MRI對(duì)Graves病患者131I核素治療效果的早期評(píng)價(jià)

王忠偉，陳嬌，劉冰，韓偉，鄭薇，孟召偉，張桂芝，孫浩然*

彌漫性毒性甲狀腺腫(Graves disease，GD)是甲狀腺功能亢進(jìn)癥(簡(jiǎn)稱(chēng)甲亢)最常見(jiàn)的病因，約占所有甲亢的80%～85%[1]，治療以抗甲狀腺藥物及131I核素治療為主。近年來(lái)在我國(guó)接受131I治療的GD患者呈增多趨勢(shì)，核素治療前準(zhǔn)確評(píng)估病情對(duì)指導(dǎo)治療有重要意義，對(duì)療效的早期評(píng)價(jià)更可識(shí)別復(fù)發(fā)病例并盡快再治療。常規(guī)MR成像對(duì)甲狀腺?gòu)浡圆∽兊脑\斷價(jià)值有限，擴(kuò)散加權(quán)成像(diffusion weighted imaging，DWI)可以無(wú)創(chuàng)在活體進(jìn)行水分子擴(kuò)散運(yùn)動(dòng)測(cè)量，在鑒別甲狀腺?gòu)浡圆∽僛2]、甲狀腺良惡性結(jié)節(jié)[3-6]、活動(dòng)期及非活動(dòng)期GD[7-8]等方面已顯示出其價(jià)值。另有研究應(yīng)用MRI動(dòng)態(tài)增強(qiáng)檢查通過(guò)強(qiáng)化曲線(xiàn)來(lái)鑒別甲狀腺良惡性腫瘤[9]。筆者通過(guò)對(duì)比GD患者131I核素治療前后甲狀腺體積及表觀擴(kuò)散系數(shù)(apparent diffuse coeff i cient, ADC)平均值的變化，探討MRI對(duì)GD患者131I核素治療效果的早期評(píng)價(jià)能力。

1 材料與方法

1.1 一般資料

本研究經(jīng)過(guò)本院醫(yī)學(xué)倫理委員會(huì)批準(zhǔn)，所有受檢者均獲知情同意。搜集2012年12月至2013年8月在我院核醫(yī)學(xué)科以GD就診擬行131I治療的患者24例，其中6例治療后失訪，其余18例入組，其中男2例，女16例，年齡17～69歲，平均(36.3±13.0)歲。所有入組患者均于131I治療前、治療后1個(gè)月和3個(gè)月接受甲狀腺功能檢查包括游離三碘甲狀腺原氨酸(free three iodine thyroid original glycine，F(xiàn)T3)、游離甲狀腺素(free thyroxine，F(xiàn)T4)及MRI檢查，其中有效組，無(wú)效組各1例治療后1個(gè)月失訪1次。臨床根據(jù)GD患者131I核素治療后甲狀腺功能檢查結(jié)果并結(jié)合臨床表現(xiàn)將治療效果分為：(1)臨床痊愈；(2)好轉(zhuǎn)；(3)無(wú)效；(4)甲減。本研究按治療后3個(gè)月臨床表現(xiàn)和甲狀腺功能實(shí)驗(yàn)室結(jié)果設(shè)定(1)、(4)為有效組，(2)、(3)為無(wú)效組。

1.2 儀器與方法

采用3.0 T MR儀(HD750，通用電氣公司，密爾沃基，美國(guó))，8通道頭頸相控陣線(xiàn)圈。受檢者仰臥，平靜呼吸、避免吞咽動(dòng)作，使甲狀腺位于視野中央，掃描范圍覆蓋整個(gè)甲狀腺。定位掃描后行迭代最小二乘法水脂分離(Iterative decomposition of water and fat with echo asymmetry and least-squares estimation，IDEAL)冠狀面T2抑脂像(TR 2000 ms，TE 68.5 ms，層厚4 mm，層距2 mm，激勵(lì)次數(shù) 2，F(xiàn)OV 28 cm×28 cm，矩陣288×224)掃描、IDEAL 橫軸面T2抑脂像(TR 1627 ms，TE 70.9 ms，層厚4 mm，層距2 mm，激勵(lì)次數(shù) 2，F(xiàn)OV 28 cm×28 cm，矩陣288×256)掃描。擴(kuò)散加權(quán)成像采用橫軸面螺旋槳技術(shù)快速自旋回波序列(periodically rotated overlapping parallel lines with enhanced reconstruction fast spin echo diffuse weighted imaging，PROPELLOR FSEDWI；TR 8083 ms，TE 69.8 ms，b=1000 mm2/s，激勵(lì)次數(shù)1，層厚4 mm，層間隔2 mm，F(xiàn)OV 22 cm×22 cm，矩陣128×128)。

1.3 圖像分析方法

由2名具有頭頸部放射診斷經(jīng)驗(yàn)的主治醫(yī)師盲法閱片，并在ADW 4.3工作站上(通用電氣公司，密爾沃基，美國(guó))進(jìn)行測(cè)量。在冠狀面T2WI上逐層勾畫(huà)甲狀腺輪廓，乘以層厚，并加權(quán)求和，計(jì)算甲狀腺總體積。在橫軸面DWI上分別沿甲狀腺兩側(cè)葉上極、中部和下極邊緣勾畫(huà)ROI，并避開(kāi)存在的囊性或?qū)嵭越Y(jié)節(jié)及磁敏感偽影，測(cè)量ADC值，取上述6個(gè)數(shù)據(jù)平均值作為甲狀腺平均ADC值。

1.4 統(tǒng)計(jì)學(xué)處理

應(yīng)用SPSS 17.0統(tǒng)計(jì)軟件包進(jìn)行統(tǒng)計(jì)學(xué)檢驗(yàn)，計(jì)量資料均以s表示。(1)對(duì)以上計(jì)量資料行正態(tài)性(K-S)檢驗(yàn)。(2)使用獨(dú)立樣本t檢驗(yàn)比較甲狀腺左、右側(cè)葉的ADC值差異。計(jì)算組內(nèi)相關(guān)系數(shù)(intra-class correlation coeff i cient，ICC)評(píng)價(jià)觀察者間信度。(3)使用配對(duì)t檢驗(yàn)分別對(duì)GD碘治療前、治療后1個(gè)月和3個(gè)月后的甲狀腺體積和平均ADC值進(jìn)行兩兩比較。

2 結(jié)果

2.1 目測(cè)觀察

GD患者甲狀腺體積有效組治療后1個(gè)月和治療后3個(gè)月所有病例均可見(jiàn)減小，無(wú)效組3例治療后1個(gè)月明顯減小，治療后3月未繼續(xù)減小，2例治療后1個(gè)月輕度減小，治療后3個(gè)月與治療后1個(gè)月比較變化不著，4例治療后1個(gè)月和治療后3個(gè)月與治療后比較體積變化不大。GD患者甲狀腺DWI信號(hào)較高，有效組治療后1個(gè)月5例輕度下降，3例輕度升高，治療后3個(gè)月 均明顯下降；無(wú)效組甲狀腺3例治療后1個(gè)月，治療后3個(gè)月DWI信號(hào)均輕度下降，3例治療后1個(gè)月輕度下降，治療后3個(gè)月再度升高，2例治療后1個(gè)月升高，治療后3個(gè)月分別繼續(xù)升高和輕度下降，1例治療后3個(gè)月升高(圖1，2)。

圖1 131I治療有效組GD患者M(jìn)RI表現(xiàn)。女，26歲，治療前(A1)、治療后1個(gè)月(A2)、治療后3個(gè)月(A3)甲狀腺體積持續(xù)明顯減小。治療前(B1)、治療后1個(gè)月(B2)甲狀腺DWI信號(hào)稍升高、治療后3個(gè)月(B3)甲狀腺DWI信號(hào)明顯下降 圖2 131I治療無(wú)效組GD患者M(jìn)RI表現(xiàn)。女，28歲，131I治療無(wú)效，治療前(A1)、治療后1個(gè)月(A2)、治療后3個(gè)月(A3)甲狀腺體積變化不大，治療前(B1)、治療后1個(gè)月(B2)，治療后3個(gè)月(B3)甲狀腺DWI信號(hào)輕度下降Fig. 1 MRI features of GD patients treated by 131I. Longitudinal MR examination of a 26-year old female, the size of thyroid in axial images decreased gradually among prior to therapy (A1), 1 month after therapy (A2),and 3 months after therapy (A3). The DWI signal intensity of the thyroid increased moderately among prior to therapy (B1), 1 month after therapy(B2), and decreased signif i cantly 3 months after therapy (B3). Fig. 2 MRI features of GD patients treated by 131I. Longitudinal MR examination of a 28-year old female, the size of thyroid in axial images changed little among prior to therapy (A1), 1 month after therapy (A2)and 3 months after therapy (A3). The DWI signal intensity of the thyroid gland decreased slightly before therapy (B1), 1 month after therapy (B2)and 3 months after therapy (B3).

2.2 ADC值比較

GD患者甲狀腺ADC值左側(cè)葉[(2.01±0.23)mm3/s]與右側(cè)葉[(2.01±0.24)mm3/s]比較，差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(n=52，t=0.07，P=0.94)。2名觀察者測(cè)量甲狀腺體積信度較高(n=52，ICC=0.82，P<0.01)，甲狀腺實(shí)質(zhì)平均ADC值信度較高(n=52，ICC=0.78，P<0.01)。

2.3 不同病情GD患者甲狀腺實(shí)質(zhì)的MRI指標(biāo)差異

有效組甲狀腺平均A D C值治療后1個(gè)月[(2.06±0.15)×10-3mm3/s]與治療前[(2.11±0.18)×10-3mm3/s]比較無(wú)變化(n=8，P=0.54)，無(wú)效組甲狀腺平均ADC值治療后1個(gè)月[(1.99±0.23)×10-3mm3/s]與治療前[(2.04±0.27)×10-3mm3/s]亦無(wú)變化(n=8，P=0.27)；有效組甲狀腺平均ADC值治療后3個(gè)月[(1.98±0.20)×10-3mm3/s]，與治療前比較減小(n=9，P<0.05)，無(wú)效組甲狀腺平均ADC值治療后3個(gè)月[(2.13±0.40)×10-3mm3/s]與治療前無(wú)變化(n=9，P=0.46)；有效組甲狀腺平均ADC值治療后3個(gè)月與治療后1個(gè)月比較無(wú)變化(n=8，P=0.53)，無(wú)效組亦無(wú)變化(n=8，P=0.08)(表1，2；圖3)。

圖3 131I核素治療前后有效組和無(wú)效組甲狀腺體積與甲狀腺平均ADC值的變化。有效組和無(wú)效組甲狀腺體積治療后1個(gè)月和3個(gè)月逐漸減小，但有效組甲狀腺體積減小較無(wú)效組明顯(A)。有效組甲狀腺平均ADC值治療后1個(gè)月和3個(gè)月時(shí)逐漸輕度下降，無(wú)效組治療后1個(gè)月與治療前比較無(wú)明顯變化，治療后3個(gè)月反而升高(B)Fig. 3 The changes of thyroid volumes and average thyroid ADC values before and after 131I nuclide therapy in effective group and ineffective group of GD patients. The thyroid volume decreased gradually in both effective group and ineffective group, but more signif i cant in effective group (A). The average thyroid ADC values showed gradually and moderately decreasing at 1 and 3 months after therapy in effective group, however it showed no obvious change 1 month after therapy but increased 3 months after therapy in ineffective group (B).

表1 131I核素治療前后GD患者甲狀腺體積(cm3)Tab. 1 Thyroid volume of GD patients before and 1, 3 months after 131I nuclide therapy(cm3)

表2 131I核素治療前后GD患者甲狀腺平均ADC值(×10-3mm3/s)Tab.2 Average thyroid ADC values of GD patients before and 1, 3 months after 131I nuclide therapy (×10-3mm3/s)

3 討論

核素治療GD利用甲狀腺濃集碘的特點(diǎn)，131I經(jīng)口服后主要聚集于甲狀腺，發(fā)生衰變釋放出的β射線(xiàn)導(dǎo)致甲狀腺組織損傷，從而達(dá)到治療甲亢目的[10]。131I對(duì)GD的療效與正確掌握131I劑量有關(guān)，準(zhǔn)確評(píng)價(jià)甲狀腺體積變化對(duì)治療效果評(píng)估具有重要價(jià)值。甲狀腺體積評(píng)估方法包括視觸診估計(jì)法、核素平面顯像和超聲測(cè)量法，視觸診法雖簡(jiǎn)單但很不準(zhǔn)確，核素平面顯像使用經(jīng)驗(yàn)系數(shù)乘以雙葉甲狀腺平均高度再乘以表面面積，缺乏甲狀腺厚度信息，平均誤差高達(dá)20%。超聲測(cè)量法簡(jiǎn)便無(wú)創(chuàng)、重復(fù)性好，是目前應(yīng)用最廣泛的一種實(shí)用可靠的方法，它通過(guò)測(cè)量甲狀腺各葉最大徑，并按標(biāo)準(zhǔn)橢圓體或經(jīng)驗(yàn)系數(shù)矯正，但甲狀腺腺體并不是標(biāo)準(zhǔn)橢圓體，體積評(píng)估時(shí)誤差仍達(dá)8%[11]。筆者采用在冠狀面T2WI圖像上逐層勾畫(huà)甲狀腺輪廓，乘以層厚，并加權(quán)求和，計(jì)算甲狀腺總體積，可如實(shí)放映甲狀腺的不規(guī)則形態(tài)，能更準(zhǔn)確評(píng)估甲狀腺體積及其變化。

DWI ADC成像作為一種無(wú)創(chuàng)反應(yīng)水分子熱運(yùn)動(dòng)的檢查技術(shù)，在GD病情評(píng)估中具有一定價(jià)值。Abdel等[7]報(bào)道初診、治療中、復(fù)發(fā)及緩解的甲亢患者及健康志愿者甲狀腺ADC值分別為0.65、0.81、0.72、0.94、1.06，提示GD患者治療后ADC升高，而本研究結(jié)果顯示131I治療有效的GD患者甲狀腺ADC值減小，與Abdel等[7]的結(jié)果不一致。本研究ADC值與Abdel等[7]的研究的明顯差異可能與所選擇的b值以及DWI序列所使用技術(shù)有關(guān)，筆者使用PROPELLER DWI，圖像信噪比較高，明顯減輕運(yùn)動(dòng)偽影，且不易產(chǎn)生磁敏感偽影，使用高b值成像(0 s/mm2，1000 s/mm2)，減少微循環(huán)灌注對(duì)擴(kuò)散的影響；Abdel等[7]使用了EPI序列，為減少圖像變形失真，使用較低b值(0 s/mm2，300 s/mm2，600 s/mm2)，而GD患者血流灌注增加，低b值DWI受到微循環(huán)灌注影響，測(cè)量結(jié)果不能反映甲狀腺真實(shí)擴(kuò)散情況。Abdel等[7]的研究選擇不同病情患者分組進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，而本研究入組患者自GD核素首次治療前至治療后1個(gè)月、3個(gè)月連續(xù)隨訪，按治療效果分組進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，所得結(jié)果更具可信性。本研究結(jié)果與陳嬌等[8]結(jié)論基本一致，即GD患者碘治療有效組隨病情減輕，ADC值降低，其原因包括:131I的放射性損傷使甲狀腺濾泡破壞，甲狀腺體積減小，細(xì)胞外間隙變窄，淋巴細(xì)胞浸潤(rùn)增多等。治療無(wú)效組體積減小不明顯，ADC值變化不大，甚至部分患者出現(xiàn)ADC值升高，可能原因包括隨著濾泡破壞，大量促甲狀腺激素受體抗體釋放，促使甲狀腺濾泡修復(fù)再生；此外，無(wú)效組病例甲狀腺均為中重度腫大，放射性損傷后殘留甲狀腺組織較多以及個(gè)體對(duì)131I治療敏感性的差異較大也是可能原因。

陳嬌等[8]研究提示重癥GD患者的ADC值明顯高于輕癥患者，但DWI圖像的信號(hào)強(qiáng)度并不隨ADC值增加而減低，重癥GD患者的甲狀腺信號(hào)強(qiáng)度高于輕癥患者。這種DWI圖像信號(hào)強(qiáng)度與ADC變化不相符的原因可能在于GD患者甲狀腺實(shí)質(zhì)內(nèi)濾泡上皮彌漫增生，濾泡上皮細(xì)胞呈柱狀，胞漿透明，濾泡腔內(nèi)膠質(zhì)少而稀薄，利于水分子擴(kuò)散，功能越活躍，濾泡腔內(nèi)膠質(zhì)越少則越稀薄，ADC值就越高。此外，GD病理改變包括甲狀腺內(nèi)血管增生和微循環(huán)灌注增加，而DWI信號(hào)除受水分子擴(kuò)散的影響外，還受微循環(huán)灌注(無(wú)規(guī)則的“行走”)所致假擴(kuò)散、T2穿透效應(yīng)等的影響，這同樣會(huì)造成DWI信號(hào)與ADC不匹配。

本研究的限度主要包括入組病例數(shù)少，隨訪時(shí)間短，131I治療療效評(píng)價(jià)未達(dá)合適時(shí)機(jī)；本組病例中無(wú)效組病例較多，其可能原因是入組病例甲亢病情較重，復(fù)發(fā)率較高[11-12]；此外推測(cè)病情好轉(zhuǎn)患者依從性差，失訪患者中可能大多數(shù)為治療有效患者，也造成入組病例無(wú)效比例較高。今后研究應(yīng)嘗試使用體素不相干運(yùn)動(dòng)成像(intravoxel incoherent motion imaging, IVIM)模型，可以評(píng)估GD患者131I治療前后微灌注及真實(shí)擴(kuò)散系數(shù)的變化，以更好反應(yīng)甲狀腺組織病理上改變。

結(jié)論：MRI檢查獲得甲狀腺體積和平均ADC值變化可早期反映GD核素治療效果，為監(jiān)測(cè)GD患者病情變化提供新的依據(jù)。

[References]

[1]Lu ZY, Zhong NS, Xie Y, et al. Internal Medicine. 7th ed. Beijing:People’s Medical Publishing House, 2008:712-722.陸再英, 鐘南山, 謝毅, 等. 內(nèi)科學(xué).7版.北京: 人民衛(wèi)生出版社,2008:712-722.

[2]Tezuka M, Murata Y, Ishida R, et al. MR imaging of the thyroid:correlation between apparent diffusion coeff i cient and thyroid: gland scintigraphy. J Magn Reson Imaging, 2003, 17(2): 163-169.

[3]Bozgeyik Z, Coskun S, Dagli AF, et al. Diffusion-weighted imaging of the thyroid nodules. Neuroradiology, 2009, 51(3): 193-198.

[4]Erdem G, Erdem T, Muammer H, et al. Diffusion-weighted images differentiate benign from malignant thyroid nodules. J magn Reson imaging, 2010, 31(1): 94-100.

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

[6]Jin Y, Qiang JW, Feng Q, et al. MR diffuse weighted imaging of thyroid nodules: correlation with pathology. Chin J Med Imaging Technol, 2012, 28(2): 256-260.靳勇, 強(qiáng)金偉, 馮琴, 等. 甲狀腺結(jié)節(jié)的MR擴(kuò)散加權(quán)成像與病理對(duì)照. 中國(guó)醫(yī)學(xué)影像技術(shù), 2012, 28(2): 256-260.

[7]Abdel Razek AA, Sadek AG, Gaballa G. Diffusion-weighted MR of the thyroid gland in Graves’ disease: assessment of disease activity and prediction of outcome. Acad Radiol, 2010, 17(6): 779-783.

[8]Chen J, Zhang GZ, Meng ZW, et al. Application of MR DWI in evaluating the Graves disease. Chin J Med Imaging Technol, 2012,28(11): 1977-1981.陳嬌, 張桂芝, 孟召偉, 等. MR DWI在Graves病病情評(píng)估中的應(yīng)用.中國(guó)醫(yī)學(xué)影像技術(shù), 2012, 28(11): 1977-1981.

[9]Yue XH，Gao X，Tao XF. Dynamic enhanced MRI in the diagnosis of thyroid disease. Chin J Magn Reson Imaging, 2012, 3(5): 361-366.岳秀慧, 高欣, 陶曉峰. MRI動(dòng)態(tài)增強(qiáng)在甲狀腺疾病診斷中的應(yīng)用.磁共振成像雜志, 2012, 3(5): 361-366.

[10]Cai GH. Short-term therapeutic effect of low-dose131I on hyperthyroidism patients. Chin Trop Med, 2013, 13(8): 1018-1020.蔡冠虎. 小劑量131碘治療甲狀腺功能亢進(jìn)癥近期療效觀察. 中國(guó)熱帶醫(yī)學(xué), 2013, 13(8): 1018-1020.

[11]Zhou JX, Li F, Zhou Q. Changes of thyroid weight and131I therapy for Graves’ diseases. Chin J Endocrinol Metab, 2001, 17(4): 207-209.周新建, 李方, 周前. Graves病131I治療后重量和功能變化. 中華內(nèi)分泌代謝雜志, 2001, 17(4): 207-209.

[12]Huang ZH, Xie Y, Luo FR, et al. Correlation analysis between the thyroid size and therapeutic effect after initial dose of131I for Graves’disease. J Wannan Medical College, 2011, 30(6): 461-463.黃智慧, 謝彥, 羅芙蓉, 等. Graves病131I 首次治療的療效與甲狀腺大小的相關(guān)性分析. 皖南醫(yī)學(xué)院學(xué)報(bào), 2011, 30(6): 461-463.