雙能量CT 能譜曲線預測甲狀腺乳頭狀癌頸部中央區淋巴結隱匿性轉移的價值

趙 雯 ，柯騰飛 ，胡興月 ，趙仁杰

（1）昆明醫科大學第一附屬醫院醫學影像科，云南 昆明 650032;2）云南省腫瘤醫院放射科，云南 昆明 650118）

甲狀腺癌（thyroid cancer，TC）的發病率逐年上升[1]，其中甲狀腺乳頭狀癌（papillary thyroid cancer，PTC）占80%～90%[2]，是最常見的病理類型。PTC 雖然是一種惰性腫瘤，但高達40%的PTC 患者有淋巴結轉移，而淋巴結轉移與疾病的復發或進展密切相關[3]。隱匿性淋巴結轉移（occult lymph node metastasis，OLM）是指影像學檢查無陽性發現，但術后病理組織學證實為淋巴結轉移者[4]。PTC 伴頸部中央區隱匿性淋巴結轉移的比例可達50%～60%[5]，但術前無法做出準確診斷。

PTC 患者行預防性的頸部中央區淋巴結清掃術（central lymph node dissection，CLND），可有效降低復發及轉移風險，但CLND 會增強喉返神經損傷、低鈣血癥等并發癥的風險，因此術前準確預測是否存在頸部中央區OLM 尤為重要。超聲作為PTC 患者術前淋巴結狀態評估的首選方法，但由于氣管的影響及操作者的主觀性，對中央區淋巴結的檢出率非常有限[6]，CT 作為補充性影像學檢查方法有一定的價值。因此，本研究旨在通過分析PTC 的雙能CT 能譜曲線預測發生中央頸部OLM 的概率。

1 資料與方法

1.1 一般資料

回顧性收集2016 年01 月至2021 年12 月期間，在昆明醫科大學第一附屬醫院及云南省腫瘤醫院行雙能CT 增強雙期掃描的甲狀腺癌的患者，均行甲狀腺腺葉切除術及中央區淋巴結清掃術，術后病理證實為甲狀腺乳頭狀癌。查閱HIS 住院系統，從中篩選無頭頸部放射手術治療史，且不合并其他部位惡性腫瘤的患者，共353 例。由高年資放射醫師在PACS 上觀察頸部CT 薄層圖像（層厚1 mm），若存在以下任一情況，則認為存在頸部中央區淋巴結轉移（Central lymph node metastasis，CLMN）：（1）短徑≥10 mm；（2）明顯強化、不均勻強化，強化程度類似咽部粘膜；（3）囊變、壞死或鈣化；（4）淋巴結邊界模糊不清或侵犯鄰近組織。將213 例薄層CT 檢出頸部淋巴結轉移的患者剔除，最終140 例CT 圖像未檢出頸部淋巴結轉移的PTC 患者納入本研究。根據CLND 術后的病理結果，將140 例PTC 患者分為隱匿性轉移組（OLM+，n=88）和無轉移組（OLM-，n=52）。其中女性121 例，男性19 例，年齡15～74 歲，平均年齡43.9 歲。本研究為回顧性研究，豁免研究對象知情同意。

1.2 研究方法

1.2.1 掃描方法在德國Siemens 雙源CT、Force CT 行普通平掃及雙能量CT 增強雙期掃描。經肘靜脈注射碘普羅胺（Injection?370 mgI/mL，Bayer Healthcare），劑量為1.0 mL/kg，跟注0.9%生理鹽水30 mL，注射速率均為4 mL/s。增強掃描觸發層面為主動脈弓，閾值為100 HU，7 s、30 s 后分別行動脈期及靜脈期掃描。雙能量A、B 球管電壓分別為80 kV、Sn140 kV，CARE dose 4D 智能調節管電流以減少輻射劑量。系統通過SAFIRE-3 重建出層厚為1.0 mm 的A（80 kV）、B（Sn140 kV）圖像。

1.2.2 圖像處理將動靜脈期A（80 kV）、B（Sn140 kV）兩組圖像調入西門子syngo.via 工作站，選取dual-enegy 模塊的monoenegy 程序得到單能量圖像。感興趣區（regions of interest，ROI）選擇甲狀腺結節的最大層面，面積0.5～6.0 mm2，避開結節液化壞死、鈣化及偽影區，甲狀腺多發結節者選取最大結節。

1.2.3 觀測指標在單能量圖像上（40～180 keV，每隔20 keV）測量PTC 腫瘤的CT 值（HU）。計算能譜曲線斜率slope（k）=（HU40keV-HU100keV）/60 HU，其中HU40 keV、HU100 keV 分別代表40 keV、100 keV 甲狀腺腫瘤的CT 值。

1.3 統計學處理

采用SPSS 22.0 軟件進行數據分析。服從正態分布的數據資料，用（）表示，采用獨立樣本t檢驗，不滿足者使用非參數檢驗。對有統計學差異的數據進行受試者特征（receiver operator characteristic，ROC）曲線分析，曲線下面積（area under curve，AUC）評價診斷效能。計算約登指數（Youden index）、最佳閾值（cut-off）值，進一步評價相應閾值的診斷效能。以P＜ 0.05 差異有統計學意義。

2 結果

OLM+與OLM-組之間能譜曲線斜率及單能量CT 值的比較顯示，karterial、40 keVarterial、40 keVvenous、160 keVvenous、180 keVvenous在2 組間差異有統計學意義（P均 ＜ 0.05），余動脈期及靜脈期的各單能級CT 值、kvenous差異均無統計學意義（P均 ＞ 0.05），見表1。動脈期OLM+組的karterial、40 keVarterial大 于OLM-，靜脈期OLM+組 的40 keVvenous、160 keVvenous、180 keVvenous小于OLM-。

表1 OLM+與OLM-2 組間PTC 腫瘤各單能量CT 值、slope（k）的比較（ ）Tab.1 Comparison of monoenergy CT values and slope（k）of PTC tumors between OLM+and OLM-（）

表1 OLM+與OLM-2 組間PTC 腫瘤各單能量CT 值、slope（k）的比較（ ）Tab.1 Comparison of monoenergy CT values and slope（k）of PTC tumors between OLM+and OLM-（）

*P ＜ 0.05。

對40 keVarterial、karterial、40 keVvenous、160 keVvenous、180 keVvenous進一步行診斷效能分析，繪制ROC 曲線，曲線下面積AUC 分別為0.590、0.622、0.590、0.429、0.424。選擇AUC ＞ 0.5 的指標40 keVarterial、karterial、40 keVvenous，計算Youden指數、最佳cut-off 值，見表2、圖1、圖2。當動脈期karterial＞ 2.563 時，診斷PTC 腫瘤伴中央組OLM 的敏感度、特異度及準確度分別為93.2%、28.8%、69.3%。

圖2 女，35 歲，體檢發現甲狀腺左側葉結節，病理證實為甲狀腺乳頭狀癌Fig.2 A female patient，35 year old，nodules in the left lobe of the thyroid gland，pathologically confirmed to be papillary thyroid cancer

表2 ROC 曲線分析Tab.2 ROC curve analysis

圖1 單能量CT 值及能譜曲線斜率診斷PTC 中央組OLM 的ROC 曲線Fig.1 ROC curve of OLM in PTC central group diagnosed by monoenergy CT value and slope（k）

3 討論

甲狀腺乳頭狀癌是人類最常見的惡性腫瘤之一，主要的治療方法為外科手術。PTC 容易發生頸部淋巴結轉移，中央區淋巴結未轉移的第一站，患者的預后、復發風險均與淋巴結轉移有關。但對于術前影像學檢查未檢出合并頸部淋巴結轉移的PTC 患者，是否同時行中央區淋巴結預防性清掃術尚無定論。《美國癌癥聯合委員會（AJCC）手冊》第八版提到[7]，超聲作為術前一線成像方式，由于頸部中央區結構復雜，無法在手術前準確診斷是否發生頸部中央區淋巴結轉移，此時可行CT 檢查進一步明確。與傳統CT 相比，能量CT可提供更多的影像學及功能學信息[8]。雙能量CT 在兩個能量下獲取物質衰減信息，基于不同組織的光子吸收差異，對組織進行分類和鑒別，其中能譜曲線已廣泛應用于腫瘤、炎癥的研究[9,10,11]，有研究表明雙能量CT 能譜曲線在預測肺癌EGFR突變[12]以及喉癌Ki-67 的表達程度[13]方面有一定的價值。

隱匿性淋巴結轉移是指術前檢查未檢出而術后證實發生淋巴結轉移的情況[14]，在術前CT 圖像上無法直接準確的測量轉移淋巴結，故本研究選擇分析PTC 癌灶的雙能量CT 指標，進而預測發生中央區OLM 的概率。本研究結果表明，動脈期OLM+組的40 keVarterial、karterial大于OLM-組，兩組間差異有統計學意義。筆者認為，腫瘤的侵襲性與淋巴結轉移呈正相關，當腫瘤侵襲性較強時，發生淋巴結轉移的概率越大。Kim 等研究表明，腫瘤的侵襲程度與微血管密度（microvessel density，MVD）呈正相關[15]，故PTC 癌灶的侵襲性越大血供越豐富，CT 強化程度越明顯，故動脈期OLM+組PTC 癌灶的CT 值高于的OLM-組。超聲研究表明PTC 癌灶的血流量與頸部淋巴結轉移概率呈正相關[16]，與本研究結果一致。能譜曲線斜率k 表示組織由40 keV 至100 keV 的衰減程度，其中碘元素在不同能級下衰減程度最大，故能譜曲線是主要反映碘元素的衰減曲線。筆者認為，OLM+組PTC 癌灶的MVD 較大，腫瘤攝取含碘對比劑較多，能譜曲線的衰減程度也就更大，故能譜曲線斜率較OLM-組大。

本研究結果表明，靜脈期PTC 癌灶的40 keVvenous、160 keVvenous、180 keVvenous在頸部中央區隱匿性轉移組與非轉移組之間有差異。惡性程度高的腫瘤倍增時間短，生長迅速，新生幼稚血管明顯增多，腫瘤容易發生壞死[17]，故靜脈期OLM+組PTC 癌灶各單能級的CT 值低于OLM-組。王等研究表明，靜脈期直腸癌的標準化碘濃度在淋巴結轉移組小于無淋巴結轉移組[18]，這與本研究的結果一致。在本研究中，通過ROC 曲線分析，40 keVarterial、karterial、40 keVvenous的AUC 分別為0.590、0.622、0.590，雖然karterial的診斷效能稍好，但均小于0.7。本研究在診斷效能方面的效果不如以往研究[18]：karterial的cut-off 值為2.563 時，預測OLM+的敏感度為93.2%，但特異度較低；當40 keVvenous的cut-off 值為370.25 時，預測OLM+的特異度為86.5%，但敏感度較低。究其原因筆者認為，雖然能譜曲線可更敏感的檢測腫瘤攝取碘對比劑的情況，但隱匿性頸部中央區淋巴結轉移組與非轉移組之間PTC 癌灶的MVD 差別較小，故含碘對比劑攝取的差異較小，可能是導致本次研究結果診斷效能一般的原因。

本研究不足之處：（1）為回顧性研究，選擇性偏倚無法避免；（2）納入樣本量有限，今后將擴大樣本量，行多中心數據的前瞻性研究。

綜上所述，PTC 癌灶的能譜曲線對預測頸部中央區隱匿性淋巴結轉移有一定的參考價值。