張夏,趙雯,韓丹,沈莎莎,李俊麗
昆明醫(yī)科大學(xué)第一附屬醫(yī)院醫(yī)學(xué)影像科,云南昆明 650032;
甲狀腺癌是最常見的內(nèi)分泌系統(tǒng)惡性腫瘤,發(fā)病率約占全身惡性腫瘤的1.5%,成為近20年癌癥譜中上升速度最快的腫瘤之一,目前已經(jīng)成為女性第5大常見腫瘤[1]。甲狀腺癌易發(fā)生頸部淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移,但對于早期轉(zhuǎn)移淋巴結(jié),超聲、普通CT及MRI的發(fā)現(xiàn)率低,容易漏診。如何敏感、早期檢查出轉(zhuǎn)移淋巴結(jié)成為甲狀腺癌影像檢查待解決的重要問題。轉(zhuǎn)移淋巴結(jié)與原發(fā)病灶具有同源性,病理改變一致,但在研究癌結(jié)節(jié)與轉(zhuǎn)移淋巴結(jié)的能譜CT定量參數(shù)[2]是否有相關(guān)性方面鮮有報(bào)道。本研究擬探討甲狀腺癌與其頸部轉(zhuǎn)移淋巴結(jié)的能譜曲線的相關(guān)性,以提高轉(zhuǎn)移淋巴結(jié)的檢出率。
1.1 研究對象 回顧性分析2013年1月-2015年12月在昆明醫(yī)科大學(xué)第一附屬醫(yī)院疑似甲狀腺結(jié)節(jié)行頸部雙源CT雙能量增強(qiáng)掃描,并經(jīng)手術(shù)病理證實(shí)的200例患者,其中惡性結(jié)節(jié)120例,良性結(jié)節(jié)80例;女72例,男48例;年齡13~73歲,平均(45.9±7.2)歲。將完全無病灶側(cè)的104例腺體作為正常對照組。甲狀腺癌無頸部淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移54例,每例選擇1枚直徑<1.0 cm淋巴結(jié)且有典型淋巴結(jié)門結(jié)構(gòu)的正常淋巴結(jié)共45枚;有淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移66例,每例選擇1枚轉(zhuǎn)移淋巴結(jié)(直徑≥1.0 cm),其中可與手術(shù)較精準(zhǔn)定位的轉(zhuǎn)移淋巴結(jié)共55枚。
1.2 儀器與方法 患者取仰臥位行平掃、動(dòng)脈期、靜脈期掃描。掃描范圍自顱底至胸廓入口處,掃描時(shí)囑患者不要做吞咽動(dòng)作。平掃采用常規(guī)掃描,動(dòng)、靜脈期均采用雙能量掃描,A球管電壓100 kV,B球管電壓140 kV,打開CARE Dose 4D,系統(tǒng)自動(dòng)將動(dòng)、靜脈期圖像拆分為經(jīng)SAFIRE處理的薄層圖像,層厚1.0 mm。經(jīng)肘靜脈注射碘普羅胺(流速3.0 ml/s,劑量1.0 ml/kg),隨后注0.9%生理鹽水30 ml。選擇對比劑示蹤法觸發(fā)啟動(dòng)增強(qiáng)雙期掃描,觸發(fā)層面為主動(dòng)脈弓,觸發(fā)閾值設(shè)為100 HU,延遲7 s從足向頭方向進(jìn)行動(dòng)脈期掃描,再延遲25 s后從頭向足進(jìn)行靜脈期掃描。
1.3 圖像后處理 采用 Siemens MMWP工作站(Syngo MMWP,version 2013A)。將動(dòng)脈期雙能量CT掃描經(jīng)SAFIRE重建的100 kV、Sn140 kV兩組薄層數(shù)據(jù)圖像,調(diào)入雙能選項(xiàng)卡,啟動(dòng)“Mono Energetic”軟件,獲得單能量圖像。
1.4 數(shù)據(jù)測量 感興趣區(qū)(ROI)選擇在甲狀腺結(jié)節(jié)的最大層面及淋巴結(jié)最大層面,避開結(jié)節(jié)內(nèi)液化壞死、鈣化及偽影區(qū),面積2.0~6.0 mm2。單能量圖像上獲得甲狀腺結(jié)節(jié)、正常甲狀腺組織、所選淋巴結(jié)的能譜曲線,計(jì)算能譜曲線斜率k。能譜曲線斜率k=(CT40 kV-CT100 kV)/(100 kV-40 kV)。
1.5 淋巴結(jié)在 CT圖像與手術(shù)的精準(zhǔn)對應(yīng) 術(shù)中頸部淋巴結(jié)分區(qū)包括中央?yún)^(qū)、頸內(nèi)靜脈鏈區(qū)、上縱隔區(qū)、頸后三角區(qū)。中央?yún)^(qū)對應(yīng)VI區(qū),術(shù)中將其細(xì)化分為氣管前、氣管旁、氣管食管溝(喉返神經(jīng)前)、喉返神經(jīng)后,再以舌骨下緣水平為界,將各組分為上、下2個(gè)部分。頸內(nèi)靜脈鏈區(qū)從上至下以舌骨下緣(或頸總動(dòng)脈分叉處)、肩胛舌骨肌與頸內(nèi)靜脈交叉處分為上、中、下3個(gè)部分,分別對II、III、IV區(qū)。上縱隔區(qū)對應(yīng)VII區(qū),頸后三角區(qū)對應(yīng)V區(qū)。在上述分區(qū)的基礎(chǔ)上,每例病理證實(shí)甲狀腺癌伴頸部淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移者,選取直徑最大或緊挨甲狀腺的轉(zhuǎn)移淋巴結(jié)(直徑均≥1.0 cm),其中可以較精準(zhǔn)定位者55枚;無淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移者,選取可觀察到典型淋巴結(jié)門結(jié)構(gòu)的正常淋巴結(jié)(直徑均<1.0 cm),共45枚。
1.6 統(tǒng)計(jì)學(xué)方法 采用SPSS 17.0軟件,計(jì)量資料以±s表示,能譜曲線斜率k在各組間比較采用單因素方差分析,P<0.05表示差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。分別將動(dòng)脈期、靜脈期甲狀腺癌與轉(zhuǎn)移淋巴結(jié)的k值進(jìn)行相關(guān)性分析。
2.1 甲狀腺良、惡性結(jié)節(jié)的能譜曲線斜率 動(dòng)脈期及靜脈期甲狀腺惡性結(jié)節(jié)、良性結(jié)節(jié)及正常甲狀腺組織的能譜曲線斜率差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)。靜脈期良、惡性結(jié)節(jié)間比較,差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05),動(dòng)脈期良、惡性結(jié)節(jié)間比較,差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05),但正常甲狀腺組織與良性結(jié)節(jié)及惡性結(jié)節(jié)間差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05),見表1。
表1 正常甲狀腺組織與良、惡性甲狀腺結(jié)節(jié)不同時(shí)相能譜曲線斜率比較( ±s)
表1 正常甲狀腺組織與良、惡性甲狀腺結(jié)節(jié)不同時(shí)相能譜曲線斜率比較( ±s)
注:與正常甲狀腺組織比較,*P<0.05;與惡性結(jié)節(jié)比較,#P<0.05
2.2 正常淋巴結(jié)與轉(zhuǎn)移淋巴結(jié)的能譜曲線斜率 k值比較 在納入的55枚轉(zhuǎn)移淋巴結(jié)與45枚正常淋巴結(jié)中,動(dòng)、靜脈期能譜曲線斜率k值差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.01)。甲狀腺癌轉(zhuǎn)移淋巴結(jié)動(dòng)脈期和靜脈期的能譜曲線斜率分別為5.52±2.48和3.70±0.96,正常淋巴結(jié)分別為2.12±0.78和2.33±0.75,轉(zhuǎn)移淋巴結(jié)動(dòng)、靜脈期均高于正常淋巴結(jié),差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(t=8.348、7.351,P<0.01)。
2.3 甲狀腺癌與轉(zhuǎn)移淋巴結(jié)能譜曲線斜率 k值的相關(guān)性 55例甲狀腺癌并轉(zhuǎn)移淋巴結(jié)中,甲狀腺癌與轉(zhuǎn)移淋巴結(jié)能譜曲線斜率在動(dòng)脈期(r=0.44,P<0.05)和靜脈期(r=0.90,P<0.05)均有相關(guān)性。見圖1~3。
圖1 女,45歲,雙側(cè)葉結(jié)節(jié)性甲狀腺腫。A為靜脈期單能量圖像,在甲狀腺右葉避開囊變壞死,選擇合適的ROI;獲得相應(yīng)的能譜曲線,計(jì)算斜率k=4.533(B)
圖2 男,50歲,甲狀腺乳頭狀癌并中央組(甲狀腺下緣)1枚淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移。A為靜脈期單能量圖像,在癌結(jié)節(jié)及轉(zhuǎn)移淋巴結(jié)中選擇合適的ROI(1、2),獲得能譜曲線斜率圖(B、D),斜率k1、k2分別為3.333、3.417,癌結(jié)節(jié)與轉(zhuǎn)移淋巴結(jié)斜率相關(guān)性大;C為該患者病理圖,癌細(xì)胞圍繞纖維血管中心緊密排列,向正常甲狀腺組織內(nèi)呈“乳頭狀”浸潤(箭)。癌結(jié)節(jié)與圖1良性結(jié)節(jié)的能譜曲線斜率相差大
圖3 女,37歲,甲狀腺乳頭狀癌,無頸部淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移;A為靜脈期單能量圖像,右頸部 II區(qū)正常淋巴結(jié)可見淋巴結(jié)門,選擇合適的ROI,獲得能譜曲線,計(jì)算斜率k=2.883(B),與圖2中轉(zhuǎn)移淋巴結(jié)k值相差較大
雙源CT雙能量掃描是采用2個(gè)球管同時(shí)掃描,一次曝光即可以得到40~190 kV的一系列單能量圖像。雙能量CT可重建出ROI在任意管電壓(40~140 keV)下的單能量圖像,單能量CT值與其所對應(yīng)的能量水平間的變化關(guān)系在二維坐標(biāo)系內(nèi)構(gòu)成曲線,即能譜曲線,從而反映出不同病變和人體組織隨 X線能量水平(keV)的變化而變化的X線衰減系數(shù)。能譜曲線以CT值為依托,使得病變CT值的內(nèi)部差異完全顯示,可以區(qū)分組織內(nèi)不同組成成分[3],從而反映出病灶組織密度、強(qiáng)化方式等,有利于揭示病灶的本質(zhì)特性[4]。能譜曲線應(yīng)用于甲狀腺結(jié)節(jié)及轉(zhuǎn)移淋巴結(jié),可直接反映其攝碘率及強(qiáng)化程度。
3.1 能譜曲線斜率k值對甲狀腺良、惡性結(jié)節(jié)的鑒別王華等[5]對甲狀腺結(jié)節(jié)的時(shí)間-密度曲線(time-density curve,TDC)研究表明,CT掃描中正常甲狀腺TDC多呈速升速降型,甲狀腺癌 TDC呈緩升緩降型,而良性結(jié)節(jié)介于兩者之間。本研究結(jié)果發(fā)現(xiàn),動(dòng)脈期良、惡性結(jié)節(jié)的能譜曲線斜率分別為 4.43±1.47和4.38±1.33,差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05);靜脈期分別為 4.13±1.06和 3.56±1.05,差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05);良性結(jié)節(jié)的曲線斜率大于惡性結(jié)節(jié)。本研究認(rèn)為,甲狀腺良、惡性結(jié)節(jié)的邊緣血供均較豐富,動(dòng)脈期對比劑迅速經(jīng)頸動(dòng)脈進(jìn)入甲狀腺結(jié)節(jié),但結(jié)節(jié)未完全充盈,兩者表現(xiàn)為相似的強(qiáng)化程度,其能譜曲線斜率無明顯差異;由于惡性結(jié)節(jié)中央血管壞死明顯多于良性,靜脈期對比劑充分充盈至結(jié)節(jié)內(nèi)部,故兩組間能譜曲線斜率可具有明顯差異,且良性組的斜率高于惡性組。本研究與薛蘊(yùn)青等[6]的研究結(jié)果一致,良性結(jié)節(jié)攝碘率及強(qiáng)化程度均較惡性高,故斜率較大。趙雯等[7]研究顯示甲狀腺良、惡性結(jié)節(jié)的標(biāo)準(zhǔn)化碘濃度靜脈期有差異,動(dòng)脈期無差異,與本研究結(jié)果一致。
3.2 能譜曲線斜率k值對正常淋巴結(jié)與轉(zhuǎn)移淋巴結(jié)的鑒別 甲狀腺癌轉(zhuǎn)移淋巴結(jié)的病理基礎(chǔ)是:腫瘤先侵犯淋巴結(jié)皮質(zhì)邊緣的網(wǎng)狀淋巴竇,然后沿淋巴結(jié)破壞淋巴組織,淋巴結(jié)髓質(zhì)被腫瘤細(xì)胞取代,腫瘤細(xì)胞生長較快,得不到充足的血液供應(yīng),髓質(zhì)區(qū)出現(xiàn)壞死,故轉(zhuǎn)移淋巴結(jié)內(nèi)可存在壞死、囊變[8]。甲狀腺癌血流豐富,增強(qiáng)掃描呈明顯強(qiáng)化,轉(zhuǎn)移淋巴結(jié)內(nèi)的淋巴結(jié)細(xì)胞、免疫細(xì)胞被腫瘤組織取代,其強(qiáng)化方式、功能成像與甲狀腺癌原發(fā)灶類似[9],故轉(zhuǎn)移淋巴結(jié)的血供較正常淋巴結(jié)豐富。淋巴結(jié)血供越豐富、對比劑吸收越多,能譜曲線斜率越大。本研究中,甲狀腺癌轉(zhuǎn)移淋巴結(jié)動(dòng)脈期和靜脈期的能譜曲線斜率分別為5.52±2.48和3.70±0.96,正常淋巴結(jié)為2.12±0.78和2.33±0.75,轉(zhuǎn)移淋巴結(jié)均較正常淋巴結(jié)明顯增高,差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。李青青等[10]研究表明,動(dòng)、靜脈期正常與轉(zhuǎn)移淋巴結(jié)的能譜曲線斜率有差異,與本研究結(jié)果一致。
3.3 甲狀腺癌與轉(zhuǎn)移淋巴結(jié)能譜曲線斜率 k值的相關(guān)性 Moon等[11]認(rèn)為腫瘤細(xì)胞生長速度快,大量的新生血管被破壞,局部癌栓形成,導(dǎo)致其血管壞死多于新生;而轉(zhuǎn)移淋巴結(jié)由于生成因子的刺激,其內(nèi)新生血管豐富,淋巴結(jié)邊緣部血流明顯增高[12-13]。本研究認(rèn)為,動(dòng)脈期血流迅速經(jīng)頸動(dòng)脈進(jìn)入甲狀腺,可能癌結(jié)節(jié)的血管尚未完全充盈,與此同時(shí)轉(zhuǎn)移淋巴結(jié)邊緣豐富的血管充盈,故甲狀腺癌結(jié)節(jié)內(nèi)的對比劑較轉(zhuǎn)移淋巴結(jié)內(nèi)少。本研究發(fā)現(xiàn),動(dòng)脈期甲狀腺癌結(jié)節(jié)與轉(zhuǎn)移淋巴結(jié)能譜曲線斜率相關(guān)性差(r=0.44),且甲狀腺癌組織的能譜曲線斜率低于轉(zhuǎn)移淋巴結(jié)。靜脈期,原發(fā)灶與轉(zhuǎn)移灶內(nèi)部血管均已完全充盈后經(jīng)靜脈回流,其內(nèi)對比劑充盈情況大致相同。本研究結(jié)果顯示,靜脈期甲狀腺癌結(jié)節(jié)與轉(zhuǎn)移淋巴結(jié)間斜率有較高的相關(guān)性:k 值分別為 3.56±1.05 和 3.70±0.96(r=0.90)。甲狀腺癌與轉(zhuǎn)移淋巴結(jié)雙能量CT能譜曲線的相關(guān)性研究鮮有報(bào)道,劉金剛等[14]利用能譜CT研究發(fā)現(xiàn)不同腫瘤轉(zhuǎn)移性淋巴結(jié)的衰減曲線不同,表明淋巴結(jié)內(nèi)腫瘤細(xì)胞取代了正常的淋巴細(xì)胞及其他免疫細(xì)胞,致使內(nèi)部組織結(jié)構(gòu)改變。
本研究發(fā)現(xiàn):①靜脈期甲狀腺良、惡性結(jié)節(jié)、正常甲狀腺能譜曲線斜率有差異,動(dòng)脈期良、惡性結(jié)節(jié)間無差異;②動(dòng)、靜脈期轉(zhuǎn)移淋巴結(jié)與正常淋巴結(jié)的能譜曲線斜率差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義,且轉(zhuǎn)移淋巴結(jié)斜率均大于正常組;③靜脈期甲狀腺癌結(jié)節(jié)能譜曲線斜率與轉(zhuǎn)移淋巴結(jié)相關(guān)性大,動(dòng)脈期相關(guān)性差。雙能量CT能譜曲線分析對鑒別淋巴結(jié)是否轉(zhuǎn)移有價(jià)值,為臨床手術(shù)方案的制訂提供了更多、更可靠的信息。本研究的不足在于未對具體病理分型做相應(yīng)分析,且無法辨別未轉(zhuǎn)移淋巴結(jié)為正?;蜓仔?。