劉嘉，潘志華，肖科，夏旭良，涂波，李健，胡祥，肖維良

甲狀腺結(jié)節(jié)(thyroid nodule，TN)是甲狀腺細胞異常增殖在腺體內(nèi)形成的局部腫塊，可見于炎癥、自身免疫性疾病以及腫瘤等多種甲狀腺疾病[1]。現(xiàn)階段TN影像學(xué)檢查常用方法包括超聲、CT和MRI等，其中以超聲應(yīng)用最為廣泛和成熟[2]。近年來CT檢查設(shè)備更新和掃描技術(shù)不斷進步，CT增強掃描可清晰顯示病灶大小、邊界和鈣化等形態(tài)特征，基于CT圖像的定量研究結(jié)果顯示良性和惡性TNs的碘濃度、時間-密度曲線的斜率和有效原子序數(shù)等指標均存在明顯差異，且通過直方圖等技術(shù)定量分析TN的紋理參數(shù)可準確反映感興趣區(qū)域(region of interest，ROI)的微觀特征并為評估病變性質(zhì)提供參考信息[3-5]。田曉燕等[6]研究結(jié)果顯示基于CT平掃和增強掃描的直方圖分析對良、惡性TN的鑒別具有一定參考價值，且以增強圖像的診斷價值更高。目前國內(nèi)關(guān)于直方圖分析對良、惡性TN鑒別診斷價值的報道還不多，本研究以我院103例TN患者為樣本進行相關(guān)研究，旨在為臨床推廣應(yīng)用和建立規(guī)范性檢查方法提供更多循證醫(yī)學(xué)證據(jù)。

材料與方法

1.一般資料

選取2017年4月-2021年4月我院103例TN患者為研究對象，其中男40例、女63例，年齡19～87歲，平均(50.82±10.96)歲。納入標準：①經(jīng)手術(shù)或細胞學(xué)穿刺后病理檢查明確診斷；②年齡≥18歲；③術(shù)前行CT平掃和增強掃描且資料完整；④患者及家屬知曉本研究內(nèi)容并簽署知情同意書。排除標準：①有甲狀腺手術(shù)或外傷史；②CT圖像質(zhì)量較差影響診斷；③臨床資料不完整。

103例中單發(fā)結(jié)節(jié)91例、多發(fā)結(jié)節(jié)12例，共計119個結(jié)節(jié)。其中，良性結(jié)節(jié)82個(68.9%)，惡性結(jié)節(jié)37個(31.1%)。根據(jù)病理類型，將惡性TN分為2組：分化型甲狀腺癌(differentiated thyroid cancer，DTC)組，包括甲狀腺乳頭狀癌21例(21個)和甲狀腺濾泡狀癌3例(3個)；非DTC組包括甲狀腺髓樣癌4例(4個)和未分化甲狀腺癌10例(10個)。

2.研究方法

使用Philips Brilliance iCT 256層CT掃描儀。囑患者在掃描過程中屏住呼吸并避免吞咽動作以減少運動偽影。常規(guī)行CT平掃和雙期(動脈期和靜脈期)增強掃描，掃描范圍為自耳下緣至主動脈弓水平，掃描參數(shù)：120 kV， 250 mA，層厚5.0 mm，視野320 mm×320 mm，螺距0.984，重建層厚0.625 mm。平掃完成后使用德國拜耳高壓注射器，經(jīng)肘靜脈團注對比劑碘海醇(300 mg I/mL)，劑量1.5～2.0 mL/kg，注射流率2.5～3.0 mL/s，注射對比劑后30 s行動脈期掃描，完成后延遲30 s行靜脈期掃描。

由2位具有5年以上工作經(jīng)驗的影像科醫(yī)師進行閱片分析和數(shù)據(jù)測量。在每例患者的靜脈期圖像中選取每個TN最大的層面，沿病灶邊緣手動勾畫ROI，使其包含全部病灶區(qū)域，軟件自動生成ROI的灰度直方圖，并獲得均值、標準差、偏度、峰度及第1、10、50、90和99百分位數(shù)(percentile，P)等直方圖參數(shù)值。

3.統(tǒng)計學(xué)方法

使用SPSS 22.0統(tǒng)計軟件進行數(shù)據(jù)分析。計數(shù)資料以例數(shù)和構(gòu)成比來描述，組間比較采用χ2檢驗或Fisher精確概率法；符合正態(tài)分布的計量資料以均數(shù)±標準差來表示，兩組間比較采用獨立樣本t檢驗，非正態(tài)分布的計量資料以中位數(shù)(P25，P75)表示，組間比較采用Wilcoxon秩和檢驗。采用ROC曲線并計算曲線下面積(AUC)分析基于CT增強掃描靜脈期的各項直方圖參數(shù)對良、惡性TN及不同病理分型TC的鑒別診斷價值。以P<0.05為差異有統(tǒng)計學(xué)意義。

結(jié) 果

1.良、惡性TN直方圖參數(shù)值

基于CT增強掃描靜脈期提取的直方圖參數(shù)中，惡性TN組的均值、P50和P90值均高于良性TN，方差低于良性結(jié)節(jié)(圖1～3)，差異均有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.05)。

2.不同病理類型惡性TN直方圖參數(shù)值

不同病理類型惡性TN增強掃描靜脈期直方圖參數(shù)值的比較見表2。DTC組的均值、方差和P50值低于非DTC組(圖2～3)，差異有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.05)；兩組之間其它各項直方圖參數(shù)值的差異無統(tǒng)計學(xué)意義(P>0.05)。

表1 良惡性TN的直方圖參數(shù)值的比較

表2 不同病理類型惡性TN直方圖參數(shù)值的比較

3.直方圖參數(shù)對良惡性TN的鑒別診斷效能

在良、惡性TN組間差異有統(tǒng)計學(xué)意義的4項直方圖參數(shù)的診斷效能指標見表3。其中以均值的AUC(=0.871)最大，敏感度為80.49%，特異度為81.08%；以方差的AUC最小，為0.744(圖4a)。

表3 直方圖參數(shù)對良、惡性TN的鑒別診斷效能

4.直方圖參數(shù)對不同病理類型TC的鑒別診斷效能

在分化型和非分化型TC組間差異有統(tǒng)計學(xué)意義的3項增強掃描靜脈期直方圖參數(shù)的診斷效能指標見表4。其中，以方差的診斷效能最佳，AUC為0.763，敏感度為95.83%、特異度為69.23%；以均值的AUC最小，為0.609(圖4b)。

表4 直方圖參數(shù)對不同病理類型TC的鑒別診斷效能

圖4 CT增強掃描靜脈期直方圖參數(shù)的ROC曲線。a)良、惡性TN的鑒別診斷，以均值的AUC最大，為0.871；b)分化型與非分化型惡性TN的鑒別診斷，以方差的AUC最大，為0.763。

討 論

隨著社會發(fā)展和生活方式改變，TN已成為臨床常見病變，其中約5%為惡性腫瘤[7]。2016年全球疾病負擔(dān)研究報告顯示甲狀腺癌在全身惡性腫瘤中約占5.12%，且發(fā)病率由1990年的1.6/10萬增長至3.2/10萬。我國發(fā)病率雖然稍低于全球平均水平，但近年來也呈明顯上升趨勢。而且，甲狀腺癌患者的性別和地域等分布均具有明顯異質(zhì)性[8]。早期診斷和治療是改善甲狀腺癌患者預(yù)后的關(guān)鍵因素，當(dāng)腫瘤局限于腺體內(nèi)時術(shù)后5年治愈率達90%，因此加強早期診斷和鑒別診斷具有重要意義[9]。

定量分析CT圖像上病灶的紋理參數(shù)可有效避免主觀判斷存在的局限性。直方圖為常用的一階統(tǒng)計分析方法，通過計算熵、標準差和百分位數(shù)等指標描述CT影像特定灰度像素個數(shù)、灰度分布及對比度等信息，量化分析結(jié)節(jié)內(nèi)部特征和生物學(xué)行為，從而為良、惡性病變的鑒別診斷提供更多的參考依據(jù)[10]。

近年來CT直方圖分析尤其是基于增強掃描的直方圖分析在肺癌、肝癌和甲狀腺癌等疾病的診斷和治療中已逐漸得到較廣泛的應(yīng)用[11-13]。本研究中比較了良、惡性甲狀腺結(jié)節(jié)CT增強掃描靜脈期直方圖參數(shù)值，顯示良性結(jié)節(jié)的均值、P50和P90值明顯低于惡性結(jié)節(jié)，方差明顯高于惡性結(jié)節(jié)，表明良性TN病灶內(nèi)像素水平較低但分散程度偏高。上述表現(xiàn)與良、惡性TN的病理生理特征存在密切聯(lián)系，良性TN可能為甲狀腺濾泡上皮細胞增生形成的肥大濾泡或纖維組織結(jié)節(jié)，細胞密度從低到高不斷變化，因此在CT圖像上灰度值方差較大；而惡性TN中細胞緊密排列，因此在CT圖像上病灶的灰度值較大且方差較小。因此，直方圖參數(shù)可為TN良、惡性的鑒別診斷提供客觀參考依據(jù)。

本研究中采用ROC曲線對直方圖參參數(shù)對良、惡性TN的鑒別診斷效能進行分析，結(jié)果顯示均值、方差、P50和P90的AUC分別為0.871、0.744、0.827和0.747，均表現(xiàn)出良好診斷價值。此外，本研究中各項直方圖參數(shù)的診斷效能指標值均高于田曉燕等[6]的研究結(jié)果，筆者分析造成這種差異的主要原因可能還是樣本偏倚。有研究表明單層面ROI勾畫常難以完全反映腫瘤病灶的空間特征和異質(zhì)性，因此不同ROI的勾畫方法可能導(dǎo)致不同研究間的結(jié)果存在一定差異[14]，這也是本研究面臨的主要局限性。

既往研究表明CT直方圖不僅可用于腫瘤良、惡性的鑒別診斷，還可為腫瘤分化程度的判斷提供定量依據(jù)[15]。病理類型是影響甲狀腺癌治療方案和預(yù)后的關(guān)鍵因素，通常情況下對于DTC采用以手術(shù)為主的外科綜合治療可獲得良好效果，而未分化型甲狀腺癌的分化程度較低，患者預(yù)后往往較差，故早期準確評估腫瘤的病理類型具有重要的臨床意義[16]。本研究結(jié)果顯示DTC組均值、方差和P50值明顯低于非DTC組，表明不同病理類型甲狀腺癌的灰度值分布存在明顯差異，反映了不同病理類型甲狀腺癌的病理生理特征存在明顯差異：DTC的腫瘤細胞呈乳頭狀或濾泡狀排列，細胞生長緩慢且密度較低，早期發(fā)現(xiàn)和治療預(yù)后相對較好；而甲狀腺髓樣癌和未分化癌的腫瘤細胞排列緊密，進展迅速，因此CT圖像上灰度值可明顯升高[17]。

本研究中ROC曲線分析結(jié)果顯示均值、方差和P50值鑒別分化型和非分化型甲狀腺癌的AUC分別為0.609、0.763和0.696，表明基于CT增強掃描靜脈期的直方圖參數(shù)對不同病理分型甲狀腺癌也具有良好的鑒別價值，可為甲狀腺癌患者治療方案的選擇和改善預(yù)后提供參考依據(jù)。但需要指出，各項直方圖參數(shù)單獨應(yīng)用時診斷符合率還存在明顯不足。近年來有研究表明基于影像組學(xué)建立多參數(shù)聯(lián)合診斷模型對腫瘤的診斷和治療具有重要價值[18]，因此后續(xù)研究中我們將繼續(xù)探討綜合應(yīng)用CT掃描各種參數(shù)對良、惡性TN進行評估。

綜上所述，基于靜脈期增強CT的直方圖分析對良、惡性TN的鑒別診斷具有較高價值，同時還可為甲狀腺癌的病理分型提供參考依據(jù)，有利于甲狀腺癌的早期發(fā)現(xiàn)和合理治療。