能谱曲线对甲状腺癌与颈部转移淋巴结相关性的价值

张夏，赵雯，韩丹，沈莎莎，李俊丽

昆明医科大学第一附属医院医学影像科，云南昆明 650032；

甲状腺癌是最常见的内分泌系统恶性肿瘤，发病率约占全身恶性肿瘤的1.5%，成为近20年癌症谱中上升速度最快的肿瘤之一，目前已经成为女性第5大常见肿瘤[1]。甲状腺癌易发生颈部淋巴结转移，但对于早期转移淋巴结，超声、普通CT及MRI的发现率低，容易漏诊。如何敏感、早期检查出转移淋巴结成为甲状腺癌影像检查待解决的重要问题。转移淋巴结与原发病灶具有同源性，病理改变一致，但在研究癌结节与转移淋巴结的能谱CT定量参数[2]是否有相关性方面鲜有报道。本研究拟探讨甲状腺癌与其颈部转移淋巴结的能谱曲线的相关性，以提高转移淋巴结的检出率。

1 资料与方法

1.1 研究对象 回顾性分析2013年1月-2015年12月在昆明医科大学第一附属医院疑似甲状腺结节行颈部双源CT双能量增强扫描，并经手术病理证实的200例患者，其中恶性结节120例，良性结节80例；女72例，男48例；年龄13～73岁，平均（45.9±7.2）岁。将完全无病灶侧的104例腺体作为正常对照组。甲状腺癌无颈部淋巴结转移54例，每例选择1枚直径<1.0 cm淋巴结且有典型淋巴结门结构的正常淋巴结共45枚；有淋巴结转移66例，每例选择1枚转移淋巴结（直径≥1.0 cm），其中可与手术较精准定位的转移淋巴结共55枚。

1.2 仪器与方法 患者取仰卧位行平扫、动脉期、静脉期扫描。扫描范围自颅底至胸廓入口处，扫描时嘱患者不要做吞咽动作。平扫采用常规扫描，动、静脉期均采用双能量扫描，A球管电压100 kV，B球管电压140 kV，打开CARE Dose 4D，系统自动将动、静脉期图像拆分为经SAFIRE处理的薄层图像，层厚1.0 mm。经肘静脉注射碘普罗胺（流速3.0 ml/s，剂量1.0 ml/kg），随后注0.9%生理盐水30 ml。选择对比剂示踪法触发启动增强双期扫描，触发层面为主动脉弓，触发阈值设为100 HU，延迟7 s从足向头方向进行动脉期扫描，再延迟25 s后从头向足进行静脉期扫描。

1.3 图像后处理 采用 Siemens MMWP工作站（Syngo MMWP，version 2013A）。将动脉期双能量CT扫描经SAFIRE重建的100 kV、Sn140 kV两组薄层数据图像，调入双能选项卡，启动“Mono Energetic”软件，获得单能量图像。

1.4 数据测量 感兴趣区（ROI）选择在甲状腺结节的最大层面及淋巴结最大层面，避开结节内液化坏死、钙化及伪影区，面积2.0～6.0 mm2。单能量图像上获得甲状腺结节、正常甲状腺组织、所选淋巴结的能谱曲线，计算能谱曲线斜率k。能谱曲线斜率k=（CT40 kV-CT100 kV）/（100 kV-40 kV）。

1.5 淋巴结在 CT图像与手术的精准对应 术中颈部淋巴结分区包括中央区、颈内静脉链区、上纵隔区、颈后三角区。中央区对应VI区，术中将其细化分为气管前、气管旁、气管食管沟（喉返神经前）、喉返神经后，再以舌骨下缘水平为界，将各组分为上、下2个部分。颈内静脉链区从上至下以舌骨下缘（或颈总动脉分叉处）、肩胛舌骨肌与颈内静脉交叉处分为上、中、下3个部分，分别对II、III、IV区。上纵隔区对应VII区，颈后三角区对应V区。在上述分区的基础上，每例病理证实甲状腺癌伴颈部淋巴结转移者，选取直径最大或紧挨甲状腺的转移淋巴结（直径均≥1.0 cm），其中可以较精准定位者55枚；无淋巴结转移者，选取可观察到典型淋巴结门结构的正常淋巴结（直径均<1.0 cm），共45枚。

1.6 统计学方法 采用SPSS 17.0软件，计量资料以±s表示，能谱曲线斜率k在各组间比较采用单因素方差分析，P<0.05表示差异有统计学意义。分别将动脉期、静脉期甲状腺癌与转移淋巴结的k值进行相关性分析。

2 结果

2.1 甲状腺良、恶性结节的能谱曲线斜率 动脉期及静脉期甲状腺恶性结节、良性结节及正常甲状腺组织的能谱曲线斜率差异有统计学意义（P<0.05）。静脉期良、恶性结节间比较，差异有统计学意义（P<0.05），动脉期良、恶性结节间比较，差异无统计学意义（P>0.05），但正常甲状腺组织与良性结节及恶性结节间差异有统计学意义（P<0.05），见表1。

表1 正常甲状腺组织与良、恶性甲状腺结节不同时相能谱曲线斜率比较（ ±s）

表1 正常甲状腺组织与良、恶性甲状腺结节不同时相能谱曲线斜率比较（ ±s）

注：与正常甲状腺组织比较，*P<0.05；与恶性结节比较，#P<0.05

2.2 正常淋巴结与转移淋巴结的能谱曲线斜率 k值比较 在纳入的55枚转移淋巴结与45枚正常淋巴结中，动、静脉期能谱曲线斜率k值差异均有统计学意义（P<0.01）。甲状腺癌转移淋巴结动脉期和静脉期的能谱曲线斜率分别为5.52±2.48和3.70±0.96，正常淋巴结分别为2.12±0.78和2.33±0.75，转移淋巴结动、静脉期均高于正常淋巴结，差异有统计学意义（t=8.348、7.351，P<0.01）。

2.3 甲状腺癌与转移淋巴结能谱曲线斜率 k值的相关性 55例甲状腺癌并转移淋巴结中，甲状腺癌与转移淋巴结能谱曲线斜率在动脉期（r=0.44，P<0.05）和静脉期（r=0.90，P<0.05）均有相关性。见图1～3。

图1 女，45岁，双侧叶结节性甲状腺肿。A为静脉期单能量图像，在甲状腺右叶避开囊变坏死，选择合适的ROI；获得相应的能谱曲线，计算斜率k=4.533（B）

图2 男，50岁，甲状腺乳头状癌并中央组（甲状腺下缘）1枚淋巴结转移。A为静脉期单能量图像，在癌结节及转移淋巴结中选择合适的ROI（1、2），获得能谱曲线斜率图（B、D），斜率k1、k2分别为3.333、3.417，癌结节与转移淋巴结斜率相关性大；C为该患者病理图，癌细胞围绕纤维血管中心紧密排列，向正常甲状腺组织内呈“乳头状”浸润（箭）。癌结节与图1良性结节的能谱曲线斜率相差大

图3 女，37岁，甲状腺乳头状癌，无颈部淋巴结转移；A为静脉期单能量图像，右颈部 II区正常淋巴结可见淋巴结门，选择合适的ROI，获得能谱曲线，计算斜率k=2.883（B），与图2中转移淋巴结k值相差较大

3 讨论

双源CT双能量扫描是采用2个球管同时扫描，一次曝光即可以得到40～190 kV的一系列单能量图像。双能量CT可重建出ROI在任意管电压（40～140 keV）下的单能量图像，单能量CT值与其所对应的能量水平间的变化关系在二维坐标系内构成曲线，即能谱曲线，从而反映出不同病变和人体组织随 X线能量水平（keV）的变化而变化的X线衰减系数。能谱曲线以CT值为依托，使得病变CT值的内部差异完全显示，可以区分组织内不同组成成分[3]，从而反映出病灶组织密度、强化方式等，有利于揭示病灶的本质特性[4]。能谱曲线应用于甲状腺结节及转移淋巴结，可直接反映其摄碘率及强化程度。

3.1 能谱曲线斜率k值对甲状腺良、恶性结节的鉴别王华等[5]对甲状腺结节的时间-密度曲线（time-density curve，TDC）研究表明，CT扫描中正常甲状腺TDC多呈速升速降型，甲状腺癌 TDC呈缓升缓降型，而良性结节介于两者之间。本研究结果发现，动脉期良、恶性结节的能谱曲线斜率分别为 4.43±1.47和4.38±1.33，差异无统计学意义（P>0.05）；静脉期分别为 4.13±1.06和 3.56±1.05，差异有统计学意义（P<0.05）；良性结节的曲线斜率大于恶性结节。本研究认为，甲状腺良、恶性结节的边缘血供均较丰富，动脉期对比剂迅速经颈动脉进入甲状腺结节，但结节未完全充盈，两者表现为相似的强化程度，其能谱曲线斜率无明显差异；由于恶性结节中央血管坏死明显多于良性，静脉期对比剂充分充盈至结节内部，故两组间能谱曲线斜率可具有明显差异，且良性组的斜率高于恶性组。本研究与薛蕴青等[6]的研究结果一致，良性结节摄碘率及强化程度均较恶性高，故斜率较大。赵雯等[7]研究显示甲状腺良、恶性结节的标准化碘浓度静脉期有差异，动脉期无差异，与本研究结果一致。

3.2 能谱曲线斜率k值对正常淋巴结与转移淋巴结的鉴别 甲状腺癌转移淋巴结的病理基础是：肿瘤先侵犯淋巴结皮质边缘的网状淋巴窦，然后沿淋巴结破坏淋巴组织，淋巴结髓质被肿瘤细胞取代，肿瘤细胞生长较快，得不到充足的血液供应，髓质区出现坏死，故转移淋巴结内可存在坏死、囊变[8]。甲状腺癌血流丰富，增强扫描呈明显强化，转移淋巴结内的淋巴结细胞、免疫细胞被肿瘤组织取代，其强化方式、功能成像与甲状腺癌原发灶类似[9]，故转移淋巴结的血供较正常淋巴结丰富。淋巴结血供越丰富、对比剂吸收越多，能谱曲线斜率越大。本研究中，甲状腺癌转移淋巴结动脉期和静脉期的能谱曲线斜率分别为5.52±2.48和3.70±0.96，正常淋巴结为2.12±0.78和2.33±0.75，转移淋巴结均较正常淋巴结明显增高，差异有统计学意义。李青青等[10]研究表明，动、静脉期正常与转移淋巴结的能谱曲线斜率有差异，与本研究结果一致。

3.3 甲状腺癌与转移淋巴结能谱曲线斜率 k值的相关性 Moon等[11]认为肿瘤细胞生长速度快，大量的新生血管被破坏，局部癌栓形成，导致其血管坏死多于新生；而转移淋巴结由于生成因子的刺激，其内新生血管丰富，淋巴结边缘部血流明显增高[12-13]。本研究认为，动脉期血流迅速经颈动脉进入甲状腺，可能癌结节的血管尚未完全充盈，与此同时转移淋巴结边缘丰富的血管充盈，故甲状腺癌结节内的对比剂较转移淋巴结内少。本研究发现，动脉期甲状腺癌结节与转移淋巴结能谱曲线斜率相关性差（r=0.44），且甲状腺癌组织的能谱曲线斜率低于转移淋巴结。静脉期，原发灶与转移灶内部血管均已完全充盈后经静脉回流，其内对比剂充盈情况大致相同。本研究结果显示，静脉期甲状腺癌结节与转移淋巴结间斜率有较高的相关性：k 值分别为 3.56±1.05 和 3.70±0.96（r=0.90）。甲状腺癌与转移淋巴结双能量CT能谱曲线的相关性研究鲜有报道，刘金刚等[14]利用能谱CT研究发现不同肿瘤转移性淋巴结的衰减曲线不同，表明淋巴结内肿瘤细胞取代了正常的淋巴细胞及其他免疫细胞，致使内部组织结构改变。

本研究发现：①静脉期甲状腺良、恶性结节、正常甲状腺能谱曲线斜率有差异，动脉期良、恶性结节间无差异；②动、静脉期转移淋巴结与正常淋巴结的能谱曲线斜率差异均有统计学意义，且转移淋巴结斜率均大于正常组；③静脉期甲状腺癌结节能谱曲线斜率与转移淋巴结相关性大，动脉期相关性差。双能量CT能谱曲线分析对鉴别淋巴结是否转移有价值，为临床手术方案的制订提供了更多、更可靠的信息。本研究的不足在于未对具体病理分型做相应分析，且无法辨别未转移淋巴结为正常或炎性。