磁共振弥散加权成像评估甲状腺乳头状癌恶性分级的临床价值

王娴，谌业荣，张国梁，张衡，钱晓芹，胡曙东，*

（江苏大学附属人民医院1.超声科，2.影像科，3.普外科，江苏 镇江212002）

甲状腺乳头状癌（papillary thyroid carcinoma，PTC）占所有分化型甲状腺癌的90%以上，恶性度较低，进展缓慢，预后较好，但某些组织学亚型（高细胞型、柱状细胞型、弥漫硬化型、实体亚型和广泛浸润型等）的PTC容易发生甲状腺腺外侵犯（extrathyroidal extension，ETE）、血管侵袭和远处转移，复发率高，预后也差[1－3]。。

手术是PTC治疗的主要手段，恶性度分级是影响PTC手术方式的主要因素[2－4]。因此，术前通过影像学检查预测PTC的恶性度，有助于更好地制定手术方案，提高手术治疗效果，降低PTC术后复发率，提高患者生存率。

超声作为诊断PTC首选的影像学检查方法，可以清晰地显示PTC及颈部淋巴结，但是超声主观依赖性强，且不能清晰显示PTC的气管、食管侵犯，在评估PTC的恶性度上具有局限型[5－6]。超声引导下细针穿刺活检是术前评估甲状腺良恶性结节敏感度和特异度较高的方法，但为有创操作。

磁共振弥散加权成像（diffusion-weighted imaging，DWI）可从分子水平观察病理生理状态下各组织成分功能变化，DWI中的表观弥散系数（apparent diffusion coefficient，ADC）可对与组织含水量改变有关的形态学和生理学的早期改变进行量化分析，有助于疾病的早期定性和鉴别诊断[7－9]。因此，本研究用DWI对PTC患者进行术前评估，并与术后病理结果进行对照，探讨ADC值在PTC术前恶性度分级诊断中的应用价值。

1 资料与方法

1.1 病例

选择2015年1月至2017年3月有完整MRI及病理资料、在我院行手术证实为PTC的患者93例，其中女59例，男34例，年龄23～85岁，平均年龄（50.50±12.64）岁。62例为无症状体检时发现，8例为自行发现颈部肿块，5例表现为吞咽困难，7例表现为声音嘶哑，11例既往有甲状腺疾病史。

1.2 仪器与方法

MRI成像系统采用联影公司HD 1.5 TMRI，采用高分辨率双通道表面线圈。患者采取仰卧位，颈部垫高，双肩尽量下垂，将甲状腺充分显露，嘱患者平静呼吸、尽量避免吞咽动作。93例均行MRI平扫＋增强扫描＋弥散扫描。MRI常规检查：对颈部作横断面的 T1WI（TR 520 ms，TE 14 ms）、T2WI（TR 3 500 ms，TE 95 ms）、T2WI抑脂和冠状面的 T2WI（TR 3 000 ms，TE 85 ms）扫描检查。层厚 3 mm，层间距1 mm，扫描野14 cm×14 cm，矩阵320×256，回波链（NEX）4。在X、Y、Z方向行DWI扫描，DWI扫描参数：TR 3 000 ms，TE 60 ms，b值为 500 s/mm2，扫描野14 cm×14 cm，矩阵 96×128，层厚 4 mm，层间隔lmm，数据采集次数为6，扫描时间为80 s。扫描后保持患者体位不变，再以3 mm层厚于T1WI横断和冠状面增强扫描，必要时增加矢状面扫描。对比剂采用 Gd-DTPA，剂量为 0.1 mmol/kg。

1.3 数据处理

DWI数据处理：由ADW 4.0工作站FuncTool 2软件包中的DWI处理软件对DWI原始图像进行后处理。由2位高年资放射影像科医师对所有患者的影像资料进行分析，如有分歧按协商一致的原则处理，以病理诊断为金标准。2位放射影像科医师独立参照MRI增强、T2WI图像，将感兴趣区（ROI，大小10～40mm2）分别置于PTC实性强化区域和对侧正常甲状腺组织（正常参照区域），尽量避开PTC内部出血、坏死、囊变及钙化区域，正常参照区域分别各放置2～3个ROI，分别在3个弥散梯度方向做上述测量，取3者的平均数作为该ROI的ADC值。

1.4 组织病理检查

PTC标本石蜡包埋切片后HE染色，由2名高年资病理科医师根据美国甲状腺学会（American thyroid association，ATA）发布的甲状腺癌诊断治疗指南的恶性度分级标准，具备以下病理学表现之一视为肿瘤具有高度恶性（有侵袭性）[10－11]：高细胞变异，坏死；肿瘤甲状腺内血管和（或）包膜侵犯，ETE；区域转移、远处转移。

1.5 统计分析

应用SPSS 20.0进行统计分析，两组比较采用独立样本t检验；P＜0.05为差异有统计学意义。

2 结果

2.1 PTC患者的临床病理特征

93例PTC患者均经手术病理证实，PTC局限于甲状腺内45例，为低度恶性PTC；其余48例为高度恶性PTC，其中高细胞变异4例，甲状腺内血管侵犯6例，侵犯包膜17例，ETE 21例。病灶直径0.7～4.8 cm，平均（2.10±1.07）cm；49例直径≥1 cm，44例直径＜1 cm。

2.2 高度恶性和低度恶性PTC的ADC值比较

高度恶性PTC肿瘤实性区域ADC值明显低于低度恶性PTC（P＜0.05），且明显低于相应正常对照区域（P＜0.05）；低度恶性 PTC肿瘤实性区域ADC值明显高于相应正常对照区域（P＜0.05）。

表1 高度恶性和低度恶性PTC的ADC值比较×10－3，mm2/s

3 讨论

DWI能够反映肿瘤病变的组织学特性，对肿瘤病变的术前评估具有一定价值[8－9]。PTC的恶性度分级是影响其预后的独立因素[2，12]，因此，DWI术前预测PTC的恶性度分级，更有利于临床医生判断患者的预后及制定治疗方案。

研究表明[9－10]，在高度恶性PTC的4个病理侵袭性特征中，ETE是唯一具有重要意义的特征。ETE是指PTC突破甲状腺包膜及侵犯到腺外邻近组织器官，包括侵犯胸骨甲状肌或甲状腺周围软组织、喉、气管、食管、喉返神经、包绕颈动脉或纵隔血管等[2，13]。中华医学会内分泌学会发布的甲状腺癌诊治指南指出[1]，伴ETE的PTC被纳入复发危险度分层高危组，并且ETE也被纳入TNM、AGES、AMES和MACIS分期系统。

本组资料表明，高度恶性PTC的ADC值明显低于正常甲状腺组织，低度恶性PTC的ADC值明显高于正常甲状腺组织。可能因为正常甲状腺组织由甲状腺滤泡组成，内含胶体，而胶体依赖于腺体的活动功能，正常甲状腺组织受到高细胞衰减影响，导致水分子运动受限，表现为低ADC值；相比之下，低度恶性的PTC比正常甲状腺组织有更大数量和规模的胶体，大量的细胞外液增加了水的扩散能力，因此，ADC值增加。与病理检查结果比较，本组2例PTC侵犯包膜，但ADC值均提示低度恶性；3例PTC局限于甲状腺内，但ADC值均提示高度恶性，可能由于扩散系数b值大小的影响，以及与呼吸、微循环的灌注增加有关。

本组资料中，高度恶性PTC的瘤体实质ADC值明显低于低度恶性瘤体实质，主要是由于恶性度高的PTC组织由细胞核增大、核仁明显、核质比增加的明显异型恶性上皮细胞组成，大量癌变的腺体紧密排列，细胞外液减少，从而对水分子扩散造成影响；而恶性度低的PTC，肿瘤实质部分细胞密度小，细胞间隙大，水分子弥散受限较轻。Chong等[8]发现，伴腺外侵犯的前列腺癌患者的ADC值显著低于不伴腺外侵犯的前列腺癌患者。Razek等[14]报道，恶性甲状腺结节ADC值低于良性甲状腺结节。本研究结果与上述文献相一致。因此，我们认为，DWI成像ADC值可以预测PTC的恶性度分级，有助于评价PTC的恶性程度。

b值是准确测量ADC值最主要的影响因素之一，低b值成像时，可保证DWI图像有较好的信噪比，但ADC值稳定性较差；高 b值时，DWI受到T2WI的影响相对较小，能更敏感和真实地反映组织细胞水分子的弥散情况，但可以导致图像的信噪比下降，且图像易发生扭曲变形。目前，大多数学者认为[7，9，15]，b值选取 300～800 s/mm2时，图像质量清晰，水分子的扩散权重和ADC值的稳定性增加，因此，本研究选取b为500 s/mm2，可以兼顾图像的信噪比并降低微灌注对ADC值的影响。DWI也有其局限性，图像容易受到T2WI的影响，即T2透射效应；对磁场的匀场要求较高，对靠近骨组织的甲状腺内病变会出现伪影。本研究中，我们采取了一些策略来减少伪影，例如脂肪抑制、校准扫描等。

本研究结果表明，高度恶性的PTC与低度恶性的PTC瘤体实性区域ADC值有显著性差异，ADC值可用于辅助评估PTC术前恶性度分级。但本研究纳入病例较少，可能导致统计结果出现偏差，且为回顾性研究，可能存在选择性偏差。同时DWI所测ADC值受多种因素影响。

[1]中华医学会内分泌学分会，中华医学会外科学分会内分泌学组，中国抗癌协会头颈肿瘤专业委员会，等.甲状腺结节和分化型甲状腺癌诊治指南[J].中华核医学与分子影像杂志，2013，33（2）：96－115.

[2]Haugen BR，Alexander EK，Bible KC，etal.2015 American Thyroid Association Management Guidelines for A-dult Patients with Thyroid Nodules and Differentiated Thyroid Cancer：The American Thyroid Association Guidelines Task Force on Thyroid Nodules and Differentiated Thyroid Cancer[J].Thyroid，2016，26（1）：1－133.

[3]Ito Y，Higashiyama T，Takamura Y，et al.Clinical outcomes of patients with papillary thyroid carcinoma after the detection of distant recurrence[J].World J Surg，2010，34（10）：2333－2337.

[4]Kim SJ，Park SY，Lee YJ，et al.Risk factors for recurrence after therapeutic lateral neck dissection for primary papillary thyroid cancer[J].Ann Surg Oncol，2014，21（6）：1884－1890.

[5]Gweon HM，Son EJ，Youk JH，et al.Preoperative assessment of extrathyroidal extension of papillary thyroid carcinoma：comparison of2-and 3-dimensional sonography[J].Ultrasound Med，2014，33（5）：819－825.

[6]Lee CY，Kim SJ，Ko KR，etal.Predictive factors for extrathyroidal extension of papillary thyroid carcinoma based on preoperative sonography[J].Ultrasound Med，2014，33（2）：231－238.

[7]Mutlu H，Sivrioglu AK，Sonmez G，et al.Role of apparent diffusion coefficient values and diffusion-weighted magnetic resonance imaging in differentiation between benign and malignant thyroid nodules[J].Clin Imaging，2012，36（1）：1－7.

[8]Chong Y，Kim CK，Park SY，et al.Value of diffusionweighted imaging at 3 T for prediction of extracapsular extension in patients with prostate cancer：a preliminary study[J].AJR Am JRoentgenol，2014，202（4）：772－777.

[9]Lu Y，Moreira AL，Hatzoglou V，et al.Using diffusionweighted MRI to predict aggressive histological features in papillary thyroid carcinoma：a novel tool for pre-operative risk stratification in thyroid cancer[J].Thyroid，2015，25（6）：672－680.

[10]Ganly I，Ibrahimpasic T，Rivera M，et al.Prognostic implications of papillary thyroid carcinoma with tall-cell features[J].Thyroid，2014，24（4）：662－670.

[11]Baek HJ，Kim DW，Ryu JH.Association between TNM staging system and histopathological features in patients with papillary thyroid carcinoma[J].Endocrine，2015，48（2）：589－594.

[12]Ghossein R，Ganly I，Biagini A，et al.Prognostic factors in papillary microcarcinoma with emphasis on histologic subtyping：a clinicopathologic study of 148 cases[J].Thyroid，2014，24（2）：245－253.

[13]Shin JH，Ha TK，Park HK，et al.Implication ofminimal extrathyroidal extension as a prognostic factor in papillary thyroid carcinoma[J].Int JSurg，2013，11（9）：944－947.

[14]Razek AA，Sadek AG，Kombar OR，etal.Role of apparent diffusion coefficient values in differentiation between malignant and benign solitary thyroid nodules[J].AJNR Am JNeuroradiol，2008，29（3）：563－568.

[15]陆瑜，谌业荣，胡曙东，等.不同b值磁共振弥散加权成像在甲状腺结节良恶性鉴别诊断中的价值[J].江苏大学学报（医学版），2017，27（3）：257－260.