磁共振扩散加权成像对均质性甲状腺小结节良恶性病变的鉴别诊断价值

王勇 张晖 高敏 辛迎曦 耿左军

·论著·

磁共振扩散加权成像对均质性甲状腺小结节良恶性病变的鉴别诊断价值

王勇 张晖 高敏 辛迎曦 耿左军

目的探究磁共振扩散加权成像(diffusion weighted imaging,DWI)对均质性甲状腺小结节的鉴别诊断价值，提高对均质甲状腺小结节的影像学鉴别诊断水平。方法选取经手术病理证实的162例均质甲状腺小结节患者，共226个病灶进行磁共振常规扫描和DWI检查。将所得全部病灶的影像学数据进行统计学分析。结果均质性甲状腺小结节病灶中良性结节DWI多以等信号为主，高信号为辅；恶性结节DWI多以高信号为主，等信号占少数。在不同b值下所得出的ADC值有所不同；取b值为300 s/mm2、500 s/mm2和800 s/mm2时，DWI扫描所得出的ADC值良性和恶性结节之间差异有统计学意义(Plt;0.05)。结论应用磁共振扩散加权成像技术对均质性甲状腺小结节良恶性的鉴别诊断具有一定意义。

磁共振扩散加权成像；均质性；甲状腺小结节；鉴别诊断

甲状腺结节的发病率逐年升高，其中甲状腺良恶性结节的鉴别直接关系到患者的早期诊断、早期处理，对患者的预后至关重要。同时甲状腺良恶性结节的鉴别诊断一直是影像学研究的重点和难点[1]。较大的甲状腺恶性病灶和较小的但密度不均匀的甲状腺恶性病灶通常具有典型的恶性特征，如密度不均，边界不清和具有侵袭性；而另一部分体积较小且密度均匀的甲状腺恶性病灶通常表现无特征性，仅表现为密度均匀且边界较为清晰的软组织结节，这与良性的甲状腺结节鉴别十分困难。临床上将甲状腺结节的直径≤1.0 cm 时称为甲状腺小结节[2]，此类均质甲状腺小结节多被漏诊或延误诊断和治疗，如能早期诊断并早期治疗可明显改善此类患者预后。磁共振影像检查技术现已经成为临床进行科学、定量明确诊断甲状腺小结节的重要影像学方法[3,4]。本研究通过搜集整理我院经手术病理证实的162例甲状腺结节患者，共226个甲状腺小结节病灶的磁共振影像学资料，分析并总结磁共振扩散加权成像对恶性甲状腺小结节的检出率。

1 资料与方法

1．1 一般资料 选取2014年1月至2017年5月在河北医科大学第二医院进行诊治并经手术病理证实且在常规磁共振序列上表现为均匀信号的甲状腺小结节患者162例，共226个病灶，全部入选病例中男35例,女127例;年龄19～68岁，平均年龄(43．6±13．2)岁。所选取的162例患者手术前均进行了磁共振常规序列及扩散加权成像检查，检查前均未进行穿刺、放疗、化疗、含碘药物治疗和手术治疗。在磁共振检查后 1周内接受甲状腺结节切除手术治疗。在磁共振T1WI和T2WI上结节均表现为均匀一致信号。在全部162例患者的226个均质甲状腺小结节病灶的术后病理诊断中，良性结节47个，恶性结节179个。

1．2 检查方法 磁共振设备采用美国 GE Signa Excite 3.0T磁共振扫描机，使用四通道头颈联合线圈，患者取仰卧位，颈后局部垫高，双肩尽量下垂，从而使甲状腺充分暴露，并嘱患者在扫描过程中平静呼吸，尽量避免吞咽和咳嗽等动作，以减少运动伪影。受检者均行常规磁共振平扫，包括冠状位及轴位T2WI、T1WI，DWI采用单次激发平面回波成像技术，TR为3 200 ms，TE为80 ms，层厚4 mm，层距1.2 mm，视野24 cm×24 cm，矩阵128×128,激励次数为4，扫描层数16～20，扫描时间160 s；扩散梯度因子(b值)分别选取为0 s/mm2、300 s/mm2、500 s/mm2、800 s/mm2和1 000 s/mm2，扩散敏感梯度方向3个。由2名具备副高级职称医师分析影像诊断结果。

1.3 图像分析 本研究使用美国GE公司图像后处理工作站软件ADW 4.6，测量病灶的信号强度及ADC值。并参照横断面TlWI和 T2WI图像，分别选取病灶直径最大的层面进行测量，并设置感兴趣区(region of interest，ROI)，ROI面积约20～45 mm2，通过复制和粘贴，将完全相同形态和大小的ROI置于不同b值所得图像的同一层面的同一对应位置。对照区域的ROI 通常选择为对侧正常的甲状腺组织。

1.4 统计学分析 应用SPSS 18.0统计软件，比较不同b值时良性和恶性均质甲状腺小结节病灶ADC值，即表观扩散系数(apparent diffusion coefficient，ADC)的差异；绘制b值分别取300 s/mm2、500 s/mm2和800 s/mm2时甲状腺良恶性小结节ADC值的ROC曲线受试者工作特征曲线(recevier operating characteristic,ROC)，籍此评估所测得ADC值对甲状腺良、恶性小结节的诊断效能。统计方法采用两个和多个样本的t检验,Plt;0.05为差异有统计学意义。

2 结果

2.1 甲状腺均质小结节的DWI及ADC图影像学表现 全部162例患者的226个均质甲状腺小结节病灶的术后病理结果回报，良性结节47个，恶性结节179个。良性结节中DWI呈高信号者13个，等信号者32个，低信号者2个；恶性结节中DWI呈高信号者135个，呈等信号者36个，低信号者8个。见图1。

图1 女，52岁，甲状腺左叶小结节(直径为0.8 cm)，病理为乳头状癌A：T1WI平扫；B:T2WI平扫(压脂)；C:DWI(b=500 s/mm2)，D：ADC图；E：相应病理图片(HE×40)

2.2 不同b值所得出ADC值在良、恶性均质小结节之间的差异 b值为0 s/mm2和1 000 s/mm2时，DWI扫描所得出的ADC值良性和恶性结节之间差异无统计学意义(Pgt;0.05)；而取b值为300 s/mm2、500 s/mm2和800 s/mm2时，DWI扫描所得出的ADC值良性和恶性结节之间差异有统计学意义(Plt;0.05)。见表1。

b值(s/mm2)良性恶性t值P值0 2.481±0.3281.920±0.2169.3800.1083002.322±0.5281.634±0.3874.6740.0005001.972±0.4791.496±0.2724.4830.0008001.675±0.5031.247±0.2483.7350.00010001.528±0.3101.229±0.1068.9030.082

2.3 甲状腺均质小结节ADC值在良、恶性之间分界阈值的确定 根据甲状腺结节术后的病理结果，绘制b值分别取300 s/mm2、500 s/mm2和800 s/mm2时甲状腺良恶性小结节ADC值的ROC曲线。b值取3 00 s/mm2时，ROC曲线下面积为0.825，b值取500 s/mm2时，ROC曲线下面积为0.882，b值取800 s/mm2时，ROC曲线下面积为0.867；因此取b值为500 s/mm2时，其ROC曲线下面积最大，此时鉴别良恶性甲状腺小结节的诊断效果最佳。据此确定1.585×10～3 mm2/s为区分良恶性病变ADC值的分界阈值，此时的诊断特异度和敏感度分别为76.6%和81.6%。见图2。

图2 不同b值时甲状腺良恶性小结节ADC值的ROC曲线(×103mm2/s)

3 讨论

甲状腺结节是一种临床常见病，直径≤1.0 cm时称为甲状腺小结节[5]。由于甲状腺小结节病灶过于微小且无明显临床症状，加之日常生活工作不受影响，临床查体触诊不易发现，故早期诊断并得到早期治疗比较困难，通常都是患者常规年度查体时偶然发现，以致具有较高的漏诊率[6]。因此，提高甲状腺小结节的影像诊断水平,做到甲状腺小结节的早期发现、早期诊断及早期治疗对改善其预后至关重要。

甲状腺小结节中大部分为良性病变，恶性率仅为1/10左右，但恶性病变的患者预后较差[7]。近年来随着各种影像检查技术的发展，甲状腺小结节的检出率也日益增多。由于甲状腺小结节中恶性病变甲状腺癌多起病隐匿，生物学特性多变，其临床、影像学及细胞学特征与良性病变多有交叉，目前缺乏一套有效的术前诊断方法将其明确区分，因此很多良性结节患者接受了不必要的甲状腺手术，部分术后患者还出现了术后并发症——甲状腺功能减退症，这更使得这部分患者的术后生活质量进一步降低[8]。恶性甲状腺结节的影像学特征较为典型，其最突出特征即病灶密度和信号不均匀，但由于甲状腺小结节体积较小，属于病变发展初期，其内部尚未出现囊变、坏死及钙化等征象，因此只表现为密度或信号均匀的实性结节，因此该类均质甲状腺小结节更具隐蔽性[9,10]。如何更好地利用目前的临床资料和辅助检查手段早期发现并鉴别均质甲状腺微小病灶的良恶性，从而提高对甲状腺小结节术前诊断的准确率是目前临床和影像科岌待解决的难题。

磁共振成像是一种软组织分辨率极佳且无X线辐射的检测甲状腺病变的影像学手段，它可通过多序列、多角度的成像，获得更清晰的解剖信息，其常规序列能够客观准确的显示甲状腺病灶的部位、数量、大小、形态、边界、信号均匀程度、包膜和MRI信号特征等解剖学特征，从而有助于甲状腺良恶性结节的诊断，为临床诊疗提供较为可靠的依据[11]。随着磁共振检查技术的不断进展，DWI现已成为广泛应用于临床的功能成像方法，该方法能够通过评估所观察脏器内水分子扩散运动的情况而间接判断该脏器内病灶的活性及局部正常组织功能受损情况，现已逐步应用的体内各系统疾病的诊断和鉴别诊断中去。而ADC值可以科学定量分析病灶良恶性的差异[12]。

甲状腺小结节的常规磁共振序列T1WI/T2WI信号表现常无特征性[13]，同时我们发现恶性甲状腺小结节病灶中呈均匀信号的病灶占据很大比例，这多由于病灶体积较小且病灶在发展进程的初期，血供较为充足，多数病灶内部还未出现囊变、坏死、出血和钙化等病理学改变，因此，只依据均质甲状腺小结节的常规磁共振检查信号特征不能作为准确区分其是否为良、恶性病灶；而DWI的病灶信号特点和ADC值则具备一定的鉴别能力[14]。

甲状腺结节的均质性取决于病灶的组织病理学表现，病灶内组织结构成分较为单一，无囊变、坏死、出血和钙化等病理学改变时在影像学常规检查如CT及MR常规系列上通常表现为密度和信号的均质性，即密度和磁共振T1WI和T2WI信号的均匀一致。均质的甲状腺小结节更具有隐匿性，因此此类结节的筛检更具有临床意义[15]。

本研究显示，全部162例患者的226个均质甲状腺小结节病灶的术后病理结果回报良性结节47个，恶性结节179个；其中恶性结节占据所入选病例的绝大多数，这与病例的入选来源有关，甲状腺结节患者全部均首先接受颈部多普勒超声筛查，结节过小、呈典型良性表现、典型恶性侵袭性表现以及回声不均匀者均被排除在入选病例以外，经多普勒超声检查认定为良性甲状腺小结节均观察随访而未行手术治疗[16]。

均质甲状腺小结节中良性结节和恶性结节的DWI信号不尽相同，良性结节中DWI呈高信号者13个(27.7%)，呈等信号者32个(68.1%)，低信号者2个(4.2%)；由此可以看出，良性甲状腺小结节DWI多以等信号为主，高信号为辅；恶性结节中DWI呈高信号者135个(75.4%)，呈等信号者36个(20.1%)，低信号者8个(4.4%)，据此可知恶性均质甲状腺小结节DWI多以高信号为主，等信号占少数。众所周知，DWI可无创的评价组织内产生的水分子扩散运动，恶性肿瘤细胞密度增高、细胞外间隙小,而良性病变细胞密度低、细胞外间隙大,恶性肿瘤细胞组织结构较良性病变更易对水分子的扩散运动形成限制[17]。另外恶性肿瘤细胞生物膜的限制和大分子蛋白物质的吸附作用要明显强于良性病变，这也是使局部形成水分子扩散受限情况的另一主要原因[18]。因此，均质甲状腺小结节中的恶性病灶多数表现为扩散受限高信号。

DWI扫描所得出的ADC值现已广泛应用于全身各个系统良、恶性病变的鉴别诊断；国内外已有部分研究表明ADC 值对于区别甲状腺良、恶性占位有一定鉴别诊断价值[18]，但不同b值下所得ADC值会有所差异。理论上所得ADC值不仅受水分子扩散的影响，还与微循环灌注有关。当选择较小的b值时，ADC值受灌注影响较大，导致最后结果较真实结果偏大[19]。 随着所选择的b值不断增高，其所得ADC值受灌注影响逐渐减少。本研究所选取b值范围较广，包括0 s/mm2、300 s/mm2、500 s/mm2、800 s/mm2和1 000 s/mm2。经统计学分析，取b值为300 s/mm2、500 s/mm2和800 s/mm2时，DWI扫描所得出的ADC值良性和恶性结节之间差异有统计学意义(Plt;0.05)；而在b值为0 s/mm2和1 000 s/mm2时，DWI扫描所得出的ADC值良性和恶性结节之间差异无统计学意义(Pgt;0.05)。当取b值为300 s/mm2和500 s/mm2，ADC值能够鉴别甲状腺良性和恶性病变在之前国内外部分研究中已有提及。而在本研究中b值为800 s/mm2时，ADC值仍具备良恶性结节之间鉴别诊断价值在以往文献中未见被提及，考虑这种结果的出现与本研究所选取研究对象为均质结节有关，既往文献研究对象对病例入选条件设置较为宽泛，病灶组织成分也较为复杂，不同成分和范围的感兴趣区选择会导致所得ADC值存在一定误差[13]。本研究选取b值为0 s/mm2时，DWI扫描所得出的ADC值良性和恶性结节之间的差异无统计学意义，这与以往研究结果相一致，究其原因主要是受局部组织灌注影响较大，从而影响最终结果的真实性。b值为1 000 s/mm2时，本研究得出所得ADC值在良性和恶性甲状腺均质小结节之间的差异无统计学意义(Pgt;0.05)，考虑此结果主要是由于微小结节病灶较小，b值为1 000 s/mm2时图像信噪比较低，致使感兴趣区设置出现不可避免的误差所指。

总之，本研究通过对均质甲状腺小结节的大样本良、恶性病例应用不同b值所得ADC值进行对照研究，发现取b值为300 s/mm2、500 s/mm2和800 s/mm2时应用DWI扫描所得出的ADC值可用于鉴别良、恶性的均质甲状腺小结节，同时确定1.585×10-3mm2/s为区分良恶性病变ADC值的分界阈值,以辅助临床对病灶良恶性进行预估；因此该技术对恶性病灶的预测也具有一定临床意义。

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10.3969/j.issn.1002-7386.2017.23.009

项目来源：河北省医学科学研究重点课题(编号：20150694)

050000 石家庄市，河北医科大学第二医院医学影像科(王勇、耿左军)；河北省人民医院医学影像科(张晖)；河北省井陉县医院放射科(高敏)；河北省辛集市第一医院CT/MR室(辛迎曦)

R 814.46

A

1002-7386(2017)23-3557-04

2017-08-16)