RSNA2021頭頸部影像學

吳迪，李葭，陳雪霞，伊景如，朱文珍

頭頸部腫瘤

盡管甲狀腺乳頭狀癌預后良好，但其容易局部復發(fā)。包膜外擴散被認為是復發(fā)甲狀腺乳頭狀癌的不良預后因素。常規(guī)影像(超聲和CT)和臨床危險因素不足以診斷和預測包膜外擴散。Wu等對452例甲狀腺乳頭狀癌患者進行回顧性分析，分別從平掃圖像、雙期混合圖像和碘圖中提取影像組學特征。應用隨機森林(RF)和最小絕對收縮與選擇算子(LASSO)建立6個影像組學評分(平掃評分_RF,平掃評分_LASSO，混合評分_RF，混合評分_LASSO，碘圖評分_RF，碘圖評分_LASSO)。結果發(fā)現(xiàn)無論應用RF或LASSO，碘圖均顯著優(yōu)于混合圖像的影像組學評分，碘圖及混合圖像影像組學評分均優(yōu)于平掃影像組學評分。包含大小、包膜接觸、碘圖評分_RF的影像組學列線圖具有最高的效能(訓練集AUC=0.784，驗證集AUC=0.835)。列線圖預測的包膜外擴散風險是無復發(fā)生存期的獨立術前預測因子，高風險包膜外擴散相較于低風險預示著更低的無復發(fā)生存期。因此，基于碘圖的影像組學可能是預測甲狀腺乳頭狀癌患者包膜外擴散和復發(fā)風險的輔助工具，從而有利于臨床決策的制定。

目前低危p16陽性口咽鱗狀細胞癌(OPSCC)患者的治療模式是減少放化療的劑量(治療去強化)。準確的p16陽性OPSCC風險分級有利于指導臨床制定治療決策。Song等將數(shù)字化H&E圖像的病理組學特征與CT影像組學特征相結合，構建一種預測分類器對p16陽性OPSCC患者進行風險分級。結果顯示利用影像組學和病理組學特征識別高危組和低危組的無病生存期的風險比(HR)分別為1.99 (95% CI：0.896～4.42,P=0.0912)和2.37 (95% CI：1.09～5.16,P=0.0302)。兩個來自影像病理組學等距映射的患者集群將風險比提高至3.36(95% CI:1.52～7.39,P=0.00264)。與單個影像組學(0.76)或病理組學特征(0.76)相比，影像病理組學共識矩陣在檢測腫瘤復發(fā)方面具有更高的靈敏度(0.88)。因此，將CT影像組學特征與H&E切片的病理組學特征相結合，可以提升p16陽性 OPSCC預后預測的準確性。

癌癥影像學監(jiān)測的目標是在出現(xiàn)臨床癥狀之前發(fā)現(xiàn)早期復發(fā)。Anzai等利用全州癌癥登記數(shù)據(jù)、全付費索賠數(shù)據(jù)、全州醫(yī)療保健設施數(shù)據(jù)和電子健康記錄，探討監(jiān)測成像是否能降低頭頸部鱗狀細胞癌(HNSCC)的死亡率。其研究發(fā)現(xiàn)與沒有監(jiān)測成像編碼的HNSCC患者相比，有監(jiān)測成像編碼的HNSCC患者的總體死亡率并沒有降低(HR：0.78,95%CI：0.58～1.05)。但在按SEER癌癥分期的分層分析中，區(qū)域性癌癥分期(HR：0.61，95%CI：0.40～0.94)和遠處轉移癌癥分期(HR：0.33，95%CI：0.16～0.67)的監(jiān)測成像患者的死亡風險較低，在癌癥治療結束后的前2年和前5年觀察到保護性關聯(lián)。因此，監(jiān)測成像能夠降低頭頸部鱗狀細胞癌(HNSCC)的死亡率。

腺淋巴瘤和多形性腺瘤是最常見的兩種腮腺腫瘤，但兩者手術方式不同。多形性腺瘤切除不完全更容易導致復發(fā)，且其手術范圍要比腺淋巴瘤大。因此，明確的術前診斷對手術方法的選擇至關重要。Ji等回顧性收集235例經(jīng)病理確診且有CT平掃圖像的腮腺腫瘤患者，應用方差模型、相關系數(shù)算法、lasso模型篩選出10個最佳影像組學特征，并通過邏輯回歸(LR)建立腺淋巴瘤和多形性腺瘤的預測模型。結果顯示腺淋巴瘤組與多形性腺瘤組的平均值特征和大相關性低灰度強調(diào)特征具有顯著性差異。訓練組中模型AUC為0.868，敏感度為82.3%，特異度為74.5%；測試組中模型AUC為0.842，敏感度為77.8%，特異度為77.3%。因此，基于影像組學特征的預測模型有助于區(qū)分腮腺腺淋巴瘤與多形性腺瘤。

淋巴結轉移(LNM)是頭頸部癌癥患者的一個重要預后因素，準確預測LNM對于優(yōu)化治療至關重要。Yuan等通過原發(fā)性腫瘤術前CT圖像的影像組學特征和術中非標記熒光壽命成像(FLIm)預測LNM，發(fā)現(xiàn)聯(lián)合這兩種特征的分類器平均測試準確率為0.67，優(yōu)于僅適用CT特征的分類器(準確率為0.63)。因此，術前CT和術中FLIm特征的結合可以提高LNM預測準確性。

肌少癥或過度骨骼肌萎縮是頭頸部癌癥(HNC)患者生存率和手術并發(fā)癥的重要預測因素。然而，目前用于定義肌少癥的骨骼肌指數(shù)值只針對腹部肌肉組織。Olson等使用CT成像在HNC患者的第三腰椎(L3)和第三頸椎(C3)水平測量骨骼肌橫截面積。相關分析顯示C3定義的肌少癥閾值為14.0cm2/m2(男性，P<0.001，r=0.77)和11.1cm2/m2(女性，P<0.001，r=0.80)，可以最準確地預測L3定義的肌少癥(男性52.4cm2/m2和女性38.5cm2/m2)。在一個僅進行頸部成像的獨立HNC隊列(n=536)中應用這些測定的C3肌少癥閾值時，基于C3定義的肌少癥對男性(HR：2.67，95% CI：1.72～4.15)和女性(HR：1.71，95% CI：1.06～2.78) HNC患者的生存率均有顯著影響。本研究確立并驗證了頸部成像可作為識別HNC患者肌少癥的標志物，并將為指導這些高危患者的治療提供額外的臨床工具。

頭頸部其它疾病常規(guī)及新型成像技術臨床應用

原發(fā)性甲狀旁腺功能亢進癥(PHPT)具有相當高的發(fā)病率和昂貴的治療費用。診斷往往滯后于最初發(fā)病數(shù)年。未識別PHPT將延誤治療，且其病程與終末器官損害相關。Nguyen等利用PHPT診斷前獲得的常規(guī)增強CT，對增大的甲狀旁腺進行評估與標記，并與病理證實的甲狀旁腺病變比較。結果顯示術前增強CT檢查有腺體增大的29例患者中，90%的患者與病理證實的甲狀旁腺病變對應，45%的患者在CT檢查和首次篩查PHPT之間至少出現(xiàn)了一種與PHPT相關的腎臟(21%)、骨骼(17%)或神經(jīng)認知(17%)并發(fā)癥。因此，通過常規(guī)評估增大的甲狀旁腺，放射科醫(yī)生可以確定哪些患者將受益于PHPT篩查，并通過早期有效干預降低PHPT相關的發(fā)病率和治療成本。

甲狀腺相關眼病(TAO)是一種消耗性、會威脅視力的自身免疫性眼眶疾病，嚴重影響患者生活質量。除了最常見的眼部癥狀外，臨床中也經(jīng)常觀察到情緒和精神障礙。Wu等聯(lián)合利用靜息態(tài)功能磁共振成像(rs-fMRI)和機器學習線性支持向量機(SVM)分類方法研究TAO患者大腦半球間功能連接改變，發(fā)現(xiàn)與健康對照者相比，TAO患者在舌回(LG)/距狀回(CAL)、枕中回、中央后回、頂上小葉、頂下小葉和楔前葉的靜態(tài)鏡像體素同倫連接(VMHC)降低，眶額葉皮層(OFC)動態(tài)VMHC增加。SVM模型在區(qū)分TAO患者與正常對照者方面顯示出較好的效能(AUC：0.971；平均準確率：94%)。本研究對TAO患者的腦功能異常評估提供了新思路，并提示在臨床診斷和治療中應注意該疾病的神經(jīng)心理變化。

光子計數(shù)探測器CT(PCD-CT)成像系統(tǒng)能夠在降低輻射劑量的同時保持較高空間分辨率及結構可視化。Lane等利用PCD-CT進行顳骨成像與重建，并與常規(guī)能量集成檢測器CT(EID-CT)比較。結果顯示盡管CT劑量減少了35%，但PCD-CT的高分辨率圖像仍明顯優(yōu)于EID-CT(P<0.0001)。因此，在評估內(nèi)耳時，PCD-CT可以更好地顯示顳骨的關鍵結構，擁有強大的診斷能力。

Getzmann等在藥物相關頜骨骨壞死(MRONJ)患者及健康對照者中前瞻性地獲得了徑向采集(RA)次數(shù)分別為60,000、30,000和10,000的超短回波時間(UTE)磁共振骨成像序列。通過比較發(fā)現(xiàn)，隨著RA次數(shù)的減少，采集時間從315s減少到165s和65s，骨輪廓逐漸模糊，但診斷效能沒有降低，檢測病理性骨溶解的評估者間一致性分別為中等(k=0.538)和一般(k=0.227和k= 0.390)。不同序列在對比噪聲比、圖像噪聲和偽影大小方面均無顯著性差異。因此，與標準UTE磁共振骨成像序列相比，具有較低RA數(shù)量的UTE磁共振骨成像序列能夠以更快的采集時間和足夠的圖像質量檢測MRONJ患者的溶骨性病變和成骨性改變。

Yin等利用GE Revolution-CT自適應統(tǒng)計迭代重建-V (ASIR-V)技術在兒童中進行鼻竇CT掃描，按不同分組分別基于0%、30%、60%和90%ASIR-V預掃描。通過比較發(fā)現(xiàn)，輻射有效劑量逐漸減低。60%ASIR-V預掃描的圖像具有較高的軟組織窗、骨窗圖像質量，信噪比顯著高于0%、30%和90%ASIR-V預掃描圖像，且軟組織窗和骨窗的放射科醫(yī)生主觀評分也優(yōu)于0%、30%和90%ASIR-V預掃描圖像。因此，自適應統(tǒng)計迭代重建技術可以在保持良好的整體圖像質量的同時減少輻射劑量，低管電壓兒童鼻竇CT掃描具有一定指導意義。

Saha等分析了患新冠肺炎1個月內(nèi)康復患者的對比增強計算機斷層掃描(CECT)圖像，發(fā)現(xiàn)99%的患者患有全鼻竇炎并伴一定程度的鼻塞，眼眶蜂窩織炎占31 %，眼眶膿腫占12%。67%的患者在副鼻竇內(nèi)出現(xiàn)軟組織密度病變。9.5%的患者軟組織密度病變直接延伸至眶下，17.9 %的患者直接延伸至顱內(nèi)。上腭穿孔占4.5%。Ⅱ型糖尿病是最常見(79%)的合并癥。70%的患者在新冠感染期間接受口服或注射類固醇治療，79%接受廣譜抗生素治療，18%接受免疫調(diào)節(jié)劑治療。62.7%患者的鼻拭子真菌生長呈陽性。因此，新冠肺炎感染患者(尤其是存在已有風險因素的患者)有發(fā)生侵襲性繼發(fā)性真菌感染的可能，應進行早期診斷。在進行新冠肺炎治療時，應監(jiān)測并反復評估治療藥物的使用以在最低劑量和最短持續(xù)時間的前提下達到治療效果。

甲狀腺成像報告和數(shù)據(jù)系統(tǒng)(TI-RADS)臨床應用

Liu等比較了基于人工智能的甲狀腺成像報告和數(shù)據(jù)系統(tǒng)(AI TI-RADS)與當前美國放射學會TI-RADS(ACR TI-RADS)對甲狀腺結節(jié)的診斷效能。結果顯示AI TI-RADS評定的TI-RADS分級較ACR TI-RADS低(P<0.001)，AUC更高(分別為0.762、0.679,P<0.001)。AI TI-RADS與ACR TI-RADS的敏感度相似(分別為86.7%、82.2%,P=0.052)，但AI TI-RADS的特異度更高(分別為70.2%、49.2%,P<0.001)。AI TI-RADS降低了743個(48.63%)良性結節(jié)的級別，表明328個(42.3%，328/776)可以避免不必要的細針穿刺活檢。AI TI-RADS的評估者間一致性(ICC)優(yōu)于ACR TI-RADS(分別為0.808、0.861，P<0.001)。因此，AI TI-RADS可以顯著提高診斷準確率，降低良性甲狀腺結節(jié)的活檢數(shù)量。

利用韓國注冊中心甲狀腺成像網(wǎng)絡，Ha等比較了改良版2021年韓國甲狀腺成像報告和數(shù)據(jù)系統(tǒng)(K-TIRADS)與三種國際指南對甲狀腺結節(jié)良惡性的診斷效能。改良版K-TIRADS中，3級的活檢閾值改變?yōu)?.0cm，4級的活檢閾值改變?yōu)?.0cm或1.5cm(分別表示為K-TIRADS1.0cm和K-TIRADS1.5cm)。結果顯示，總的敏感度以K-TIRADS1.0cm最高(91.0%)，三種國際指南其次，K-TIRADS1.5cm最低(76.1%)。對于大結節(jié)(>2.0cm)，K-TIRADS1.0cm和K-TIRADS1.5cm的敏感度均提高到98.0%。對于小結節(jié)(≤2.0cm)，不必要的細針穿刺活檢率以K-TIRADS1.5cm最低(17.6%)，三種國際指南其次，K-TIRADS1.0cm最高(31.2%)。因此，改良的2021年K-TIRADS可以降低小結節(jié)(1.0～2.0cm)不必要的細針穿刺活檢率，同時保持對>2.0cm的惡性腫瘤的高敏感度。

甲狀腺超聲是評估甲狀腺的重要工具，但全球有數(shù)十億人無法進行超聲成像檢查。以標準甲狀腺超聲檢查作為參考，Marini等測試了一種由未接受過超聲培訓的個人操作的異步遠程診斷超聲系統(tǒng)，該系統(tǒng)采用體積掃描成像(VSI)。新手操作者采用甲狀腺VSI方案掃描了121例受試者。在這些檢查中，88%被評為圖像質量優(yōu)秀。VSI與標準檢查對甲狀腺結節(jié)的評估有98.3%的一致性(k=0.91，P<0.0001)。VSI測量的甲狀腺大小與標準檢查測量的誤差平均在5mm以內(nèi)。在最大層面上，VSI測得的結節(jié)平均大小為(9.8±5.2)mm，標準檢查為(10.1±8.0)mm，甲狀腺結節(jié)大小的測量值差異無統(tǒng)計學意義。因此，甲狀腺VSI遠程診斷超聲系統(tǒng)既顯示了出色的甲狀腺可視化，又符合甲狀腺超聲對結節(jié)和甲狀腺大小評估的臨床標準，可用于評估可觸及的甲狀腺異常、結節(jié)隨訪和流行病學研究，以促進全球健康。