甲狀腺體積的測量方法及影響因素研究

金超嶺，王猛，劉杰，劉曉建，顏玨

中日友好醫院 核醫學科，北京 100029

甲狀腺體積的測量方法及影響因素研究

金超嶺，王猛，劉杰，劉曉建，顏玨

中日友好醫院 核醫學科，北京 100029

準確測量甲狀腺體積是131I治療甲亢的重要環節。目前有多種方法測量甲狀腺體積，但每種方法各有優、缺點。本文重點分析了甲狀腺觸診法、甲狀腺核素顯像法、超聲測定法和螺旋CT檢測法等4種測量方法的特點、影響因素及臨床應用進展。

甲狀腺功能亢進癥；放射治療；甲狀腺核素顯像；螺旋CT

甲狀腺功能亢進癥是由于甲狀腺合成和分泌過多的甲狀腺激素而引起的以神經、心血管消化等系統的興奮性增高和代謝亢進為主要表現的一組內分泌疾病的總稱。目前治療甲狀腺功能亢進的主要方法有甲狀腺藥物治療、手術治療、放射性碘治療三種[1]。放射性碘治療甲狀腺功能亢進具有方法簡便、適用范圍廣、安全有效、治愈時間短、費用低以及極少復發等優點。目前已有越來越多的醫生和患者選用放射性碘治療甲亢。131I治療甲亢的效果主要取決于投給每克甲狀腺的劑量和準確的估計甲狀腺重量有關[2-4]。準確測量甲狀腺體積是131I治療甲亢的重要環節，但至今還沒有一種公認的準確測定甲狀腺體積的方法。本文對甲狀腺體積的評估方法及影響因素進行綜述。

1 甲狀腺觸診法

觸診法即臨床醫生通過觸診甲狀腺估計甲狀腺體積，是臨床應用歷史最悠久的方法之一。20世紀40年代使用131I治療甲亢時，醫生多采用觸診法測定甲狀腺體積，并認為其結果和其他檢查方法大致準確[5-6]。劉元慶等[7]用甲狀腺觸診法估計甲狀腺體積進行131I甲亢治療，治愈率達70.95％。觸診法簡便易行，無需任何輔助設備，同時可以判定甲狀腺及其內結節的軟硬程度和甲狀腺表面是否高低不平，有無觸痛等。當甲狀腺和周圍組織粘連時，甲狀腺輪廓難以觸清，且易受檢查者經驗影響，誤差較大。

2 甲狀腺核素顯像法

甲狀腺核素顯像是將能被甲狀腺選擇性濃聚的放射性核素或其標記的化合物引入體內，然后通過探測儀器記錄放射性核素在甲狀腺內的分布圖像。甲狀腺核素顯像不僅可以顯示甲狀腺的形態、位置及功能，還可以了解甲狀腺術后殘留組織及其功能。

2.1 甲狀腺平面顯像

甲狀腺平面顯像是臨床測定甲狀腺體積的常用方法之一。1952年Allen首次提出經驗公式：甲狀腺重量（g）=甲狀腺正面圖面積（cm2）×甲狀腺兩葉平均高度×K，其中K為常數0.23～0.32。由于甲狀腺正面圖面積不能反映深度方向及各層面的形狀大小，使感興趣區（ROI）中不可避免包含了周圍非甲狀腺組織[8]。對于飽滿的甲狀腺或合并有較大冷結節或涼結節的甲狀腺，所計算的體積一般較臨床觸診偏小；而對于狹長的甲狀腺，所得到的甲狀腺體積易偏大[9-10]。A llen法估算甲狀腺重量平均誤差約為±20％。甲狀腺平面顯像法估計甲狀腺重量的誤差主要是勾畫甲狀腺的邊界及本底的扣除；另外，由于甲狀腺峽部較薄，導致甲狀腺重量估值偏高[11]。Gierach等對160名甲狀腺患者進行131I甲狀腺平面顯像，發現平面顯像估計甲狀腺體積比超聲法估值明顯偏大[12]。

2.2 甲狀腺斷層顯像

甲狀腺斷層顯像是SPECT繞甲狀腺360°采集所得的三維圖像，每個層面是按照一定層厚顯示在二維空間的圖像。通過計算機軟件，在每層圖像上自動勾畫出甲狀腺組織的輪廓，并計算出各個層面甲狀腺的面積。目前常用SPECT斷層積分體積測定法，其計算公式為：甲狀腺體積=K×∑各斷層面積×層厚=K×總像素數×體素體積，其中K為校正系數。甲狀腺斷層顯像積分體積法測量甲狀腺體積的主要影響因素為甲狀腺組織邊界的確定。由于注射劑量和采集時間的限制，斷層顯像每個層面內的光子數目有限，導致圖像噪聲增加，邊界確定困難；另外，由于康普頓散射及準直器模糊導致甲狀腺邊界不清晰。由于部分容積效應，甲狀腺攝取較高時，測量體積偏大；甲狀腺攝取偏低時，測量體積偏小。史育紅等[13]利用甲狀腺模型測量甲狀腺體積，發現甲狀腺重量在40～70 g時測得體積較為準確，模型重量＜40 g時結果偏大，重量＞70 g時結果偏小。馬鐵昆[14]等采用高計數閾值法估算甲狀腺體積，認為以最高計數值的49％為閾值所得的等高值ROI估算體積與甲狀腺模型實測體積最接近且高度正相關。Van等[15]通過與增強MRI相比較，發現甲狀腺斷層顯像測量甲狀腺體積的一致性（R=0.84）高于平面顯像（R=0.61）。

3 超聲測定法

超聲測量甲狀腺體積是臨床常用方法之一。超聲計算甲狀腺體積一般采用“薄柱體法”及“橢圓體法”。1978年Brown等[16]提出用二維超聲測量甲狀腺體積，其方法為先測量甲狀腺各葉最大長徑、寬徑及后徑，分別計算各葉體積，甲狀腺總體積即為V總=V左葉+V右葉+V峽部。由于二維超聲在測量甲狀腺體積時切面的選擇存在較大的偏差，且此公式是假設甲狀腺兩葉為橢圓體，而實際上不同患者的甲狀腺形態差異很大，因此用同一個公式計算甲狀腺重量必然存在誤差[17]。Andermann等[18]通過二維和三維超聲對10名健康志愿者進行估測，發現二維超聲對甲狀腺體積約高估17％（P＜0.01）。這與其他學者報道基本一致[19-20]。

隨著超聲技術的進步，三維超聲體積測量系統使精確測量甲狀腺體積成為可能，通過自動或手動選擇待測組織邊界——徑線最大的平面，并按一定的角度選擇、系統自動積分求出待測體的體積，具有較高的精確性和可重復性[20]。Lyschchik等[21]證實三維超聲測量甲狀腺體積和外科切除的甲狀腺實際體積高度相關，利用三維超聲測量甲狀腺體積的準確性達92.2％～92.8％；同時，三維超聲測量甲狀腺體積具有很高的可重復性（96.5％）和可復制性（90％），均高于二維超聲測量的可重復性（84.8％）和可復制性（85％）。

Ng等[22]對38名無自覺癥狀的志愿者進行三維超聲測定，結果發現不同操作者測得甲狀腺體積高度一致（r = 0.9912～0.9977，P ＜0.05）。Marín等[23]通過超聲對胎兒進行甲狀腺體積的三維超聲測定，發現觀察者間準確性高達85％。三維超聲自動測量技術對三維容積數據庫中灰階不同的結構自動分割，提取感興趣區做精確的容積測量[24]。三維超聲成像過程復雜，圖像采集過程中要求探頭的方位信息與二維圖像信息同步化，容易產生偽影。而由于部分甲狀腺組織結構不平滑導致灰階差異并不明顯，閾值調節不當容易產生偽像，閾值過低時甲狀腺周圍的組織無法消除使甲狀腺三維圖像模糊，閾值過高時則濾掉了部分甲狀腺組織，手動調整勾畫線可更好地勾畫出甲狀腺組織邊界[25]。

4 螺旋CT檢測法

隨著螺旋CT技術及后處理技術的發展，使得CT測量甲狀腺體積成為可能。CT對組織結構及解剖層次具有較大的優勢，不僅可以衡量甲狀腺大小，同時能對甲狀腺疾病的診斷和治療具有較大幫助[26]。由于甲狀腺組織含碘量較高，使得甲狀腺組織密度高于頸部其他軟組織結構。另外，CT具有較高的空間分辨率，容易確定甲狀腺組織邊緣。甲狀腺組織CT值可以部分反映甲狀腺的功能[27]。CT測量甲狀腺體積為甲狀腺各層體積的累加。甲狀腺各層體積的計算可以通過密度閾值法測定甲狀腺邊緣，也可通過手動勾畫甲狀腺組織邊界，然后通過容積軟件計算疊加各層體積即可得到甲狀腺體積。Shu等[28]利用螺旋CT測量甲狀腺模型發現甲狀腺模型實測體積與估計體積無明顯差異（t = 0.862，P = 0.399）。馬鐵昆等[29]通過模型研究發現甲狀腺模型實測體積與密度閾值法及3 mm層厚手動勾邊法估計體積無統計學差異（t=0.6605，2.2539；P=0.5301，0.0589）且高度正相關（r=0.998，0.998）。在臨床應用中，由于甲狀腺疾病患者甲狀腺密度不均勻，特別是Graves病患者甲狀腺密度普遍下降，甲狀腺與周圍組織密度差異并不大，采用密度閾值法自動估算甲狀腺體積會導致結果不準確。手動勾畫甲狀腺體積存在一定的客觀和人為因素，切層越厚，甲狀腺各層面之間的輪廓變化越大，勾畫面積與實際甲狀腺面積誤差越大。

綜上所述，甲狀腺體積的測量方法各有優缺點。觸診法簡便易行，但易受檢查者經驗影響，誤差較大。核素顯像法可以反映甲狀腺功能狀態。甲狀腺平面顯像法簡單、方便，但不包含甲狀腺深度信息，且精確度較差。甲狀腺斷層顯像準確度明顯高于甲狀腺平面顯像，但甲狀腺組織邊界確定困難，且邊界勾畫較為繁雜，客觀及人為影響因素較多。超聲測量甲狀腺體積具有無輻射、費用低等優點，其中二維超聲測量甲狀腺體積人為誤差較大、可重復性差；三維超聲體積測量可重復性高，但對結構不均勻的甲狀腺組織邊界無法確定。CT法可以較準確的估算甲狀腺體積，但對密度不均勻的甲狀腺組織邊界確定存在一定的誤差。各種測量方法相結合應用于甲狀腺體積估算，可以更準確客觀的估算甲狀腺體積，有利于更好地指導131I治療劑量的制定。

[1]邢家騮,朱家瑞,丁勇.碘-131治療甲狀腺疾病[M].北京：人民衛生出版社,2011：126-130.

[2]Skanjeti A,M iranti A,Delgado Yabar GM,et al.Asim p le and accurate dosimetry protocol to estimate activity for hyperthyroidism treatment[J].Nucl Med Rev Cent Eur,2015,18（1）：13-18.

[3]Zheng W,Jian T,Guizhi Z,et al.Analysis of 131I therpy and correlation factors of Graves’disease patients：a 4-year retrospective study[J].Nucl Med Commun,2012,33（1）：97-101.

[4]Allahabadia A,Daykin J,Sheppard MC,et al.Radioiodine treatment of hyperthyroidism prognostic factors for outcome[J].J Clin Endocrinol Metab,2001,86（8）：3611-3617.

[5]Becker DV,Hurley JR.Current status of radioiodine treatment of hyperthyroidism[M].Nuclear medicine Annual.NY：Raven press,1982：265-290.

[6]Chapman EM.History of the discovery and early use of radioactive iodine[J].JAMA,1983,250（15）：2042-2044.

[7]劉元慶.甲狀腺機能亢進癥的放射性131I治療[M].西安：陜西科學技術出版社,1982：176-213.

[8]Olsen KJ.Scintigraphic estimation of thyroid volume and dose distribution at treatment w ith 131I[J].Acta Radio OncolRadiatphys Biol,1978,17（1）：74-80.

[9]Singer PA,Cooper DS,Levy EG,et al.Treatmentguid lines for patients w ith hyperthyroidism and hypothyroidism[J].JAMA,1995,273（10）：808-812.

[10]Huang JY,Lin KJ,Chen YS.Fully automated computer-aided volume estimation system for thyroid planar scintigraphy[J].ComputBiol Med,2013,43（10）：1341-1352.

[11]Wesche MF,Tiel-van Buul MM,Smits NJ,et al.Ultrasonographic versus scintigraphic measurement of thyroid volume in patients referred for 131I therapy[J].Nucl Med Commun,1998,19（4）：341-346.

[12]Gierach M,Gierach J,Junik R.Comparison of thyroid volume and goiter measured by means of ultrasonography and SPECT w ith use of 131I and 99m）c in smokers and non-smokers[J].Endokrynol Pol,2009,60（6）：437-442.

[13]史育紅,顏兵,董延武,等.單光子發射計算機斷層顯像法計算甲狀腺體[J].四川醫學,2006,27（9）：908-909.

[14]馬鐵昆,曹劍鳴,王學紅,等.SPECT-CT顯像估算甲狀腺體積的探討[J].云南醫藥,2010,31（4）：392-394.

[15]van lsselt JW,de Klerk JM,van Rijk PP,et al.Comparison of methods for thyroid volume estimation in patients w ith Graves’ disease[J].Eur J Nucl Med Mol Imaging,2003,30（4）：525-531.

[16]Brown MC,Spencer R.Thyroid volume estimated by use of ultrasound in addation to scintigraphy[J].Acta Radiol Oncol Radiat Phys Biol,1978,17（4）：337-41.

[17]Nygaard B,Nygaard T,Court-Payen M,et al.Thyroid volume measured by ultrasonography and CT[J].Acta Radiol,2002,43（3）：269-274.

[18]Andermann P,Schl?gl S,M?der U,et al.Intra-and interobserver variability of thyroid volume measurements in healthy adults by 2D versus 3D ultrasound[J].Nuklearmedizin,2007,46（1）：1-7.

[19]Kot BC,Ying MT,Brook FM,et al.Evaluation of two-dimensional and three-dimensional ultrasound in the assessment of thyroid volume of the Indo-Paci fi c bottlenose dolphin（Tursiopsaduncus）[J].J Zoo Wildl Med,2012,43（1）：33-49.

[20]Licht K,Darr A,Opfermann T,et al.3D ultrasonography is as accurate as low-dose CT in thyroid volumetry[J].Nuklearmedizin, 2014,53（3）：99-104.

[21]Lyshchik A,Drozd V,Reiners C.Accuracy of three-dimensional ultrasound for thyroid volume measurement in children and adolescents[J].Thyroid,2004,14（2）：113-120.

[22]Ng E,Chen T,Lam R,et al.Three-dimensional ultrasound measurement of thyroid volum e in asym ptom atic m ale Chinese[J].Ultrasound Med Biol,2004,30（11）：1427-1433.

[23]M arín RC,Bello-M u?oz JC,M artínez GV,et al.Use of 3-dimensional sonography for prenatal evaluation and follow-up of fetal goitrous hypothyroidism[J].J Ultrasound Med,2010, 29（9）：1339-1343.

[24]F Martin,WS teffen,S Jan-Henning,et al.Multimodalecaluation of 2-D and 3-D ultrasound, computed tomography and magnetic resonance imaging in measurements of the thyroid volume using universally application cross-sectional imaging software：a phantom study[J].Ultrasound Med Biol,2014,40（7）：1453-1462.

[25]Bailey J,BudeRO,Tuthill T.US Artifacts：effects on out-ofplane us images reconstructedfrom three-dimensional data sets[J].Radiology,2001,218（2）：592-597.

[26]Lee SJ,Chong S,Kang KH,et al.Semiautomated thyroid volumetry using 3D CT：prospective comparison w ith measurements obtained using 2D ultrasound, 2D CT, and water displacement method of specimen[J].AJR Am J Roentgenol,2014,203（5）：525-532.

[27]唐俊軍,吳元佐.正常成人甲狀腺的CT研究及臨床意義[J].中國醫學影像技術,2004,20（增刊）：4-5.

[28]Shu J,Zhao J,Guo D,et al.Accuracy and reliability of thyroid volumetry using spiral CT and thyroid volume in a healthy, non-iodine-deficient Chinese adult population[J].Eur J Radiol, 2011,77（2）：274-280.

[29]馬鐵昆,曹劍鳴,王學紅,等.仿真甲狀腺模型估算甲狀腺體積準確性及影響因素[J].中國實用醫藥,2010,5（21）：14-15.

Research on M easurement M ethods of Thyroid Volume and the Im pact Factors

JIN Chao-ling, WANG Meng, LIU Jie, LIU Xiao-jian, YAN Jue
Department of Nuclear Medicine, China-Japan Friendship Hospital, Beijing 100029, China

The accurate measurement of thyroid volume plays an important role in treatment of hyperthyroidism by131I.There are many different methods for measurement of thyroid volume, but advantages and disadvantages coexist in every method.In view of this, the measurement methods of thyroid volume, their impact factors and advances in clinical application were reviewed in this paper, including the thyroid palpation, thyroid radionuclide imaging, ultrasound as well as the spiral CT detection method.

hypothyroidism；radiotherapy；thyroid spect imaging；spiral CT

R581.1

A

10.3969/j.issn.1674-1633.2015.12.023

1674-1633（2015）12-0083-03

2015-02-05

2015-03-05

顏玨，主任醫師。

通訊作者郵箱：yanjue3@163.com