趙宇嘉 白俠
1 內(nèi)蒙古醫(yī)科大學(xué)第一臨床醫(yī)學(xué)院,呼和浩特 010050;2 內(nèi)蒙古醫(yī)科大學(xué)附屬醫(yī)院核醫(yī)學(xué)科,內(nèi)蒙古自治區(qū)分子影像學(xué)重點實驗室,呼和浩特 010050
甲狀旁腺常位于甲狀腺的背側(cè),當(dāng)其機(jī)能亢進(jìn)時,會表現(xiàn)為血磷水平降低而血鈣水平增高,骨的鈣鹽被過分吸收,導(dǎo)致骨質(zhì)疏松及鈣鹽沉積于其他器官。原發(fā)性甲狀旁腺功能亢進(jìn)癥(primary hyperparathyroidism,PHPT)多由單個甲狀旁腺腺瘤引起,其診斷基于生化檢測,表現(xiàn)為血鈣水平升高、甲狀旁腺激素(parathyroid hormone,PTH)水平正?;蛏?,伴不同程度的骨質(zhì)疏松癥和病理性骨折、腎功能不全等[1]。治療PHPT 的主要手段是手術(shù)切除功能亢進(jìn)的甲狀旁腺組織,精準(zhǔn)切除病灶后,可有效緩解上述癥狀。但由于甲狀旁腺與甲狀腺及胸腺的位置很近,而且有血管、淋巴管和神經(jīng)穿行進(jìn)入,因此手術(shù)的成敗及術(shù)后復(fù)發(fā)率取決于術(shù)前病灶的精確定位[2],目前臨床中常見的PHPT 患者多以甲狀旁腺腺瘤為主,筆者將以甲狀旁腺腺瘤為主要研究對象進(jìn)行綜述。
目前PHPT 患者術(shù)前定位多采用超聲和SPECT/CT相結(jié)合的方法,Ruda 等[3]認(rèn)為,雖然超聲和99Tcm-MIBI SPECT/CT 對于甲狀旁腺腺瘤的定位較為準(zhǔn)確,但對于雙腺瘤診斷的靈敏度較低。最近的研究結(jié)果顯示,18F-氟膽堿(fluorocholine,F(xiàn)CH)PET/CT 在甲狀旁腺術(shù)前定位方面的表現(xiàn)優(yōu)于頸部超聲和99Tcm-MIBI SPECT/CT[4-5]。除此之外,還有四維計算機(jī)斷層掃描(four-dimensional computed tomography,4DCT)、MRI、PET/MRI 可用于PHPT 患者術(shù)前的影像學(xué)定位。
增生性甲狀旁腺或腺瘤性甲狀旁腺在超聲圖像中通常表現(xiàn)為橢圓形或類圓形的低回聲區(qū)域,伴有清晰的回聲包膜。當(dāng)使用彩色超聲或多普勒成像時,甲狀旁腺腺瘤通常出現(xiàn)“極性供支血管征”[6]。甲狀旁腺超聲檢查是目前臨床中用于PHPT 術(shù)前定位成本最低的成像方式,患者還可免于暴露于電離輻射下。然而甲狀旁腺腺瘤的非典型部位,如甲狀腺內(nèi)的腺瘤,仍然是超聲檢查中的一個難題,而且超聲對多腺體疾病和再手術(shù)病例的診斷靈敏度也有限。
超聲彈性成像是一種量化組織硬度的方法,該方法目前常用于乳腺、肝臟、胰腺、前列腺、甲狀腺實質(zhì)和病變的評估。其在進(jìn)行甲狀旁腺病灶成像時,對區(qū)分甲狀旁腺腺瘤與甲狀腺結(jié)節(jié)或增生性甲狀旁腺有一定的幫助[7]。但這項技術(shù)應(yīng)用于臨床時受到了限制,主要表現(xiàn)在彈性操作對臨床和手術(shù)結(jié)果影響的不確定性。
SPECT/CT 是目前臨床用于術(shù)前定位PHPT 病灶的一線影像方法[6]。異常甲狀旁腺的檢測取決于局部99Tcm-MIBI 攝取的增加和因為腺瘤細(xì)胞內(nèi)線粒體數(shù)目的增加表現(xiàn)出的顯像劑的長期滯留,在臨床中通常將SPECT/CT 與超聲相結(jié)合,檢測超聲不易發(fā)現(xiàn)的異位腺體[7],從而提高對病灶的識別能力。99Tcm-MIBI 是目前應(yīng)用最廣泛的甲狀旁腺顯像劑,其是一種親脂性陽離子復(fù)合物,可以聚集在各種代謝活躍組織的線粒體中,包括甲狀腺、心臟、肝臟、唾液腺和異常的甲狀旁腺[6]。在PHPT 患者中,由于線粒體數(shù)量的增加,99Tcm-MIBI 易積聚在極度活躍的甲狀旁腺中,同時,99Tcm-MIBI 的攝取還取決于細(xì)胞周期、甲狀旁腺血供、毛細(xì)血管通透性等情況和血鈣水平及P-糖蛋白表達(dá)水平等[8]。99Tcm-MIBI SPECT/CT 對PHPT 具有良好的診斷效能,檢出率為86%~88%[9]。雖然SPECT 與CT 的結(jié)合增加了患者所受的輻射劑量,但可以提供顯像部位的解剖學(xué)信息,有助于分辨病灶位置。99Tcm-MIBI 的局限性主要與其較低的空間分辨率及PHPT 患者較低的靶本比(target background ratio,TBR)有關(guān),并且99Tcm產(chǎn)生的低能γ 射線在胸骨和胸腔會產(chǎn)生衰減,因此檢測異位于縱隔的腺瘤也有一定的困難。
PHPT 患者行4DCT 掃描的典型特征是掃描中的極性血管表現(xiàn)為一個增大的血管進(jìn)入細(xì)長的甲狀旁腺的一端[10],這一特征有助于鑒別功能亢進(jìn)的甲狀旁腺組織與甲狀腺及淋巴結(jié)[11]。4DCT 在定位單個腺體病灶時顯示出較高的靈敏度(88%~92%),而在定位多腺體病灶時,其靈敏度顯著降低(43%~69%)[12]。
但一些研究結(jié)果顯示,在手術(shù)切除率方面,4DCT 與SPECT 和超聲聯(lián)合之間沒有顯著差異[3,10]。4DCT 的主要優(yōu)點是可以對功能亢進(jìn)的甲狀旁腺進(jìn)行精確的解剖定位。4DCT是一種基于腺瘤與周圍組織灌注動力學(xué)的功能與解剖學(xué)檢查,但其對多腺體病灶及甲狀旁腺內(nèi)的病灶的診斷靈敏度也較低,且其輻射劑量較高。
近幾年,PET/CT 檢查已成為了定位PHPT 病灶的二線影像方法,PET/CT 技術(shù)可以顯著提高影像的空間分辨率、病灶噪聲比,降低胸腔和胸骨的衰減,因此PET/CT 可以檢出最大徑<1 cm 的甲狀旁腺病灶[13-14],與SPECT 相比,其可以顯著提高病灶定位的靈敏度和特異度。目前用于甲狀旁腺腺瘤術(shù)前定位的顯像劑有18F-FDG、11C-膽堿(choline,CHO)、18F-CHO,臨床上常用的是11C-CHO 和18F-CHO。其應(yīng)用的主要機(jī)制是由于腫瘤細(xì)胞及腺瘤細(xì)胞的細(xì)胞膜轉(zhuǎn)化率較高,對CHO 的需求也增多,我們可以通過11C 或18F 對CHO 進(jìn)行放射性標(biāo)記從而顯像。因為高能γ 射線在胸骨和胸腔的衰減小于99Tcm發(fā)出的γ 射線[15],所以,與SPECT 相比,PET 可以檢測出縱隔腺瘤,這對于異位甲狀旁腺腺瘤的定位有明顯價值,特別是對于SPECT/CT 無法準(zhǔn)確定位、分辨的合并有甲狀腺疾病的患者。目前,PET/CT 主要用于一線影像方法檢查結(jié)果為陰性或超聲和SPECT/CT 結(jié)果不一致的患者,但對于其具體使用情況還沒有明確的要求。
甲狀旁腺腺瘤和增生性甲狀旁腺在T2WI 圖像上表現(xiàn)為高信號,通常被描述為“大理石紋”[16]。在T1WI 圖像上,甲狀旁腺病變通常表現(xiàn)為中等至低信號[17]。MRI 可用于因輻射無法接受CT 和PET/CT 檢查的患者,尤其是患兒和孕婦。MRI 在甲狀旁腺病變應(yīng)用中的局限性為:甲狀旁腺病變的影像特征與淋巴結(jié)和甲狀腺結(jié)節(jié)相比缺乏特異性,因為大多數(shù)MRI 序列在總體采集中缺乏時間分辨率,從而導(dǎo)致成像淋巴結(jié)和甲狀腺結(jié)節(jié)通常具有相似的信號特征。同時,早期應(yīng)用MRI 檢測甲狀旁腺易受到空間分辨率低、與吞咽有關(guān)的運動偽影以及周圍脂肪組織的限制。但動態(tài)對比增強(qiáng)MRI 的應(yīng)用使甲狀旁腺病變與淋巴結(jié)和甲狀腺結(jié)節(jié)的鑒別診斷準(zhǔn)確率達(dá)到96%,而且其通過化學(xué)偽影改善了脂肪飽和度,改進(jìn)了時間分辨技術(shù),從而提高了診斷甲狀旁腺病灶的特異度。而且MRI 中3-T 磁鐵的使用增加了信噪比和對比噪聲比,也提高了MRI 對甲狀旁腺病灶診斷的靈敏度[18]。
隨著微創(chuàng)手術(shù)的應(yīng)用,我們需要有更精確、有針對性的術(shù)前定位方法,PET 與MRI 的圖像融合有助于更精確的解剖定位[19]。目前我們需要更多的前瞻性研究來評估PET/MRI在超聲和SPECT/CT 結(jié)果不明確的患者中的表現(xiàn)。PET/MRI不僅輻射劑量比SPECT/CT 和PET/CT 小,而且其對甲狀旁腺腺瘤的檢測也具有較高的靈敏度,陽性預(yù)測值為90%。因此,在PHPT 常規(guī)成像結(jié)果為陰性或不確定的患者中,PET/MRI 進(jìn)行腺瘤定位的結(jié)果通常較為準(zhǔn)確。PET/MRI 作為PHPT 患者的二線影像檢查方法,對于一線影像檢查方法定位結(jié)果不確定的患者具有明顯的定位價值,有助于甲狀旁腺微創(chuàng)切除術(shù)的成功進(jìn)行,可以有效降低手術(shù)風(fēng)險[10]。然而,只有少數(shù)機(jī)構(gòu)可以提供PET/MRI 設(shè)備,目前該設(shè)備主要應(yīng)用于腫瘤學(xué)領(lǐng)域[19]。
對PHPT 患者行影像檢查的目的是定位病灶,從而行甲狀旁腺腺瘤切除術(shù)。PET 具有比SPECT 更高的空間和時間分辨率[9],可以提高診斷的靈敏度和特異度[18],有些研究者也強(qiáng)調(diào)了PET/CT 或PET/MRI 在超聲和SPECT/CT 結(jié)果為陰性或診斷結(jié)果不一致的患者中的價值[9,20-25]。2021 歐洲核醫(yī)學(xué)協(xié)會程序指南推薦PET/CT 作為PHPT 患者的一線影像檢查方法[26]。
與此同時,PET/CT 已經(jīng)被證明在診斷增生、多發(fā)性或異位腺瘤甚至在家族性PHPT 中有很好的表現(xiàn)[27]。Bossert等[4]分析了PET/CT 在血鈣水平正常PHPT 患者中的潛在作用,即PET 可以作為識別正常血鈣或高鈣血癥PHPT 患者的一線影像檢查方法。作為PHPT 的一線影像檢查方法,PET/CT 的應(yīng)用將越來越廣泛,但其顯像劑的制備要求較為嚴(yán)格且檢查費用相對較高,因此,如何根據(jù)已知的臨床及影像結(jié)果為PET/CT 選擇更加合適的患者是我們研究的重點。
PHPT 的特征是高鈣血癥和PTH 血清水平升高或出現(xiàn)異常,但部分PHPT 患者的血清水平正常。通過腫瘤細(xì)胞或腺瘤細(xì)胞對放射性標(biāo)記CHO 的攝取,PET/CT 可以作為鑒別血清水平正常的PHPT 患者與高鈣血癥患者病理性甲狀旁腺的一線影像檢查技術(shù)[14]。
以往的研究結(jié)果顯示,PET 相關(guān)參數(shù)與PHPT 患者的血鈣、PTH 水平有關(guān)[28]。但最近的研究結(jié)果表明,基于SUV、代謝狀態(tài)、臨床狀況和分子組成之間的相關(guān)性評估得出了不一致的結(jié)論。Grimaldi 等[22]和Araz 等[29]得出結(jié)論,病灶的SUVmax與患者的臨床血清生化水平不存在相關(guān)性;而Kluijfhout 等[30]則認(rèn)為PTH 水平升高與SUV 存在相關(guān)性;Piccardo 等[28]證明了鈣尿癥與SUV 顯著相關(guān),但與PTH 水平無關(guān),SUVratio(SUV 比率)與鈣水平呈正相關(guān)。Gatu 等[31]報道,甲狀旁腺腺瘤體積似乎與術(shù)前PTH 和25(OH)D3有關(guān),但與血鈣水平無關(guān)。雖然目前PET 參數(shù)與生化指標(biāo)之間關(guān)系的結(jié)論不一致,但研究人員普遍認(rèn)為血鈣水平與PET 結(jié)果陽性及SUVmax具有相關(guān)性,這一結(jié)果具有臨床意義,因為高血鈣這一特征是選擇手術(shù)患者的主要因素[23,31-32]。
關(guān)于甲狀旁腺腺瘤攝取放射性CHO 示蹤劑的原因,一些研究者[33-34]假設(shè)主細(xì)胞和嗜酸細(xì)胞/嗜氧細(xì)胞都有雙重CHO 攝取機(jī)制,腫瘤細(xì)胞或腺瘤細(xì)胞因為細(xì)胞膜轉(zhuǎn)化率增高,對CHO 的需求也增多,CHO 帶正電荷,通過膜轉(zhuǎn)運體可進(jìn)入所有甲狀旁腺細(xì)胞[32],因此磷脂類似物18F-CHO 可以與近期合成的增殖細(xì)胞膜結(jié)合從而顯像。一些研究結(jié)果顯示,腺瘤中不同的組織病理學(xué)類型都會導(dǎo)致PTH 水平升高[35-36]。在甲狀旁腺腺瘤中,已經(jīng)證明磷脂依賴性CHO 激酶的上調(diào)是由PTH 的水平升高引起的,這兩種機(jī)制可能都與功能亢進(jìn)的甲狀旁腺攝取放射性CHO 顯像劑有關(guān)[28]。
與此同時,CHO 顯像顯示甲狀旁腺腺瘤對顯像劑的攝取與所使用的同位素?zé)o關(guān),這說明CHO 具有特異的攝取機(jī)制[34]。但目前尚未發(fā)現(xiàn)CHO 示蹤劑的攝取程度與腺瘤背景TBR 有相關(guān)性[30]。甲狀旁腺腺瘤攝取CHO 示蹤劑可能與腺瘤組織的生長模式和腺瘤的體積有關(guān),呈濾泡生長方式的組織所占腺瘤的比例與早期顯像和延遲顯像SUVmax均呈顯著正相關(guān),呈小梁生長方式的組織的早期顯像和延遲顯像的SUVmax均較低。
因所有腺瘤都會導(dǎo)致PTH 水平升高,與它們的細(xì)胞類型組成無關(guān),所以PET 參數(shù)與甲狀旁腺腺瘤的細(xì)胞類型無相關(guān)性。CHO 攝取與細(xì)胞類型的潛在關(guān)聯(lián)尚不清楚,需要行進(jìn)一步的研究。
PHPT 是由甲狀旁腺腫瘤引起的,甲狀旁腺腫瘤通常作為非家族性孤立性內(nèi)分泌疾病發(fā)生,也被稱為散發(fā)性(非綜合征性)PHPT。在散發(fā)性PHPT 中,單個甲狀旁腺腺瘤更為常見。散發(fā)性PHPT 可能是遺傳性的,即家族性孤立性甲狀旁腺功能亢進(jìn)癥;也可能是由于多發(fā)性內(nèi)分泌腺瘤病1 型(MEN1)、CDC73 基因或鈣敏感受體(CaSR)突變所致。到目前為止,對PHPT 的研究結(jié)果顯示,PHPT 的發(fā)病可能涉及11 個基因的遺傳異常。但大多數(shù)PHPT 患者的遺傳機(jī)制尚不清楚,鑒于散發(fā)性甲狀腺腺瘤的相似性,我們認(rèn)為調(diào)節(jié)細(xì)胞周期的基因及其表達(dá)的相關(guān)蛋白,尤其是細(xì)胞周期蛋白D1(CCND1)和MEN1,對PHPT 術(shù)前定位有重要影響[1]。
目前關(guān)于PET/CT 相關(guān)參數(shù)與甲狀旁腺腺瘤免疫相關(guān)的研究較少,目前已知的分子途徑顯示,p35 和細(xì)胞增殖核抗原(Ki-67)的表達(dá)可能與甲狀旁腺腺瘤的發(fā)生有關(guān)。Piccardo等[28]評估了SUVmax與甲狀旁腺病變中Ki-67 和p53 表達(dá)之間的關(guān)系,發(fā)現(xiàn)SUVratio(SUV 比率)與Ki-67 正相關(guān),CHO攝取與p53 表達(dá)負(fù)相關(guān)。目前,這一研究領(lǐng)域仍有許多不確定性,但將免疫與影像學(xué)相結(jié)合,也為我們?nèi)蘸髮ふ疫m合行PET/CT 的患者提供了新思路。
PHPT 的發(fā)病率在世界各地逐年上升[1],隨著PHPT 微創(chuàng)手術(shù)的開展,術(shù)前精準(zhǔn)的影像學(xué)定位對于手術(shù)的順利進(jìn)行十分重要,PET/CT 憑借較高的空間分辨率和特異性顯像劑的優(yōu)勢已經(jīng)超越了傳統(tǒng)的PHPT 影像學(xué)定位方法。關(guān)于如何挑選出更適合行PET/CT 的患者,避免醫(yī)療資源的浪費并為患者提供及時的治療,國內(nèi)外進(jìn)行了很多相關(guān)研究,關(guān)于PET 參數(shù)和血清生化、代謝水平得出了不同的結(jié)論[23]。其原因一方面可能與部分研究是回顧性分析有關(guān),在這些研究中部分患者并未行甲狀旁腺腺瘤切除術(shù),因此無法獲得其組織病理學(xué)結(jié)果,并且并不是所有患者切除的組織都是有意義的,可能出現(xiàn)假陰性結(jié)果。另一方面可能因為不同研究中血鈣和PTH 水平的測定采用的參考值不同,在收集分析數(shù)據(jù)時對結(jié)果產(chǎn)生了影響。就這個問題,我們可以采用血清鈣和甲狀旁腺素水平的比率來降低誤差,而不是僅僅就各生化水平的數(shù)值進(jìn)行分析。但綜合來看,我們可以認(rèn)為血鈣及PTH 水平升高,特別是合并有甲狀腺疾病的患者可以作為目前適合行PET/CT 的主要人群。目前PET/CT常作為臨床一線影像定位的補充方法,當(dāng)PHPT 患者合并甲狀腺疾病時,SPECT/CT 并不能準(zhǔn)確地分辨和定位病灶的位置,而PET/CT 較高的空間分辨率可以更好地分辨甲狀旁腺與甲狀腺病灶,同時也能發(fā)現(xiàn)潛在的惡性疾病。
與此同時,甲狀旁腺腺瘤的發(fā)病機(jī)制尚不明確,但關(guān)于甲狀旁腺腺瘤與遺傳學(xué)的研究進(jìn)展、免疫組化與PET 相關(guān)參數(shù)的研究結(jié)果顯示,SUVratio(SUV 比率)與Ki-67 正相關(guān),CHO 攝取與p53 表達(dá)負(fù)相關(guān),但因為目前散發(fā)性甲狀旁腺腺瘤的遺傳機(jī)制不太明確,這一研究領(lǐng)域仍有很多不確定性。此外,正如一項關(guān)于99Tcm-MIBI 用于PHPT 成像的研究所發(fā)現(xiàn)的那樣,Ki-67 在所有經(jīng)組織病理學(xué)結(jié)果證實的甲狀旁腺腺瘤中的表達(dá)都相對較低[14]。我們可以推測,隨著時間的推移,18F-CHO PET/CT 可以識別代謝活躍的病灶,這些病變可能與患者的生化水平和組織病理學(xué)特征相關(guān),有助于早期發(fā)現(xiàn)病灶,早期治療。
PET/CT 目前已經(jīng)成為甲狀旁腺腺瘤定位的一線影像方法,它不僅可以在超聲和SPECT/CT 結(jié)果為陰性或不確定時起到重要的作用,通過4DCT 或MRI 與PET/CT 的聯(lián)合使用,還可以進(jìn)一步提高診斷效能。目前,雖然臨床上對PHPT 病灶定位的方法仍以超聲和99Tcm-MIBI SPECT/CT 聯(lián)合為主,但隨著PET/CT 的不斷普及和研究,其在PHPT 中的應(yīng)用具有較好的前景。與此同時,PET 與MRI 的結(jié)合可以彌補PET/CT 軟組織分辨率較低的缺點,隨著PET/MRI的逐漸普及,它也將在甲狀旁腺腺瘤的術(shù)前定位中發(fā)揮較好的作用。
利益沖突所有作者聲明無利益沖突
作者貢獻(xiàn)聲明趙宇嘉負(fù)責(zé)綜述的撰寫;白俠負(fù)責(zé)綜述的審閱