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甲狀腺相關(guān)性眼病影像學(xué)定量研究現(xiàn)狀分析

2025-09-26 00:00:00繆賽瓊畢秋梁赟龔霞蓉
中國(guó)現(xiàn)代醫(yī)生 2025年25期

[摘要] 甲狀腺相關(guān)性眼病(thyroid-associated ophthalmopathy,TAO)是一種器官特異性自身免疫病,可引起眼眶炎癥反應(yīng)及視力損傷,嚴(yán)重者可引起抑郁、焦慮等心理問(wèn)題。TAO患者的治療及療效與活動(dòng)度相關(guān)。臨床活動(dòng)度評(píng)分(clinical activity score,CAS)是TAO活動(dòng)度的評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)但主觀性強(qiáng)。近年來(lái),超聲、CT、磁共振成像及放射性核素顯像等影像學(xué)方法應(yīng)用于TAO研究中,其客觀性較強(qiáng),并能反映球后組織狀態(tài),成為CAS的有效補(bǔ)充。本文對(duì)上述影像手段在TAO的診斷/活動(dòng)性分期及視神經(jīng)損傷/療效預(yù)測(cè)等方面的研究現(xiàn)狀進(jìn)行綜述。

[關(guān)鍵詞] 甲狀腺相關(guān)性眼病;超聲;CT;磁共振成像;放射性核素顯像

[中圖分類號(hào)] R771" """"[文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼] A """""[DOI] 10.3969/j.issn.1673-9701.2025.25.025

甲狀腺相關(guān)性眼病(thyroid-associated ophth- almopathy,TAO)又稱Graves眼病,是一種可導(dǎo)致眼外肌、眼眶脂肪和結(jié)締組織炎癥的器官特異性自身免疫病,發(fā)病率居成人眼眶病之首[1]。根據(jù)病程,TAO可分為活動(dòng)期和纖維化期[2];不同時(shí)期的治療方式不同,因此明確分期尤為重要。常用臨床活動(dòng)度評(píng)分(clinical activity score,CAS)評(píng)估TAO活動(dòng)度,但其對(duì)早期眼外肌、球后組織炎癥不敏感,且存在較強(qiáng)主觀性。近年來(lái),超聲、CT、磁共振成像(magnetic resonance imaging,MRI)及放射性核素顯像等影像學(xué)檢查方法對(duì)TAO診斷、活動(dòng)性分期、視神經(jīng)損傷的定量評(píng)估發(fā)揮重要作用。本文旨在對(duì)多種影像學(xué)方法定量研究TAO進(jìn)行綜述,以提高對(duì)TAO影像學(xué)研究現(xiàn)狀的認(rèn)識(shí)。

1" MRI

與CT和超聲相比,MRI具有非電離輻射、高軟組織對(duì)比度、多參數(shù)成像的特點(diǎn),能更好地反映組織含水量。近年來(lái),已有多項(xiàng)研究使用MRI對(duì)TAO患者進(jìn)行定量分析。TAO定量分析常用的成像序列有動(dòng)態(tài)增強(qiáng)掃描(dynamic contrast enhanced scan,DCE)、壓脂T2技術(shù)、T1-mapping、T2-mapping、彌散加權(quán)成像(diffusion weighted imaging,DWI)、彌散張量成像(diffusion tensor imaging,DTI)及磁化傳遞成像(magnetization transfer imaging,MTI)。

1.1" DCE-MRI技術(shù)

DCE-MRI可提供關(guān)于各種組織微循環(huán)灌注和通透性的定量信息。Hu等[3]研究發(fā)現(xiàn)DCE-MRI衍生的灌注參數(shù)(達(dá)峰時(shí)間、V值、K值)可幫助確定TAO患者的活動(dòng)性和對(duì)糖皮質(zhì)激素的治療反應(yīng),達(dá)峰時(shí)間均值和V均值為疾病活動(dòng)的獨(dú)立預(yù)測(cè)因子;達(dá)峰時(shí)間最小值和K均值是治療反應(yīng)的獨(dú)立預(yù)測(cè)因子。DCE-MRI技術(shù)是評(píng)估TAO病理生理學(xué)變化的可信基礎(chǔ),可探究TAO活動(dòng)相關(guān)的潛在血管重塑和通透性改變。DCE-MRI灌注參數(shù)的另一優(yōu)勢(shì)是基于模型的定量評(píng)估,可提供更穩(wěn)健的指標(biāo),直接反映微循環(huán)生理學(xué),為臨床實(shí)踐中使用DCE-MRI評(píng)估TAO患者奠定基礎(chǔ)。

1.2" 壓脂T2技術(shù)

1.2.1" T2加權(quán)成像–短時(shí)反轉(zhuǎn)恢復(fù)技術(shù)" 信號(hào)強(qiáng)度比(signal intensity ratio,SIR)是評(píng)估TAO活動(dòng)性及預(yù)測(cè)療效最常用的方法,目前多項(xiàng)研究發(fā)現(xiàn)眼外肌SIR與TAO活動(dòng)性相關(guān)。Ge等[4]基于T2加權(quán)成像(T2 weighted imaging,T2WI)–短時(shí)反轉(zhuǎn)恢復(fù)技術(shù)研究TAO,提出下直肌/同側(cè)腦白質(zhì)的SIRgt;2.9時(shí)處于TAO活動(dòng)期可能性大。研究發(fā)現(xiàn)血清總膽固醇≤4.8mmol/L聯(lián)合最小眼外肌SIR≥1.12預(yù)測(cè)糖皮質(zhì)激素治療療效的效能最佳[5]。近年來(lái)研究發(fā)現(xiàn)淚腺與TAO活動(dòng)性也有相關(guān)性。淚腺突出度與CAS、眼球突出度和眼外肌體積均呈正相關(guān),淚腺的突出程度可作為T(mén)AO患者疾病活動(dòng)度的良好指標(biāo)[6]。淚腺除了與活動(dòng)性有關(guān),還可用于療效預(yù)測(cè)。研究發(fā)現(xiàn)淚腺突出度與CAS和疾病嚴(yán)重程度呈正相關(guān),且淚腺突出度≤9.30mm時(shí)激素治療效果較好[7]。Zhang等[5]研究發(fā)現(xiàn)當(dāng)中重度活動(dòng)期TAO患者血清總膽固醇≤4.8mmol/L和淚腺突出度/眼眶脂肪厚度≥1.51時(shí),糖皮質(zhì)激素治療療效較好,提示影像學(xué)方法聯(lián)合臨床指標(biāo)評(píng)估TAO可作為未來(lái)研究的一個(gè)新方向。

1.2.2" Dixon-T2WI及IDEAL-IQ技術(shù)" Dixon-T2WI及非對(duì)稱回波最小二乘估算法迭代水脂分離(iterative decomposition of water and fat with echo asymmetry and least-squares estimation quantitation,IDEAL-IQ)技術(shù)是基于化學(xué)位移分析的脂肪抑制技術(shù),可直接區(qū)分脂肪和水[8]。Dixon-T2WI在評(píng)估TAO患者眼外肌炎癥方面比傳統(tǒng)的T1WI、T2WI和T2WI-FS敏感度和特異性更高,速度更快,偽影更少[9]。Chen等[10]發(fā)現(xiàn)基于Dixon-T2WI技術(shù),眼外肌SIR≥3.32聯(lián)合眶內(nèi)脂肪水分?jǐn)?shù)(water fraction,WF)≤0.09對(duì)TAO分期效率最高。高松等[11]研究發(fā)現(xiàn)Dixon技術(shù)可用于評(píng)估TAO早期視神經(jīng)改變,當(dāng)視神經(jīng)的SIRgt;1.903及WFgt;0.914時(shí),具有最佳鑒別性能。Song等[12]采用IDEAL-IQ技術(shù)發(fā)現(xiàn)球后3mm處的視神經(jīng)WF值預(yù)測(cè)甲狀腺功能障礙性視神經(jīng)病變(dysthyroid optic neuropathy,DON)的特異性最佳。Zhai等[13]應(yīng)用T2-mapping聯(lián)合T2-IDEAL-IQ預(yù)測(cè)中重度活動(dòng)性TAO患者的激素治療反應(yīng)時(shí)發(fā)現(xiàn),反應(yīng)組眼外肌的平均信號(hào)強(qiáng)度、平均WF和最大WF均顯著高于無(wú)反應(yīng)組,眼外肌T2弛豫時(shí)間(relaxation time,RT)均值≥77.10聯(lián)合WFmax≥91.52可很好地預(yù)測(cè)治療反應(yīng)性。

1.3" T1-mapping及T2-mapping技術(shù)

T1-mapping及T2-mapping可通過(guò)T1RT和T2RT量化TAO患者眼外肌的水腫、纖維化、脂肪浸潤(rùn)等情況。Ma等[14]通過(guò)增強(qiáng)前、后眼外肌的T1RT計(jì)算得到細(xì)胞外體積分?jǐn)?shù)以反映肌肉組織的纖維化程度,細(xì)胞外體積分?jǐn)?shù)gt;48.1%可作為篩查非活動(dòng)性TAO的臨界值。Li等[15]發(fā)現(xiàn)眼外肌的T2RT≥74.295ms為診斷活動(dòng)性TAO的臨界值。Hu等[16]發(fā)現(xiàn)當(dāng)視神經(jīng)T2RT=82.9ms時(shí),預(yù)測(cè)活動(dòng)性TAO最佳。以上研究表明T1-mapping、T2-mapping通過(guò)反映組織真實(shí)RT對(duì)TAO的活動(dòng)性判別有重要提示意義。

1.4" 彌散成像技術(shù)

MRI彌散成像包括DWI及DTI。DWI可通過(guò)表觀擴(kuò)散系數(shù)(apparent diffusion coefficient,ADC)量化組織內(nèi)水分子的運(yùn)動(dòng)。研究發(fā)現(xiàn)活動(dòng)期TAO患者眼外肌的ADC值高于非活動(dòng)期患者和健康人群,ADC=1.780mm2/s可作為T(mén)AO分期的有效臨界值[17];另有研究發(fā)現(xiàn)眼外肌的ADC與TAO疾病嚴(yán)重程度和活動(dòng)度相關(guān),ADC與CAS呈正相關(guān),與輕度患者相比,中度及重度患者ADC值更高[18]。也有學(xué)者利用DWI研究TAO患者的淚腺,發(fā)現(xiàn)淚腺橫斷位ADC值預(yù)測(cè)TAO活動(dòng)性的最佳截?cái)嘀禐?.181×10-3mm2/s[19]。DTI的定量參數(shù)主要包括部分各向異性分?jǐn)?shù)(fraction alanisotropy,F(xiàn)A)、ADC、軸向彌散率及徑向彌散率等。ADC和FA可定量反映水分子擴(kuò)散的幅度及方向,評(píng)估病變組織的微觀結(jié)構(gòu)改變。DWI技術(shù)的ADC值與臨床活動(dòng)相關(guān),DWI提供的定量評(píng)估有助于提高臨床實(shí)踐的可信度,ADC測(cè)量的實(shí)用性,在識(shí)別活動(dòng)性疾病方面提供寶貴見(jiàn)解,有助于推動(dòng)臨床放射學(xué)實(shí)踐的發(fā)展。

1.5" MTI技術(shù)

MTI及其衍生的磁化傳遞率(magnetiza tiontransfer ratio,MTR)定量參數(shù)可間接反映組織中大分子濃度,已被應(yīng)用于評(píng)估多種疾病的纖維化進(jìn)程[20]。目前MTI在TAO的研究主要集中于淚腺。蔣文昊等[21]發(fā)現(xiàn)淚腺M(fèi)TR與CAS呈負(fù)相關(guān),而淚腺/同側(cè)顳肌的SIR與CAS呈正相關(guān),且MTR≤0.40或SIR≥2.27時(shí)對(duì)判斷TAO處于活動(dòng)期的診斷效能最優(yōu)。這可能與疾病活動(dòng)性的降低、淚腺纖維化程度進(jìn)展有關(guān)。而淚腺SIR與CAS呈正相關(guān)也進(jìn)一步驗(yàn)證淚腺組織炎性改變可隨疾病活動(dòng)性的增加而進(jìn)展。但MTR是半定量測(cè)量方法,脈沖序列、B1場(chǎng)、有效翻轉(zhuǎn)角度和偏移量等多種因素均可影響其數(shù)值,其臨床意義還有待商榷[22]

綜上,多種MRI方式可應(yīng)用于TAO患者的診斷及活動(dòng)性評(píng)價(jià)、視神經(jīng)評(píng)估。2021年TAO診斷指南明確CAS評(píng)分需結(jié)合MRI結(jié)果判斷活動(dòng)性[23]。但既往研究多集中于眼外肌及活動(dòng)性評(píng)價(jià),對(duì)療效評(píng)價(jià)及視神經(jīng)損傷的研究不多。

2" CT

眼球突出是TAO的重要征象之一。CT評(píng)估眼球突出以眼球頂點(diǎn)與顴骨間線距離gt;22mm或兩眼不對(duì)稱突出相差gt;2mm為指征。此外,也可測(cè)量顴間線至后鞏膜的距離評(píng)估TAO,當(dāng)顴骨間線后方lt;1/3的球體時(shí)可診斷突出[24]。但國(guó)內(nèi)對(duì)眼球突度存在一定爭(zhēng)議[25]。這種差異可能與亞洲人群與歐美人群外貌眼眶間存在差異有關(guān)[26]

眼外肌增粗是TAO的另一重要征象。研究發(fā)現(xiàn)TAO患者眼外肌總面積、眼球突出度均顯著大于健康對(duì)照人群,且眼球突出度與CAS評(píng)分呈正相關(guān),進(jìn)一步驗(yàn)證活動(dòng)期由于眼外肌及眶脂肪水腫,眼球突出程度增加[27]。TAO患者眼外肌總橫截面積/眼眶面積比值與CAS呈正相關(guān),比值≥0.18時(shí)活動(dòng)期可能性大[28]。這可能與活動(dòng)期眼外肌水腫所致面積增大有關(guān)。由于眼外肌水腫及眶后脂肪炎性浸潤(rùn),眼眶壓力增高,可導(dǎo)致視神經(jīng)病變。既往CT對(duì)DON的研究較多,如肌肉指數(shù)(muscle index,MI)、眶尖擁擠等。MI可反映眼外肌增粗壓迫視神經(jīng)的程度,當(dāng)MIlt;50%可排除DON,MIgt;67%可診斷DON[29]。有學(xué)者用CT評(píng)估糖皮質(zhì)激素治療前后活動(dòng)性中重度TAO患者的眼球突出度及MI值,發(fā)現(xiàn)治療后眼球突出度及MI值明顯降低[30]

綜上,眼眶CT廣泛應(yīng)用于TAO患者的研究中,可定量測(cè)量眼外肌增粗情況、眼球突出度、眶尖擁擠程度等,有助于TAO的診斷、活動(dòng)性分期及療效評(píng)估,對(duì)骨質(zhì)結(jié)構(gòu)顯示具有不可取代的優(yōu)勢(shì)。

3" 超聲

超聲對(duì)TAO的研究相對(duì)較少,超聲篩查和診斷TAO的主要方法是測(cè)量眼外肌的厚度。但靜止期眼外肌纖維化,此時(shí)厚度變化不明顯,因此超聲對(duì)活動(dòng)性分期評(píng)價(jià)具有局限性。

超聲可依靠球后血流變化預(yù)測(cè)視神經(jīng)損傷。眼上靜脈是眼球到海綿竇的主要靜脈引流途徑,正常情況下無(wú)反向血流。研究發(fā)現(xiàn)TAO患者眼上靜脈血流速度降低、反流甚至消失是DON的危險(xiǎn)因素[31]。超聲檢測(cè)眼外肌厚度、球后軟組織回聲狀況及眼眶內(nèi)血管的血流速度有助于TAO的診斷及活動(dòng)性分期、視神經(jīng)損傷的評(píng)估。但對(duì)眶尖顯示不清,存在較強(qiáng)的主觀性,對(duì)治療療效評(píng)估受限,因而需要其他影像學(xué)手段進(jìn)行評(píng)估。

4" 放射性核素顯像

放射性核素顯像利用核素示蹤技術(shù)進(jìn)行顯像,根據(jù)眼外肌和球周組織有無(wú)顯像劑異常聚集,并比較眼外肌及球周組織與枕部之間的攝取比率(UR值)評(píng)價(jià)TAO患者的炎性活動(dòng)程度。核素濃聚越明顯,炎性反應(yīng)越重。與CAS評(píng)分相比,放射性核素顯像更客觀[32]。單光子發(fā)射計(jì)算機(jī)斷層成像(single-photon emission computed tomography,SPECT)可通過(guò)圖像融合眼部功能與解剖信息,同時(shí)觀察球后區(qū)與眶前區(qū)示蹤劑攝取情況,準(zhǔn)確區(qū)分炎癥和眼眶形態(tài)的異常。研究發(fā)現(xiàn)TAO患者活動(dòng)期的眼外肌、淚腺和視神經(jīng)UR值顯著高于非活動(dòng)期,且認(rèn)為放射性核素顯像是評(píng)估TAO眶周炎癥的最準(zhǔn)確方法[33]。以上研究表明放射性核素顯像可作為評(píng)估TAO活動(dòng)性的可靠性方法,有望優(yōu)于CAS。

既往評(píng)估TAO活動(dòng)性多集中在眼外肌及視神經(jīng),近年來(lái)淚腺在TAO的作用也引起臨床重視。研究發(fā)現(xiàn)淚腺的攝取率、橫徑、冠狀位寬度、體積及淚腺/枕葉腦組織放射性計(jì)數(shù)比值與CAS相關(guān)[34]。這可能與活動(dòng)期淚腺水腫、體積增大、炎癥因子增多致攝取率增加有關(guān)。SPECT/CT在療效評(píng)估方面的研究有少量報(bào)道。Su等[35]研究發(fā)現(xiàn)經(jīng)糖皮質(zhì)激素治療后,TAO患者下直肌UR值顯著降低,表明患者疾病進(jìn)程的改善。因此,UR值可作為評(píng)估TAO患者治療效果的客觀指標(biāo)。

5" 人工智能、影像組學(xué)

5.1" 人工智能

深度學(xué)習(xí)代表著當(dāng)前最先進(jìn)的圖像分析人工智能(artificial intelligence,AI)技術(shù),可幫助分析醫(yī)學(xué)圖像,如眼部MRI、CT掃描、外眼照片和其他視覺(jué)圖像,為T(mén)AO患者提供個(gè)性化和更準(zhǔn)確的治療建議[36]。近年來(lái),在疾病預(yù)測(cè)、診斷輔助和醫(yī)學(xué)圖像分析中,特別是醫(yī)學(xué)圖像分析,深度學(xué)習(xí)技術(shù)被證明可對(duì)包括MRI、CT和X射線在內(nèi)的復(fù)雜圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行可靠和準(zhǔn)確的處理[37]。Hanai等[38]采用深度學(xué)習(xí)在冠狀位上對(duì)眼外肌的粗度進(jìn)行自動(dòng)化測(cè)量,當(dāng)任一眼外肌中點(diǎn)厚度≥4mm時(shí),可診斷為T(mén)AO。

5.2" 影像組學(xué)

影像組學(xué)可提取和分析人類無(wú)法通過(guò)視覺(jué)檢測(cè)到的定量圖像細(xì)節(jié),已被廣泛應(yīng)用于臨床決策支持系統(tǒng)以提高診斷準(zhǔn)確性[39]。Wu等[40]基于水脂肪成像的視神經(jīng)影像組學(xué)診斷DON,發(fā)現(xiàn)影像組學(xué)諾模圖模型診斷效能明顯高于常規(guī)MRI模型。近年來(lái)影像組學(xué)也逐步應(yīng)用于TAO療效預(yù)測(cè)的研究,但該方面的研究較少。有研究通過(guò)對(duì)眼外肌、淚腺、眼眶脂肪和視神經(jīng)構(gòu)建糖皮質(zhì)激素對(duì)TAO患者療效預(yù)測(cè)模型,發(fā)現(xiàn)基于整個(gè)眼眶結(jié)構(gòu)的影像組學(xué)模型可準(zhǔn)確預(yù)測(cè)TAO患者對(duì)糖皮質(zhì)激素的治療反應(yīng)[41]。影像組學(xué)的應(yīng)用有助于TAO患者活動(dòng)性分期及準(zhǔn)確預(yù)測(cè)激素治療有無(wú)反應(yīng),并有助于個(gè)體化管理和治療決策,改善患者的預(yù)后和生活質(zhì)量。同時(shí),影像組學(xué)策略可推廣到其他眼眶疾病的應(yīng)用。

6" 小結(jié)與展望

超聲對(duì)后眶骨結(jié)構(gòu)、視神經(jīng)等眶尖影像顯示不如CT清晰,且不能鑒別其他疾病導(dǎo)致的肌肉增粗,并有主觀差異,準(zhǔn)確性有待提高。CT對(duì)解剖結(jié)構(gòu)改變顯示清楚,但存在電離輻射,對(duì)活動(dòng)性分期存在一定局限性。MRI無(wú)電離輻射且對(duì)軟組織有更高分辨率,可清晰顯示除骨結(jié)構(gòu)外的眼眶解剖圖像,多種定量參數(shù)的評(píng)估優(yōu)于超聲和CT。放射性核素眼眶顯像可獲得功能與解剖信息,可在早期靈敏地評(píng)估TAO活動(dòng)度,對(duì)免疫抑制治療有指導(dǎo)和預(yù)測(cè)作用,但示蹤劑成本高、制備復(fù)雜、存在輻射及觀察者間差異等問(wèn)題,使其尚未得到廣泛推廣。AI、影像組學(xué)可輔助人類快速處理大數(shù)據(jù)集,實(shí)施大規(guī)模的自動(dòng)化篩查,實(shí)現(xiàn)早期診斷、分期、干預(yù),改善TAO患者預(yù)后,但存在數(shù)據(jù)偏差、過(guò)擬合、隱私安全等問(wèn)題,未來(lái)仍需更多的研究驗(yàn)證其可行性。

活動(dòng)性分期對(duì)TAO的治療至關(guān)重要,臨床中CAS判斷活動(dòng)期存在主觀局限性。多種影像學(xué)應(yīng)用于TAO的定量分析,有助于TAO的診斷及活動(dòng)度評(píng)估,但對(duì)患者療效預(yù)測(cè)的研究有限。未來(lái)應(yīng)充分利用各種影像檢測(cè)工具的優(yōu)勢(shì)對(duì)TAO疾病進(jìn)行診斷、評(píng)估及療效預(yù)測(cè)。

利益沖突:所有作者均聲明不存在利益沖突。

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(收稿日期:2025–04–15)

(修回日期:2025–08–07)

基金項(xiàng)目:云南省第一人民醫(yī)院醫(yī)學(xué)影像重點(diǎn)專科平臺(tái)開(kāi)放項(xiàng)目(2024YXKFKT-06)

通信作者:龔霞蓉,電子信箱:198729501@qq.com

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