肿瘤防治研究  2015, Vol. 42 Issue (1): 52-55
本刊由国家卫生和计划生育委员会主管,湖北省卫生厅、中国抗癌协会、湖北省肿瘤医院主办。
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文章信息

张正华,黄建强,韩丹,赵卫,王婧婧,潘晓龙. 2015.
ZHANG Zhenghua, HUANG Jianqiang, HAN Dan, ZHAO Wei, WANG Jingjing, PAN Xiaolong. 2015.
双源CT平扫碘值鉴别甲状腺良恶性结节的临床应用
Clinical Application of Iodine-Enhanced Image of Dual-source Computed Tomography in Distinguishing Benign and Malignant Thyroid Nodules
肿瘤防治研究, 2015, 42(01): 52-55
Cancer Research on Prevention and Treatment, 2015, 42(01): 52-55
http://www.zlfzyj.com/CN/10.3971/j.issn.1000-8578.2015.01.013

文章历史

收稿日期:2014-02-20
修回日期:2014-08-18
双源CT平扫碘值鉴别甲状腺良恶性结节的临床应用
张正华, 黄建强, 韩丹, 赵卫, 王婧婧, 潘晓龙    
650032 昆明,昆明医科大学第一附属医院医学影像科
摘要目的 探讨双源CT双能量扫描中碘图对甲状腺结节良恶性鉴别诊断的临床应用价值。方法 测量36例(47个结节)甲状腺结节实性部分以及周围正常甲状腺组织的CT值与碘含量(碘 值),采用受试者工作特性曲线(ROC曲线),选取最佳敏感度及特异性的临界值。并比较其与 传统形态学诊断结果的一致性。结果 恶性结节(20个)与良性结节(27个)CT值与碘值分别为 22.9~52.1 HU[平均(30.2±0.5) HU]、-3.2~1.0 mg/ml(中位数-1.5 mg/ml),30.2~55.1 HU[平均 (39.4±0.7)HU]、-0.5~1.8 mg/ml(中位数0.9 mg/ml);恶性结节与良性结节周围正常甲状腺组 织CT值与碘值分别为47.4~85.6 HU[平均(66.8±1.3)HU]、1.1~3.2 mg/ml[平均(1.8±0.1)mg/ml], 56.8~85.7 HU[平均(68.4±1.8)HU]、1.2~3.0 mg/ml[平均(1.7±0.1)mg/ml]。其中各组CT值与碘值 具有相关性(r=0.755、0.678、0.813、0.774,P=0.000)。碘值临界值为0.15 mg/ml时,敏感度为 81.50%,特异性为80.00%,且与传统形态学诊断结果具有较高一致性(Kappa值=0.742)。结论 双 源CT双能量扫描的碘图可测定甲状腺正常组织以及病变的含碘量,恶性结节的含碘量低于良性结 节,可为甲状腺结节的良恶性鉴别提供更多的参考信息。
关键词甲状腺结节     双源CT     碘图     碘含量    
Clinical Application of Iodine-Enhanced Image of Dual-source Computed Tomography in Distinguishing Benign and Malignant Thyroid Nodules
ZHANG Zhenghua, HUANG Jianqiang, HAN Dan, ZHAO Wei, WANG Jingjing, PAN Xiaolong    
Department of Medical Imaging, The First Affiliated Hospital of Kunming Medical University, Kunming 650032, China
AbstractObjective To investigate the clinical application of iodine-enhanced image of dual-source computed tomography(DSCT) in distinguishing the benign and malignant thyroid nodules. Methods We calculated CT attenuation value and Iodine concentration of the thyroid nodules and adjacent normal thyroid tissues in 36 patients with total 47 thyroid nodules. And we utilized the receiver operating characteristic(ROC) curves by SPSS software to select the critical value of the optimum sensitivity and specificity, and compared its consistency with the diagnosis result of traditional morphology. Results The CT attenuation value and iodine concentration range of malignant nodules were 22.9-52.1 HU[average (30.2±0.5)HU]and -3.2-1.0 mg/ml(median -1.5 mg/ml), which was lower than those of benign nodules[30.2-55.1 HU average (39.4± 0.7) HU and -0.5-1.8 mg/ml(median 0.9 mg/ml)] (t=6.213, Z=-4.650, P=0.001, 0.000); The CT attenuation value and iodine concentration range of adjacent normal thyroid tissues of malignant nodules were 47.4~85.6 HU[average (66.8±1.3)HU] and 1.1-3.2mg/ml[average(1.8±0.1)mg/ml], with no significant difference with those of benign nodules[56.8-85.7 HU average (68.4±1.8)HU and 1.2-3.0 mg/ml [average (1.7±0.1)mg/ ml)], (t=3.753, 0.932, P=0.225, 0.112). There was correlation between the CT attenuation value and iodine concentration range of each group(r=0.755, 0.678, 0.813, 0.774, P=0.000). When the critical value was 0.15 mg/ml, the sensitivity was 81.50% and the specificity was 80.00%, which were in high consistency with traditional morphological diagnosis result (Kappa=0.742). Conclusion Iodine-enhanced images of DSCT with dual energy scan could measure the Iodine concentration of the thyroid nodules and adjacent normal thyroid tissues.The iodine concentration range of malignant nodules is lower than those of benign nodules. And it may be an implemental tool for the differential diagnosis of benign and malignant thyroid nodules.
Key words: Thyroid nodule     Dual-source CT     Iodine-enhanced image     Iodine concentration    
0 引言

甲状腺结节(thyroid nodular,TN)为临床常 见疾病,尸检发现约50%甲状腺中存在结节[1]。随 着各种影像技术的发展,甲状腺结节的发现率逐渐提高,然而良恶性的鉴别诊断仍有一定难度。 不同性质的甲状腺结节临床处理方法完全不同。 双源CT(dual source computer tomography,DSCT) 利用双能量成像技术,可将碘物质从其他组织成 分中分离出来,而甲状腺又含碘,故可利用CT平 扫对甲状腺及其病变组织进行碘含量(碘值)测 定。本研究探讨采用双源CT平扫碘图技术鉴别良 恶性甲状腺结节的临床应用价值。 1 资料与方法 1.1 一般资料

收集2012年11月至2013年6月行双源CT双能量 扫描36例共47个甲状腺结节,其中女性23例、男 性13例,年龄为12~61岁[平均(49.5±2.1)岁],结 节直径约0.5~3.6 cm[平均(2.2±0.4)cm],所有结 节均行手术切除或穿刺活检而后经病理证实。 1.2 检查方法

采用德国西门子新双源CT( SOMATOM Definition Flash CT)行颈部平扫,扫描范围为颅 底至胸廓入口处,扫描过程中嘱患者屏住呼吸并 不要做吞咽动作。

A球管电压80 kV,参考电流461 mAs,B球管 电压Sn140 kV,参考电流178 mAs,融合系数0.5, 螺距0.7,打开CARE Dose 4D,重建层厚为0.75 mm,间隔0.5 mm。 1.3 图像及数据后处理

将平扫的两组双能量数据传入西门子MMWP工 作站Dual-Energy软件,选择“Liver VNC”模式,得 到碘图图像,测量甲状腺结节实性成分以及周围正 常甲状腺组织的CT值及碘值。选择结节感兴趣区 (ROI)时,尽量避开结节内的钙化、液化坏死及 伪影区。ROI为10~35 mm,并多次测量取平均值。 1.4 甲状腺恶性结节CT平扫评价指标[2]

(1)结节形态不规则或分叶状;(2)结节 内部密度不均匀;(3)结节内可见微小钙化; (4)结节边界不清楚及无包膜;(5)颈部可见 淋巴结肿大。满足2个及2个以上指标的结节,考 虑为恶性结节。 1.5 统计学方法

采用SPSS 17.0统计软件,以P<0.05为差异 有统计学意义。病灶碘值为非正态分布,用中位 数进行统计描述,两组间比较采用Wilcoxon秩和 检验;各组CT值及正常甲状腺组织碘值为正态分 布,采用t检验;采用线性回归分析比较CT值与碘 值的相关性。再采用受试者工作特性曲线(ROC 曲线),选取最佳敏感度及特异性的临界值。诊 断结果一致性检验采用Kappa检验。 2 结果 2.1 甲状腺结节CT值及碘值

47个甲状腺结节中恶性结节20个(包括乳头状 癌17个、滤泡状癌2个、髓样癌1个),良性结节27 个(包括结节性甲状腺肿17个、甲状腺腺瘤10个)。 CT值及碘值范围的测定值,见表 1图 1A~D。其中 各组CT值与碘值具有相关性(r=0.755、0.678、 0.813、0.774,P=0.000),见图 2。良性结节实性 部分的CT值及碘含量高于恶性结节,差异有统计 学意义(t=6.213,Z=-4.650,P=0.001,0.000 )。 而良性与恶性结节周围正常组织的CT值及碘含量 差异无统计学意义(t=3.753、0.932,P=0.225, 0.112)。

表 1 甲状腺正常组织及结节CT值与碘值 Table 1 The CT attenuation value and iodine concentration of normal thyroid tissues and nodules
A,B: Female,32 years old,left thyroid nodule(adenoma) border was clear,the density was not homogeneous. Iodine was 0.6mg/ml; C,D: Male,46 years old,right thyroid nodule(papillary carcinoma) border was not clear,the density was not homogeneous. Iodine was -0.1mg/ml; E,F: Female,30 years old,left thyroid nodule(papillary carcinoma) border was not clear,the density was not homogeneous. Iodine was 0.6mg/ml 图 1 患者甲状腺结节CT及碘值 Figure 1 The CT attenuation value and iodine concentration of thyroid nodules
图 2 甲状腺结节的CT值与碘值关系散点图 Figure 2 The scatterplot of the relationship between CT attenuation value and iodine concentration of thyroid nodules
2.2 ROC曲线

27个良性结节、20个恶性结节,临界值≤0.15 mg/ml时,分别有5个、16个,临界值>0.15 mg/ml 分别有22个、4个 。利用SPSS软件中ROC曲线法 选取碘含量最佳敏感度及特异性时的临界值,曲 线下面积AUC值为0.900,提示其诊断准确率较 高,见图 3。当敏感度与特异性之和最大时,为 最佳临界点,临界值为0.15 mg/ml时,敏感度为 81.50%,特异性为80.00%。

图 3 甲状腺结节碘值ROC曲线 Figure 3 The receiver operating characteristic (ROC) curves of iodine concentration of thyroid nodules
2.3 结节CT形态学与碘值定性的比较

CT形态学诊断为恶性结节21个,良性结节26 个,其诊断敏感度为65.00%、特异性为70.37%。以 碘值等于0.15 mg/ml为诊断标准的诊断结果(结节 内碘值≤0.15 mg/ml为恶性,结节内碘值>0.15 mg/ ml为良性)与CT形态学诊断结果经Kappa检验,具 有较高一致性(Kappa值为0.742),其中均诊断为 良性的有23例,均诊断为恶性18例,3例碘值诊断 为良性结节,形态学诊断为恶性,3例碘值诊断为 恶性结节,形态学诊断为良性,见图 1E、1F。 3 讨论

X线穿透人体组织的衰减主要是由于康普顿效 应和光电效应,不同组织的两种效应所占优势不 同,从而产生不同的影像[3]。高原子序数的物质 (如碘和钙)主要产生的是光电效应,其强度与 物质原子序数呈正比;而软组织主要产生的是康 普顿效应,其强度与物质的密度呈函数关系。双 源CT采用不同能量射线相互垂直的球管进行同步螺旋扫描,两套数据采集系统对不同能量下所采 集的各种密度物质的衰减信息进行分析,从而产 生双能量图像[4],不同能量下碘与其他组织的衰减 趋势具有明显差异,通过双能量扫描及相关后处 理技术,将碘从其他物质中分离出来,并通过彩 色编码技术将碘的分布情况在图像中显示,同时 可测量相应组织中的碘含量[5, 6]。这就是能量成像 碘图技术。

甲状腺是人体中唯一富含碘的器官,约20%的 碘储存在甲状腺中[7],甲状腺疾病的发生与碘摄入 量呈“U”形关系,因此甲状腺碘含量可反映甲状腺 组织摄碘能力。张新船等[8]通过测量甲状腺CT值 来计算碘含量,对诊断甲状腺疾病有一定帮助, 但所采用的是混合能量X线,无法测得准确的CT 值,故使计算的碘含量出现较大偏差。本研究测 得正常甲状腺CT值比部分学者所测值[9]偏低,可 能原因为本研究样本多为甲状腺功能异常患者, 其甲状腺摄碘能力低。而双源CT碘图技术运用物 质分离原理,将碘从其他物质中分离出来,从而 可较准确地测量甲状腺碘含量。碘图技术一般运 用在增强CT,由于受碘对比剂的注射速率、注射 剂量、个体差异以及病变血供等因素影响,所测 得的碘含量存在较大差异[10, 11],且甲状腺功能异常 多为增强CT禁忌证,因此,本研究目的在于探讨 甲状腺平扫时行碘图及碘值测量对甲状腺结节鉴 别诊断价值。

平扫甲状腺结节均表现为低密度,其病理基 础为结节内含碘量的减低[12]。本组病例甲状腺结 节的含碘量明显低于正常甲状腺组织,提示结节 内滤泡细胞破坏并减少,其摄碘能力下降。本研 究显示良、恶性甲状腺结节含碘量亦不同,甲状腺良性结节的含碘量虽较低,但高于恶性结节。 原因可能是良性结节正常甲状腺组织破坏不完 全,其内仍含有一定量可摄碘的滤泡细胞;而恶 性结节内正常甲状腺滤泡细胞被完全破坏,并被 癌细胞以及机化的结缔组织所替代,导致结节摄 碘能力下降甚至消失[13]。利用ROC曲线法取碘值 0.15 mg/ml为临界点时,诊断甲状腺良、恶性结节 具有较高的敏感度(82%)和特异性(80%), 与形态学诊断结果具有较高一致性。由于CT平扫 形态学对甲状腺结节的定性诊断较困难,且形态 学诊断结果为前瞻性分析,而碘值研究是回顾性 分析,故前者敏感度和特异性比后者低。有国内 学者[14]研究发现,多数良性结节内可见碘组织成 分,其碘值为正值,而恶性结节碘值均为负值。 本研究也提示良性结节以正值为主,恶性结节以 负值为主,但两者间存在一定程度的交叉,与郭 锬等[15]研究结果相一致。其原因可能为部分高分 化乳头状癌具有摄碘能力,使结节内碘含量相对 较高[16]。本研究中有3例甲状腺结节碘值偏高,而 形态学诊断为恶性结节,因此仍需结合CT形态学 表现进行综合分析诊断。

综上所述,双源CT双能量平扫碘图可测定甲 状腺正常组织以及病变的含碘量,为甲状腺结节 的良恶性鉴别提供更多的参考信息。然而,本研 究的样本量相对较少,并未对甲状腺结节不同病 理组织类型进行区分分析,有待今后加大样本量 进行深入研究。

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