甲狀腺結節的能譜CT研究

佟晶，李松柏

甲狀腺結節的能譜CT研究

佟晶，李松柏

【摘要】本文根據CT能譜成像技術特征，綜述了近幾年CT能譜成像在甲狀腺良惡性結節鑒別診斷方面的最新研究進展，包括基物質成像及能譜綜合分析兩個方面，以提高甲狀腺結節定性診斷的準確率。

【關鍵詞】甲狀腺結節；體層攝影術，X線計算機；研究

作者單位：110001 中國醫科大學附屬第一醫院放射科診斷室

甲狀腺結節是內分泌系統的多發病和常見病，其中甲狀腺癌的患病率為5%～15%，近年來我國甲狀腺癌的發病率呈現增高趨勢，非必要的甲狀腺手術率也顯著升高［1］。甲狀腺結節定性診斷對臨床治療、手術方式的選擇及預后判斷均有重要意義［］。

超聲對甲狀腺結節定性診斷有重要價值，其準確率可達80%［3］，但有主觀性強、操作依賴性、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圍組織器官情況［5］，但對鈣化的檢出不敏感，而鈣化是甲狀腺癌的重要影像學特征，使MRI診斷準確性受到影響。CT在甲狀腺病變診斷中的臨床價值存在爭議。Shetty等［6］認為甲狀腺良惡性結節的CT特點無特異性。Han等［7］認為破邊征及細顆粒鈣化等CT特征有助于甲狀腺癌的診斷。Choi等［8］認為CT在觀察甲狀腺癌淋巴結轉移方面優于超聲。

近年來，能譜CT成像技術成為臨床研究的新熱點，可以在雙能量掃描條件下實現CT功能成像［9］。能譜CT成像（gemstone spectral imaging，GSI）指通過單個球管，在一個旋轉周期內進行X線高低兩種能量（80kVp、140kVp）的高速瞬時（0.5ms）切換，生成40～140keV范圍內的101個單能量圖像，并可進行基于組織成分的物質分離，獲得基物質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線能量水平（keV）的變化而變化的X線衰減系數（HU），從而產生特征性的能譜曲線，同時根據所得的能譜曲線能夠計算出該病變或組織的有效原子序數［10］。這些參數特征為研究甲狀腺結節的良惡性鑒別診斷提供了新的可能。本文主要從基物質成像及能譜綜合分析兩個方面探討能譜CT在良惡性甲狀腺結節鑒別診斷中的最新研究進展。

基物質成像

能譜CT可以把每種結構用對X線吸收比例不同的任意兩種基物質的組合來表示，即用基物質的密度來表示組織的密度，這兩種物質亦可以單獨成像，稱為基物質密度圖像［11］。能譜成像常將碘和水作為最基本的標準物質對，得到碘基圖像與水基圖像進行定量分析。由于CT對比劑主要成分是碘，碘基圖像及碘濃度測定就可以準確地反映病變組織對碘對比劑的攝取，即病變的血供情況［12］。

大多數學者［13-17］研究發現能譜CT平掃期良性結節碘濃度明顯高于惡性結節。Li等［13］認為良惡性結節碘濃度的差異可能與病變的性質有關，他們發現鏡下甲狀腺乳頭狀癌缺少正常形態的濾泡上皮細胞，而結節性甲狀腺腫和甲狀腺腺瘤存在正常濾泡結構和攝碘能力。李紅文等［14］也認為平掃期良惡性結節碘濃度差異與結節的病理特征有關。而薛蘊菁等［18］發現平掃期甲狀腺良惡性結節的碘濃度無顯著差異。甲狀腺結節分為膠質性、腺瘤樣增生及混合性結節3種，腺瘤也分單純型、膠質型、胎兒型腺瘤等多種，上皮細胞及膠質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，結節性甲狀腺腫伴囊性變及部分腺瘤結節碘濃度較低，高分化的乳頭狀癌尚有一定的攝碘功能［14］，伴發上皮增生明顯活躍的良性結節不能除外處于惡變的過程中［19］，這些可能是造成研究結果差異的主要原因。

關于能譜CT動脈期及靜脈期甲狀腺良惡性結節碘濃度的差異，研究結果尚不一致。倪鳴飛等［15］發現動脈期及靜脈期甲狀腺良惡性結節碘濃度的差異無統計學意義。李紅文等［14］發現動脈期甲狀腺良性結節的碘濃度明顯高于惡性結節，靜脈期兩者碘濃度的差異無統計學意義，他們認為動脈期良惡性結節碘濃度的差異是由于惡性結節攝碘較良性結節低，靜脈期惡性結節的碘濃度緩慢上升至平臺期，與良性結節緩慢下降的碘濃度值剛好相近，造成靜脈期兩者碘濃度無統計學差異。為消除注射流率、注射劑量及個體循環差異等影響，郭錟等［17］將增強動脈期病灶的碘濃度與正常甲狀腺的碘濃度求商，得到病灶的標準化碘濃度（normalized iodine concentration，NIC），發現動脈期良惡性結節的碘濃度無統計學差異，惡性結節的動脈期標準化碘濃度低于良性結節，但其對甲狀腺良惡性結節的鑒別能力有限，由此他們認為甲狀腺良惡性結節在血供上差異不大。薛蘊菁等［18］將動脈期及靜脈期病灶的碘濃度除以同期相頸動脈的碘濃度，得到碘濃度比，發現僅靜脈期惡性結節的碘濃度比明顯低于良性結節，他們認為其原因可能與動脈期相對較早、總劑量偏少及部分患者對比劑尚未進入甲狀腺組織有關，提示動脈期掃描應適當延長以更好地體現不同甲狀腺病變的攝碘差異。能譜CT動脈期及靜脈期甲狀腺良惡性結節碘濃度的差異尚需更多大樣本研究進一步證實。

甲狀腺結節碘濃度的測定需要在病灶上選取感興趣區ROI，文獻［14-19］中ROI的設定方法基本一致，即在最佳單能圖像上于結節實性部分密度均勻處設定ROI，面積約為病灶面積的2/3，對于同一個結節，盡量保持各期選取層面、大小及形狀

的一致性，避開囊性變、鈣化、血管影及因鎖骨產生的偽影，測量3次取平均值。但實際測量中難以保證病灶ROI與病理標本的一致性，這也可能是造成研究結果差異的原因之一。

關于水基圖像定量分析，相關文獻［15，16］研究結果均顯示甲狀腺良惡性結節間的水濃度無統計學差異。

能譜綜合分析

能譜曲線是由物質化學分子結構決定的，不同化學成分的物質具有不同的CT能譜曲線，反之可以用CT能譜曲線的差異來區分人體內不同化學成分的組織［20］。CT能譜曲線的差異可以用曲線斜率來定量評估。

大多數學者以40keV及100keV［13-15］或90keV［16］為參考點計算能譜曲線斜率，發現平掃期甲狀腺良性結節的能譜曲線斜率均為正值，惡性結節的能譜曲線斜率為負值或較小正值，差異有統計學意義。Li等［13］認為甲狀腺良性結節中存在與正常甲狀腺組織接近的成分，惡性結節組織的分子結構可能與脂性成分接近。而薛蘊菁等［18］以50keV及110keV為參考點計算能譜曲線斜率，發現平掃期甲狀腺良惡性結節的能譜曲線斜率無統計學差異。研究結果的差異可能由于薛蘊菁等［21］的研究中甲狀腺良性結節組內甲狀腺腺瘤的比例較大，而部分甲狀腺濾泡狀腺瘤內有不同含量的脂質成分。

關于能譜CT動脈期及靜脈期甲狀腺良惡性結節能譜曲線的差異，研究較少且結果尚不一致。倪鳴飛等［15］發現動脈期及靜脈期甲狀腺良惡性結節能譜曲線斜率均無統計學差異。李紅文等［14］發現動脈期甲狀腺惡性結節的能譜曲線斜率明顯低于良性結節。薛蘊菁等［18］發現動脈期及靜脈期甲狀腺惡性結節的能譜曲線斜率均明顯低于良性結節，尤以靜脈期的差異更為顯著，認為其與惡性結節的組織破壞更顯著且血供相對較少有關。

有效原子序數是能譜分析中對無機物精確分析的方法，其與碘濃度及CT值有關。文獻中關于有效原子序數的報道較少，但結論較一致。Li等［13］發現平掃期甲狀腺良性結節的有效原子序數大于惡性結節。賈永軍等［16］也發現平掃期甲狀腺良性結節的有效原子序數大于惡性結節，認為良性結節實性部分較惡性結節組織對X線的質量衰減系數大。李紅文等［14］發現平掃及動脈期甲狀腺良性結節的有效原子序數均大于惡性結節。

綜上所述，能譜CT平掃期碘濃度及能譜曲線斜率對甲狀腺良惡性結節的鑒別診斷能力較好，有效原子序數、動靜脈期碘濃度及能譜曲線斜率的鑒別診斷能力尚需更多大樣本研究進一步證實，而不同病理類型的甲狀腺良惡性結節組間比較、鈣-水與鈣-碘等基物質定量分析及能譜CT與超聲或MRI同步對比等方面有待探索。相信隨著研究的不斷深入，技術的不斷推廣，能譜CT將會從多參數成像及分子成像等多個方面為臨床診斷和治療提供更為客觀準確的影像學依據。

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收稿日期:（2014-11-24）

通訊作者：李松柏，E-mail:songbaili001@163.com

作者簡介：佟晶（1990-），女，遼寧沈陽人，碩士，主要從事頭頸部影像學研究工作，

DOI:10.13609/j.cnki.1000-0313.2015.06.022

【中圖分類號】R581；R814.42

【文獻標識碼】A

【文章編號】1000-0313（2015）06-0694-03