IVIM理論中各參數值在甲狀腺良惡性結節方面的鑒別診斷價值

蘇 宇，高思佳，曹際斌，謝銘飛

（中國醫科大學附屬第一醫院放射科，遼寧 沈陽 110001）

IVIM理論中各參數值在甲狀腺良惡性結節方面的鑒別診斷價值

蘇 宇，高思佳，曹際斌，謝銘飛

（中國醫科大學附屬第一醫院放射科，遼寧 沈陽 110001）

目的：探討體素內不相干運動（IVIM）理論各參數值在甲狀腺良惡性結節方面的鑒別診斷價值。方法：收集甲狀腺結節欲行手術患者25例（其中結節共31個）及正常對照組10例，術前行GE 3.0T常規MRI平掃及多個b值擴散加權掃描（b=0、10、20、50、100、200、400、800、1 200 mm2/s），測量結節患者及正常對照者在 IVIM 理論中的 D 值，D* 值及 F 值。繪制 ROC 曲線并比較分析這些值在鑒別甲狀腺良惡性結節方面的價值。結果：術后病理證實31個結節中，良性結節18個（結節性甲狀腺腫12個，腺瘤6個），甲狀腺乳頭狀癌13個。正常甲狀腺組織、良性結節及乳頭狀癌3組的D值兩兩比較分別有統計學差異，F值無明顯統計學差異。正常對照組與良性結節組、正常對照組與乳頭狀癌組D*值有統計學差異，良性結節組與乳頭狀癌組D*值無明顯統計學差異（P>0.05）。取D=1.68×10-3mm2/s為鑒別良惡性結節的臨界值，敏感度為77.8%，特異度為90.9%。結論：IVIM理論下的參數D值對甲狀腺良惡性結節的鑒別診斷有重要幫助及價值。

甲狀腺結節；磁共振成像

甲狀腺結節是目前比較常見的疾病，近年來甲狀腺腫瘤的發病率呈逐年上升趨勢[1]。女性患者多發，一組在普通人群的篩查中甲狀腺結節的檢出率為19%～67%[2]，國內一組大宗病例檢查結果顯示，大多數甲狀腺結節屬于良性，而惡性結節約占30%[3]，良性結節中，結節性甲狀腺腫囊性變以多個囊實性腫塊較為多見[4]。對于單個囊性腫塊，則還應考慮甲狀腺腺瘤的可能[5]。能夠早期發現結節，并鑒別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非常重要的意義[6]。國內對MRI在甲狀腺結節定性方面的研究較少，而且單純依靠形態學對疾病作出定性診斷有限。DWI序列是目前對活體水分子擴散成像惟一有效的無創性檢查方法[7-8]，使MRI對病變的診斷深入到微觀水平。

體素內不相干運動 （Intravoxel incoherent motion，IVIM）為多b值的DWI，是一種基于體素內不相干運動理論的成像技術。IVIM理論考慮了單個體素內所有水分子的隨機運動，包括單純的水分子擴散和毛細血管網內的血液微循環兩個部分，后者即反應組織的灌注情況。IVIM DWI成像可提供灌注與擴散雙重信息[9]，是多個b值下的灌注與擴散的綜合。本研究旨在探討IVIM理論下，純擴散系數（D）、假擴散系數（D*）及灌注分數（F）值在鑒別甲狀腺良惡性結節方面的價值。

1 材料與方法

1.1 一般資料

收集本院2015年6—10月經超聲診斷有甲狀腺結節欲行手術的患者25例，其中男11例，女14例。年齡21～60歲，中位年齡45歲。結節大小0.3～2.5 cm。同時收集正常對照者10例。術前行MRI平掃及多 b 值下的 DWI 掃描 （b=0、10、20、50、100、200、400、800、1 200 mm2/s）。

1.2 儀器與方法

采用GE Signa Advantage 3.0T掃描，范圍自下頜骨至胸廓入口，先行 MRI常規平掃，T1WI（axi）序列參數：TR=550 ms，TE=minimum，T2WI（axi、sag）抑脂（TR/TE=3000/42ms），FOV：20cm×20cm，層厚：4 mm。層間距：2 mm。再采用單次激發自旋回波成像DWI多 b 值掃描，b 值分別取 0、10、20、50、100、200、400、800、1 200 mm2。 NEX 分別為 2、2、2、2、2、2、4、4、6。

1.3 后處理分析

應用GE后處理工作站4.6軟件Functool下的MADC進行分析，選擇甲狀腺結節患者，分別對病變的3個層面（結合T2加權圖像），劃定病變的感興趣區（ROI）（盡量避開壞死、囊變、氣體、液體區及血管影），大小約1.13 mm×7.07 mm。基于IVIM理論，測量所有 b 值 （b=0、10、20、50、100、200、400、800、1 200 mm2/s）融合下的D值、D*值、F值，測量3次，取其均值。對正常對照組以甲狀腺中央部為中心，劃定ROI，并測量各值。

1.4 統計學分析

分別對正常對照組、良性結節組及乳頭狀癌組兩兩比較D值、D*值及F值。以P<0.05為差異有統計學意義。對良性結節組及乳頭狀癌組之間有差異的參數，進行受試者工作特性（ROC）曲線分析，計算曲線下面積，得到相應參數作為鑒別良惡性病變的臨界值，并得到其敏感度、特異度。

2 結果

依據術后病理結果顯示：31個結節中，18個為良性結節（結節性甲狀腺腫12個，腺瘤6個），13個為乳頭狀癌。

2.1 正常甲狀腺組織、良性結節及乳頭狀癌的D、D*及F值比較

正常甲狀腺組織、良性結節及乳頭狀癌3組的D值兩兩比較分別有統計學差異，F值無明顯統計學差異。正常組與良性結節組、正常組與乳頭狀癌組D*值有統計學差異，良性結節組與乳頭狀癌組D*值無明顯統計學差異，見表1。

表1 正常甲狀腺組織、良性結節、乳頭狀癌各值比較

2.2 對D值進行ROC曲線分析

測得曲線下面積為0.875，敏感度為77.8%，特異度為90.9%，得到D=1.68×10-3mm2/s為鑒別良惡性結節的臨界值。ROC曲線見圖1。

圖1 ROC曲線。Figure 1.ROC curve.

2.3 乳頭狀癌患者圖像

圖2a～2d分別代表T2WI圖像、D值偽彩圖、D*值偽彩圖、F值偽彩圖。

2.4 結節性甲狀腺腫患者圖像

圖3a～3d分別代表T2WI圖像、D值偽彩圖、D*值偽彩圖、F值偽彩圖。

3 討論

IVIM常用的參數：①D代表純的水分子擴散運動（緩慢的擴散運動成分），單位為mm2/s。②D*代表體素內微循環的不相干運動，即灌注相關的擴散運動，或稱為快速的擴散運動成分，單位為mm2/s。③F代表ROI內部微循環灌注效應占總體的擴散效應的比率。目前認為選擇小b值的DWI會增加ADC值中血流灌注的權重，而選擇大b值計算得出的ADC值更有利于消除血流灌注因素的影響[10-11]。

圖2 乳頭狀癌患者圖像。圖2a～2d分別代表T2WI圖像、D值偽彩圖、D*值偽彩圖、F值偽彩圖。Figure 2. Papillary carcinoma.Figure 2a～2d represent T2WI image,D value pseudocolor image,D*pseudo-color image and F value pseudo-color image.

圖3 結節性甲狀腺腫患者圖像。圖3a～3d分別代表T2WI圖像、D值偽彩圖、D*值偽彩圖、F值偽彩圖。Figure 3. Nodular goiter.Figure 3a～3d represent T2WI image,D value pseudo-color image,D*pseudo-color image and F-value pseudo-color image.

甲狀腺良惡性結節是頭頸部腫物這個大方向中的一個小分支，只針對于IVIM技術在此方面的鑒別診斷的研究還未見類似報道，但Sakamoto等[12]利用IVIM技術研究各個參數與ADC值對頭頸部腫物良惡性鑒別診斷準確性的比較發現惡性腫物的D值和ADC值明顯低于良性腫物（P<0.05），惡性腫物的D*值明顯高于良性腫物（P<0.05），而F值在良惡性腫物中并沒有顯著差異。

本研究中甲狀腺良惡性結節D值有明顯統計學差異，良性結節的D值明顯高于乳頭狀癌 （圖2，3）。與Sakamoto等的研究結果相符合。但D*值未發現明顯差異。分析產生的可能原因：D*值是與灌注相關的參數。乳頭狀癌生長緩慢，惡性度較低，而研究表明[13]：腫瘤惡性程度高的區域均取決于灌注明顯區域，可以認為惡性結節本身的灌注并不明顯。此外結節性甲狀腺腫血管變化很復雜，造成其灌注情況復雜，結節周圍甲狀腺與血管性腫瘤相混淆。盧姍等[14]研究發現，血流指數測定對鑒別甲狀腺良惡性病變意義不大。

本研究利用ROC曲線，測得曲線下面積為0.875，敏感度為77.8%，特異度為90.9%，D值臨界值為1.68×10-3mm2/s。超聲及彩色多普勒對于良惡性結節鑒別的敏感度為63%～87%，特異度61%～95%[15]。細針穿刺的敏感度為65%～98%，特異度72%～100%[16]?？梢奍VIM理論中的D值對鑒別甲狀腺良惡性結節有較高的診斷效能。

甲狀腺結節的患病率呈逐年增高的趨勢，功能性MRI成像對于鑒別甲狀腺結節的良惡性有著重要的幫助與價值。IVIM理論下的DWI成像會進一步帶來更豐富的信息，已成為臨床上甲狀腺MRI功能研究的新方向。

本研究的局限性：首先，樣本量不大，有待提高樣本量做進一步研究。其次，測量各參數值時，盡量選取結節的實性部分，但仍會有一些未能避開囊性、血液等成分的干擾，給測量結果帶來了一定的誤差。再次，如果條件允許可以做甲狀腺MRI動態增強DCE，來進一步研究病變的強化方式與IVIM理論下的各參數值之間的相關性。條件允許的話，可以做結節病理及免疫組化來進一步深入分析各參數之間的相關性?？赡軙o甲狀腺良惡性結節鑒別診斷帶來更多的信息與價值。

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Each parameter value in differential diagnosis of benign and malignant thyroid nodules under IVIM theoretical aspects

SU Yu,GAO Si-jia,CAO Ji-bin,XIE Ming-fei
(Department of Radiology,NO.1 Hospital of China Medical University,Shenyang 110001,China)

Objective:To study the value of each parameter in IVIM theory in the differential diagnosis of benign and malignant thyroid nodules.Methods:Totally 25 patients with thyroid nodules undergoing surgery(31 nodules)and a normal control group of 10 samples underwent GE 3.0T routine MRI scan and multiple b value diffusion weighted scan(b=0,10,20,50,100,200,400,800,1 200 mm2/s)before operation,D value,D*value and F value in the theory of IVIM of the patients and members in normal control group were measured.ROC curve was drawn,the parameters were compared in the differential diagnosis of benign and malignant thyroid nodules.Results:Eighteen of 31 thyroid nodules were benign nodules with nodular goiter in 12 cases and adenoma in 6 cases,and 13 were thyroid papillary carcinoma which had been pathologically confirmed.D values were statistically significant differences between each other,among the three groups,namely normal control group,benign nodule group and papillary carcinoma group.F values were no significant differences.D*values were significant differences between benign nodule group and normal control group.D*values were also significant differences between normal control group and papillary carcinoma group.D*values were no significant differences between benign nodule group and papillary carcinoma group(P>0.05).Taken D=1.68×10-3mm2/s as threshold for diagnosing benign and malignant nodules,sensitivity was 77.8%,specificity was 90.9%.Conclusion:D value in IVIM theory has important value for the differential diagnosis of benign and malignant thyroid nodules.

Thyroid nodule;Magnetic resonance imaging

R581；R445.2

A

1008－1062（2017）03－0176－04

2016－05－27；

2016－08－23

蘇宇（1981-），女，遼寧遼陽人，主治醫師。 E-mail：yuyi1422@sina.com

高思佳，中國醫科大學附屬第一醫院放射科，110001。E-mail：scarlettgao@126.com