甲状腺乳头状癌的能谱CT研究

朱 迪 刘远健 刘鹏程 韦 伟 石 桥 袁知东

甲状腺结节是临床的常见病和多发病，尸检数据显示甲状腺结节的发病率可达65%[1]，其中，约有7%的甲状腺结节为恶性肿瘤[2-3]。早期发现结节病灶并鉴别其良恶性对临床治疗、手术方式的选择及预后判断均有重要意义[4]。目前甲状腺结节术前诊断常用的辅助检查手段包括超声、核医学、CT、MRI及细针穿刺，但除甲状腺细针穿刺外，每种检查对诊断甲状腺乳头状癌的敏感度都不足22.58%[5]。本研究通过甲状腺结节的CT能谱成像与手术后病理结果的对照研究，旨在探索甲状腺乳头状癌的CT能谱成像表现特征，以期提高甲状腺良恶性结节鉴别诊断的准确率。

方 法

1.患者资料

收集北京大学深圳医院2011年8月至2012年2月接受甲状腺CT检查的甲状腺结节患者34例，全部病灶经手术切除并经病理证实。其中男性8例（年龄27～66岁，平均年龄40.3岁），女性26例（年龄24～59岁，平均年龄37.8岁）。本研究入组患者中，25例患者的甲状腺结节为体检中偶然发现，9例患者为自我颈部触诊发现，所有患者的实验室甲状腺功能检查均未见明显异常。本研究经医院伦理委员会同意，患者均签署知情同意书。

2.设备与方法

采用GE Discovery CT750 HD CT扫描机进行甲状腺能谱扫描。扫描范围：从舌骨上缘开始，向下至颈根部，胸廓内甲状腺继续向下扫描至消失。扫描条件：选择GSI颈部扫描方案。准直层厚64×0.625mm，间隔0.625mm，螺距0.984，旋转时间0.8s。扫描完成后重建为层厚0.625mm的能谱图像传至AW 4.4工作站，用GSI Viewer浏览器处理，获得能量范围在40～140keV的101个单能量图像，在最佳单能量值的图像中以ROI(感兴趣区) 标画病灶区内的实性部分（避开病灶内的钙化及囊性变），每个病灶及正常腺体各取3次ROI，分别记录3个ROI在101个单能量图像的CT值，取其平均值。连接各平均值的点，获得病灶及正常甲状腺组织的能谱曲线。分析能谱曲线特征，并计算各个ROI能谱曲线斜率值。能谱曲线斜率的近似值为能谱曲线上两点的CT值的差值除以该两点的能量差。在本次研究中，斜率值K选择40keV及100keV两点间斜率，即K=（Hu100-Hu40）/（100-40）。

3.统计学方法

结 果

手术病理结果：34例患者中，甲状腺乳头状癌患者16例，结节性甲状腺肿患者18例（表1）。

甲状腺乳头状癌：手术大体标本见图1，病理切片（HE×400）见图2，能谱CT图像见图3，能谱曲线见图4；结节性甲状腺肿：能谱CT图像见图5，能谱曲线见图6。

正常甲状腺组织及不同病种三种能谱曲线斜率值见表2。

统计学结果如下：甲状腺乳头状癌组与结节性甲状腺肿组K值、甲状腺乳头状癌组与正常甲状腺腺体组K值、结节性甲状腺肿与正常甲状腺组K值W ilcoxon秩和检验Z值分别为-4.969、-4.825、-4.968，P值均为0.000。

利用K值术前对甲状腺乳头状癌与结节性甲状腺肿的诊断率见表3。

图1 甲状腺乳头状癌患者手术大体标本。图2 该患者病理切片（HE×400），可见核沟及核内包涵体。图3 该患者左侧叶病灶（以粉色ROI标示）。

图4 ROI标示该患者病灶灶的能谱曲线。图5 结节性甲状腺肿患者双侧叶病灶（以红色ROI标示）。图6 ROI标示结肿病灶能谱曲线。

表1 34例甲状腺结节病理类型及构成比

表2 正常甲状腺组织及不同病种能谱曲线斜率值

表3 利用K值术前对甲状腺乳头状癌与结节性甲状腺肿的诊断率分析

K值鉴别甲状腺结节性质的敏感度、特异度、假阳性、假阴性及准确度见表4。

表4 K术前鉴别甲状腺结节性质的敏感度、特异度、假阳性、假阴性及准确度（%）

讨 论

CT能量成像理论起源于20世纪70年代[6], 80年代开展了双能量减影的临床研究，受成像技术的限制，临床未能广泛应用[7]。近年来，由于能量成像技术的进一步发展和诊断的需要，使得能量成像成为临床研究一个新热点[8-10]。

能谱成像技术是指通过单个球管，在一个旋转周期内进行X线高低两种能量（80kVp、140kVp）的高速瞬时（0.5ms）切换，测量出物质的X线衰减系数，生成能量范围在40～140keV的101个单能量图像，从而得到物质在不同单能量下的CT值衰减曲线（能谱曲线）。此技术较大限度避免了以往CT成像中由于混合能量X线在穿过人体时吸收衰减不均匀而造成的测量误差[11]。不同化学构成的物质具有不同形态的衰减曲线，反之可以用CT值衰减曲线的差异来鉴别人体内不同化学成分的组织[12]。就甲状腺结节而言，不同性质的结节源于不同的结构成分，因而具有不同的能谱曲线特征，分析这些特征从理论上为鉴别甲状腺结节的性质提供了新的可能。

本研究中，笔者通过对能谱曲线的分析后采用了K值（40keV与100keV两点间斜率值）为统计量。统计数据表明，甲状腺乳头状癌与结节性甲状腺肿及正常甲状腺组织能谱曲线斜率值（K）差异均具有统计学意义（P值均为0.000）。笔者对甲状腺乳头状癌的K值进行分析，其均值为-0.531，医学参考值范围为（-0.60，-0.46）之间，此区间的斜率提示甲状腺结节病灶恶性可能，可作为鉴别甲状腺结节的良恶性一个新的参考值。其对34例甲状腺结节进行术前诊断情况如表1所示。

以往的研究表明[5]，甲状腺结节的辅助检查中，B超的敏感度、特异度、诊断准确度分别为2.11%、99.27%、83.19%；CT检查分别为22.58%、86.00%、70.99%；细针穿刺细胞学检查分别为65.12%、95.08%、82.69%。在本研究中，利用能谱曲线斜率值诊断甲状腺乳头状癌的敏感度、特异度均较以往有所提高，分别为81.25%、88.88%、85.29%。由于本次研究的能谱曲线是基于平扫得来的，不需要进行增强扫描，临床中不仅避免了对比剂可能造成的过敏反应，也为患者减少了检查费用。

结节性甲状腺肿在本研究数据中的能谱曲线斜率值表现各异，斜率值从-1.14到 0.28，数值差异较大，考虑是由于良性结节病理的多样性所致，如结节性甲状腺肿伴囊性变、结节性甲状腺肿伴腺瘤、结节性甲状腺肿伴上皮增生活跃等，这些伴随的复杂病理现象可能是能谱曲线各异的原因。对于伴发上皮增生明显活跃的结节，其本身不能除外处于恶变的过程中。故表现在能谱曲线上，甲状腺乳头状癌的斜率值区间就与甲状腺良性结节的斜率区间有重合现象。

本研究中采用的K值用直线斜率来代替能谱曲线变化虽然较为粗略，但临床实际使用中具有简便、快捷的优势，利用K值诊断甲状腺乳头状癌的敏感度及特异度高于超声及常规CT等检查，可能将为甲状腺乳头状癌诊断提供一种新的方法。