RSNA 2017頭頸部影像學(xué)

郝永紅， 劉萍， 徐琪， 黃義， 馬艷強(qiáng)， 張菁， 潘初， 朱文珍

2017年RSNA年會(huì)上發(fā)表的頭頸部影像主題仍然主要集中于頭頸腫瘤、血管疾病，甲狀腺和甲狀旁腺病變的研究，而熱點(diǎn)則體現(xiàn)于影像組學(xué)分析、能譜CT成像以及PET-CT/MRI融合成像在頭頸部病變中的應(yīng)用。

頭頸部腫瘤

作為DWI技術(shù)的延伸，非高斯擴(kuò)散分布的擴(kuò)散峰度成像(diffusion kurtosis imaging，DKI)和體素不相關(guān)運(yùn)動(dòng)(intravoxel incoherent motion，IVIM)可用于表征病灶組織微環(huán)境的復(fù)雜性評(píng)估，更真實(shí)地反應(yīng)腫瘤的微觀結(jié)構(gòu)變化并提供腫瘤的定量信息。一項(xiàng)研究對(duì)20例口腔癌患者進(jìn)行DKI檢查，以病理結(jié)果作為參考，計(jì)算擴(kuò)散系數(shù)(D)和峰度系數(shù)(K)，發(fā)現(xiàn)D和組織學(xué)分級(jí)呈負(fù)相關(guān)，K和組織學(xué)分級(jí)呈正相關(guān)，轉(zhuǎn)移性淋巴結(jié)與非轉(zhuǎn)移性淋巴結(jié)的D和K差異也具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。DKI可以作為無(wú)創(chuàng)評(píng)估口腔癌分級(jí)及診斷淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移的工具。利用直方圖分析鼻咽癌DKI的兩個(gè)參數(shù)表觀擴(kuò)散高斯分布(Dapp)和表觀峰度系數(shù)(Kapp)，發(fā)現(xiàn)Dapp和Kapp與鼻咽癌臨床分期有良好的相關(guān)性，可以作為鼻咽癌治療前分期的影像學(xué)標(biāo)記。分化型甲狀腺癌(DTC)患者放療后會(huì)發(fā)生唾液腺的損傷，對(duì)DTC放療后患者進(jìn)行腮腺I(mǎi)VIM成像，并分析其定量參數(shù)：偽擴(kuò)散系數(shù)(D *)、灌注分?jǐn)?shù)(f)、組織擴(kuò)散系數(shù)(D)。結(jié)果顯示放療后腮腺f和D值顯著增高且和患者的臨床評(píng)分呈正相關(guān)。這表明IVIM-MRI可以用來(lái)觀察DTC患者放療后早期腮腺功能變化。另一項(xiàng)對(duì)131例病理證實(shí)的鼻竇實(shí)性病變的IVIM成像研究發(fā)現(xiàn)，惡性腫瘤的平均ADC和D要低于良性腫瘤，平均f值則相反；與常規(guī)DWI相比，IVIM能更有效地鑒別實(shí)性鼻竇腫瘤的良惡性。

動(dòng)脈自旋標(biāo)記(arterial spin labeling，ASL)是血流灌注成像技術(shù)的一種，可定量計(jì)算血流量以無(wú)創(chuàng)評(píng)估病變的灌注情況。對(duì)44例腮腺腫瘤行ASL灌注成像掃描，計(jì)算腫瘤組織的血流量(TBF)，惡性腮腺腫瘤的TBF顯著高于良性腫瘤，多形性腺瘤和Warthin瘤的TBF值也存在顯著差異。ASL成像可以輔助常規(guī)成像無(wú)創(chuàng)鑒別腮腺腫瘤良惡性及部分病理類(lèi)型。

影像組學(xué)(Radiomics)產(chǎn)生于大數(shù)據(jù)技術(shù)與影像輔助診斷的有機(jī)融合，是從影像中高通量地提取大量影像信息，實(shí)現(xiàn)特征提取與模型建立，對(duì)海量影像數(shù)據(jù)信息進(jìn)行更深層次挖掘、預(yù)測(cè)和分析。最新研究者結(jié)合能譜CT成像與紋理分析評(píng)估定性頸部淋巴結(jié)病變，發(fā)現(xiàn)影像組學(xué)方法可準(zhǔn)確地鑒別診斷頭頸部鱗癌轉(zhuǎn)移淋巴結(jié)、正常淋巴結(jié)、淋巴瘤以及炎性反應(yīng)性淋巴結(jié)。此外，尚有研究應(yīng)用影像組學(xué)紋理分析技術(shù)分析HPV陽(yáng)性的頭頸部腫瘤患者原發(fā)腫瘤和相關(guān)淋巴結(jié)的紋理特征，可以預(yù)測(cè)腫瘤進(jìn)展，并有助于早期診斷及個(gè)性化治療?；贏DC全腫瘤直方圖紋理分析對(duì)比癌在多形性腺瘤中(CXPA)與多形性腺瘤(PA)，CXPA表現(xiàn)出更高的空間異質(zhì)性。頭頸部CT影像組學(xué)特征結(jié)合灌注特征可以預(yù)測(cè)喉癌患者AT-101化療后反應(yīng)，從而避免不必要的器官切除。

PET和CT/MR融合顯像可以實(shí)現(xiàn)代謝圖像和形態(tài)圖像的有機(jī)整合，從而提供更為豐富、全面的信息，提高疾病的診斷率。對(duì)腺樣囊性癌(ACC)行18F-FDG PET/MR顯像，發(fā)現(xiàn)其在診斷腫瘤復(fù)發(fā)和轉(zhuǎn)移方面要優(yōu)于MRI，尤其是其較高的陰性預(yù)測(cè)值則可用于原發(fā)ACC治療后隨訪。4′-[甲基-11C]-硫代胸苷(4DST)作為一種新型放射性藥物，可反映在體細(xì)胞增殖的活性。對(duì)比18F-FDG PET/CT，4DST PET/CT更能早期評(píng)估頭頸部鱗癌放化療后病情的控制情況。受牙齒偽影影響，影像學(xué)檢查早期診斷口腔癌患者頜骨受侵是個(gè)難題，3D SPECT/CT較增強(qiáng)CT及MRI更為敏感地發(fā)現(xiàn)口腔癌頜骨侵犯；因而當(dāng)MRI和CT診斷頜骨侵犯不明確時(shí)，3D SPECT/CT可能有助于診斷。另外，由于早期口腔鱗癌患者發(fā)生淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移相對(duì)罕見(jiàn)，PET/CT或PET/MR在此類(lèi)患者中的應(yīng)用價(jià)值則非常有限。

頭頸部血管-綠色掃描方法

頭頸部CTA檢查是診斷心腦血管性疾病的重要手段，由于其侵入小、方便實(shí)施，已成熟應(yīng)用于心腦血管病診斷；在保證圖像質(zhì)量的前提下，更少的對(duì)比劑使用量及更低的輻射劑量的綠色、安全掃描技術(shù)是目前CTA檢查比較關(guān)注的熱點(diǎn)問(wèn)題。

一項(xiàng)90例患者的對(duì)比研究發(fā)現(xiàn)，70 kV固定管電壓頸部CTA相比于自動(dòng)管電壓的頸部CTA成像，其輻射劑量明顯減低，而圖像質(zhì)量無(wú)明顯差異。100 kVp多期CTA成像可以同時(shí)顯示腦實(shí)質(zhì)及腦血管，亦能減少輻射劑量，尤其適用于急性卒中且有機(jī)械取栓需要的患者。冠脈CTA和頭頸部CTA一站式掃描只需要一次注射對(duì)比劑即可進(jìn)行冠脈和頭頸部CTA，對(duì)于急性心腦血管事件患者的迅速而精準(zhǔn)診治非常必要。一項(xiàng)研究發(fā)現(xiàn)冠脈+頭頸CTA一站式掃描的對(duì)比劑使用量要較單獨(dú)冠脈CTA和頭頸CTA掃描減少近50%，而圖像質(zhì)量及輻射劑量相當(dāng)。這表明冠脈及頭頸CTA一站式掃描可作為急性心腦血管疾病的首選方法。

自適應(yīng)統(tǒng)計(jì)迭代重建(adaptive statistical iterative reconstruction，ASiR)是一種新的CT圖像重建算法，可以降低圖像噪聲，改善圖像質(zhì)量。有研究者對(duì)比120 kVp+FBP(濾波反投影)重建、120 kVp+50% ASiR以及100 kVp+50% ASiR三種方法頭頸CTA掃描后頭、頸、肩三個(gè)部位圖像的動(dòng)脈衰減值、SNR、CNR、主觀圖像質(zhì)量評(píng)分、CTDIvol及DLP，結(jié)果顯示100 kVp+50% ASiR重建的掃描模式的輻射劑量最低，卻獲得比較好的動(dòng)脈衰減值、SNR、CNR以及主觀圖像質(zhì)量評(píng)分。也有研究者應(yīng)用70 kVp+40% ASiR重建進(jìn)行頭頸部CTA成像可獲得和100 kVp+FBP一樣的圖像質(zhì)量，卻能減少60%的輻射劑量。

雙源CT成像的物質(zhì)分離技術(shù)可重建出虛擬平掃圖像，代替常規(guī)平掃可有效降低輻射劑量，已廣泛用于全身各部位的CT掃描。合適的能譜級(jí)別可以實(shí)現(xiàn)患者輻射劑量和圖像質(zhì)量之間的平衡。當(dāng)以鈣、碘和軟組織為基物質(zhì)時(shí)，可除去骨骼結(jié)構(gòu)對(duì)周?chē)芙Y(jié)構(gòu)顯示效果的影響。研究者發(fā)現(xiàn)頭頸部CTA能譜掃描最佳能量水平約為60～65 keV。通過(guò)對(duì)比常規(guī)120 kVp圖像和能譜掃描重建的60 keV和70 keV單能圖像，結(jié)果證實(shí)GSI掃描模式輻射劑量較低，60 keV單能圖像能獲得常規(guī)掃描模式同等的圖像質(zhì)量。另有研究者應(yīng)用二代雙源80/140 Sn kVp行頭頸部CTA，以DSA作參考，發(fā)現(xiàn)新改進(jìn)的物質(zhì)分離方法可不受開(kāi)花偽影(射線束硬化和部分容積效應(yīng)組合產(chǎn)生)影響，準(zhǔn)確地去除頸動(dòng)脈斑塊中的鈣化，從而精準(zhǔn)地評(píng)估管腔狹窄程度。對(duì)比2代雙源掃描模式(100 kV/140 kV+40 mL對(duì)比劑)和3代雙源CT掃描模式(90 kV/150 kV+30 mL對(duì)比劑)在頸動(dòng)脈CTA成像的圖像質(zhì)量以及去骨、輻射劑量方面的表現(xiàn)，發(fā)現(xiàn)第3代雙源掃描模式在提高圖像質(zhì)量的同時(shí)可減少對(duì)比劑用量以及輻射劑量，且在發(fā)現(xiàn)病變方面，其準(zhǔn)確性、敏感性以及特異性均高于DSA。

頸動(dòng)脈斑塊的準(zhǔn)確定性定量分析對(duì)于卒中患者來(lái)說(shuō)非常重要。高清CT(HDCT)應(yīng)用高清掃描及高清重建模式可以準(zhǔn)確定量動(dòng)脈粥樣斑塊中的鈣化斑。另外，結(jié)合紋理分析及直方圖分析參數(shù)可識(shí)別卒中患者及一過(guò)性腦缺血患者的頸動(dòng)脈易損斑塊，從而用于動(dòng)脈粥樣硬化患者的危險(xiǎn)分層。

甲狀腺和甲狀旁腺

最新版甲狀腺影像報(bào)告和數(shù)據(jù)系統(tǒng)(TI-RADS)于2017年3月31日在線發(fā)布，新的指南旨在減少不必要的甲狀腺穿刺，結(jié)果導(dǎo)致特異性較低，在實(shí)際應(yīng)用中有一定的問(wèn)題，研究發(fā)現(xiàn)新的指南并未達(dá)到預(yù)期的穿刺量的減少，新版指南有可能漏診病灶。深度學(xué)習(xí)和人工智能在影像領(lǐng)域的應(yīng)用會(huì)使影像工作更為準(zhǔn)確，應(yīng)用超聲計(jì)算機(jī)輔助診斷系統(tǒng)(CAD)鑒別甲狀腺結(jié)節(jié)可以達(dá)到有經(jīng)驗(yàn)的放射科醫(yī)生的水平，CAD輔助放射科醫(yī)師可以達(dá)到較高的診斷性能。甲狀旁腺由于解剖位置和形態(tài)的特殊性，影像學(xué)檢查方法的應(yīng)用也受到一定的限制。與USG和99Tc MIBI相比，4D-CT和 4D-MRI對(duì)甲狀旁腺功能亢進(jìn)患者病變?cè)\斷和定位的準(zhǔn)確性都較高，尤其是4D-MRI，由于沒(méi)有輻射，對(duì)患者比較安全，將會(huì)代替其它檢查成為甲狀旁腺病變定位的優(yōu)選。能譜CT成像有助于鑒別甲狀腺惡性腫瘤的組織類(lèi)型。同樣，能譜CT虛擬單能量成像(VMI)結(jié)合紋理分析可以在減少掃描期相、降低輻射的同時(shí)，提高甲狀旁腺腺瘤的診斷效能。

橋本氏甲狀腺炎(HT)可以分為三期：早期為甲亢期，中期為甲亢甲低并存期，晚期為甲狀腺功能減退，此期會(huì)產(chǎn)生如感染等多種并發(fā)癥，需要終生服用激素治療。組織結(jié)構(gòu)聲學(xué)定量分析(ASQ)可以客觀定量分析甲狀腺回聲。一項(xiàng)50例HT患者歷經(jīng)3年的隨訪研究發(fā)現(xiàn)，HT進(jìn)展為甲低患者ASQ的多個(gè)參數(shù)：AV眾數(shù)、均值及藍(lán)線眾數(shù)，均值要較HT穩(wěn)定患者或是好轉(zhuǎn)患者相應(yīng)參數(shù)值要低。較低的AV藍(lán)線眾數(shù)值以及較大的AV變化率和HT進(jìn)展為甲低相關(guān)。ASQ初始參數(shù)值可以作為預(yù)測(cè)HT進(jìn)展為甲低的危險(xiǎn)分層因素，從而及早地診治。

淋巴結(jié)病變及其它

酰胺質(zhì)子轉(zhuǎn)移成像(APT)是化學(xué)交換飽和轉(zhuǎn)移(CEST)一種較新的類(lèi)型，是由磁化傳遞(MT)技術(shù)發(fā)展而來(lái)，通過(guò)對(duì)內(nèi)源性低濃度的蛋白質(zhì)或多肽中的酰胺質(zhì)子(NH)進(jìn)行探測(cè)，可以反映其濃度以及微環(huán)境的變化。腫瘤通常伴有異常蛋白質(zhì)和多肽濃度的增加，APT成像可以較為敏感地檢測(cè)到這種變化，進(jìn)而識(shí)別到腫瘤的存在。在頸部淋巴結(jié)APT成像研究中發(fā)現(xiàn)：良性病變的磁化傳遞率明顯低于惡性病變，APT可以作為鑒別良惡性淋巴結(jié)的工具。能譜CT結(jié)合紋理分析技術(shù)可以鑒別淋巴結(jié)的性質(zhì)，提高病理性淋巴結(jié)的診斷。

超高清數(shù)字PET/CT成像可以更好地顯示正常眼眶解剖結(jié)構(gòu)，更敏感地檢測(cè)出眼部代謝活躍的病灶。有研究比較26例疑似視神經(jīng)萎縮患者M(jìn)RI測(cè)量的視神經(jīng)面積和視網(wǎng)膜神經(jīng)纖維層厚度及OCT測(cè)量值之間的關(guān)系，發(fā)現(xiàn)二者高度相關(guān)，提示MRI視神經(jīng)測(cè)量可預(yù)測(cè)視神經(jīng)萎縮。

技術(shù)創(chuàng)新應(yīng)用

外科手術(shù)假體的型號(hào)大小是導(dǎo)致手術(shù)修補(bǔ)失敗常見(jiàn)的原因。CT掃描結(jié)合3D打印技術(shù)可以個(gè)體化定制假體的大小，并解決解剖變異的問(wèn)題，減少了術(shù)后因假體大小不適合帶來(lái)的移位的發(fā)生，同時(shí)也縮短手術(shù)時(shí)間。研究者從3具尸體正常顳骨中去除砧骨，采用標(biāo)準(zhǔn)CT掃描方案掃描尸體顱骨并在Mimics Innovation Suite軟件上定制顳骨模型并3D打印出來(lái)， 4位外科醫(yī)生在盲法的情況均正確地將定制的人工聽(tīng)小骨植入到匹配的顱骨中。3D打印技術(shù)定制聽(tīng)小骨假體可解決聽(tīng)骨鏈缺陷導(dǎo)致的傳導(dǎo)性耳聾。

Marco等對(duì)26名專(zhuān)業(yè)歌劇演員進(jìn)行咽部靜息位和功能位的MRI成像，發(fā)現(xiàn)不同發(fā)音音域范圍歌劇演員的發(fā)音器官解剖結(jié)構(gòu)不同。低音歌手(男低音、男中音和女低音)的聲帶平均面積要大一些，聲腔要寬一些；高音調(diào)(男高音、女高音)歌手的聲帶要短一些，聲道腔比較窄。

面部表淺肌筋膜系統(tǒng)(SMAS)是從顳淺筋膜延伸到腮腺筋膜的皮下纖維膜結(jié)構(gòu)，包含顴骨肌肉和頸闊肌。CT掃描5具尸體和18名正常健康受試者的面部，觀察SMAS的影像解剖及其與年齡的相關(guān)性，解剖5具尸體的面部SMAS并與CT影像進(jìn)行比較。CT上SMAS顯示為同尸檢中對(duì)應(yīng)的皮下模糊線，可以用來(lái)評(píng)估面部肌肉年齡相關(guān)的變化，有助于研究并闡明面部老化的機(jī)制。

計(jì)算機(jī)化DWI(computed DWI，cDWI )是基于常規(guī)低b值 DWI(至少有兩個(gè) b值)計(jì)算產(chǎn)生的DWI。在計(jì)算過(guò)程中，首先從直接獲得的b值以標(biāo)準(zhǔn)方法計(jì)算出ADC值，然后基于體素推算出預(yù)期高b值的DWI信號(hào)強(qiáng)度，可計(jì)算出任何b值的cDWI。一項(xiàng)對(duì)25例疑似膽脂瘤患者的研究進(jìn)行b=0，400 s/mm2的DWI掃描，擬合生成b=800 s/mm2的cDWI，結(jié)合降噪算法，比較cDWI伴降噪算法和不伴降噪算法圖像上膽脂瘤-背景之間的CNR。結(jié)果發(fā)現(xiàn)伴降噪算法的cDWI CNR顯著增高，可很好地區(qū)分膽脂瘤和鄰近軟組織如肉芽組織或纖維組織，從而提高膽脂瘤的診斷準(zhǔn)確性。