蘇宇，高思佳，佟晶，王玉蕊

寶石CT能譜成像在甲狀腺良惡性結節(jié)方面的研究

蘇宇，高思佳，佟晶，王玉蕊

作者單位:110001遼寧沈陽，中國醫(yī)科大學附屬第一醫(yī)院放射科

目的探討寶石CT能譜成像（gemstone spectral imaging，GSI）檢查在鑒別甲狀腺良惡性結節(jié)上的診斷價值及臨床應用。方法收集甲狀腺結節(jié)患者39例（結節(jié)45個），采用能譜CT行GSI單能模式平掃及增強掃描，測量并計算病變組織平掃期、動脈期、靜脈期的碘基值及碘基值比率，計算能譜曲線斜率，并與術后病理檢查結果作對比。結果45個結節(jié)中，20個為乳頭狀腺癌，25個為結節(jié)性甲狀腺腫，兩組碘基值比率平掃期及靜脈期有統(tǒng)計學差異，動脈期乳頭狀腺癌組碘基值比率低于結節(jié)性甲狀腺腫組。兩組能譜曲線斜率各期均有統(tǒng)計學差異（P＜0.05）。結論聯(lián)合CT形態(tài)學及GSI檢查對甲狀腺良惡性結節(jié)的鑒別診斷有重要幫助。

能譜成像;甲狀腺結節(jié);乳頭狀腺癌;能譜曲線

甲狀腺結節(jié)是臨床上常見的疾病，女性多發(fā)，人群中有4%～8%的人觸診可發(fā)現(xiàn)甲狀腺結節(jié)，超聲檢查可發(fā)現(xiàn)人群中40%～50%的人有甲狀腺結節(jié)。其中，大約7%的甲狀腺結節(jié)為惡性腫瘤［1-2］。早期發(fā)現(xiàn)結節(jié)并鑒別其良惡性對臨床的治療、手術方式的選擇及預后的判斷均有著重要意義［3］。寶石CT能譜成像（gemstone spectral imaging，GSI）可以進行單能量成像和物質分離等，為影像學的診斷和臨床術前的選擇提供了一個新的成像手段。Zhang等［4］進行了GSI物質密度的定量研究，表明寶石CT能準確反映不同濃度溶液的碘含量，可以用于定量分析，為臨床應用GSI來測量甲狀腺碘濃度提供了理論依據(jù)。本研究探討GSI在鑒別甲狀腺良惡性結節(jié)上的診斷價值及臨床應用。

1　資料與方法

1.1一般資料收集本院2014年4月至2014年11月行GSI檢查的甲狀腺結節(jié)患者39例，男16例，女23例，年齡27～68歲，中位年齡47歲。經術后病理證實，甲狀腺結節(jié)共45個，分別是甲狀腺乳頭狀腺癌20個，結節(jié)性甲狀腺腫25個。

1.2儀器與方法采用GEDiscovery CT 750HD掃描，范圍從下頜骨至胸廓入口，先行常規(guī)平掃，再以GSI模式行增強掃描，采用高壓注射器經肘靜脈注射非離子對比劑（碘佛醇，320 mg/mL），注射速率2.0～2.5 mL/s，注射劑量1.0 mL/kg。注藥后25 s和40 s行動脈期、靜脈期的增強掃描;掃描后采用標準算法分別重建常規(guī)混合圖像和能譜圖像。

1.3后處理分析應用GSI Viewer軟件進行處理分析，對得到的平掃期、動脈期及靜脈期單能量圖像（70 KeV）進行多平面重建。選擇顯示病變的3個層面，劃定病灶的感興趣區(qū)（ROI），大小基本一致，取三者平均碘基值（以碘為基礎物質圖像計算所得的數(shù)值），ROI盡量避開壞死、囊變、氣體、液體區(qū)及血管影。同時選取同一層面同期頸動脈的ROI，得到頸動脈的平均碘基值。最后病灶平均碘基值比上同層頸動脈平均碘基值，并取三者平均碘基值比率;即碘基值比率=病灶碘基值/同層同期頸動脈碘基值。得出ROI的能譜曲線（40～140 KeV），計算各個ROI能譜曲線的斜率值。斜率值=能譜曲線上兩點的CT值差/兩點的能量差。本研究選擇40、100 KeV兩點間的斜率=（HU40 KeV-HU100 KeV）/60。

1.4統(tǒng)計學分析應用SPSS19.0統(tǒng)計軟件包，數(shù)據(jù)采用均數(shù)±標準差表示。采用獨立樣本t檢驗，比較乳頭狀腺癌與結節(jié)性甲狀腺腫兩組各期的碘基值比率（平掃期、動脈期、靜脈期）。應用單因素方差分析和q檢驗比較兩組各期能譜曲線斜率的差異，P＜0.05認為差異有統(tǒng)計學意義。

2　結果

2.1碘基值比率乳頭狀腺癌和結節(jié)性甲狀腺腫的動脈期碘基圖見圖1、圖2，兩者的碘基值比率在平掃期、靜脈期差異有統(tǒng)計學差異（均P＜0.05），見表1。

表1　乳頭狀腺癌和結節(jié)性甲狀腺腫不同期相的碘基值比率比較

2.2能譜曲線斜率能譜衰減曲線斜率隨著單能KeV值的升高，病灶對應的CT值減小，而且KeV值越高，CT值減小的幅度越小，曲線為下降型，斜率為負值。但各組的衰減程度不同，尤其低能區(qū)差異更明顯。乳頭狀腺癌和結節(jié)性甲狀腺腫的能譜曲線圖（動脈期）見圖3、圖4。兩者平均能譜曲線的斜率見表2，乳頭狀腺癌和結節(jié)性甲狀腺腫在平掃期、動脈期、靜脈期的能譜曲線斜率比較，差異均有統(tǒng)計學意義（均P＜0.05）。

圖3　乳頭狀腺癌能譜曲線圖（動脈期）

圖4　結節(jié)性甲狀腺腫能譜曲線圖（動脈期）

表2　乳頭狀腺癌和結節(jié)性甲狀腺腫不同期相的能譜曲線斜率比較

3　討論

GSI是一種新的功能影像學成像CT，突破了以往僅依靠CT值的單參數(shù)診斷模式，寶石CT在不同管電壓條件下提供多種不同CT值［5］。寶石CT能夠瞬時進行高能量與低能量的數(shù)據(jù)采集，球管在一個旋轉周期內實現(xiàn)兩種能量的瞬時切換，兩組數(shù)據(jù)瞬時同時采樣，采用原始數(shù)據(jù)投影的模式進行能量減影，用于能譜成像的重建/后處理引擎與GSI瀏覽器，能夠生成新的物質密度圖像和單光子能量圖像，為CT成像開辟了全新的成像模式［6］。水是常規(guī)CT成像的基準物質之一，碘是CT增強對比劑的主要物質成分，GSI正是利用這個特點，把碘水物質分離，可得到水基圖、碘基圖、最佳圖像質量單能量圖像及混合能量圖像，為影像提供更豐富的診斷信息。本研究采用70Kev，是因為70 keV及以上能量單能X線均能改善圖像噪聲及減少BHAs［7］。GSI在腫瘤影像診斷中有廣泛的前景［8］。甲狀腺疾病CT平掃的病理基礎是病變內碘含量的改變所導致的相應密度變化［9］。碘含量的差異與病變的性質相關。甲狀腺乳頭狀腺癌的主要病理變化是甲狀腺濾泡被呈乳頭狀排列的癌細胞所取代，因此乳頭狀癌對濾泡的攝碘能力的破壞相較于結節(jié)性甲狀腺腫更強。與本研究的結果乳頭狀癌的碘基值低于結節(jié)性甲狀腺腫相符。此外，為了排除注射速率、注射劑量及個體循環(huán)等因素造成的差異，本研究以頸動脈碘基值為參照計算碘基值比率，結果表明在動脈期兩組間的碘基值比率差異無統(tǒng)計學意義。可能與動脈期相對較早、總劑量略少，以及一部分患者對比劑尚未進入甲狀腺組織有關。提示動脈期掃描要適度延長，總劑量適度增加，以更好地表現(xiàn)不同甲狀腺病變的攝碘能力的差異。

本研究顯示:良惡性結節(jié)的能譜曲線斜率差異主要在低能量水平較為明顯，可能與低能量水平時的X線穿透力低、圖像的組織對比度較高有關。這也提示在低能量下對甲狀腺病變的顯示更為清晰，診斷更為準確。能譜曲線也將成為臨床上鑒別良惡性結節(jié)的一種新的診斷方法。

綜上所述，GSI檢查在滿足常規(guī)CT檢查影像診斷的同時，為臨床上鑒別甲狀腺良惡性結節(jié)提供了更多的參考價值。本研究的局限性在于樣本量少，有待于將來擴大樣本量作進一步深入研究。

［1］Hoang JK，Lee WK，Lee M，et al.US Features of thyroid malignancy:pearls and pitfalls［J］.Radiographics，27（3）:847-860.

［2］Iyer NG，Shaha AR.Management of thyroid nodules and surgery for differentiated thyroid cancer［J］.Clin Oncol（R Coll Radiol），2010，22:405-412.

［3］Elaraj DM，Clark OH.Changing management in patients with papillary thyroid cancer［J］.Curr Treat Options Oncol，2007，8（4）:305-313.

［4］Zhang D，Li X，Liu B.Objective characterization of GE discovery CT750 HD scanner:gemstone spectral imaging mode［J］.Med Phys，2011，38（3）:1178-1188.

［5］徐志榮，徐汀，王振洲，等.CT能譜成像新技術及應用［J］.中國醫(yī)學裝備，2011，8（1）:25-26.

［6］王明亮，林曉珠，繆飛，等.CT能譜成像對物質內碘含量測定的價值:體模研究［J］.中國醫(yī)學計算機成像雜志，2011，17（2）:172-175.

［7］何磊，周汝明，賈秀川，等.能譜CT單能量成像對甲狀腺圖像質量的影響［J］.臨床放射學雜志，2014，33（4）:596-599.

［8］倪鳴飛，王麗君，董越，等.能譜CT成像鑒別診斷良惡性甲狀腺結節(jié)［J］.中國醫(yī)學影像技術，2012，28（9）:1642-1645.

［9］Kabala JE.Computed tomography and magnetic resonance imaging in diseases of the thyroid and parathyroid［J］.Eur J Radiol，2008，66（3）:480-492.

Research of CT gemstone spectral imaging on benign and malignant thyroid nodules

SU Yu，GAO Si-jia，TONG Jing，WANG Yurui.

（Department of Radiology，F(xiàn)irst Affiliated Hospital of China Medical University，Shenyang 110001，China）

SU Yu，E-mail:yuyi1422@sina.com

ObjectiveTo investigate the value and clinical application of gemstone spectral imaging（GSI）in the differential diagnosis of benign and malignant thyroid nodules.MethodsTotally 39 patients with 45 thyroid lesions underwent CT imaging with GSI mode.The Iodine base value ratio and spectral curve were calculated in each phase of the lesions，all results were compared with pathological result.ResultsSurgical pathology results showed that there were 20 cases of papillary thyroid carcinoma and 29 cases of nodular goiter in 49 thyroid nodules.There were significant differences between the two groups on Iodine base value ratio in non-contrast GSI mode and VP.Iodine base value ratios of papillary thyroid carcinoma were lower than that of nodular goiter in AP.There were significant differences between the two groups on slope of spectral curve in each phase of the lesions，（all P＜0.05）.ConclusionsCombined CT morphology and GSI can help the differential diagnosis of benign and malignant thyroid nodules.

papillary thyroid carcinoma;lymphatic metastasis;neck dissection;multivariate analysis of variance;single factor analysis of variance

蘇宇，女，主治醫(yī)師，研究方向:神經系統(tǒng)MRI成像，E-mail:yuyi1422@sina.com

10.3969/j.issn.1674-4136.2015.01.009

1674-4136（2015）01-0033-03

2014-12-18］［本文編輯:李慶］