W14th l 2020甲状腺结构/功能成像-方法概述**
CK's Endocrine Notes
甲状腺结构/功能成像
方法概述
W14th l 2020-14-1
陈康 编译
超声检查法
超声检查是一种无创技术，已成为甲状腺患者临床评估的一个组成部分。高频声波由换能器发射，并在穿过身体时反射，换能器也用作接收器，随后返回的回波由换能器接收。反射声波的振幅受声音遇到的组织的声阻抗差异的影响；例如：
填充有流体的结构反射很少的回声，因此没有或有很少内部回声和明确界定的边缘，
固体结构反射变化量的超声，因此具有不同程度的内部回声和不太明确界定的边缘，
钙化结构实际上反射所有进入的超声，并在后方产生具有听觉阴影的明显回声。
超声可轻易检测到甲状腺实质、周围解剖结构和直径小至2 mm的甲状腺结节。彩色血流多普勒超声可使血管可视化，并可评估结节性血管。必须在横向和纵向平面彻底检查甲状腺。甲状腺结节患者的影像学检查以及甲状腺癌随访期间的影像学检查还应包括评估区域颈部淋巴结分区，以识别肿大和病理性淋巴结。正常甲状腺实质具有特征性的均匀中等水平回声，几乎没有可识别的内部结构(图1)。周围肌肉通常具有低回声外观。中线中的充气气管给出具有相关混响伪影的特征曲线反射表面。
图1 横向复合声像图
对颈部示意图标识任何异常发现及其特征，是对超声检查期间记录的常规纸质或胶片图像的有用补充。如图2这种带分区带颈部图可以帮助将发现(和/或病理)的解剖关系更清楚地传达给临床医生，也可作为超声医师在后续检查中的参考。颈部超声检查在甲状腺评估的每个步骤中均具有临床应用价值(Thyroid. 2016;26(1):1–133)。当体格检查结果不明确时，可确认是否存在甲状腺结节，并可揭示是否存在其他不可触及的结节。
灰阶和彩色多普勒超声用于评估结节的超声特征，包括：
大小
形状
回声(明显或轻度低回声、等回声或高回声)
边缘(不规则或光滑)
成分(囊性、实性或混合性)
是否存在粗钙化或细钙化(镜下)
内部血流。
该评估内容对于给定结节的癌症风险评估非常有用。然而，观察者之间单个超声特征的描述会表现较大的可变性。部分由于上述原因：
2009 年， 智利学者参考美国放射学会（American College of Radiology，ACR）制定的超声乳腺影像报告和数据系统 （Breast Imaging Reporting and Data System，BIRADS）（J Am Coll Radiol.2017;14(5):587–595），率先设计了一套判断甲状腺结节恶性危险分层的系统，称为超声甲状腺影像报告和数据系统 （Thyroid Imaging Reporting and DataSystem，TIRADS）。
2016 年，韩国放射学会和韩国甲 状 腺 放 射 学 会 发 布 韩 国 TIRADS （Korean-TIRADS, K-TIRADS），这是全球第一个以学会名义发布的 TIRADS；
美国甲状腺协会（Thyroid. 2016;26(1):1–133）和其他科学机构（EndocrPract. 2016;22(5):622–639；J AmColl Radiol. 2017;14(5):587–595；EurThyroid J. 2017;6(5):225–237；Korean J Radiol. 2016;17(3):370–395）也在2016年前后提出了分级系统，可用于估计结节的恶性风险(根据其超声特征)和根据大小确定是否需要细针穿刺活检(FNAB)；
2017 年,欧洲甲状腺协会（European Thyroid Association，ETA）发布了欧洲版的 Eu-TIRADS；
2017年，美国放射学会(ACR)公布 ACR-TIRADS 分类。
同年，中华医学会超声医学分会浅表器官和血管学组提出建立中国 （超声）甲状腺影像报告和数据系统 （Chinese-TIRADS， C-TIRADS）的设想；2020年该专家委员会完成了《2020 甲状腺结节超声恶性危险分层的中国指南 ：C-TIRADS》 （简 称 C-TIRADS 指南）的制定，相关工作发表在Endocrine杂志；
此类分类评估五个超声特征并进行数值评分，根据五个评分的总和，将结节归入五个TIRADS分类中的一个，每个分类反映了癌症的估计风险和管理建议(通常包括FNAB或监测)。这些分类系统已显示可改善观察者（超声医生）间的一致性（Endocr Con-nect. 2018;7(1):1–7）。超声还可对局部淋巴结区室进行综合评估。
图 2 (A) 各区室颈部解剖结构图
(B) 源于超声图像的颈部图
表1 颈部超声的临床应用
颈部定位(甲状腺和淋巴结区域)
甲状腺:大小、体积、特征
结节:每个结节的数量和特征:直径、形状、回声、成分、界限、钙化的存在、血管化
淋巴结区室
随访:结节数目及直径
指导细针穿刺活检
甲状腺癌的随访:甲状腺床和区域淋巴结
指导热消融和乙醇消融
弹性成像可评估孤立实性甲状腺结节内的组织僵硬度，可证明其可用作恶性肿瘤风险的指标(尤其是在细胞学不确定的结节中)（Endocrine. 2015; 50(2): 335–343）。早期报告提示非常高的特异性和敏感性，与结节大小无关。最近的报告表明，弹性成像癌症风险评估可能不如灰阶超声（Radiology. 2012; 262(3): 1002–1013），阳性预测值仅为30%-40%（Thyroid. 2013; 23(6): 734–740）。这些矛盾的数据表明，甲状腺结节的弹性成像评估高度依赖于超声医生。此外，它需要特殊的软件包。弹性成像不能应用于部分或大部分囊性结节，在多结节性甲状腺肿中应用可能也是困难的。
对于已知患有甲状腺癌的患者，超声检查在术前和术后均可用于评估疾病程度（Eur J Endocrinol. 2016; 175(5): R185–R202）。因此，对于存在甲状腺乳头状癌(PTC)所致颈部淋巴结病但腺体明显正常的患者，术前可使用超声检查发现隐匿性原发性甲状腺内病灶。所有分化型甲状腺癌或甲状腺髓样癌(MTC)患者术前都应进行超声检查，以确定任何超声检查怀疑的区域淋巴结的解剖位置，从而允许规划淋巴结清扫（Thyroid. 2016; 26(1): 1–133；Thyroid. 2015; 25(6): 567–610）。经术前超声检查确定并经超声引导FNAB细胞学检查呈阳性的不可触及残留癌偶尔可在术中通过使用手持超声探头或术前超声引导碳失踪（charcoal tattooing）进行识别。
在对滤泡细胞源性甲状腺癌（follicular cell–derived thyroidcancer，FCTC）进行初始治疗后，超声检查(以及血清甲状腺球蛋白[Tg]的测量)是检测颈部残留、复发性或转移性疾病的最有效方法（J Clin Endocrinol Metab. 2004; 89(7): 3402–3407；Cancer. 2003; 97(1): 90–96；Lancet. 2016; 388(10061): 2783–2795）。在接受范围小于甲状腺全切术的患者中，残留甲状腺组织的超声表现可能是决定是否建议完成甲状腺切除术的一个重要因素。此外，它在检测甲状腺床内的复发性疾病和颈部淋巴结的转移性疾病方面比颈部触诊更为敏感。
超声检查也是指导大多数甲状腺结节和颈部淋巴结FNAB检查的标准方法，显示准确性提高，减少非诊断样本。
外部闪烁扫描
通过外部闪烁扫描技术，可以定位甲状腺区域或其他部位的功能性或非功能性甲状腺组织。其基本原理是，甲状腺组织选择性积累的同位素可通过伽马相机检测，并将数据转换为视觉显示。特定区域的放射性可以量化（Radiol Clin North Am. 1993; 31(5): 991–1015；Eur J Nucl Med MolImaging. 2002; 29(suppl 2): S425–S438；J Nucl Med. 2005; 46(suppl 1): 28s–37s）。表2中定义用于评估辐射剂量和放射性的测量指标。
表2 放射术语:传统和国际系统(SI)单位
吸收辐射剂量（Absorbed Radiation Dose）
单位
转换
剂量当量辐射（Dose Equivalent Radiation）
单位
转换
放射性
单位
转换
注意
甲状腺显像中使用几种放射性同位素。锝- 99m (99mTc)高锝酸盐是一种单价阴离子，会被甲状腺主动浓缩，但会发生可忽略不计的有机结合，并随着其在血液中的浓度降低而扩散出甲状腺。99mTc (6小时)的短物理半衰期、其低摄取分数及其在甲状腺内的短暂停留使得通过标准活性传递到甲状腺的辐射非常低。因此，静脉注射放射性活度大于37 MBq (1 mCi)的药物可在约30分钟后对甲状腺进行充分成像。碘的两种放射性同位素已用于甲状腺成像。碘-131 (131I)过去常用；与99mTc相反，碘同位素会发生有机结合。然而，131I主要发射β射线，其物理半衰期为8.1天，其主要伽马射线能量很高（the energy of its main gamma ray is high）。因此，131I对其检测的适应性较差（J Nucl Med. 2005;46(suppl 1):28s–37s）。在许多方面，123I由于其半衰期短(0.55天)且不存在β射线，是甲状腺成像的理想同位素，但不幸的是其价格昂贵得多。
甲状腺组织闪烁显像最重要的用途是确定相对于腺体其余部分功能而言功能增强或减弱的区域(分别为热区或冷区)。几乎所有恶性结节都功能减退，但超过80%-85%的良性结节也无功能。相反，功能性结节(热结节)，特别是周围组织功能减弱或缺失的结节，很少是恶性的。
放射性碘闪烁扫描也可用于证明胸内肿块是否为甲状腺组织，并检测颈部异位甲状腺组织。在FCTC患者中，全身扫描(whole-body scanning，WBS)用于检测功能性转移（Eur J Endocrinol. 2006; 154(6): 787–803；Thyroid.2009; 19(11): 1167–1214）。为诊断(1-5mCi 131 I或1-5 mCi 123 I)，或更常见的是为了治疗(≥30mCi 131I)，在给予较高活性的放射性碘后进行此扫描。此类给药必须在内源性或外源性促甲状腺激素(TSH、促甲状腺素)强烈刺激后进行，并且在没有碘污染的情况下进行。计算机断层扫描(CT)和γ相机图像(单光子发射计算机断层扫描[SPECT/CT])的叠加极大地提高技术的敏感性和特异性以及摄取病灶的解剖定位（AJR Am J Roentgenol. 2008; 191(6): 1785–1794；J Clin Endocrinol Metabol. 2009; 94(6): 2075–2084；J Nucl Med. 2012; 53(5): 754–764；J Nucl Med.2010; 51(9): 1361–1367）。
计算机断层（CT）
解剖结构的CT表现取决于所检查组织的衰减情况。甲状腺由于其高浓度的碘，具有比周围软组织更高的衰减。螺旋CT和重建算法的最新进展提高了该方法的性能（Cancer Treat Res. 2004; 122: 317–343；Surg Oncol Clin North Am. 2004; 13(1): 13–35.）。
CT扫描不能区分良性和恶性结节，也不能提供结节功能状态的信息。然而，它可以非常清晰地定义大甲状腺肿的解剖范围。CT扫描可提供关于胸内(胸骨后)甲状腺肿存在和程度的有用信息。胸部肿块与甲状腺连续性的CT表现(非对比增强图像高度衰减，静脉注射造影剂后显著增强)均提示胸部甲状腺肿。在这种临床情况下也可进行放射性碘扫描，但当胸内甲状腺肿中几乎没有或没有功能性组织时，可能会出现假阴性结果。
在侵袭性病理过程中，如未分化甲状腺癌(anaplastic thyroid carcinoma，ATC)，造影剂增强CT是最常推荐的一线技术，用于识别淋巴结转移灶和确定肿瘤与周围结构(包括血管和呼吸道)的关系（Cancer Treat Res. 2004;122:317–343；Surg Oncol Clin North Am.2004;13(1):13–35.）。CT成像在检测淋巴结转移灶方面不如颈部超声检查灵敏。然而，对比增强CT可作为超声探查纵隔和术前评估血管侵犯和气管后间隙受累的有用补充。无对比增强的高分辨率CT是检测肺部微转移最敏感的方法。由于必须输注含碘造影剂用于颈部和纵隔的CT扫描，因此进行CT检查应在服用放射性碘之前至少4周。
磁共振成像
由于不同组织的氢原子具有不同的弛豫时间(称为T1和T2)，因此使用计算机辅助分析T1加权和T2加权信号来区分甲状腺与骨骼肌、血管或区域淋巴结。在T1加权图像上，正常甲状腺组织信号往往比肌肉稍强，肿瘤信号往往比正常甲状腺组织更强。
磁共振成像(MRI)不能区分良性和恶性结节，也不能评估功能状态。甲状腺床或区域淋巴结中的复发性肿瘤可通过MRI进行检测。复发的特征是肿块在T1加权图像上呈低至中等强度，在T2加权图像上呈中至高信号强度。相反，瘢痕组织或纤维组织在T1加权和T2加权图像上都具有低信号强度（Cancer Treat Res. 2004; 122: 317–343；Surg Oncol Clin North Am. 2004; 13(1): 13–35.）。邻近骨骼肌的肿瘤浸润在T2加权图像上具有高信号强度。肌肉中的水肿或炎症可导致类似的外观，并且很难与复发性肿瘤区分开来。
与CT扫描相比，MRI可更好地描绘出任何累及上呼吸消化道轴（aero digestive axis）的情况。对于CT扫描显示颈部上部有或可疑病变的患者，常将其作为二线成像技术，以更好地将这些病变与软组织区分开来。在颈部下部，手术过程中可能持续几分钟的上呼吸消化道轴运动会降低图像质量。气管和/或食管内镜检查，包括或不包括超声检查，寻找腔内延伸的证据，也可有助于疑似呼吸道侵袭的病例。
MRI在检测实体瘤脑转移瘤方面优于CT，因为可提供更高的软组织对比度，且无骨伪影，局部体积效应相对较少。MRI使用的顺磁性造影剂也比CT使用的造影剂产生明显更强的增强效果。由于这些原因，在有多处脑部病变的患者中，CT扫描将会遗漏MRI上所见的约五分之一（J Neu-rooncol. 1999; 44(3): 275–281）。在滤泡细胞源性癌和MTC的中轴骨转移病例中，MRI有助于评估骨受累程度，而这些病例在骨闪烁显像中表现不佳（J Clin Endocrinol Metabol. 2005; 90(2): 779–788；J Clin Endocrinol Metab. 2007; 92(11): 4185–4190）。对于MTC患者，对比增强MRI在检测肝转移方面比三相对比增强CT更为敏感。
正电子发射断层扫描(PET)
PET可用于定量和断层扫描。所用的放射性核素发射正电子，在组织中经过几毫米的短距离后，正电子被转换成一对光子。在一条直线上以相反方向行进的两个光子的同时检测允许定位放射性核素衰变的位置。PET用于评估所有类型癌症的频率越来越高。临床环境中最常用的示踪剂是葡萄糖类似物[18F]氟脱氧葡萄糖(18FDG)。它被肿瘤和良性细胞摄取，并由于无法进行糖酵解而在代谢上滞留在肿瘤细胞内。PET扫描仪允许获得与局部葡萄糖代谢相关的体内图像，具有高灵敏度和空间分辨率。CT和PET图像的叠加极大提高该技术的敏感性和特异性以及摄取异常的任何病灶的解剖定位。任何病灶的摄取量均可量化，最常用的参数是最大标准化摄取值(SUVmax)。TSH刺激可提高18FDG-PET扫描的灵敏度（Nat Clin Pract Endocrinol Metab. 2007;3(2):112–121；J Clin Endocrinol Metab. 2009; 94(4): 1310–1316）。
PET扫描仅在特定甲状腺癌患者中进行。低风险患者不太可能需要18FDG-PET扫描作为初始分期或随访的一部分。18FDG-PET扫描在甲状腺癌中的应用如下（Nat Clin Pract Endocrinol Metab. 2007; 3(2): 112–121；Thyroid. 2009; 19(11): 1167–1214）:
在诊断影像学上无其他异常的Tg阳性患者(血清Tg水平> 10 ng/mL)中定位疾病；它主要用于检测后颈部和纵隔中的淋巴结转移或远处转移。在两项荟萃分析中，发现18FDG-PET/CT检测持续性或复发性分化型甲状腺癌(DTC)的患者敏感性明显高于单独使用PET(分别为93-94%和83-84%)（Nucl Med Commun. 2009; 30(8): 639–650；Head Neck. 2016; 38(2): 316–327）。
用于未分化、低分化或小细胞甲状腺癌患者的初始分期和随访，以确定常规成像可能遗漏的疾病部位；在这些癌症中，FDG摄取通常较高，而131I摄取较低或不存在。
在已知有远处转移的患者中，大转移灶中的高FDG摄取表明存在疾病特异性致死的高风险和对131I治疗反应不良（J Clin Endocrinol Metab. 2006; 91(2): 498–505；Endocr Relat Cancer. 2011; 18(1): 159–169）。
作为局部(外照射、手术切除、热消融、栓塞)或全身治疗后治疗后反应的检测（Radiology. 2011; 258(1): 270–276）。
炎性淋巴结、缝线肉芽肿（suture granulomas）和肌肉活动增加是假阳性18FDG-PET结果的常见原因。此外，声带麻痹患者中经常观察到喉摄取不对称。因此，在确定18FDG阳性病变代表转移性疾病之前，需要进行细胞学或组织学确认。在桥本甲状腺炎等多种甲状腺疾病中也观察到高摄取，PET不能用于区分良性和恶性甲状腺结节。在因其他原因进行的FDG-PET扫描中发现局灶性甲状腺摄取(甲状腺偶发瘤)，应进行全面检查，包括超声和细针穿刺(FNA)细胞学检查，因为这些结节中有三分之一可能被证明为恶性。41，42在没有注射造影剂的情况下，18FDG-PET/CT上通常不能很好地显示淋巴结转移、肿瘤和血管的局部延伸或上呼吸消化轴（aero digestive axis）之间的界限；如有必要，可采用其他成像技术(CT和使用造影剂的MRI)，尤其是用于术前检查。
PET扫描也可以使用碘-124 (124I)进行(尽管目前这种方法几乎只用于研究环境)（EurJ Endocrinol. 2016;175(5):R185–R202）。由于其断层扫描容量和卓越的分辨率，124I PET比131I进行的诊断和治疗性WBS更为灵敏。使用18F标记的二羟基苯丙氨酸(18F-DOPA)进行PET扫描可有利地用于显像MTC的肿瘤病灶（J Clin Endocrinol Metab. 2003; 88(2): 637–641.；J Nucl Med. 2008; 49(4): 524–531），因为MTC患者对18FDG的摄取通常较低，因此该临床环境中的18FDG-PET扫描很少能提供信息（J Clin Endocrinol Metab. 2007;92(11):4185–4190；J Nucl Med. 2007;48(4):501–507）。
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