第五节　分子影像检查

分子影像学（molecular imaging）是运用影像学手段显示组织水平、细胞和亚细胞水平的特定分子，反映活体状态下分子水平变化，对其生物学行为在影像方面进行定性和定量研究的科学。因此，分子影像学是将分子生物学技术和现代医学影像学相结合的产物。甲状腺癌是内分泌系统常见的肿瘤之一，不同病理类型的甲状腺癌的生物学行为及预后迥异。近年来，通过利用甲状腺肿瘤自身的细胞特性，如碘摄取、糖代谢、肿瘤细胞表面表达生长抑素受体等，分子影像技术已广泛应用于甲状腺肿瘤原发灶及转移灶的探测、评估预后，影响治疗决策并显示其独到的临床价值。另外，结合新的显像剂及SPECT/CT、PET-CT等显像设备的应用，分子影像检查可实现在细胞和分子水平上定性和定量显示甲状腺肿瘤特定分子的表达及其水平的变化，并可实现靶向治疗。

一、甲状腺显像

（一）成像原理

甲状腺组织具有摄取和浓聚131 I或99m Tc的能力，甲状腺自血液循环中摄取放射性碘或锝后，通过显像仪器在体外显示甲状腺内显像剂的分布，用于观察甲状腺的位置、形态、大小及功能状况。目前临床常用的放射性核素为碘和锝：①131 I：其半衰期8.1天，长短适度，便于储存，甲状腺摄取量大，费用较低，至今仍普遍使用；②99m Tc：其半衰期6小时、给药1小时即可扫描、辐射量低，但甲状腺摄取率也较低。

（二）扫描方法

静脉注射99m74～185MBq（2～5mCi）20 分钟后进行采集，采用真空型准直器或通用平行孔准直器。常规采用前位平面采集。

甲状腺癌转移灶显像：口服131 I 74～148MBq（2～4mCi）24～48小时后进行前位和后位全身显像，采用高能通用型准直器，采集序列同全身骨显像。

（三）临床价值

1.对甲状腺结节良恶性及功能的判断

正常甲状腺呈蝴蝶状，放射性分布均匀，边缘光滑整齐。甲状腺双叶可发育不一致，可形成多种形态的变异，少数可见甲状腺锥状叶变异。根据甲状腺内核素分布情况可观察结节的代谢和功能变化，根据放射性核素摄取的浓度不同，可以将结节分为冷、温、热三类（图7-5-1～图7-5-3）。单发热结节主要见于功能自主性甲状腺腺瘤，但也有极少的分化良好的滤泡型甲状腺癌表现为热结节，多发性热结节可见于结节性甲状腺肿结节功能不一而引起的放射性分布不均；温结节主要见于功能正常的甲状腺腺瘤，结节性甲状腺肿和慢性淋巴性甲状腺炎也可表现为温结节，温结节中甲状腺癌的发生率约为4%；大部分甲状腺结节为冷结节，冷结节主要见于甲状腺癌、甲状腺腺瘤、甲状腺囊肿、出血、钙化及局灶性亚急性甲状腺炎，其恶性率为10%～20%。文献报道将冷结节和温结节的病例合并，甲状腺显像诊断甲状腺癌的敏感性达到90%以上，但特异性及阳性预测值均较低，所以单纯甲状腺显像难以判断甲状腺结节性质，应当结合超声检查。

2.甲状腺癌转移灶的寻找

正常甲状腺组织摄取碘的能力较强，甲状腺残留较多的患者行131 I全身显像寻找甲状腺癌转移灶可以导致假阴性的出现，所以在寻找转移灶之前需通过手术或大剂量131 I治疗去除全部正常甲状腺组织。患者行碘扫描前需忌碘饮食4周，停服甲状腺素4～6周，使促甲状腺素水平达到30IU/L以上，对患有严重心脏疾病或精神类疾病而不能停药的患者，可以考虑注射人重组促甲状腺素，以提高转移灶对碘的摄取。有专家认为131 I显像可能使肿瘤细胞产生顿抑作用，这是指在进行显像后甲状腺癌细胞和残留甲状腺组织会出现摄碘能力减低，而且其顿抑程度会随着131 I剂量上升而增加。正常生理条件下，人体鼻咽部、唾液腺、汗腺、胃肠道、生殖泌尿道及肝脏都可生理性摄取131 I，导致放射性摄取的升高（图7-5-4、图7-5-5）。女性乳房在哺乳期和非哺乳期都可能摄取131 I，而习惯用一侧乳房进行哺乳的女性会造成双乳不对称显像。甲状腺滤泡癌、乳头状癌等分化较好的甲状腺癌的原发灶及转移灶通常有较好的摄碘能力，因此当除甲状腺外异常摄取时即可诊断为转移灶（图7-5-6～图7-5-9）。排除污染等情况，在部分患者中可出现胸部CT阴性而碘扫描肺部浓聚的情况，这可能是由于肺部病灶较小，CT未能检测到所致，此类肺转移患者进行大剂量碘治疗后通常预后较好。碘扫描通常不推荐应用于甲状腺癌术后低危患者的随访监测，当患者出现Tg水平上升，或者Tg抗体水平进行性升高，而其他传统影像学检查阴性时，进行碘扫描检查有助于发现复发及转移病灶。

二、正电子发射计算机断层显像

（一）成像原理

正电子发射计算机断层（PET-CT）显像剂常用的核素为11 C、13 N、15 O、18 F等，它们的共同点是进入人体后可以发射正电子，正电子在经过极短的距离后会与细胞内的负电子发生碰撞，产生湮灭辐射，发出两个方向相反的γ光子。PET可以通过许多互呈180°的探测器探测到这种光子，采集的信息经过计算机处理，和CT图像进行融合，显示出靶区域对显像剂的摄取情况。

18 F-FDG PET-CT近年来被越来越广泛地应用于恶性肿瘤的诊断，其主要原理是：18 F-FDG是天然的葡萄糖类似物，二者生物学行为相似，都通过葡萄糖转运体进入细胞。进入细胞后正常葡萄糖会进入三羧酸循环，18 F-FDG由于分子构象改变，其会被己糖激酶转变为6-磷酸脱氧葡萄糖，6-磷酸脱氧葡萄糖无法被1，6-二磷酸葡萄糖异构酶催化从而停留在细胞内。除心、脑外，大部分正常组织细胞膜上葡萄糖转运体表达较低。而恶性肿瘤代谢较快并且葡萄糖转运体表达较高，其在PET显像上表现为局部的高浓度摄取。

（二）扫描方法

PET-CT检查前24小时内患者禁用咖啡、香烟、酒和抗组胺药物、阿司匹林、安定等，禁止剧烈运动及重体力劳动，检查前禁食4～6小时，检查当日禁止滴注含糖液体和药物；患者血糖应低于11.1mmol/l，在注射18 F-FDG 2小时内使用胰岛素会增加葡萄糖在肌肉或其他软组织的摄取，影响图像质量，因此应用胰岛素或降糖药物最好与注射18 F-FDG间隔4小时以上；成年患者按0.1～0.2mCi/kg剂量静脉注射18 FFDG，之后嘱患者大量饮水，安静休息50～60分钟后行PETCT全身显像，在显像前排空膀胱。

（三）甲状腺癌的正电子发射计算机断层征象

18 F-FDG PET-CT显像上正常甲状腺表现为两叶对称分布均匀的低 FDG摄取，无局灶性 FDG升高或减低区（图7-5-10）。而在PET-CT上甲状腺癌原发灶的典型表现为形态不规则、边界不清的不均匀密度减低区，增强见不均匀强化，PET显像呈团块状或不规则样FDG高摄取，其内可散在钙化，如果有低密度坏死区则呈低FDG摄取，病变与周围组织分界欠清（图7-5-11）。转移淋巴结通常为圆形或椭圆形，多呈环形强化，PET显像可见FDG高摄取，大小可无明显增大（图7-5-12）。远处转移以肺、骨多见（图7-5-13、图7-5-14）。肺转移表现为双肺散在分布的类圆形结节，大者可表现为FDG高摄取，微小结节也可无明显FDG摄取。骨转移灶可为溶骨性、成骨性及混合性，溶骨性病灶多呈FDG高摄取，成骨性病灶可无明显FDG摄取。部分分化良好的甲状腺癌FDG摄取能力较差，PET-CT上可未见明显FDG摄取（图7-5-15、图7-5-16）。

（四）正电子发射计算机断层显像在甲状腺癌上的应用价值

病灶对18 F-FDG的摄取与甲状腺癌的病理类型有关。高分化型甲状腺癌细胞膜表面存在钠碘泵，它可将碘摄取进肿瘤细胞内，其细胞代谢及增殖通常较缓慢，FDG摄取能力较低；而在分化较差的甲状腺癌中，其细胞代谢及增殖加快，碘摄取能力减低而FDG摄取能力增高。所以PET-CT通常不推荐用于高分化型甲状腺癌的术前评估及随访监测。而低分化甲状腺癌病灶的糖代谢较活跃，PET-CT检查有利于进行更准确的分期及发现远处转移病灶。

18 F-FDG PET-CT是否应该应用于甲状腺癌原发灶的诊断尚有争议。最近的一项meta分析表明PET-CT对甲状腺癌原发灶诊断的敏感性为95%，特异性为48%，阳性预测值为39%，阴性预测值为96%。PET-CT的假阴性率极低，所以其有助于筛选出能从手术中获益的患者，但由于假阳性率高达50%，阳性的PET-CT结果并不能确诊甲状腺癌。而有些研究显示超声联合PET-CT并不能提高对甲状腺结节诊断的准确率。18 F-FDG PET-CT对甲状腺癌患者预后的判断也有一定价值。肿瘤细胞通常通过葡萄糖转运体摄取葡萄糖，而表达葡萄糖转运体越多的甲状腺癌细胞，其FDG摄取越明显，恶性程度越高，患者预后更差。而且随着甲状腺癌原发病灶SUV摄取值的增高，患者发生颈部淋巴结转移的几率也呈上升趋势。18 F-FDG PET-CT能为评估病灶的恶性程度提供更多信息，但其是否应该应用于甲状腺癌原发灶的诊断尚需更多研究。

淋巴结转移在甲状腺癌中非常常见，而淋巴结转移的区域直接影响手术方案的制订。文献显示18 F-FDG PET-CT对甲状腺癌淋巴结转移的敏感性为60%～85%，特异性可达到90%以上。与超声相比，PET-CT可以提供全身的淋巴结转移信息，比如纵隔淋巴结、咽旁淋巴结等，所以联合超声及PET-CT检查有可能为手术方案提供更多的指导。

18 F-FDG PET-CT通常不作为甲状腺癌术后随访检测的手段，但如果怀疑患者出现病情进展或复发而常规影像学检查结果为阴性的时候，PET-CT检查有可能提供更多的病灶信息。在甲状腺髓样癌中，如果甲状腺切除术后的患者出现血降钙素的升高，传统的影像学手段通常难以确诊，进行PET-CT检查可以提高诊断准确性。美国ATA指南中推荐将PET-CT应用于甲状腺癌术后，131 I治疗后碘扫描阴性而甲状腺球蛋白水平渐进性升高的患者。文献报道PET-CT应用在此类型患者中，其敏感性为88.5%，特异性为84.7%。而且通过停服甲状腺素提高TSH水平有助于提高PET-CT诊断的准确性。18 F-FDG PET-CT的结果也可预测患者的生存期，有研究显示在碘治疗后有远处转移的甲状腺癌患者中，病灶的SUV值是其独立预后因素，随着SUV值的增高，患者生存期呈缩短趋势。

（徐文贵）