李康倩，陳麗賢 ，陳盛，馮曉儀，黃玉娃 綜述 朱新進(jìn)，2 審校

1.湛江市廣東醫(yī)科大學(xué)，廣東 湛江 524000；2. 佛山市第二人民醫(yī)院影像中心，廣東 佛山 528000

在過去的幾十年中，全球甲狀腺惡性腫瘤的發(fā)病率逐漸上升，隨著影像技術(shù)的發(fā)展，甲狀腺癌的發(fā)現(xiàn)率也越來越高[1，2]。 甲狀腺良惡性結(jié)節(jié)難以區(qū)分，正確分析甲狀腺病變性質(zhì)，能為患者的診療方式及預(yù)后評估提供有利依據(jù)，提高病患生存率。能譜CT的引進(jìn)，為甲狀腺腫瘤鑒別診斷、評估頸部淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移及療效評估等方面提供了新技術(shù)。本文簡要介紹甲狀腺結(jié)節(jié)常規(guī)檢查方法、能譜CT的原理并對能譜CT 在甲狀腺結(jié)節(jié)診療方面的研究進(jìn)展進(jìn)行綜述。

1 甲狀腺結(jié)節(jié)常規(guī)檢查方法

細(xì)胞針穿刺細(xì)胞學(xué)(FNAC)是鑒別甲狀腺腫瘤最為準(zhǔn)確、最有診斷價值的方法之一[3]，但由于為有創(chuàng)性檢查，且假陰性率較高。影像學(xué)檢查已成為目前診斷甲狀腺結(jié)節(jié)的首選無創(chuàng)性檢查方法。目前常用的影像學(xué)檢查項目有超聲、CT、MRI、同位素掃描等。超聲檢查作為當(dāng)前診斷甲狀腺疾病的首選影像檢查方式，不僅能探及某些臨床未能觸及的結(jié)節(jié)，還能明確結(jié)節(jié)是否伴有微鈣化[4-5]。隨著超聲新興技術(shù)的研發(fā)，如超聲彈性成像技術(shù)可對組織進(jìn)行量化研究[6]且可間接反映癌組織的增殖能力[7]，這對腫瘤的早期發(fā)現(xiàn)提供科學(xué)且有較高價值的依據(jù)，但不足之處在于較大地依賴于檢查者的臨床經(jīng)驗及操作技術(shù)，且檢查范圍上有所限制。MRI 檢查具有軟組織對比度高、多參數(shù)、多序列成像的特點(diǎn)，不僅能較好的提供病灶的形態(tài)學(xué)信息及了解甲狀腺病變對鄰近組織浸潤及淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移情況，而且近年來彌散加權(quán)成像也作為定量分析參數(shù)被廣泛應(yīng)用于診斷甲狀腺病變[8-9]，但是由于MRI掃描時間較長，受呼吸及吞咽等影響較大并且對鈣化顯示不敏感，具有一定局限性。同位素掃描反映結(jié)節(jié)對放射性元素的吸收攝取和分布情況，能夠清楚甲狀腺病灶性質(zhì)及功能的大致情況，但在臨床工作中核素主要用以尋找甲狀腺癌術(shù)后原位復(fù)發(fā)灶及其全身轉(zhuǎn)移灶[10]，不建議常規(guī)用于原發(fā)甲狀腺腫瘤的定性診斷。CT 檢查具有多方位成像的特點(diǎn)，通過建立冠狀位及矢狀位成像來清晰的了解病灶的空間特點(diǎn)。常規(guī)CT 能從甲狀腺結(jié)節(jié)的邊緣、鈣化粗細(xì)、強(qiáng)化水平、是否緊鄰切緣以及頸側(cè)淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移[11]等方面來分辨其良惡性，且CT紋理分析熵值水平能較客觀提示結(jié)節(jié)的惡性程度[12]，但由于軟組織分辨能力不足，對于一些甲狀腺微小病灶無法做到早期診斷。

2 能譜CT的成像原理

能譜CT的基本工作原理是不同物質(zhì)在X射線衰減系數(shù)上的差異，任何物質(zhì)均有其對應(yīng)的特征吸收曲線[13]，可在高、低管電壓(通常80/140 kVp)瞬時切換采集數(shù)據(jù)，得到的原始數(shù)據(jù)經(jīng)后處理重建，從而獲得重建圖像或定量分析等[14]。與常規(guī)CT 相比，能譜CT 圖像具有較低的噪聲、較佳的對比噪聲比及信噪比[15-16]，因此圖像質(zhì)量更好。目前能譜CT 定量分析技術(shù)主要分為：單能量成像、物質(zhì)分離技術(shù)、能譜曲線和有效原子序數(shù)。

2.1 單能量成像與物質(zhì)分離技術(shù) 單能量成像是指物質(zhì)接受不同單能量水平的X 射線并經(jīng)衰減后形成的影像。能譜CT 能夠獲取不同千電子伏(kilo electronvolt，keV)，即40～140 keV水平的101組單能量圖像，可以通過調(diào)節(jié)keV改善圖像質(zhì)量，從而得到質(zhì)量較好、噪聲較低的圖像，可顯著提高病灶的對比度[17]。研究表明，在65 keV 或70 keV 時，有助于提高微小甲狀腺癌、小肝癌等病灶的檢出率[18-19]。能譜CT的物質(zhì)分離技術(shù)原理：任意一種物質(zhì)對光子的吸收系數(shù)可以由配比后的基物質(zhì)對的組合來表示，該物質(zhì)與基物質(zhì)對產(chǎn)生的X線衰減效應(yīng)是一致的，即某一種未知物質(zhì)的衰減系數(shù)可以用已知的基物質(zhì)對的密度來表達(dá)，從而獲得匹配的基物質(zhì)圖[20-21]。臨床上最常用的基物質(zhì)對組合為碘—水、鈣—碘等，可應(yīng)用于不同物質(zhì)的強(qiáng)化識別、進(jìn)行物質(zhì)定量、虛擬平掃等[22]。

2.2 能譜曲線與有效原子序數(shù) 由不同化學(xué)成分組成的物質(zhì)在不同X線能量水平下對應(yīng)的CT值所繪制成的相關(guān)曲線，即為能譜曲線。理論上每種物質(zhì)具有其對應(yīng)的特征性曲線，通過計算能譜曲線的斜率可鑒別腫瘤的良惡性、同源性以及病理分型[23]。人體組織的吸收系數(shù)是X射線能量和原子序數(shù)的函數(shù)，當(dāng)某元素對X 線的吸收系數(shù)等于某化合物的吸收系數(shù)時，該元素的原子序數(shù)即代表這個化合物的有效原子序數(shù)。目前有效原子序數(shù)主要應(yīng)用于物質(zhì)成分的分析、分離物質(zhì)等[24-27]。

3 能譜CT在甲狀腺結(jié)節(jié)診療中的應(yīng)用

3.1 能譜CT 在鑒別甲狀腺結(jié)節(jié)良惡性中的應(yīng)用 諸多的研究表明，能譜定量參數(shù)分析在疾病診斷及鑒別、分類等方面起著重要的臨床指導(dǎo)作用[28-29]，盡管能譜成像技術(shù)應(yīng)用研究的時間僅有十年余。通過對能譜CT 各項參數(shù)進(jìn)行檢測，如碘含量(Iodine Concentration，IC)、標(biāo)準(zhǔn)碘含量(Normalized iodine concentration，NIC)、能 譜 曲 線 斜 率(Slope of Spectral HU curve，λHU)、有效原子序數(shù)(Effective Atomic Number，Eff-Z)等，發(fā)現(xiàn)甲狀腺良惡性腫瘤間各項數(shù)據(jù)存在差異或波動較大，盡管診斷效能不同，但均具有較高的參考意義。能譜CT的引進(jìn)及應(yīng)用，將CT從傳統(tǒng)的形態(tài)學(xué)診斷發(fā)展為物質(zhì)成分分析的功能學(xué)定量診斷。

牛桂華等[30]和邵偉光等[31]研究報道，甲狀腺功能異常與人體攝入的碘量相關(guān)，根據(jù)測量正常人體甲狀腺碘含量的研究，已證實利用碘基圖測量的碘值能較客觀地反映甲狀腺真實的碘含量，可據(jù)此告知甲狀腺功能異?；颊邞?yīng)該多吃還是少吃富含碘的食物。此外，LI等[32]對97例甲狀腺結(jié)節(jié)術(shù)后的標(biāo)本進(jìn)行碘濃度測量，結(jié)果顯示惡性結(jié)節(jié)的碘含量低于良性結(jié)節(jié)的碘含量，提出甲狀腺結(jié)節(jié)中的碘含量可以作為良惡性鑒別的定量指標(biāo)，碘濃度臨界值≤-0.26 mg/mL 具有較高的特異性和準(zhǔn)確性，分別為93.55%、91.12%，為在體研究提供良好的參考證據(jù)。

大部分研究認(rèn)為，能譜CT 后處理的結(jié)果顯示甲狀腺癌IC 值低于甲狀腺良性病灶和(或)正常甲狀腺組織，但每個學(xué)者測量平掃及強(qiáng)化的數(shù)據(jù)對鑒別甲狀腺良惡性結(jié)節(jié)的定量及定性分析評價并不一致：有學(xué)者[33-35]研究平掃及增強(qiáng)三期數(shù)據(jù)中良惡性組的IC值兩兩比較差異均有統(tǒng)計學(xué)意義(P＜0.05)；而薛蘊(yùn)菁等[36]提出平掃期良惡性組間的IC值差別無統(tǒng)計學(xué)意義，增強(qiáng)期兩組間IC值有統(tǒng)計學(xué)意義；李紅文等[37]發(fā)現(xiàn)靜脈期良惡性組間的IC值比較無統(tǒng)計學(xué)意義，而平掃期及動脈期兩組IC值差異顯著；李琳等[38]認(rèn)為靜脈期惡性組IC 值低于良性組，以IC 閾值小于3.2 mg/mL 時，判斷為甲狀腺癌具有較高的診斷效能。引起上述結(jié)論的病理基礎(chǔ)為：癌灶內(nèi)的甲狀腺濾泡細(xì)胞主要為癌組織破壞和(或)纖維結(jié)締組織所替代，癌灶中雖有腫瘤刺激下較豐富的新生血管，但其浸潤性生長會破壞鄰近的脈管與濾泡細(xì)胞等組織，破壞程度大于生長速度，因此IC 較低。而甲狀腺良性結(jié)節(jié)主要是由濾泡上皮細(xì)胞增生及膠質(zhì)潴留組成，增生的濾泡細(xì)胞仍存留部分?jǐn)z碘功能，因此其IC輕度下降。由于腫瘤細(xì)胞分化程度不同，碘濃度值可能不同，當(dāng)乳頭狀癌分化良好時仍具有一定的攝碘功能，其碘含量不會降的很低；當(dāng)結(jié)節(jié)性甲狀腺腫伴囊變時，其碘濃度可變得較低[37]。結(jié)節(jié)強(qiáng)化后的碘濃度主要與細(xì)胞攝碘能力和腫瘤新生血管豐富程度相關(guān)，平掃時結(jié)節(jié)密度較均勻，測量碘值時無法避開肉眼小囊變區(qū)域，可能會造成碘含量有所下降，而在結(jié)節(jié)增強(qiáng)后實性與囊性部分可較明顯區(qū)分開，再加上脈管內(nèi)的碘量，結(jié)節(jié)的碘含量可明顯增加，所以會造成平掃期及增強(qiáng)期的結(jié)論不一。而動靜脈期的差異可能與造影劑總劑量、延遲時間有關(guān)，目前還未統(tǒng)一較好的掃描方式及參數(shù)。

為減少對比劑總劑量、個體循環(huán)差異的影響，有學(xué)者選取了同層面頸總動脈碘含量進(jìn)行了標(biāo)準(zhǔn)化，一些學(xué)者[34-35，39]認(rèn)為甲狀腺惡性結(jié)節(jié)的NIC 值在增強(qiáng)期均低于甲狀腺良性結(jié)節(jié)，NIC 值的診斷效能較單純的IC更有意義。部分學(xué)者[36，38]則認(rèn)為僅在靜脈期良惡性組的NIC值差異有統(tǒng)計學(xué)意義，可能與動脈期延遲時間較短、注射速率較慢、總劑量偏少、個別患者循環(huán)能力較弱有關(guān)，或者靜脈期時甲狀腺病變及正常組織內(nèi)的對比劑分布較均勻，此時可較好的體現(xiàn)病變組織的攝碘能力及血供情況。除了碘基圖以外，有文獻(xiàn)報道，通過在鈣基圖測量甲狀腺結(jié)節(jié)的鈣濃度來進(jìn)行結(jié)節(jié)的定性診斷，也能取得與碘基圖相近的65.6%的敏感度，而特異度略高為91.9%[40]，但由于鈣基圖在甲狀腺良惡性結(jié)節(jié)的定性分析研究尚處于初探階段，臨床應(yīng)用有一定限制性，需要大量數(shù)據(jù)支持研究。

能譜CT掃描可以虛擬計算出某物質(zhì)在隨光子能量變化下衰減的CT 值，可以繪制一條體現(xiàn)不同病灶和器官結(jié)構(gòu)對于不同單能量X 線衰減的特征性曲線，通過曲線的斜率大小及形態(tài)高低來定量分析病變組織的化學(xué)成分。SRINIVASAN 等[41]、SUN 等[42]認(rèn)為計算能譜曲線斜率有助于診斷病灶的性質(zhì)。朱迪等[43]發(fā)現(xiàn)甲狀腺良惡性結(jié)節(jié)及正常甲狀腺三組間的λHU 值具有明顯的區(qū)別，認(rèn)為不同類型的甲狀腺結(jié)節(jié)內(nèi)的細(xì)胞組織不盡相同，因此可產(chǎn)生相應(yīng)形態(tài)的能譜特征曲線。在李紅文等[37]研究中，良性結(jié)節(jié)曲線向下較陡峭，斜率多為正值，而惡性結(jié)節(jié)曲線走行相對緩升，斜率多為負(fù)值，個別甲狀腺腫斜率為負(fù)值，可能與細(xì)胞內(nèi)脂質(zhì)的存在相關(guān)[44]。

部分學(xué)者認(rèn)為良惡性結(jié)節(jié)的有效原子序數(shù)亦有參考價值，李紅文等[37]認(rèn)為平掃期、動脈期惡性組的有效原子序數(shù)較低，與對照組的有較明顯差異，其中動脈期診斷效能稍高于平掃期。李文等[34]發(fā)現(xiàn)僅平掃期兩組間的有效原子序數(shù)有可比性，認(rèn)為平掃時較客觀地反映病變組織原本的化學(xué)分子結(jié)構(gòu)，而增強(qiáng)后組織成分受對比劑影響可能發(fā)生相應(yīng)的變化，這與LI等[32]提出的結(jié)論相似。

另外，有學(xué)者[18]提出利用能譜后處理技術(shù)將單能量圖與碘基圖融合后，病灶邊緣可以更清楚顯影出來，有利于發(fā)現(xiàn)細(xì)小病變。單能量圖像在呈示病灶細(xì)節(jié)信息方面比較有優(yōu)勢，而碘基圖對碘的顯示較敏感，融合兩者圖像既保證了圖像質(zhì)量及對比噪聲比都處于最佳狀態(tài)，又能更好地反映病灶對碘的攝取及分布情況，更容易發(fā)現(xiàn)碘缺損區(qū)域，利于提高細(xì)小病變的確診率。

以上學(xué)者利用能譜CT鑒別分析甲狀腺結(jié)節(jié)的病變性質(zhì)，所得結(jié)果并不一致，可能由于納入標(biāo)準(zhǔn)不盡相同、樣本量不足等，導(dǎo)致結(jié)果有偏移，且對比劑類型、掃描參數(shù)等也不完全相同導(dǎo)致了結(jié)果有些出入，但實驗結(jié)果都說明了能譜CT對鑒別甲狀腺良惡性結(jié)節(jié)有著越來越重要的臨床應(yīng)用研究意義，許多研究提示綜合考慮能譜CT各定量參數(shù)及形態(tài)特征更有利于提高診斷的準(zhǔn)確率。值得說明的是，上述研究的良性組大多是結(jié)節(jié)性甲狀腺腫和腺瘤，而未將良性炎癥結(jié)節(jié)即甲狀腺炎納入其內(nèi)。由于甲狀腺炎分類較多，且臨床癥狀及影像表現(xiàn)與甲狀腺惡性腫瘤相似，鑒別二者有難度。目前能譜CT在診斷甲狀腺炎方面研究較少，期待繼續(xù)完善。

3.2 鑒別不同病理類型甲狀腺癌 甲狀腺惡性腫瘤的病理分型主要有四大類：乳頭狀癌、濾泡癌、髓樣癌及未分化癌，最常見為分化及預(yù)后相對較好的乳頭狀癌，甲狀腺惡性結(jié)節(jié)能譜CT的相關(guān)研究大多數(shù)亦為甲狀腺乳頭狀癌，而其余類型較少報道。李琳等[45]對不同病理類型的甲狀腺癌研究顯示，不同病理類型的甲狀腺病灶I(lǐng)C、NIC以及λHU值從高到低排列分別為濾泡癌、髓樣癌、乳頭狀癌及未分化癌，未分化癌的能譜參數(shù)分別與其余三組作比較差異均有統(tǒng)計學(xué)意義，且研究發(fā)現(xiàn)乳頭狀癌、濾泡癌、髓樣癌能譜曲線較陡峭，而未分化癌能譜曲線較低平，可較直觀地區(qū)分未分化癌與其他類型癌。IC值與腫瘤病理基礎(chǔ)的相關(guān)性：濾泡癌主要以濾泡上皮細(xì)胞增生為主，濾泡細(xì)胞攝取和儲存碘的能力強(qiáng)，且具有豐富的新生微血管，IC 值高。髓樣癌腫瘤間質(zhì)有較豐富的脈管組織以及淀粉樣物質(zhì)沉著[46-47]，血管能增加腫瘤強(qiáng)化程度，但淀粉樣物質(zhì)未強(qiáng)化，相對地降低了腫瘤強(qiáng)化，IC 值次于濾泡癌。乳頭狀癌較其他類型癌分化良好，癌灶內(nèi)脈管結(jié)構(gòu)及濾泡組織共同影響攝碘量和儲碘量，因此IC值差異較大[36-38，43]。由于未分化癌惡性程度高，具有侵及性的生長方式，破壞周圍正常濾泡上皮細(xì)胞導(dǎo)致攝碘能力差[48]，所以IC值較低。

3.3 評估甲狀腺癌頸部淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移 甲狀腺癌頸側(cè)轉(zhuǎn)移性淋巴結(jié)是甲狀腺惡性腫瘤復(fù)發(fā)的重要風(fēng)險之一。相關(guān)研究證明，能譜CT 成像的多參數(shù)定量分析對于鑒別甲狀腺癌頸側(cè)轉(zhuǎn)移性淋巴結(jié)有著重要的臨床指導(dǎo)意義[49-51]。何慕真等[49]研究發(fā)現(xiàn)，因頸側(cè)轉(zhuǎn)移性淋巴結(jié)的化學(xué)成分與甲狀腺惡性腫瘤的類似，可以利用能譜曲線分析可疑的頸側(cè)淋巴結(jié)與甲狀腺原發(fā)腫瘤是否為同一來源，通過對甲狀腺乳頭狀癌良惡性淋巴結(jié)的研究顯示，轉(zhuǎn)移組與未轉(zhuǎn)移組增強(qiáng)期的NIC值、λHU值比較均有顯著性差異，其中動脈期NIC臨界值為25.8%，其敏感度、特異度分別為90.3%、96.6%。該作者認(rèn)為轉(zhuǎn)移淋巴結(jié)內(nèi)部結(jié)構(gòu)發(fā)生改變，較未轉(zhuǎn)移淋巴結(jié)含有更多新生血管且對比劑充盈速度快，因此于動脈期測量碘濃度對鑒別有無轉(zhuǎn)移性淋巴結(jié)更具有研究價值。而金弋人等[50]則認(rèn)為靜脈期惡性組淋巴結(jié)的λHU值較高，與良性組淋巴結(jié)的有較明顯差異，λHU值最佳閾值為0.78時，其敏感度、特異度分別為62.7%、59.1%，當(dāng)綜合分析形態(tài)學(xué)、λHU 值，診斷惡性淋巴結(jié)的敏感度提高到76.5%，特異度達(dá)到81.8%。同時LI等[51]聯(lián)合能譜CT各定量參數(shù)(包括IC值、NIC 值、λHU 值)可以提高頸側(cè)淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移的診斷效能，敏感性和準(zhǔn)確性分別為92.9%、90.9%。上述總結(jié)得出，能譜CT 多參數(shù)之間與形態(tài)學(xué)相互聯(lián)合應(yīng)用更有利于評估甲狀腺癌頸部淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移情況，有助于臨床擬定甲狀腺癌術(shù)前診療方案。

3.4 評估甲狀腺癌治療效果 分化型甲狀腺癌(differentiated thyroid cancer，DTC)行甲狀腺全切或次全切除術(shù)后，其殘留甲狀腺組織的大小及轉(zhuǎn)移灶的數(shù)目和部位等均影響術(shù)后復(fù)發(fā)率[52]，若再行131I清除術(shù)后殘留甲狀腺組織(簡稱清甲)，可以獲得較好的治療效果[53]。能譜CT 可以分析殘留組織的碘濃度水平及其變化，用以甲狀腺癌治療評估。張晶晶等[54]通過對甲狀腺術(shù)后殘留組織的研究，發(fā)現(xiàn)殘留組織惡變時與正常甲狀腺組織的碘含量有顯著差異(P＜0.05)，與既往研究甲狀腺良惡性結(jié)節(jié)間的碘含量差異相似，由此說明IC 值對判斷甲狀腺癌術(shù)后殘留組織是否復(fù)發(fā)亦有臨床意義。有文獻(xiàn)報道清甲成功率與多方面因素相關(guān)，其中131I 劑量及殘留甲狀腺大小為主要因素[55]，可作為清甲前預(yù)判成功率的可靠依據(jù)。另外，張晶晶等研究采用一種新的評價指標(biāo)——碘含量之差(Di)，即131I 治療前后DTC 剩余組織的碘濃度的差值，Logistic回歸分析發(fā)現(xiàn)，Di 值與其首次131I 治療成功率成正相關(guān)，原因可能為清甲治療后殘留組織內(nèi)的濾泡細(xì)胞受131I短程距離β-射線輻射而喪失了攝碘功能[56]，治療后的碘含量較治療前的明顯下降，為清甲后評價療效提供另一種評估方法。

4 小結(jié)

綜上所述，能譜CT的多參數(shù)成像的獨(dú)特優(yōu)勢，使其在鑒別甲狀腺結(jié)節(jié)良惡性、甲狀腺癌病理分型、評估頸部淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移情況以及療效評價等方面體現(xiàn)了較高的實用性價值。能譜CT的引進(jìn)，將CT從常規(guī)的形態(tài)特征診斷轉(zhuǎn)變?yōu)槲镔|(zhì)分析的多參數(shù)定量診斷，但許多研究也還是建議綜合分析能譜參數(shù)與形態(tài)學(xué)特點(diǎn)更有利于鑒別診斷。目前諸多學(xué)者對能譜CT各定量參數(shù)的最佳閾值及診斷效能尚未有明確的共識，需要通過更多的研究數(shù)據(jù)不斷改進(jìn)與優(yōu)化，因此能譜CT成像在甲狀腺良惡性結(jié)節(jié)診療方面的臨床研究價值需要更深入探討及進(jìn)一步推廣。