趙 雯 ZHAO Wen張正華 ZHANG Zhenghua韓 丹 HAN Dan楊 靜 YANG Jing劉超然 LIU Chaoran趙 衛(wèi) ZHAO Wei

論著

雙能量CT增強碘濃度測定在鑒別甲狀腺良惡性結節(jié)中的應用

趙 雯 ZHAO Wen
張正華 ZHANG Zhenghua
韓 丹 HAN Dan
楊 靜 YANG Jing
劉超然 LIU Chaoran
趙 衛(wèi) ZHAO Wei

作者單位 昆明醫(yī)科大學第一附屬醫(yī)院影像科 云南昆明 650118

目的 通過對甲狀腺良惡性結節(jié)雙能量CT增強掃描的參數分析，探討碘濃度測定對甲狀腺結節(jié)鑒別的價值。資料與方法選取經手術病理證實為甲狀腺良惡性結節(jié)的82例患者共90個結節(jié)，行雙能量CT增強掃描，測量動脈期和靜脈期正常甲狀腺組織、良惡性結節(jié)的碘濃度及CT值，比較3組標準化碘濃度（NIC）值及標準化CT值。計算雙能量CT增強碘濃度測定甲狀腺良惡性結節(jié)的敏感度和特異度，繪制受試者工作特征（ROC）曲線，計算其曲線下面積，選取最佳敏感度及特異度的臨界值。結果90個結節(jié)中，病理檢查惡性結節(jié)60個，良性結節(jié)30個；CT檢查良性結節(jié)57個，惡性結節(jié)33個，碘圖診斷惡性結節(jié)的敏感度為78.33%、特異度為66.67%，包膜是否完整診斷良惡性結節(jié)的差異有統(tǒng)計學意義（Z=－4.55，P＜0.05）。3組動脈期、靜脈期NIC及標準化CT值差異均有統(tǒng)計學意義（F=36.87～69.89，P＜0.05）；良性組與惡性組動脈期NIC及標準化CT值均低于正常組（Z=－3.48～－2.33，P＜0.05）；正常組、良性組及惡性組靜脈期NIC值及標準化CT值兩兩組間比較，差異均有統(tǒng)計學意義（Z=－7.01～－4.87，P＜0.05）。動脈期、靜脈期各組間NIC與標準化CT值有相關性（r=0.89、0.74、0.75，P＜0.05）。靜脈期鑒別良惡性結節(jié)最佳臨界NIC、標準化CT值分別為0.76、0.79，惡性結節(jié)小于該值時其ROC曲線AUC值分別為0.91、0.92。靜脈期結節(jié)NIC、標準化CT值與碘圖形態(tài)學診斷結果一致性較高（Kappa=0.762、0.768），三者結合診斷甲狀腺結節(jié)的敏感度、特異度分別為90.01%、93.60%。結論雙源CT雙能量增強掃描靜脈期NIC及標準化CT值對診斷甲狀腺良惡性結節(jié)有一定的價值，結合碘圖形態(tài)學可提高結節(jié)定性診斷的準確率。

甲狀腺腫瘤；甲狀腺結節(jié)；體層攝影術，X線計算機；碘；病理學，外科；診斷，鑒別

甲狀腺結節(jié)是頸部常見的病變，且惡性甲狀腺結節(jié)的發(fā)病率呈逐年上升的趨勢[1]。甲狀腺結節(jié)的性質不同，治療方案亦不相同，因此術前定性診斷尤為重要。甲狀腺結節(jié)的CT表現復雜，各種病變影像學表現有一定的重疊，定性診斷較困難。雙源CT利用雙能量成像技術，可以將碘從其他組織成分中分離出來，形成碘圖并且進一步測量組織的碘濃度，為臨床診斷及科研提供新手段。碘濃度能更敏感地反映組織的增強情況，對診斷及判斷腫瘤療效有較好價值[2-3]，但是其在甲狀腺結節(jié)定性診斷方面的報道較少，且結論不一。本研究旨在探討雙源CT雙能量增強掃描碘濃度測定在鑒別甲狀腺良惡性結節(jié)中的價值，以提高甲狀腺良惡性結節(jié)的診斷率。

1 資料與方法

1.1 研究對象 回顧性納入2013年6月—2014年8月在昆明醫(yī)科大學第一附屬醫(yī)院經手術病理證實為甲狀腺結節(jié)、行頸部雙源CT雙能量增強掃描的120例患者，從中篩選滿足頸內動脈動脈期CT值在120～250 HU、靜脈期CT值在70～110 HU的82例患者（90個結節(jié)），其中男34例，女48例；年齡23～78歲，平均（56.2±8.9）歲。

1.2 儀器與方法 采用Siemens Somatom Definition Flash CT行頸部常規(guī)平掃及雙能量雙期增強掃描。掃描參數：A球管電壓80 kV，B球管電壓Sn 140 kV，打開CARE Dose 4D，雙能融合系數0.5，螺距0.7，重建層厚0.75 mm，間隔0.5 mm。掃描范圍自顱底至胸廓入口處，經肘靜脈注射對比劑碘普羅胺（370 mgI/ml），注射速度3.0 ml/s，劑量1.0 ml/kg。應用自動觸發(fā)掃描，檢測的感興趣區(qū)（ROI）放在主動脈弓，觸發(fā)值100 HU，延遲5 s從足-頭方向掃描，靜脈期于動脈期結束后15 s開始掃描。

1.3 圖像后處理 雙能量數據傳入Siemens公司 Syngo Multi Modality工作站（MMWP，2010版）的Dual-Energy軟件，打開“Liver VNC”模式，得到純碘圖，在碘圖上測量甲狀腺結節(jié)及正常甲狀腺組織的碘濃度值和CT值。篩選滿足動脈期頸內動脈CT值在120～250 HU、靜脈期CT值在70～110 HU的患者，選擇腫瘤最大層面作為測量結節(jié)ROI，避開結節(jié)內的液化壞死、鈣化及偽影區(qū)，面積為0.6～1.0 mm2，由2名研究生測量3次取平均值。為減少個體差異，將碘濃度及CT值標準化。根據公式（1）、（2）分別計算標準化碘濃度（normalized iodine concentration，NIC）和標準化CT值。

NIC=ROI碘濃度/同時相頸動脈碘濃度 （1）

標準化CT值= ROI CT值/同時相頸動脈CT值（2）

1.4 圖像分析 由2名高年資影像學主治醫(yī)師獨立判斷碘圖上甲狀腺結節(jié)的形態(tài)及包膜情況，意見不統(tǒng)一時由1名主任醫(yī)師判斷后3人共同商議決定。在碘圖上對甲狀腺結節(jié)的包膜進行判斷，若任一個層面看到病灶包膜中斷即判定為包膜不完整。良性結節(jié)：形態(tài)規(guī)則且包膜完整；惡性結節(jié)：形態(tài)不規(guī)則或包膜不完整[4-6]。

1.5 手術與病理學方法 手術切除病灶后立刻送檢，病理指標主要包括：G alectin-3（+）、Ki-67＜1%（+）、CK19（+）、MC（+）。

1.6 統(tǒng)計學方法 采用SPSS 17.0軟件，采用單因素方差分析及Wilcoxon秩和檢驗比較不同時相組間NIC及標準化CT值、碘圖上良惡性甲狀腺結節(jié)的形態(tài)及包膜情況；采用線性回歸分析比較各組標準化CT值與NIC的相關性；繪制受試者工作特征（ROC）曲線，計算曲線下面積（AUC），選取最佳敏感度及特異度的臨界值；診斷結果一致性采用Kappa檢驗；P＜0.05表示差異有統(tǒng)計學意義。

2 結果

2.1 病理結果 90個結節(jié)中，惡性結節(jié)60個，均為甲狀腺乳頭狀癌；良性結節(jié)30個，其中結節(jié)性甲狀腺腫25個，腺瘤5個。

2.2 CT檢查結果 90個結節(jié)中，良性結節(jié)57個，惡性結節(jié)33個（圖1）。碘圖診斷惡性結節(jié)的敏感度為78.33%、特異度為66.67%，包膜是否完整診斷良惡性結節(jié)的差異有統(tǒng)計學意義（Z=－4.55，P＜0.05）。

圖1 女，46歲，甲狀腺乳頭狀癌。A為雙能融合期；動脈期碘圖示病灶邊緣小棘狀不規(guī)則突起（箭）及乳頭狀結構（箭頭，B）

2.3 3組NIC與標準化CT值比較 3組動脈期、靜脈期NIC及標準化CT值差異均有統(tǒng)計學意義（P＜0.05）。良性組與惡性組動脈期NIC及標準化CT值均低于正常組（Z=－2.33、－2.86、－3.03、－3.48，P＜0.05），但良性組與惡性組動脈期NIC及標準化CT值比較，差異無統(tǒng)計學意義（Z=0.922、0.990，P＞0.05）。靜脈期良性組與正常組、惡性組與正常組、良性組與惡性組的NIC及標準化CT值差異均有統(tǒng)計學意義（Z=－4.87、－4.99、－6.63、－7.01、－5.55、－5.70，P＜0.05）。見表1及圖2、3。正常組、良性組及惡性組組內標準化CT值與NIC有相關性（r=0.89、0.74、0.75，P＜0.05）。

表1 3組動脈期與靜脈期NIC及標準化CT值比較

圖2 女，45歲，左甲狀腺乳頭狀癌。靜脈期碘圖，NIC為0.669（箭）

圖3 女，67歲，右甲狀腺結節(jié)性甲狀腺腫。靜脈期碘圖，NIC為0.852（箭）

2.4 診斷效能 根據ROC曲線得出靜脈期鑒別甲狀腺良惡性結節(jié)的最佳臨界NIC、標準化CT值分別為0.76、0.79，當NIC＜0.76、標準化CT值＜0.79 HU作為診斷惡性結節(jié)的標準時，ROC曲線 AUC值分別為0.91、0.92，敏感度、特異度分別為74.61%、75.40%及81.80%、80.67%（圖4～6）。靜脈期結節(jié)NIC、標準化CT值與碘圖形態(tài)學診斷結果一致性較高（Kappa=0.762、0.768），三者結合診斷甲狀腺結節(jié)的敏感度、特異度為90.01%、93.60%。

3 討論

圖4 甲狀腺結節(jié)NIC與標準化CT值關系的相關性。多數惡性結節(jié)標準化CT值＜0.79 HU，NIC值＜0.76

圖5 靜脈期甲狀腺結節(jié)NIC ROC曲線

圖6 靜脈期甲狀腺結節(jié)標準化CT值ROC曲線

碘在不同管電壓下的衰減系數變化程度明顯較其他物質的衰減系數大[7]，雙能量CT可將碘從其他組織成分中分離出來，準確顯示甲狀腺結節(jié)的攝碘能力及血供情況，為甲狀腺結節(jié)的定性診斷提供了新思路。目前能量CT對甲狀腺結節(jié)的研究較少，有學者認為平掃碘值及單能譜曲線斜率對定性診斷有一定的幫助，但是對頸部轉移淋巴結及病灶形態(tài)的顯示不及增強掃描[8-11]。由于增強掃描時個體因素及對比劑注射的差異較大，并且未設立統(tǒng)一納入標準及判斷指標，導致雙能量增強掃描對甲狀腺結節(jié)定性診斷的價值評價不一：李紅文等[8]認為僅動脈期有意義，薛蘊菁等[9]認為僅靜脈期有意義，蔣元文等[10]認為動脈期和靜脈期均無意義，薛龍梅等[12]認為動脈期和靜脈期均有意義?；趯σ陨涎芯糠椒芭袛嘀笜说木C合分析，本研究將注射速度和注射劑量分別控制在3 ml/s、1.0 ml/kg，以頸動脈碘濃度及CT值作為參照，篩選滿足動脈期頸內動脈CT值在120～250 HU之間、靜脈期CT值在70～110 HU之間的患者，盡可能縮小增強掃描的差異。

本研究中，動脈期僅正常甲狀腺組織與良惡性結節(jié)NIC、標準化CT值有差異，但良惡性結節(jié)差異無統(tǒng)計學意義，靜脈期差異有統(tǒng)計學意義，提示NIC及標準化CT值可用于定性診斷。靜脈期NIC、標準化CT值最佳臨界分別為0.76、0.79，ROC曲線AUC分別為0.91、0.92。當NIC＜0.76、標準化CT值＜0.79 HU診斷甲狀腺惡性結節(jié)準確率高，與薛蘊菁等[9]的研究結果一致。既往甲狀腺結節(jié)增強掃描的研究中，研究指標多為病灶CT值、碘值，薛蘊菁等[9]提出以NIC進行定性診斷，通過鄰近頸動脈的碘濃度將病灶的碘濃度標準化，進一步縮小增強掃描造成的差異，研究發(fā)現靜脈期NIC對甲狀腺良惡性結節(jié)的鑒別有意義，與本研究結果相符；甲狀腺結節(jié)的CT值可以反映出病灶的強化程度，故與NIC具有相關性，與本研究結果相一致。甲狀腺病變的病理基礎是濾泡上皮細胞被破壞，但良惡性病變的產生機制不同。Li等[13]認為惡性病灶濾泡細胞完全被癌細胞和機化的結締組織所取代，而良性病灶（如結節(jié)性甲狀腺腫）仍存在部分具有攝碘功能的濾泡細胞，故良性病變的攝碘率高于惡性。Moon等[14]認為惡性結節(jié)的強化程度較良性低，原因可能是腫瘤組織內雖含有大量的新生血管，但同時惡性生長又會破壞大量的組織結構（包括血管），并形成癌栓，導致壞死的血管多于新生血管，故良性病變的血供較惡性豐富。上述研究結果提示，甲狀腺良性病變比惡性病變攝碘率高、血管豐富，增強掃描時甲狀腺良性結節(jié)的強化程度高于惡性[15-16]。

雙能量CT增強碘圖將碘含量的多少直觀反映在圖像上，圖像越亮說明組織含碘量越多，從而可以更敏感地顯示結節(jié)邊緣及包膜的情況[11]。甲狀腺良性結節(jié)邊界多比較清晰，包膜比較完整，周圍正常甲狀腺組織不受侵犯；甲狀腺癌邊界不規(guī)則，呈浸潤性生長，鄰近正常濾泡上皮細胞被破壞，常常突破包膜，邊界不清[4-6]。本研究結果表明雙能量CT增強碘圖診斷甲狀腺惡性結節(jié)的敏感度為78.33%、特異度為66.67%。同時，碘圖上惡性結節(jié)的形態(tài)不規(guī)則、包膜不完整，結合增強掃描時NIC、標準化CT值可以提高甲狀腺良惡性結節(jié)的診斷率，將敏感度和特異度從70%～80%提高到90%以上。

總之，雙源CT雙能量增強掃描、碘圖形態(tài)學可對甲狀腺結節(jié)進行初步定性診斷，結合靜脈期結節(jié)的NIC、標準化CT值可以明顯提高診斷的準確性，對甲狀腺結節(jié)的定性診斷有很大的臨床價值。然而本研究在碘圖形態(tài)學方面僅研究了結節(jié)包膜是否完整，內部乳頭結構、鈣化等內容有待豐富；而且本研究未對具體病理組織類型進行比較，有待今后增加樣本量進行深入研究。

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（本文編輯 馮 婕）

Iodine Concentration on Dual-energy Contrast Enhanced CT in Differential Diagnosis of Thyroid Nodules

Purpose To investigate the clinical application of iodine concentration using dual-energy contrast enhanced CT in distinguishing malignant from benign thyroid nodules.Materials and MethodsPatients with a total of 90 pathology proven thyroid nodules (60 malignant,30 benign) underwent dual-energy contrast enhanced CT scanning. The iodine concentration and CT value were measured in arterial phase and venous phase,then the normalized iodine concentration (NICnod) and the normalized CT value were calculated. All results were compared in each groups,while morphology and capsule of these nodules on iodine image were analyzed.ResultsThe morphology and capsule of nodules on iodine image were significantly different between benign and malignant nodules (Z=－4.55,P＜0.05). On iodine image,the sensitivity of partial capsule diagnosing malignant nodules was 78.33% with specificity of 66.67%. The NICnod and normalized CT value for normal group,benign group and malignant group showed significant differences in arterial phase and venous phase (F=36.87-69.89,P＜0.05); the NICnod and normalized CT value between benign group and malignant group showed statistic difference in arterial phase (Z=－3.48-－2.33,P＜0.05),and those among normal group,benign group and malignant group also showed statistic differences (Z=－7.01-－4.87,P＜0.05). NICnod had significant correlation with normalized CT value in each phases (r=0.89,0.74 and 0.75,P＜0.05). When using NICnod and normalized CT value of 0.76 and 0.79 to differentiate malignant thyroid nodules,the area under ROC curve values were 0.91 and 0.92. NIC and normalized CT value showed a good consistency with iodine map in venous phase (Kappa=0.762 and 0.768),Combining morphology and capsule of nodules on iodine image,the sensitivity was 90.01% and the specificity was 93.60%.ConclusionIodine concentration with dual-energy contrast enhanced CT scanning can differentiate malignant from benign thyroid nodules; combining morphology and capsule of nodules improves the accuracy of diagnosis.

Thyroid neoplasms; Thyroid nodule; Tomography,X-ray computed; Iodine; Pathology,surgical; Diagnosis,differential

10.3969/j.issn.1005-5185.2015.11.005

韓 丹

Department of Radiology,the First Affiliated Hospital of Kunming Medical University,Kunming 650118,China

Address Correspondence to: HAN Dan E-mail: kmhandan@sina.com

云南省創(chuàng)新團隊基金項目（2014HC018）。

R445.3；R736.1

2015-05-31

修回日期：2015-09-18

中國醫(yī)學影像學雜志2015年 第23卷11期：815-818

Chinese Journal of Medical Imaging 2015 Volume 23(11): 815-818