申永超 郑家豪 张乐星 梁淑慧
[摘要] 目的 探讨CT值在鉴别诊断甲状腺良恶性钙化病变中的价值。方法 回归性分析经过病理证实的甲状腺良性钙化48例及恶性钙化26例的CT平扫资料,并对74例甲状腺钙化进行CT值测量。通过绘制受试者操作特征(receiver operator characteristic,ROC)曲线确定鉴别甲状腺良恶性钙化的最佳阈值及ROC曲线下最大面积,并算出相应的特异性、敏感度、阳性预测值、阴性预测值、假阳性率、假陰性率、准确度和约登指数。然后以最佳阈值作为鉴别诊断甲状腺良恶性钙化的参数,通过χ2检验分析甲状腺良恶性钙化在CT灰度值方面的差异有统计学意义。结果 ROC曲线下方面积为0.814,95%CI:0.712~0.915,当CT值为869.5HU(为计算方便取870HU)时,特异性为69.2%,敏感度为81.3%,阳性预测值为64.3%,阴性预测值为82.6%,假阳性率为20.8%,假阴性率为30.8%,准确度为75.7%,约登指数最大为0.505。当以870HU为鉴别诊断甲状腺良恶性钙化参数时差异有统计学意义(χ2=16.795,P<0.001)。结论 当CT值为870HU时,对鉴别诊断甲状腺良恶性钙化病变具有重要价值。
[关键词] 甲状腺;良恶性;钙化;CT值
[中图分类号] R736.1 [文献标识码] A [DOI] 10.3969/j.issn.1673-9701.2024.05.011
Value of CT value in differentiating benign and malignant thyroid calcification
SHEN Yongchao1, ZHENG Jiahao1, ZHANG Lexing1, LIANG Shuhui2
1.Department of Radiology, Hangzhou First Peoples Hospital, Hangzhou 311000, Zhejiang, China; 2.The First Clinical Medical College, Zhejiang University of Traditional Chinese Medicine, Hangzhou 311000, Zhejiang, China
[Abstract] Objective To investigate the value of CT value in differential diagnosis of benign and malignant thyroid calcification. Methods The CT plain scan data of 48 cases of thyroid benign calcification and 26 cases of thyroid malignant calcification confirmed by pathology were analyzed retrospectively, and the CT values of 74 cases of thyroid calcification were measured. The best threshold and the maximum area under the receiver operator characteristic (ROC) curve for differentiating benign and malignant thyroid calcification were determined by plotting ROC curve, and the corresponding specificity, sensitivity, positive predictive value, negative predictive value, false positive rate, false negative rate, accuracy and Jordan index were calculated. Then the optimal threshold value was used as a parameter for differential diagnosis of benign and malignant thyroid calcification, and we adoptted χ2 analyze the statistical difference between benign and malignant thyroid calcification in CT gray value. Results The area under the ROC curve was 0.814, and the 95% confidence interval (CI) was 0.712-0.915. When the CT value was 869.5HU (for the convenience of 870HU), the specificity was 69.2%, the sensitivity was 81.3%, the positive predictive value was 64.3%, the negative predictive value was 82.6%, the false positive rate was 20.8%, and the false negative rate was 30.8%, the accuracy was 75.7% and the maximum of the Youden index was 0.505. When 870HU was taken as the differential diagnosis parameter of thyroid benign and malignant calcification (χ2=16.795, P<0.001). Conclusion When the CT value is 870HU, it has important value in differential diagnosis of benign and malignant thyroid calcification.
[Key words] Thyroid; Benign and malignant; Calcification; CT value
甲状腺病变常伴随着各种各样的影像学特征,钙化是其中一个特征,常通过颈部超声、颈部CT或X线平片检查被发现。甲状腺良恶性病变都可以发生钙化[1]。恶性钙化的甲状腺病变需要及时手术以提高患者的5年生存率或达到临床治愈;良性钙化的甲状腺病变只要没有引起临床症状,则无须手术,避免临床穿刺和手术带来的创伤或并发症,定期观察即可,因此对甲状腺良恶性钙化病变的鉴别诊断尤其重要。甲状腺超声是甲状腺良恶性病变的主要检查方法,并可协助临床穿刺对疑似恶性甲状腺病变进行检查[2-3]。
然而,超声检查易受超声科医生的经验或者技能及不同判断标准的影响,造成对甲状腺良恶性病变鉴别诊断的特异性和敏感度存在一定的差异[4-6]。甚至有甲状腺良恶性钙化病变的超声研究结果完全相反,如Nabahati等[7]和Shin等[8]的研究对周边钙化与甲状腺恶性病变是否具有相关性产生了严重的分歧。CT检查也可用于头颈部病变,但由于其对软组织分辨率低、电离辐射和成本高,并不被推荐为甲状腺病变的常规检查方式。然而,CT密度分辨率高,能客观及清晰地显示组织的密度变化,如钙化。研究者试图通过CT区分甲状腺的良恶性病变,并有研究表明甲状腺钙化病变的CT值有助于区分甲状腺的良恶性病变[9-10]。为此笔者对甲状腺良恶性钙化病变的CT值进行测量并通过对照分析,旨在探讨CT值对鉴别甲状腺良恶性钙化病变相关性,为患者临床治疗提供合适的建议。
1 资料与方法
1.1 一般资料
收集自2010年9月至2022年2月期间,在杭州市第一人民医院行颈部CT检查中发现甲状腺病变并有粗粒钙化(直径≥5mm)患者的完整影像资料、临床资料及病理资料,病理结果有明确的病理类型,能准确区分是良性甲状腺病变还是恶性甲状腺病变。其中女性63例,男性8例,年龄29~80岁,平均年龄(56.0±9.6)岁。1例患者同侧两个粗粒钙化,2例患者双侧甲状腺都有粗粒钙化,余为单个粗粒钙化。74例甲状腺病变均以病理为诊断标准,良性48例,恶性26例。
1.2 检查方法
所有患者均采用美国GE公司Optima 16层螺旋CT进行扫描,患者取仰卧位,头先进,正中矢状面垂直于检查床正中央,瞳间线與内定位线平行。嘱咐患者双肩尽量下垂,头部向后仰,避免下颌骨与颈部重叠,扫描过程中保持安静不要乱动及喉部不要做吞咽动作,以免造成扫描图像的运动伪影,影响图形质量。扫描范围从口咽部扫描至锁骨上缘,对于胸骨后的甲状腺病变,扫描时,加扫描至气管分叉处。扫描参数:管电压120 kv,管电流40mA,准直器宽度16.000mm×0.625mm,层厚3.75mm,层间距3.75mm,螺距0.938mm,机架旋转速度1s,重建层厚1.0mm。
1.3 CT值测量方法
在影像后处理工作站(Advantage Windows 4.6),由两名5年以上工作经验的影像科医生用软组织窗对颈部CT轴位图像甲状腺钙化进行CT值测量,选取图像中钙化直径最大层面进行测量,感兴趣区(region of interest,ROI)尽可能选取最大面积,对于不规则形状的钙化,ROI尽可能勾画全部钙化面积,留取CT测量值的最大值。当两位医师测量结果不一致时,以钙化直径最大层面测得的CT值为准或者二者商量选择合适的甲状腺钙化最大CT值。
1.4 统计学方法
采用MedCalc20.2统计学软件对数据进行处理分析,以1?特异性为横坐标,敏感度为纵坐标,制作ROC曲线,得出鉴别甲状腺良恶性钙化的最佳阈值、ROC曲线下方面积、敏感度、特异性、阳性预测值、阴性预测值、假阳性率、假阴性率、准确度及其约登指数。以最佳阈值为鉴别甲状腺良恶性钙化病变的参数,用χ2检验统计分析甲状腺良恶性钙化病变在CT灰度值方面的差异,以P<0.05为差异有统计学意义。
2 结果
2.1 甲状腺良恶性钙化CT值的ROC曲线
以48例甲状腺良性钙化和26例甲状腺恶性钙化的CT值为统计数据,绘制ROC曲线。ROC曲线下面积0.814,95%CI:0.712~0.915,当CT值为869.5HU(为方便取870HU)时,约登指数最大为0.505,敏感度为81.3%,特异性为69.2%,阳性预测值为64.3%,阴性预测值82.6%,假阳性率20.8%,假阴性率为30.8%,准确度为75.7%。见图1。
2.2 鉴别甲状腺良恶性钙化
以870HU为最佳阈值鉴别甲状腺良恶性钙化病变,甲状腺良性钙化和甲状腺恶性钙化CT值≤870HU和>870HU的例数分别为10和38,18和8,两者比较,差异有统计学意义(χ2=16.795,P<0.001)。
3 讨论
甲状腺病变临床上比较多见,大约60%的成年人会有甲状腺病变,但只有约5%被证明是恶性的[11]。为了选择合适的治疗方式,避免过度治疗,甲状腺病变良恶性的鉴别诊断对进一步治疗的选择至关重要。近年,不少研究表明甲状腺钙化与甲状腺病变良恶性具有相关性,并且微钙化更容易出现在恶性甲状腺病变中[12-13]。那非微钙化在甲状腺良恶性病变中有没有区别呢?早在1958年,Holtz等[14]就已报告了甲状腺良恶性钙化病变之间存在X线密度差异,良性钙化密度高于恶性钙化密度。虽然,CT与X线是两项不同的影像检查方式,但它们有同样的摄像机制,并且CT的密度分辨率远高于普通的X线,这表明CT检查也可以用来鉴别甲状腺良恶性钙化病变,并且CT值比X线评估甲状腺钙化密度更明确,更客观。本研究结果显示,CT值阈值为870HU时有利于鉴别诊断甲状腺良恶性钙化病变,甲状腺恶性钙化病变CT值更偏向于≤870HU。
近年随着CT技术的快速发展,其密度分辨率和空间分辨率也都得到了较大的提高,能分辨出组织内极小的钙化灶或者骨化,并已广泛应用于各种病变的诊断中。当然,CT在鉴别甲状腺良恶性钙化病变中的价值也已得到关注,Wei等[15]通过CT平扫钙化周围有无伪影和CT增强钙化有无晕轮征来预测甲状腺良恶性钙化病变。
Zhang等[16]利用CT直方图区分甲状腺孤立性粗钙化的良恶性病变,并得出结论:CT直方图可以作为临床治疗的参考,从而减少甲状腺良性孤立性粗钙化患者不必要的手术创伤和医疗费用。但Wei等[15]的研究需要钙化有伪影和晕轮征,临床上甲状腺钙化也会有一部分病例没有这两现象,这两现象分别占到该研究数据的41%(89/216)和46%(99/216)。Zhang等[16]的研究需要把所有数据CT值分成27组,记录CT直方图中各截点及其所占面积百分比的差异,再通过ROC曲线确定最佳截点和面积百分比,以此来诊断甲状腺良性孤立性粗钙化,取得了不错的研究结果,但该研究纳入标准比较苛刻,光因钙化周围不能有软组织被排除就有172例,总收集了17 643例,到最后能被纳入研究的也就86例。所以两项研究在临床实践上普遍性比较差。既然甲状腺良性钙化X线密度高于甲状腺恶性钙化密度,CT的密度分辨率又远高于X线,所以本研究试图从CT值入手寻找能鉴别甲状腺良恶性钙化病变更具有普遍性的方法。
对于甲状腺钙化CT值的测量,不同测量者选择的层面不同或者选择的感兴趣区大小也不同,得出的结果也就可能存在很大的差异。为了增加操作的可重复性,减少结果誤差,本研究以甲状腺钙化最大层面作为待测层面,尽可能选取最大的感兴趣区,测量结果取CT值最大值,去除最小值及平均值。此测量方法简单、可操作的重复性好,取感兴趣区的CT最大值不会因感兴趣区不同像最小值和平均值变化太大,故测量结果更为客观,临床推广应用也更方便。
甲状腺良性钙化组和甲状腺恶性钙化组的ROC曲线结果表明,曲线下面积0.814,当CT值为870HU时,约登指数最大为0.505,所以取870HU为鉴别二者的最佳阈值。然后以870HU为鉴别甲状腺良恶性钙化病变的参数,甲状腺良性钙化组和甲状腺恶性钙化组≤870HU和>870HU的例数分别为10和38、18和8,两者比较,差异有统计学意义(P<0.001)。此外以870HU为鉴别甲状腺良恶性钙化病变的参数时,有相对较高的敏感度、特异性、阳性预测值、阴性预测值和准确度,分别为81.3%、69.2%、64.3%、82.6%和75.7%;有相对较低的假阳性率和假阴性率,分别为20.8%和30.8%,说明CT值≤870HU或>870HU可作为鉴别诊断甲状腺良恶性钙化病变的重要参数。
本研究的不足之处在于收集的样本量不是足够多,本研究的测量方法以最大层面代替整体,对于整体甲状腺钙化最大CT值显得有不足之处;本研究收集的样本主要是粗粒钙化,而未对小钙化和细小钙化进行研究,这些钙化可能在形成发展过程中还未完全成形,造成在一定程度上人为地提高了以870HU作为诊断甲状腺良恶性钙化病变参数的诊断价值,对于小钙化和细小钙化与CT值的相关性将是今后的研究方向。
总之,虽然单纯依靠CT值不能完全诊鉴别诊断出甲状腺钙化良恶性病变,但临床医生需要对患者病情进行初步诊断时,以CT值870HU为参数鉴别诊断甲状腺钙化病变良恶性不失为一种简单、易行的方法。
利益冲突:所有作者均声明不存在利益冲突。
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(收稿日期:2023–03–03)
(修回日期:2023–12–10)