双源CT测定甲状腺碘含量与甲状腺功能的相关性

李正腾，王 敏，潘冬梅，任佳忠，刘洪梅，李 晴

(济宁市第一人民医院放射科，山东 济宁 272000)

碘是人体必需的微量营养元素，是参与合成甲状腺激素的原料。甲状腺是人体储存碘元素的主要器官，碘缺乏和碘过量均可引起甲状腺形态和功能改变[1-2]。测量甲状腺碘含量不仅有利于评价机体碘营养状况，且对评价甲状腺功能有一定价值。既往研究[3-4]通过测量体模碘浓度证实双源CT测量碘浓度具有较高准确率。宝石能谱CT成像可较便捷地测量甲状腺碘浓度，且对评估甲状腺功能有一定帮助[5]。既往研究[6-7]证实CT测量甲状腺体积的准确率较高。双源CT可通过测量甲状腺平均碘浓度及甲状腺体积而获得甲状腺总碘含量。BINH等[8]采用双源CT测量甲亢患者甲状腺碘浓度与γ相机测定甲状腺摄碘(123I)率，发现口服7 MBp123I后3 h的摄碘率与碘浓度呈负相关。本研究采用双源CT测量甲状腺平均碘浓度、体积及总碘含量，分析其与甲状腺功能的相关性，为评估机体碘营养状况及甲状腺功能提供依据。

1 资料与方法

1.1 一般资料 收集2018年3月—2019年8月37例因疑诊颈椎或颈部疾病而拟于济宁市第一人民医院东院区接受颈部CT检查患者，男18例，女19例，年龄22～79岁，中位年龄56岁。排除标准：①近期使用含碘药物及甲状腺制剂(如碘对比剂、碘和碘化物、放射性碘和硫脲类等药物)；②患有甲状腺肿瘤、囊肿及甲状腺钙化。本研究经济宁市第一人民医院东院区伦理委员会批准[2017伦审研第(014)号]，患者检查前均签属知情同意书。

1.2 仪器与方法 采用Siemens Definition Flash双源CT机。嘱患者仰卧，尽可能抬高下颌，双肩下垂，设置屏气及避免吞咽指令。扫描范围自颅底至胸廓入口。双能量扫描参数：A、B球管的管电压分别为100 kV、Sn140 kV，参考管电流分别为186 mAs、125 mAs，螺距0.65，打开CARE Dose4D，重建层厚1.5 mm，间隔1.5 mm。扫描结束后获得管电压100 kV、Sn140 kV及融合系数为0.5的线性融合图像，由2名具有5年以上头颈部影像学诊断经验的主治医师共同测量甲状腺碘浓度及体积。将双能量数据导入Siemens Syngo.Via工作站，经处理获得碘图。将甲状腺左右叶各分为上、中、下3个区域，于轴位碘图每个区域各取一个层面，勾画大小为20 mm2的ROI，测量碘浓度及CT值，显示于冠状位碘图(图1)上，取其平均值为最终结果。于轴位甲状腺融合图像上逐层勾画ROI，分别测量甲状腺左、右叶体积(包括甲状腺峡部)，并显示于冠状位融合及立体图像上(图2)。以公式计算总碘含量，总碘含量=甲状腺平均碘浓度×甲状腺体积。记录每例扫描时的剂量长度乘积(dose-length product, DLP)，计算有效剂量E。E=k×DLP，k为换算因子，根据欧洲CT质量标准指南颈部平均值[9]k取0.005 9 mSv/(mGy·cm)。

1.3 甲状腺功能检测 于颈部CT后3天内采集患者清晨空腹静脉血标本，采用化学发光免疫分析技术检测血清游离三碘甲状腺原氨酸(free triiodothyronine, FT3)、总三碘甲状腺原氨酸(total triiodothyronine, TT3)、游离甲状腺素(free thyroxine, FT4)、总甲状腺素(total thyroxine, TT4)及促甲状腺激素(thyroid stimulating hormone, TSH)。

1.4 统计学分析 采用SPSS 20.0统计分析软件。符合正态分布的计量资料以±s表示，采用Spearman相关分析观察甲状腺平均碘浓度、体积、总碘含量、CT值及年龄与甲状腺功能指标的相关性。P<0.05为差异有统计学意义。

2 结果

37例甲状腺组织的CT值为(86.34±31.40) HU，平均碘浓度(1.34±0.47)mg/ml；甲状腺体积(12.64±3.98)ml，甲状腺总碘含量(16.62±7.69)mg；DLP为(250.05±21.05) mGy·cm，有效辐射剂量为(1.48±0.13)mSv。1例仅检测甲功三项，即FT3、FT4及TSH；其余患者均接受甲功5项指标检测，FT3、FT4、TSH、TT3、TT4分别为(4.76±0.68)pmol/L、(10.18±1.67)pmol/L、(2.77±2.06)μIU/ml、(1.51±0.31)μIU/ml及(101.44±12.41)pmol/L。患者年龄与FT3、甲状腺总碘含量与TSH均呈负相关(r=-0.455、-0.326，P均<0.05)，甲状腺总碘含量与FT3、甲状腺碘浓度与FT3及TT3、CT值与FT3、CT值与甲状腺总碘含量及碘浓度均呈正相关(r=0.506、0.461、0.363、0.327、0.330、0.482，P均<0.05)，其余甲状腺功能指标与影像学测量结果无明显相关。见图3、4及表1。

3 讨论

甲状腺是人体摄取碘的主要器官，人体中约70%～80%的碘储存于甲状腺。既往研究[10-11]通过测量尿碘反映人体碘摄入量，而影响尿碘结果的因素较多，单次检测结果难以准确反映受试者的碘营养状况。目前尚无简单有效且无创的测量甲状腺总碘含量的方法。双源CT具备2套相互独立的X线发生及探测器系统，2套球管同时扫描，根据同一物质在不同能量X线下的衰减系数不同的原理，不仅能区分碘与其他物质，还可准确定量ROI内碘浓度；通过双源CT测量甲状腺平均碘浓度及体积,可计算甲状腺总碘含量。双源CT双能量扫描可获得较准确的甲状腺碘浓度及总碘含量，均相对稳定，故理论上双源CT双能量扫描可作为分析机体碘营养状况的合理方法。

表1 患者碘水平与甲状腺功能指标的相关性分析结果

图1 于轴位(A)及冠状位(B)碘图上测量甲状腺碘浓度示意图 图2 于冠状位融合图像(A)及三维立体(B)图像上显示测量甲状腺左、右叶体积示意图

本研究结果显示成年人甲状腺平均碘浓度为(1.34±0.47)mg/ml，与邵伟光等[5]采用宝石能谱CT测得的甲状腺碘浓度正常值(1.49±0.41)mg/ml相接近。甲状腺体积与甲状腺功能指标均无明显相关，可能与体积与身高、体质量等多种因素影响有关[12-13]；而血清FT3随年龄增大而降低，与HARMAN等[14]研究结果基本一致，且该研究表明机体衰老和非甲状腺疾病均可导致老年人血清TT3浓度降低，而老年男性血清TT3浓度降低可能由于TT4向TT3的外周转化率降低所致。本研究结果示甲状腺平均碘浓度与FT3及TT3、总碘含量与FT3呈正相关，表明甲状腺平均碘浓度可在一定程度上反映血清FT3、TT3水平，其原因可能在于甲状腺摄取、储存碘的能力随年龄增加而降低，而碘是合成甲状腺激素的主要原料，甲状腺储碘量减少，导致机体合成及释放FT3、TT3能力降低。本研究中甲状腺总碘含量与TSH呈负相关，推测可能与血清FT3、TT3降低，而血清TSH反应性增加有关。

本研究结果显示甲状腺CT值与碘浓度及总碘含量呈正相关。碘是决定甲状腺CT值的主要因素，既往研究[15]亦证实CT值与实际碘浓度呈线性正相关。单东风等[16]通过分析甲状腺CT值与甲状腺摄碘率及甲状腺功能间的关系，判断甲状腺组织病变和甲状腺滤泡内I离子含量的变化。本研究结果显示CT值与TT3及TSH无明显相关性，推测CT值仅能部分反映甲状腺碘的含量，可能还受甲状腺腺体组织密度的影响。因此测量甲状腺碘浓度及碘含量对判断其组织的病理变化和碘离子含量方面有独特的优势。有研究[17]表明不同甲状腺疾病其CT值也不同，且多数情况下，甲状腺疾病其CT值均低于正常甲状腺组织，提示甲状腺疾病会导致碘浓度和碘含量降低，其降低程度与甲状腺疾病的类型有关。

图3 甲状腺平均碘浓度与FT3的相关性散点图 图4 甲状腺总碘含量与FT3的相关性散点图

甲状腺为射线敏感器官，应在诊断的同时尽量减少辐射剂量。班允清等[18]指出双源CT扫描技术对诊断甲状腺疾病有一定价值，且患者有效辐射剂量远低于常规螺旋CT增强扫描；本组患者辐射剂量与之接近。本研究的主要不足：①样本量较少；②缺乏甲状腺疾病病例，有待扩大样本量深入研究。

综上所述，双源CT可快捷、有效地测量甲状腺碘含量及平均碘浓度，有利于评估甲状腺功能及机体碘营养状况，为诊断及治疗甲状腺疾病提供参考。成人甲状腺总碘含量与TSH呈负相关，而甲状腺总碘含量与FT3、甲状腺碘浓度与FT3及TT3均呈正相关。