情同意。

1.2方法

1.2.1 TAO診斷參照Frueh診斷標(biāo)準(zhǔn)：(1)明確存在甲狀腺病史，眼球突出，突出度≥20mm，眼瞼退縮，瞼裂增大>11mm，眼外肌受累，≥1條眼外肌為限制性病變，影像學(xué)檢查顯示單眼或雙眼眼外肌肥大；(2)眼球突出、眼瞼退縮、眼外肌受累3個體征均出現(xiàn)，≥2個體征為雙眼均存在；(3)眼球突出、眼瞼退縮、影像學(xué)檢查發(fā)現(xiàn)眼外肌肥大，3個體征中至少1眼存在≥2個體征。符合以上3個診斷標(biāo)準(zhǔn)中任一項(xiàng)即可診斷為TAO。CAS[6]：自發(fā)性眼球后疼痛、活動后眼球疼痛、結(jié)膜發(fā)紅、淚阜腫脹、眼瞼水腫、球結(jié)膜水腫、眼瞼發(fā)紅，以上每項(xiàng)均記為1分，CAS≥3分為活動期，否則為非活動期。

1.2.2 MR檢查使用西門子Prisma 3.0T磁共振設(shè)備，頭顱64通道相控陣線圈。常規(guī)行眼眶MR平掃，掃描參數(shù)如下：冠狀位TSE FS-DIXON T2WI(TR 4050ms，TE 79ms，層厚3mm，層數(shù)23)，橫軸位TSE FS-DIXON T2WI(TR 3000ms，TE 79ms，層厚3.5mm，層數(shù)15)，橫軸位FL2D T1WI(TR 160ms，TE 2.46ms，層厚3.5mm，層數(shù)15)，斜矢狀位TSE FS-DIXON T2WI(TR 3710ms，TE 79ms，層厚3mm，層數(shù)14)，F(xiàn)OV 200mm×200mm。冠狀位掃描定位線垂直于硬腭，橫軸位掃描定位線平行于聽呲線，斜矢狀位掃描定位線平行于視神經(jīng)長軸。RESOLVE-DWI序列掃描采用橫軸位，掃描參數(shù)：TR 3300ms，TE 54ms，層厚4mm，間距1.2mm，層數(shù)24，b值取0、1000s/mm2，F(xiàn)OV 220mm×220mm，矩陣160×160。

圖像分析：所得原始圖像輸入后臺處理工作站，掃描完成后選取自動產(chǎn)生表觀擴(kuò)散系數(shù)(apparent diffusion coefficient，ADC)圖，在ADC圖上測量ADC值，參考T2WI和T1WI圖像，選擇眼外肌增粗顯示最明顯(分析的重點(diǎn)或病變疑似區(qū))的層面，手動勾畫圓形感興趣區(qū)域(region of interest，ROI)獲得ADC值，測量3次，結(jié)果取平均值，見圖1～6。

圖1～4 冠狀位T2WI、冠狀位脂肪抑制T2WI、橫軸位T1WI、橫軸位脂肪抑制T2WI，顯示雙側(cè)眼外肌均明顯增粗，呈等T1長T2信號；圖5～6橫軸位RESOLVE-DWI、ADC圖，對照圖1～4，測量內(nèi)直肌ADC值。

1.2.3可能影響TAO活動性相關(guān)因素資料收集統(tǒng)計(jì)TAO患者非活動期與活動期的一般資料差異，包括年齡、性別、吸煙、飲酒、體質(zhì)量指數(shù)(body mass index，BMI)、TAO家族史、TAO病程、甲狀腺原發(fā)病病程、ADC值、美國甲狀腺學(xué)會頒布的分級標(biāo)準(zhǔn)(N無眼征和癥狀，O僅有眼征而無癥狀，S軟組織受累的癥狀及炎癥，P眼球突出>18mm，E眼外肌受累、眼球運(yùn)動障礙、復(fù)視，C角膜受累，S視神經(jīng)受累、視力障礙，NOSPECS)分級、眼外肌厚度、眼球突出度、眼眶面積、甲狀腺功能指標(biāo)[三碘甲狀腺原氨酸(free triiodothyronine，F(xiàn)T3)、血清游離甲狀腺素(free thyroxine，F(xiàn)T4)、血清促甲狀腺素(thyrotropin-releasing hormone，TSH)]、視力(LogMAR)、眼壓。

1.2.4 Logistic回歸分析將可能影響TAO活動期的相關(guān)因素作為自變量(X)，TAO活動期為因變量(Y)，TAO活動期=1，非活動期=0，進(jìn)行賦值，賦值結(jié)果見表1。

表1 自變量賦值結(jié)果

2結(jié)果

2.1 TAO組與對照組的ADC值比較TAO組、對照組的ADC值分別為(1.535±0.125)×10-3、(1.102±0.105)×10-3mm2/s，TAO組的ADC值更大，差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(t=20.475，P<0.001)。

2.2 RESOLVE-DWI對TAO的診斷價(jià)值分析ROC曲線顯示，RESOLVE-DWI的ADC值診斷TAO的最佳截?cái)帱c(diǎn)為1.302×10-3mm2/s，其靈敏度為87.10%、特異度為81.94%、AUC(95%CI)為0.895(0.781～0.975)，見圖7。

圖7 RESOLVE-DWI診斷TAO的ROC曲線。

2.3 TAO活動期與非活動期的可能影響因素差異對比TAO組患者中，有53例101眼CAS評分≥3分，為活動期，其余均為非活動期。TAO活動期的年齡、NOSPECS分級、ADC值均大于非活動期(P<0.05)，TAO活動期與非活動期的性別、吸煙、飲酒、TAO家族史構(gòu)成比，BMI、TAO病程、甲狀腺原發(fā)病病程、眼外肌厚度、眼球突出度、眼眶面積、FT3、FT4、TSH、視力、眼壓比較，差異均無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05)，見表2。

表2 TAO活動期與非活動期的可能影響因素差異對比

2.4 Logistic回歸分析影響TAO活動性的危險(xiǎn)因素經(jīng)Logistic回歸分析顯示，年齡、ADC值、NOSPECS分級是影響TAO活動性的危險(xiǎn)因素(P<0.05)，見表3。

表3 Logistic回歸分析影響TAO活動性的危險(xiǎn)因素

2.5 ROC曲線分析RESOLVE-DWI對TAO活動性的預(yù)測價(jià)值ROC曲線結(jié)果，RESOLVE-DWI預(yù)測TAO活動性的ADC值最佳截?cái)帱c(diǎn)為1.522×10-3mm2/s，其靈敏度為82.58%，特異度為76.77%、AUC(95%CI)為0.801(0.732～0.920)，見圖8。

圖8 RESOLVE-DWI預(yù)測TAO活動性的ROC曲線圖。

3討論

TAO是一種與丘腦下部-垂體-甲狀腺軸相關(guān)的、極其復(fù)雜的自身免疫性疾病，確切病因尚未明確，仍是臨床治療的難點(diǎn)。研究認(rèn)為[7]，TAO的病理變化為眼外肌的某些抗原受淋巴細(xì)胞或免疫球蛋白攻擊自身抗原，抗原、抗體復(fù)合物沉積于眶內(nèi)軟組織，引起淋巴細(xì)胞浸潤，釋放大量炎癥因子，造成眼眶組織水腫、眼球突出等癥狀。目前TAO的治療根據(jù)其活動性分期決定，活動期的TAO對糖皮質(zhì)激素、免疫抑制藥及局部放射治療較為敏感，非活動期則多采用手術(shù)治療[8]。因此早期對TAO做出診斷，明確其活動分期，對于治療方案的制定及預(yù)后判斷有重要意義。

DWI是一種無創(chuàng)檢測活體組織內(nèi)水分子擴(kuò)散運(yùn)動的MR功能成像技術(shù)，能夠在分子水平上反映組織的病理改變，目前已廣泛應(yīng)用于頭頸部病變的研究[9]。TAO患者因炎癥組織的浸潤、水腫，增厚的眼外肌中水含量增多，擴(kuò)散能力增強(qiáng)，ADC值較高[10]。本研究中顯示TAO組的ADC值大于對照組，說明基于RESOLVE-DWI的ADC值測量有助于對TAO做出診斷。Kilicarslan等[11]研究顯示Graves眼病患者的眼外肌ADC值均高于對照組，與本研究的結(jié)果一致，證實(shí)DWI的ADC值可為TAO的早期受累診斷提供依據(jù)。常規(guī)MR的DWI采用回波平面成像序列(echo-planar imaging，EPI)，掃描速度快，但磁敏感偽影較大，眼眶周圍空腔組織器官的磁敏感效應(yīng)，影響局部磁場的信號強(qiáng)度，導(dǎo)致圖像變形，影響ADC的測量結(jié)果[12]。RESOLVE-DWI對讀出方向進(jìn)行分段采樣，利用全面自動校準(zhǔn)部分并行采集技術(shù)，減少了相位編碼方向的采樣數(shù)量,縮短了數(shù)據(jù)采集時間，并能避免圖像磁敏感偽影及圖像變形，具有分辨率更高的圖像質(zhì)量[13]。房加高等[14]研究顯示，與EPI-DWI比較，RESOLVE-DWI對眼眶占位性病變信噪比、相對噪聲比更高，說明RESOLVE-DWI具有更高的擴(kuò)散圖像質(zhì)量，對于ADC值的測量無影響。本研究結(jié)果中RESOLVE-DWI的ADC值診斷TAO的最佳截?cái)帱c(diǎn)為1.302×10-3mm2/s，AUC為0.895，說明RESOLVE-DWI的ADC值測量對于診斷TAO有較高的價(jià)值。

本研究結(jié)果中TAO活動期的年齡、NOSPECS分級、ADC值均大于非活動期，Logistic回歸分析證實(shí)以上均是影響TAO活動期的危險(xiǎn)因素。ADC值反映了局部組織內(nèi)水分子的運(yùn)動和交換功能，甲狀腺的基本功能單位是甲狀腺濾泡，濾泡上皮彌漫增生，泡腔內(nèi)膠質(zhì)少而稀薄，利于水分子的擴(kuò)散，ADC值升高。另外TAO患者在疾病活動期，大量炎癥因子釋放，導(dǎo)致組織浸潤、水腫，微循環(huán)的灌注增加，甲狀腺內(nèi)血管增生，ADC值升高。Lingam等[15]研究證實(shí)Graves眼病患者非回波DWI的ADC值與活躍期眼外肌的MR信號強(qiáng)度之間有明顯的正相關(guān)，說明DWI的ADC值定量評估與Graves眼病的活動性有良好的相關(guān)性。梁翠等[16]認(rèn)為，TAO的嚴(yán)重程度與年齡呈正相關(guān)，與本研究觀點(diǎn)相近，分析原因可能是由于隨著年齡的增加，機(jī)體免疫力下降，對免疫損傷的耐受性差，眼外肌受累更為多見，而年輕TAO患者以脂肪增生型多見，今后可進(jìn)一步研究RESOLVE-DWI在眼外肌增生型和脂肪增生型方面的差異。NOSPECS分級反映疾病的受累、體征嚴(yán)重程度，在活動期，炎癥反應(yīng)嚴(yán)重，癥狀體征更加明顯。另外本研究ROC曲線分析顯示RESOLVE-DWI的ADC值預(yù)測TAO活動性的最佳截?cái)帱c(diǎn)為1.522×10-3mm2/s，AUC為0.801。在學(xué)者陳文等[17]研究中顯示，TAO患者的4條眼外肌ADC值高于正常組，且活動期ADC值高于非活動期，以ADC值≥1.40×10-3mm2/s判斷TAO活動期的AUC為0.766，與本研究結(jié)果相近，以上分析與結(jié)果說明RESOLVE-DWI的ADC值測量對預(yù)測TAO疾病的活動性有良好的臨床價(jià)值。

綜上所述，RESOLVE-DWI的ADC值測量對于診斷TAO和預(yù)測疾病的活動性具有一定的臨床價(jià)值，在今后TAO的臨床診療中，可將RESOLVE-DWI的ADC測量值作為疾病診斷及活動性評價(jià)的客觀參考依據(jù)。本研究不足之處是橫軸位DWI掃描優(yōu)勢是對內(nèi)、外直肌的顯示，部分增厚不明顯的上、下直肌觀察可能受限，有必要進(jìn)一步對橫軸位及冠狀位DWI掃描圖像做對照分析研究。