甲状腺结节是一种常见疾病，据估计，通过体格检查，约有4%的人群可以发现甲状腺结节的存在，而在接受超声检查的人群中可达50%,在尸检中也同样有50%的受检者可检出甲状腺结节[1]。依据结节性质，甲状腺结节可分为甲状腺良性结节和甲状腺恶性结节，其可由诸如甲状腺癌等在内的多种疾病引起。在临床诊疗过程中区分甲状腺结节的性质对于确定治疗方案至关重要，相当一部分比例的良性结节一般无须通过外科手术进行切除，通过影像学技术正确区分甲状腺良恶性结节可以降低患者面临的不必要治疗风险并减轻患者及其家庭的负担；而部分甲状腺癌患者的结节性质在体检时未能查明，因此延误了病情的诊疗，间接导致了疾病的恶化。随着时间的推移，甲状腺癌的患病率呈现出急剧上升趋势[2],甲状腺癌也逐渐成为了最常见的甲状腺恶性肿瘤，其在全部恶性肿瘤中占比约为1%[3],目前针对甲状腺良恶性结节的准确诊断方式正逐渐成为学术界的研究重点。在当前的临床诊断过程中，医疗人员主要通过B型超声对良性和恶性的甲 状腺结节进行分类诊断，它具有无创、无辐射以及低价等优势，成为人们的首选，B超可以无创性地揭示甲状腺结节的位置、形态、边缘粗糙或整齐及是否伴有晕征，除此之外，其还可以显示结节的内部结构是否为实性、囊性或者囊实性混合 等表现，但是对于较大的结节，或者结节数量较多、结构比较复杂的病变，单纯通过B型超声判断其性质并不容易做到[3]。细针穿刺细胞学检查(fine needle aspiration cytology, FNAC)是甲状腺结节检查中最重要的一步，因为细胞学检查是决定患者是否需行甲状腺切除术的主要依据之一。FNAC的使用显著减少了甲状腺切除术的施术量。对于经典的甲状腺乳头状癌(papillary thyroid carcinoma, PTC)等病例而言，FNAC的诊断效力良好，但其也具备特有的局限性，例如FNAC在鉴别诊断甲状腺良性结节和恶性滤泡性肿瘤的任务中表现并不尽如人意[5-6]。 同时，FNAC的有创性也使其并不适合所有患者。近年来，核医学领域得到了迅猛发展，并逐渐展现出了在鉴别甲状腺良恶性结节中的能力，但并非所有功能性结节在核医学检查中均显示为良性，冷结节中大约只有20%为恶性，准确率较低， 鉴于患者在实际诊疗过程中会进行多次核医学检查，其累计接受的电离辐射量也不可小视[7]。计算机断层扫描(Computed tomography, CT)检查放射剂量大， 增强扫描还需要注射碘剂，部分甲状腺疾病患者无法进行增强扫描。磁共振成像(magnetic resonance imaging, MRI)检查是近年来广泛应用于临床的检查。MRI可以设定多种参数，并调整方位来灵活适应不同检查需求，对于软组织的成像结果清晰，在各种影像学检查中普适性佳，可以对甲状腺结节形态、大小、与周围 组织关系、内容物等进行较为明确清晰的判断[8]。在MRI中，T1图像可以对甲状腺进行解剖学评估，而T2图像则主要显示病变。MR弥散加权成像(diffusion weighted imaging, DWI)则能测定水分子扩散情况。一般而言，生物组织的水扩散的受限程度与组织细胞的大小、数量和细胞膜的完整性成反比[9]。就恶性 病变而言，其细胞的增多限制了水分子在细胞外的运动，因此在DWI上表现为弥散受限，依据这一点可以区分病变的良恶性性质[10]。本研究拟通过科学的统计学分析探讨DWI成像在鉴别甲状腺良性与恶性结节之中的表现与应用前景。

1、资料与方法

1.1一般资料

收集河北医科大学第二医院2019年7月至2022年1月收治的47例甲状腺结节住院患者的临床资料。47例患者术前均进行了彩色多普勒超声和MRI检查，检查前均未进行穿刺、放疗、化疗、含碘药物治疗和手术治疗，所有患者在MRI检查后5 d内均接受了手术治疗，手术标本均进行了病理切片检查。由于甲状腺微小结节在MRI常规扫描上不易显示，3例甲状腺结节由于结节病灶直径<1 cm,且DWI显示不清楚，诊断困难未纳入本研究；4例甲状腺结节患者因运动伪影较重未纳入本研究。剩余40例甲状腺结节患者，共计72个结节纳入研究。其中男15例，女25例；年龄16～67岁，平均(44.28±12.70)岁；72个结节中，恶性结节28个(位于左叶11个，位于右叶15个，位于峡部2个),包括甲状腺乳头状癌23个、甲状腺滤泡状肿瘤4个、甲状腺不典型增生1个；良性结节44个(位于右叶24个，位于左叶20个),包括结节状甲状腺肿伴腺瘤样增生27个，甲状腺腺瘤10个、结节性甲状腺肿3个、毒性甲状腺肿4个。同时招募20例正常志愿者，其中5例在MRI检查中发现小结节而未纳入研究。选取15例无甲状腺疾病的正常人，其中男6例，女9例；年龄24～69岁，平均(46.80±11.88)岁。

1.2检查方法

MRI成像系统采用荷兰Philips Achieve 3.0T扫描仪及8通道颈部血管斑块专用的表面线圈，患者取仰卧位，颈后部垫高，双肩尽量下垂，将甲状腺充分暴露，将线圈覆盖甲状腺腺体体表投射区，并嘱咐患者在扫描过程中平静呼吸，避免吞咽和咳嗽等动作，以消除运动伪影。首先扫定位像，然后再扫描冠状位T2WI(TR 2 359 ms, TE 8 ms)脂肪抑制(SPAIR)序列，层厚3 mm,间隔0.488 mm,扫描层数18～22,视野140 mm,矩阵180×144,激励次数2。冠状位扫描范围为颈前区皮肤至第7颈椎椎体后缘，确定甲状腺的位置，然后再行常规横断面T1短时间反转恢复序列(STIR)、横断面T2WI、T2WI脂肪抑制序列、DWI序列扫描，横断位扫描范围包含整个甲状腺，视病变情况酌情调整扩大范围，选用的序列包括常规横断面T1 STIR(TR 2 056 ms, TE 60 ms)序列，层厚3 mm,间隔0.43 mm,扫描层数18～24,视野160 mm,矩阵200×189,激励次数4。常规横断面T2WI(TR 2 888 ms, TE 60 ms),层厚3 mm,间隔0.43 mm,扫描层数18～24,视野160 mm,矩阵228×210,激励次数3。T2WI(TR 4000 ,TE 79)脂肪抑制(SPAIR)序列，层厚3 mm,间隔0.43 mm,扫描层数18～24,视野160 mm,矩阵200×186,激励次数3,并开启高阶匀场。DWI(TR 3 652 ms, TE 55 ms)采用单激发平面回波技术，激励次数4,层厚3 mm,间隔1 mm,扫描层数24,视野200 mm,矩阵80×78,并开启高阶匀场，b值分别设定为0、300、500、800、1 000 s/mm2,DWI序列扫描时长6～7 min。

1.3图像分析和数据处理

(1)图像后处理及ADC值的测量选用机器自带测量软件，首先将不同弥散梯度因子(b值)下的DWI图像进行锐化处理，然后将锐化处理过的DWI的图像进行ADC图像重建，在ADC图上对MRI常规图像(T1 STIR序列、横断面T2WI、T2WI SPAIR序列和冠状位T2WI压脂序列)及超声图像下的病变甲状腺组织的ADC值进行分析，参照横断面T2WI压脂序列及DWI图像，避开伪影、病灶边缘、钙化、出血和囊变区域，分别选取病灶实性成分最多处设为感兴趣区(region of interest, ROI),ROI面积10～50 mm2。由2名经验丰富的放射科医生按上述标准双盲观察病灶实性部分，并测量病变部位的ADC值。为了避免随机误差，重复测量3次，取其平均值。(2)在甲状腺结节患者中随机选取30处正常甲状腺组织。(3)Tezuka等[11]使用DWI评估甲状腺功能，并报告甲状腺组织在组织学上是一个具备各向异性的器官，腺体内不同区域的ADC值有明显不同，所以在15位健康人甲状腺左右叶各选一靠近甲状腺中心且信号较均匀的区域作为感兴趣区，共计30处，ROI面积约50～100 mm2。

1.4统计学分析

应用SPSS 21.0统计软件，首先将数据分为3组进行分析，分别是良性结节和恶性结节组、正常志愿者正常区域和结节患者正常区域组、良恶性结节和正常志愿者正常组，分析3组数据同一b值下的ADC值，服从正态分布的计量资料以

表示，不服从正态分布的用中位数(四分位数间距)描述，分别对不同b值下甲状腺良、恶性结节的ADC值对其ROC进行分析，分别进行正态分布检验，服从正态分布的使用t检验，不服从正态分布的用Wilcoxon秩和检验进行统计学分析，P<0.05为差异有统计学意义。

2、结果

2.1甲状腺良恶性结节的ADC值

同一甲状腺良、恶性结节的ADC值均随着b值的增加而下降。同一b值下甲状腺良性结节的ADC值高于恶性结节的ADC值。见表1。

表1不同b值时良恶性甲状腺结节的ADC值×10-3mm,M(IQR)

2.2甲状腺正常组与患病组正常甲状腺ADC值

对正常组甲状腺组织与甲状腺结节患者的甲状腺组织同一b值下的ADC值进行统计学分析，差异无统计学意义(P>0.05)。见表2。

表2不同b值时结节患者及志愿者的甲状腺组织的ADC值

2.3甲状腺良性结节和正常组ADC值

同一b值下甲状腺良性结节的ADC值高于正常甲状腺组织的ADC值。见表3。

表3不同b值时甲状腺良性结节与正常志愿者甲状腺组织的ADC值

2.4甲状腺恶性结节和正常组ADC值

甲状腺恶性结节的ADC值低于正常组织的ADC值。见表4。

×10-3mm,M(IQR)

表4不同b值时甲状腺恶性结节与正常志愿者甲状腺组织的ADC值

2.5不同b值甲状腺良恶性结节的ROC曲线

各b值的ROC曲线下面积均高于0.80。当b值为300、500、800、1 000 s/mm2时，ROC曲线下面积分别为0.937、0.902、0.908、0.890,这说明了ADC值对于甲状腺良恶性结节的诊断具有很高价值。见图1。

图1不同b值下甲状腺良恶性结节的ROC曲线

2.6甲状腺良恶性结节MRI图像

2.6.1甲状腺乳头状癌：

结节常单发，且病变大多数体积较小，囊变坏死少见。结节形态不规则，与正常甲状腺组织边界欠清。甲状腺乳头状癌实性结节在T1压脂序列呈等或稍低信号，当有出血的时候表现为高信号；T2序列呈稍高、高信号。病变可见假包膜征，且其内实性结节可见分叶。结节在DWI上呈高信号，相应的ADC图呈低信号。见图2。

2.6.2甲状腺滤泡性肿瘤：

甲状腺一侧腺体体积增大，结节多发且较大，其内可见T1WI高低混杂信号，T2WI呈高信号，病变与正常甲状腺组织分界欠清，病变内可见多发囊变及坏死等，DWI图上呈高信号，对应的ADC为高信号。

图2甲状腺乳头状癌；

A T2冠状位压脂；B T2轴位；C T2轴位压脂；D T1轴位压脂；E～H分别为b值300、500、800、1 000 s/mm2时的DWI图；E1～H1:分别为b值300、500、800、1 000 s/mm2时的ADC图

2.6.3甲状腺滤泡不典型增生：

病变较小，呈等TIWI、等或稍高T2WI信号，与甲状腺正常组织边界欠清，病变在DWI上呈高信号，相应的ADC图呈低信号。

2.6.4甲状腺腺瘤：

结节多为单发，偶为多发。结节形态较规则，呈圆形或类圆形，结节边缘清楚，呈均匀等T1、高、稍高T2信号，可见完整包膜，病灶与正常甲状腺组织界限清楚，囊变及坏死少见。DWI图上呈高信号，对应的ADC为高信号。

2.6.5结节状甲状腺肿状及甲状腺肿伴腺瘤样增生：

多有单侧或者双侧甲状腺体积弥漫性增大，其内可见多发结节，且结节形态不一，大小不等；结节在T1上呈高低、混杂信号影，T2上为高或混杂高信号影。病变与正常甲状腺组织边界较清，部分体积较大结节，可挤压邻近正常组织，病变内多发囊变、出血及坏死。DWI图上呈高信号，对应的ADC为高信号。见图3。

图3结节状甲状腺肿伴腺瘤样增生

A T2冠状位压脂；B T2轴位；C T2轴位压脂；D T1轴位压脂；E～H分别为b值300、500、800、1 000 s/mm2时的DWI图；E1～H1:分别为b值300、500、800、1 000 s/mm2时的ADC图

2.6.6正常甲状腺：

DWI对正常甲状腺显示良好。见图4。

图4正常甲状腺

A T2冠状位压脂；B T2轴位；C T2轴位压脂；D T1轴位压脂；E～H:分别为b值300、500、800、1 000 s/mm2时的DWI图；E1～H1:分别为b值300、500、800、1 000 s/mm2时的ADC图

3、讨论

3.1影响图像质量的因素

甲状腺体积小，且部分良、恶性结节影像学征象存在重叠，所以通过现代医学影像技术对良性和恶性的甲状腺结节进行正确的分类诊断，避免误诊是影像学研究的热点方向。依据结节性质，甲状腺结节可分为甲状腺良性结节和甲状腺恶性结节，其可由诸如甲状腺癌等在内的多种疾病引起。在临床诊疗过程中区分甲状腺结节的性质对于确定治疗方案至关重要，相当一部分比例的良性结节一般无须通过外科手术进行切除，通过影像学技术正确区分甲状腺良恶性结节可以降低患者面临的不必要治疗风险并减轻患者及其家庭的负担；而部分甲状腺癌患者的结节性质在体检时未能查明，因此延误了病情的诊疗，间接导致了疾病的恶化。

MRI相较于CT及X线，不存在电离辐射性，并且对于CT及X线中往往显像不佳的软组织具有出色的显像能力，已经广泛地使用于多种疾病的检查与诊断过程中。目前，MRI在鉴别甲状腺良恶性结节中仍然具有广阔的应用价值未被开发。

采用Philips 3.0T Signa MR超导仪及8通道颈部血管斑块专用的表面线圈，3.0T超导仪较1.5T有更高的信噪比，成像更加清楚，可以更好地显示病变，从而更好的展现结节信息[10]。颈部表面线圈更贴近于甲状腺组织，这进一步提高了成像质量[11]。患者进行扫描时，头先进，仰卧位，应尽量使双肩下垂，避免肩部对扫描的影响。扫描前对患者进行呼吸训练，减小呼吸幅度，并且叮嘱患者扫描过程中避免吞咽动作，从而减少运动伪影。

DWI成像采用单激发平面回波技术，序列采集速度快，可以在短时间内完成图像扫描，从而减少一部分运动伪影。同时，DWI序列使用了背景脂肪抑制，使得背景组织的信噪比降低[12]。针对T1WI和T2WI序列增加了脂肪抑制，通过抑制周围的脂肪高信号，使病变显示更加明显。

3.2甲状腺良恶性结节ADC值分析

由结果可知，良性结节的ADC值高于恶性结节，此结果与Ilica等[9]和Khizer等[10]的研究结果一致。而Schueller-Weidekamm等[7]的研究结果显示，良性结节的平均ADC值明显低于恶性结节，他们认为恶性结节的高ADC值与恶性肿瘤甲状腺球蛋白的滤泡产量增加有关，由于其样本量较小，共18例且良恶性结节数量相差较大，因此结果可能产生偏差。

大多数学者的研究选取患病区域的对侧镜像区作为正常对照来分析甲状腺良、恶性结节与正常甲状腺组织ADC之间的关系[5-6,9]。本实验中部分患者由于病变结节多发或者结节较大，挤压周围正常甲状腺组织，难以选取正常甲状腺区域作对照，所以本实验采用正常人作对照，在15名正常志愿者的甲状腺左右叶中心各选取一处兴趣区，并在甲状腺结节患者中随机选取30处正常甲状腺组织测量ADC值。随后，对各b值下正常志愿者和患者各30例正常甲状腺组织ADC值进行统计学分析，结果表明差异无统计学意义(P>0.05)。因此，认为正常志愿者正常甲状腺组织与甲状腺良恶性结节患者的正常甲状腺组织ADC值差异无统计学意义(P>0.05)。

甲状腺良、恶性结节分别与正常志愿者正常甲状腺组织的ADC值进行对比后发现：良性结节的ADC值高于正常结节，恶性结节的ADC值低于正常结节。此结果与Ilica等[9]研究的结果一致。

3.3甲状腺结节病理与ADC值之间的关系

甲状腺细胞病理学Bethesda报告系统(the Bethesda system for reporting thyroid cytopathology, TBSRTC)是广泛应用于甲状腺细胞病理学诊断的分类依据。美国甲状腺学会(American thyroid association, ATA)在其颁布的甲状腺结节和甲状腺癌诊治指南中，明确推荐采用TBSRTC进行甲状腺FNAC细胞病理学的诊断分类。2017年，第二版TBSRTC出版[13]。2017年新版WHO甲状腺肿瘤分类中强调，PTC通常为浸润性，诊断PTC需具备乳头、浸润或PTC细胞核等特点[14]。

本研究表明，甲状腺恶性结节的ADC值低于良性结节，这可能是由于恶性病变中癌细胞的异常生长导致的，相较于良性病变，恶性病变细胞数量增多、细胞密度升高，这导致细胞外间隙减少，进而使得水分子的扩散受到限制，所以表现为DWI信号升高，ADC值降低。

甲状腺癌的细胞成分不同于正常组织细胞，因为甲状腺恶性结节中以甲状腺乳头状癌居多，所以以甲状腺乳头状癌为代表进行病理分析[15]。甲状腺乳头状癌的细胞病理表现为乳头状结构、核内包涵体、纤维包膜、核内砂砾体等，细胞核增大、拥挤、核质比增高，核膜明显增厚等[16]。甲状腺乳头状癌癌细胞的细胞核异型性与核质比增高，细胞内水分子空间相对狭小，这导致了细胞内水分子弥散受限；纤维包膜占据了具有正常水分子扩散运动的毛细血管床的位置，从而使得原本正常运动的水分子受到限制；同时，恶变细胞的生物膜限制和大分子物质如蛋白质等对水分子的吸附作用也增强。这些因素的综合作用，阻止了恶性肿瘤内水分子的有效运动，限制了其弥散，从而表现出低ADC值的特征。此外，甲状腺乳头状癌中常常伴有微钙化，部分微钙化在MRI检查中不能显示，这也导致了ADC值减低[10]。

2017版WHO内分泌肿瘤分类根据肿瘤的病理、临床及基因学特点，对内分泌肿瘤的分类进行了全面的更新[14]。2017年新版WHO甲状腺肿瘤分类里将甲状腺滤泡状癌分为3型：微小浸润型、包裹血管浸润型、广泛浸润型，其病理诊断与甲状腺乳头状癌区别在于甲状腺滤泡状肿瘤具有滤泡状结构但是不具备甲状腺乳头状癌的细胞核特点[14]。

新版WHO内分泌肿瘤分类中将乳头和滤泡、良性和恶性分类更新，并新增加了一组甲状腺交界性肿瘤。新版WHO甲状腺肿瘤分类新增加的交界性肿瘤包括：恶性潜能未定的滤泡性肿瘤、恶性潜能未定的高分化肿瘤及具有乳头状细胞核特点的非浸润性滤泡性肿瘤[14]。本实验共包含4例滤泡性肿瘤及1例非典型增生，由于交界性肿瘤具有明显的恶化倾向，将其统一归进恶性结节组。

甲状腺腺瘤常为单发，且包膜完整，包膜外是正常或受挤压的甲状腺正常组织，一般很少发生囊变、坏死和出血。结节性甲状腺肿常伴有甲状腺一叶或两侧甲状腺的弥漫性肿大，甲状腺滤泡上皮在病理过程中反复发生增生与退变，最终导致了其结节的产生，而结节体积增加带来的占位性压迫效应则使得局部组织供血不足，最终发生缺血性坏死，进而发生囊性变或囊内出血等改变，与此同时，正常的自我修复也会发生，以上过程共同导致了最终的结节纤维化瘢痕形成[17]。

王浩等[18]认为甲状腺良性结节的ADC值较高，是由于结节性甲状腺肿病灶内大滤泡的比例较正常甲状腺明显增多，大滤泡腔壁上吸收空泡更大、更多，病灶的滤泡间隙更小，水分子在相邻滤泡间弥散不受限制，这有利于水分子扩散，故其ADC值升高。滤泡性腺瘤病灶内小滤泡的比例更多，腺瘤部分滤泡间隙较正常，甲状腺组织有所扩大，细胞和微血管更丰富，水分子在滤泡间转运更便捷，故其ADC值也升高。在囊性或坏死组织中，水分子的扩散相对自由，ADC值同时较高。

本研究也有不足之处，本研究在甲状腺恶性肿瘤中未纳入部分少见类型的甲状腺癌，如甲状腺髓样癌和未分化癌等，可能对研究结果有一定影响。在今后的研究中应纳入更多病种，以便得出更全面的结论。

本研究表明，DWI的ADC值对鉴别甲状腺良恶性结节有较高的价值。

参考文献:

[1]中华医学会放射学分会头颈学组.甲状腺结节影像检查流程专家共识[J].中华放射学杂志,2016,50(12):911-915.

[8]夏禹,黄国飚.CT与MRI诊断甲状腺结节的价值分析[J].中国社区医师,2018,34(27):100-102.

基金资助:河北省医学适用技术跟踪项目(编号:GZ2021087);

文章来源:孔美宝,魏欣冉,吴艳凯,等.弥散加权成像及其表观弥散系数在诊断甲状腺良恶性结节中的价值[J].河北医药,2024,46(14):2097-2102.