CT能谱曲线结合形态学诊断甲状腺乳头状癌中央组淋巴结转移的价值

金弋人 JIN Yiren

韩 丹 HAN Dan

郑 冬 ZHENG Dong

蒋 悦 JIANG Yue

赵 卫 ZHAO Wei

CT能谱曲线结合形态学诊断甲状腺乳头状癌中央组淋巴结转移的价值

金弋人 JIN Yiren

韩 丹 HAN Dan

郑 冬 ZHENG Dong

蒋 悦 JIANG Yue

赵 卫 ZHAO Wei

目的 探讨双能量CT能谱曲线与CT形态学联合诊断甲状腺乳头状癌（PTC）中央组淋巴结转移的价值。资料与方法 31例PTC术前行颈部双能量CT双期增强扫描，轴位加3D定位标记短径≥5 mm的中央组淋巴结，术中对应取材和标记，CT扫描对应术前标记的淋巴结。分析转移性淋巴结CT形态学并比较动、静脉期原发病灶转移与非转移性淋巴结能谱曲线斜率（K）的差异。根据受试者工作特性（ROC）曲线得出K值临界值及K值结合形态学的诊断效能。结果 31例共获得一一对应的中央组淋巴结73枚，其中转移性淋巴结51枚，非转移性淋巴结22枚。动脉期转移与非转移性淋巴结K值差异无统计学意义（P＞0.05），静脉期转移与非转移性淋巴结K值差异有统计学意义（P＜0.05）。静脉期K值诊断中央组淋巴结转移的敏感度、特异度分别为62.7%、59.1%，与形态学两者联合诊断淋巴结转移的敏感度为76.5%，特异度为81.8%。结论 CT能谱曲线K值对PTC中央组淋巴结转移的判断具有一定的价值，K值联合CT形态学可提高诊断的准确性。

甲状腺肿瘤；癌，乳头状；体层摄影术，X线计算机；淋巴转移；病理学，外科

甲状腺乳头状癌（papillary thyroid carcinoma，PTC）发病率逐年上升，30%～80%的PTC存在区域淋巴结转移[1]，颈部淋巴结转移是PTC复发率增高和生存率降低的危险因素[2]。采取预防性中央区（VI区）淋巴结清除可能会增加并发症[3]。术前影像学检查准确评估VI区是否转移，对减少手术创伤和并发症有重要意义。常规CT判断淋巴结转移存在局限性，能谱CT具有一定的组织识别能力，对肿瘤及颈淋巴结性质的鉴别已有报道[4-9]。本研究旨在探讨能谱曲线联合形态学诊断PTC中央组淋巴结转移的价值，从而能在术前准确评估VI区是否转移，进一步减少手术创伤和并发症。

1 资料与方法

1.1 研究对象 收集2015年9月－2016年8月于昆明医科大学第一附属医院行颈部双源CT双能量增强扫描的50例PTC患者，其中男15例，女35例；年龄16～48岁，平均（29.63±11.21）岁。纳入标准：①无其他头颈部肿瘤；②术前未行治疗，无放、化疗史[7]；③CT测量中央组淋巴结最大短径≥5 mm；④均行PTC手术切除和中央组淋巴结清除，并行病理检查。患者均签署知情同意书。

1.2 仪器与方法 采用Siemens Flash双源CT（Somatom Definition，Siemens Healthcare，Forchheim，Germany），颈部常规平扫及双能量双期增强扫描。双能量扫描模式：管电压100 kV，管电压140 kV，开启CARE Dose 4D，双能融合系数0.5，螺距0.7，重建层厚0.75 mm，间隔0.5 mm。对比剂为碘普罗胺1.0 ml/kg（370 mgI/ml），注射速度3.0 ml/s。自动触发扫描，主动脉弓CT值达100 HU延迟5 s扫描动脉期，动脉期后25 s扫描静脉期。1.3 术前定位和标记 由1名头颈影像诊断副主任医师根据美国癌症联合委员会提出的颈部淋巴结分区[5]，在增强静脉期0.75 mm薄层图像上对短径≥5 mm的中央组淋巴结，结合多平面重组（MPR）进行编号标记，得到3D图像（图1A、B），手术前及术后将中央组淋巴结分成4组，分别为a：右侧颈总动脉前组；b：右侧颈总动脉后组；c：左侧颈总动脉前组；d：左侧颈总动脉后组。淋巴结编号按照以下顺序：从上到下，从前到后，从中间到两侧。

1.4 术中识别与标记 50例患者行中央组淋巴结清除术。按照术前CT三维图像所标记的淋巴结位置与邻近结构（甲状腺、颈内动脉、颈内静脉）的关系取材，从患侧开始，自上而下。CT扫描与术前标记的淋巴结图像进行对应（图1C），若淋巴结形态、大小与术前图像不同则视为不能匹配，所有匹配的淋巴结均得到病理。

1.5 评价指标

1.5.1 淋巴结能谱曲线 采用Siemens MMWP（syngo MMWP，version 2008A；Siemens Medical Solutions）工作站，分别测量动、静脉期PTC原发病灶（取较大病灶）及淋巴结能谱曲线，感兴趣区（ROI）置于病灶中心，大小为病变的70%，由1名硕士研究生测量3次取平均值。能谱曲线斜率（K）=（60 keV CT值－180 keV CT值）/100[7]。对比原发病灶与淋巴结的能谱曲线形态，大致重合则认为是转移淋巴结。K为负值呈上升型曲线，正值为下降型曲线。

1.5.2 转移评价 由2名主治医师采用双盲法评价中央组淋巴结形态，意见不统一时由1名主任医师决定。①短长径之比≥0.5；②强化方式：动、静脉期强化幅度较平扫高40 HU或强化程度不均匀；③密度不均：内见砂砾样钙化或坏死囊变[10]。以上3个CT征象具备1个视为转移。

1.6 统计学方法 采用SPSS 17.0软件，原发病灶、转移与非转移性淋巴结K值比较采用单因素方差分析及Wilcoxon秩和检验，多组间比较时，若差异有统计学意义则进一步采用LSD法。绘制受试者工作特性（ROC）曲线，计算曲线下面积（AUC），选取最佳敏感度及特异度的临界值；诊断结果一致性采用Kappa检验。P＜0.05表示差异有统计学意义。

2 结果

2.1 中央组淋巴结病理与影像的对应关系 50例PTC术前标记中央组淋巴结103枚，手术后经过与术前图像匹配，最终共有31例PTC对应成功，原发灶39个（图2A），中央组淋巴结73枚，其中转移性淋巴结51枚（69.86%），非转移性淋巴结22枚（30.14%）。

2.2 原发病灶、转移与非转移性淋巴结的动、静脉期能谱曲线 动、静脉期能谱曲线均呈下降型（图2B～D）。动脉期K值差异无统计学意义（P＞0.05），静脉期K值差异有统计学意义（P＜0.05）。进一步组间比较，动脉期原发病灶与转移性淋巴结K值均高于非转移性淋巴结，但差异无统计学意义（P＞0.05）；原发病灶与转移性淋巴结K值差异无统计学意义（P＞0.05）。静脉期原发病灶与非转移性淋巴结、转移与非转移性淋巴结K值差异有统计学意义（P＜0.05），而原发病灶与转移性淋巴结K值差异无统计学意义（P＞0.05）。见表1。

2.3 CT特征与病理对照 CT特征与病理对照见表2。CT形态学（包括是否有砂砾样钙化）判断转移性淋巴结的敏感度、特异度、准确度分别为74.5%、76.2%、74.0%，见图1A及图3、4。

2.4 诊断效能 根据ROC曲线得出转移性淋巴结静脉期能谱曲线K值最佳临界值为0.78，K＞0.78作为诊断转移性淋巴结的标准时，AUC为0.61，敏感度、特异度分别为62.7%、59.1%（图5）。静脉期K值与常规形态学诊断结果一致性较高（Kappa=0.698），其中两者均诊断为转移淋巴结33例，均诊断为非转移淋巴结12例，18例能谱曲线诊断为转移性而形态学诊断为非转移性，10例能谱曲线诊断为非转移性而形态学诊断为转移性，静脉期K值与常规形态学两者结合诊断PTC中央组转移淋巴结的敏感度、特异度分别为76.5%、81.8%。

图1 女，30岁，右叶PTC。右侧颈总动脉后组见一淋巴结，其内可见一砂砾样钙化点（箭），标记为位于[1]号（b组）淋巴结（A）；术前三维CT标记图像，[1]号（b组）、[2]号（c组）各标记1枚中央组淋巴结（B）；患者术前被标记的[1]号（b组）淋巴结标本扫描图像，其内可见砂砾样钙化点（箭），淋巴结外周低密度为淋巴结标本周围脂肪组织，外周等密度为福尔马林（C）

图2 女，23岁，右叶PTC。PTC病灶（箭）、右侧转移性淋巴结（星）、左侧非转移性淋巴结（箭头，A）；甲状腺原发灶、右侧转移性淋巴结、左侧非转移性淋巴结静脉期能谱曲线，均呈下降型（B～D）

表1 原发灶、转移及非转移性淋巴结能谱曲线K值（x±s）

表2 中央组淋巴结CT征象淋巴结与转移性淋巴结数目及所占百分比

3 讨论

中央组淋巴结体积较小，数目较多，难以定位，一直是影像研究的难点和热点。对于超声判断相对较劣势的中央组淋巴结、胸骨后组淋巴结，CT是术前评估的重要方法之一。目前有关PTC中央组淋巴结转移的CT诊断，仅做到组与组的对应，未做到结与结的对应。本研究运用CT增强静脉期薄层轴位结合MPR在CT三维图像上标记短径≥5 mm的中央组淋巴结，标记方法与Liu等[11]术前定位方法相似。本研究与之不同的是将所标记和取材的淋巴结进行二次CT扫描，进一步提高对应的准确性。二次扫描淋巴结若与术前图像形态、大小不同则视为不能匹配，本研究不能匹配淋巴结共30枚，原因可能为扫描前标记不当或临床医师取材出现偏差。

常规CT对颈部转移性淋巴结的判断多是基于淋巴结大小、砂砾样钙化、囊变坏死、强化程度高或不均匀强化，但中央组淋巴结出现以上征象频率较少，尽管特异度较高，但敏感度较低。本研究纳入短径≥5 mm的淋巴结进行研究，其中转移性淋巴结51枚（69.86%），故淋巴结短径≥5 mm和短长径比值≥0.5对转移性淋巴结均有较好的提示作用，短长径比值≥0.5出现的频率较高（56.16%），原因可能是转移性淋巴结受肿瘤细胞的浸润，失去了正常的淋巴结形态，淋巴门消失，呈不规则状，形态更趋于饱满，短长径比值≥0.5，而非转移性淋巴结尽管部分由于反应性增生等原因导致其体积明显增大，但未受到肿瘤细胞的侵犯，仍基本保持其正常淋巴结形态，短长径比值＜0.5，与林启强等[10]的研究结果相似。本研究常规形态学判断转移性淋巴结的准确度为74.0%，稍高于其他报道[10]，可能与本研究纳入的中央组淋巴结均短径≥5 mm有关。

图3 女，30岁，右叶PTC。右侧转移性中央组淋巴结（箭），短长径比值约为0.65

图4 女，24岁，左叶PTC。左侧转移性中央组淋巴结（箭），动脉期可见明显不均匀强化，其内可见囊变坏死区，动脉期CT值升高约68 HU

图5 静脉期淋巴结能谱曲线斜率的ROC曲线

人体不同组织有其特征性的X线吸收曲线，双能量CT扫描可获得不同物质的特征性能谱曲线，并可获取60～180 keV能量范围内的单能量图像及任意单能量点下的CT值，故能谱曲线可显示病灶在不同能量条件下的衰减特征，从而用于组织成分分析[12-15]。本研究结果表明静脉期PTC转移性淋巴结与非转移性淋巴结K值差异有统计学意义（P＜0.05），提示可能用作定性诊断。而动脉期原发病灶与转移性淋巴结，原发病灶与非转移性淋巴结K值差异均无统计学意义（P＞0.05），与李青青等[7]的研究结果相符。可能由于转移与非转移淋巴结的组织成分不同，非转移淋巴结的实质部分为正常淋巴组织，而转移淋巴结的正常淋巴组织被肿瘤组织替代，对X线的衰减程度存在差异，静脉期较动脉期血供更加丰富，转移与非转移淋巴结X线的衰减程度差距更大，故在静脉期能谱曲线上对转移性淋巴结显示更好；原发病灶与转移性淋巴结有同源性，故其能谱曲线也相似，与王雨充[16]和杨雪君等[17]的研究结果相似，但以上两者均为研究动脉期的能谱曲线，而本研究动脉期能谱曲线K值差异无统计学意义，可能与研究的原发灶不同、能谱衰减方式不同有关。

静脉期能谱曲线K值诊断中央组淋巴结转移的敏感度、特异度分别为62.7%、59.1%，与常规形态学有较高的一致性，两者联合诊断PTC中央组淋巴结转移敏感度为76.5%，特异度为81.8%，较仅依靠CT征象诊断的敏感度及特异度有所提高，但仍无法达到较高的特异度，原因可能是PTC中央组淋巴结较少发生特征性转移（如高强化、不均匀强化），故在双能量能谱曲线上也难以测量出来。

总之，能谱曲线联合常规形态学对鉴别诊断PTC中央组淋巴结转移有一定价值，为临床术前判断中央组淋巴结转移情况开拓了思路。但限于测量的准确性，未纳入短径＜5 mm的中央组淋巴结；尽管已经术前标记和术后扫描，仍然有少数淋巴结难以一一对应。以后将在现有基础上寻求更精细的定位方法，同时将扩大样本量进一步深入分析。

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（本文编辑 周立波）

Diagnosis of CT Spectrum Curve Combined with Morphology in Central Lymph Node Metastasis of Papillary Thyroid Carcinoma

Purpose To investigate the diagnostic value of dual energy CT spectrum curve combined with CT morphology in central lymph node metastasis of papillary thyroid carcinoma (PTC). Materials and Methods Thirty-one PTC patients who accepted dual energy CT double-phase enhanced scan before surgery were analyzed. Central lymph nodes with short diameter≥ 5 mm were labelled using axial plus 3D positioning. Preoperative labelled lymph nodes were collected and marked during operation. The CT morphology of metastatic lymph nodes was analyzed. The spectrum curve slope (K) difference between metastatic and non-metastatic lymph nodes of arterial-phase and venous-phase primary lesion was compared. The critical K value and the diagnostic efficacy of K value combined with morphology were obtained according to receiver operating characteristic (ROC) curve. Results A total of 73 central lymph nodes were obtained from 31 patients, among which 51 were metastatic and 22 were non-metastatic. There was no significant difference in K value between metastatic and non-metastatic lymph nodes of arterial phase group (P＞0.05). While, there was a significant difference in K value between metastatic and non-metastatic lymph nodes of venous phase group (P＜0.05). For venous phase, the sensitivity and specificity of the K value in diagnosing central lymph node metastasis were 62.7% and 59.1%, respectively, and combined with morphology, the sensitivity and specificity reached 76.5% and 81.8%, respectively. Conclusion The K value of CT spectrum curve is of certain significance in predicting PTC central lymph node metastasis, and the K value combined with CT morphology can improve the accuracy of diagnosis.

Thyroid neoplasms; Carcinoma, papillary; Tomography, X-ray computed; Lymphatic metastasis; Pathology, surgical

10.3969/j.issn.1005-5185.2017.07.003

昆明医科大学第一附属医院影像学科CT室云南昆明 650032

韩 丹

Department of Imaging, First Affiliated Hospital of Kunming Medical University, Kunming 650032, China

Address Correspondence to: HAN Dan E-mail: kmhandan@sina.com

云南省创新团队基金项目（2014HC018）。

2016-12-16

修回日期：2017-02-22

R814.42；R736.1

中国医学影像学杂志

2017年 第25卷 第7期：491-495

Chinese Journal of Medical Imaging 2017 Volume 25 (7): 491-495