吉林大学学报(医学版)  2016, Vol. 42 Issue (03): 600-604

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闫岩, 王志远, 石卫东, 刘美含, 陈恩琪, 姜薇
YAN Yan, WANG Zhiyuan, SHI Weidong, LIU Meihan, CHEN Enqi, JIANG Wei
三维彩色多普勒超声在甲状腺功能亢进症诊断中的应用
Application of three-dimensional color Doppler ultrasound in diagnosis of hyperthyroidism
吉林大学学报(医学版), 2016, 42(03): 600-604
Journal of Jilin University (Medicine Edition), 2016, 42(03): 600-604
10.13481/j.1671-587X.20160336

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收稿日期: 2015-12-27
三维彩色多普勒超声在甲状腺功能亢进症诊断中的应用
闫岩, 王志远, 石卫东 , 刘美含, 陈恩琪, 姜薇    
吉林大学中日联谊医院超声科, 吉林 长春 130033
摘要: 目的: 探讨正常甲状腺与甲状腺功能亢进症(Graves病)患者甲状腺腺体内血流和血管变化情况,阐明三维彩色多普勒超声定量诊断Graves病患者甲状腺血流的价值。方法: 选取55例Graves病患者作为病例组,38例健康志愿者作为对照组,全部受检者行甲状腺三维超声检查。使用QLAB软件系统对存储的图像进行三维重建,获得血管指数(VI)、血流指数(FI)和血管血流指数(VFI)参数。Pearson相关分析法分析病例组患者甲状腺VI、FI、VFI与甲状腺功能指标游离三碘甲状腺原氨酸(FT3)、血清游离甲状腺素(FT4)、促甲状腺激素(TSH)及24小时吸碘率最高值的相关性。结果: 病例组患者甲状腺两侧叶对应同部位VI、FI和VFI比较差异无统计学意义(P>0.05);病例组患者甲状腺同侧叶腺体对应部位VI、FI和VFI比较差异无统计学意义(P>0.05),病例组患者同侧叶甲状腺腺体VI、FI和VFI高于对照组(P < 0.01);病例组患者左叶甲状腺VI、FI、VFI与FT3呈正相关关系(r=0.65,r=0.34,r=0.65,P < 0.05或P < 0.01);病例组患者左叶甲状腺VI、FI、VFI与FT4呈正相关关系(r=0.45,r=0.47,r=0.46,P < 0.05);病例组患者左叶甲状腺VI、VFI与TSH呈负相关关系(r=-0.51、r=-0.54,P < 0.05),FI与TSH无相关关系(r=-0.31,P>0.05);病例组患者左叶甲状腺VI、FI、VFI与24小时吸碘率最高值呈正相关关系(r=0.67,r=0.68,r=0.69,P < 0.05)。结论: 三维彩色多普勒超声可直观、立体和定量地评价Graves病患者甲状腺血流变化情况,Graves病患者甲状腺腺体内血流弥漫性增多。
关键词: 三维超声    Graves病    血管指数    血流指数    血管血流指数    
Application of three-dimensional color Doppler ultrasound in diagnosis of hyperthyroidism
YAN Yan, WANG Zhiyuan, SHI Weidong , LIU Meihan, CHEN Enqi, JIANG Wei    
Department of Ultrasound, China-Japan Union Hospital, Jilin University, Changchun 130033, China
Abstract: Objective: To discuss the changes of blood flow and blood vessels of the patients with hyperthyroidism(Graves disease),and to clarify the value of three-dimensional color Doppler ultrasound in quantitative diagnosis of blood flow in the thyroid gland of the patients with Graves disease. Methods: A total of 55 cases of Graves disease (case group)and 38 cases of healthy volunteers (control group)were selected and all the subjects were examined with three-dimensional ultrasound. QLAB software was used to rebuild the storage images with three-dimensional for calculating vascular index (VI),flow index (FI),and vascular flow index (VFI).Pearson correlation analysis was used to analyze the relationships between VI,FI,VFI in thyroid and the thyroid function indexes three free iodine thyroid original amino acid(FT3),serum free thyroxine(FT4),thyroid stimulating hormone(TSH)and the highest value of 24-hour iodine absorption rate of the patients in case group. Results: The differences of VI,FI,and VFI on the corresponding part of both sides of thyroid lobe of the patients in case group had no statistical significance (P>0.05);the differences of VI,FI,and VFI on the corresponding part of same side of thyroid lobe of the patients in case group had no statistical significance (P>0.05);the VI,FI,and VFI on the corresponding part of same side of thyroid lobe of the patients in case group were higher than those in control group(P < 0.01);the VI(r= 0.65,P < 0.01),FI(r=0.34,P < 0.05),and VFI (r=0.65,P < 0.01)in the left lobe of thyroid of the patients in case group were positively related with FT3;the VI,FI,and VFI in the left lobe of thyroid of the patients in case group were positively related with FT4(r=0.45,r=0.47,r=0.46,P < 0.05);the VI and VFI in the left lobe of thyroid of the patients in case group were negatively related with TSH(r=-0.51,r=-0.54,P < 0.05);the FI in the left lobe of thyroid of the patients in case group had no relationship with TSH(r=0.31,P> 0.05); the VI,FI,and VFI in the left lobe of thyroid of the patients in case group were positively related with the highest value of 24-hour iodine absorption rate (r=0.67,r=0.68,r=0.69,P < 0.05). Conclusion: The three-dimensional color Doppler ultrasound can intuitively,stereoscopically and quantitatively evaluate the blood flow changes in thyroid of the Graves disease patients.The blood flow in thyroid of the Graves disease patients appears diffusivity increasing.
Key words: three-dimensional ultrasound    Graves disease    vascular ization index    blood flow index    

甲状腺功能亢进症(Graves病)是由于甲状腺腺体产生甲状腺激素过多而引起的以神经、循环、消化等系统兴奋性增高和代谢亢进为主要表现的一组疾病总称,国内外研究[1, 2, 3, 4]显示:随着近几年Graves病发病率的持续升高,其发病年龄也呈现低龄化的趋势,而对于该病的超声研究多局限于二维及三维超声能量多普勒方面,本研究采用彩色多普勒三维超声对Graves病患者进行检查,观察甲状腺腺体血流动力学变化情况,旨在探讨三维彩色多普勒超声在Graves病甲状腺血流和血管定量诊断方面的价值。

1 资料与方法 1.1 研究对象

收集2013年5月—2014年5月在本院经临床和实验室检查均确诊为Graves病并均未经治疗的55例患者作为病例组,其中男性21例,女性34例,年龄14~56岁。另选取实验室检测均在正常范围,甲状腺超声检测正常,均排除Graves病、甲状腺功能低下和甲状腺炎等甲状腺疾病的38例健康志愿者作为对照组,其中男性18例,女性20例,年龄20~30岁。排除超声检查记录不详细基本信息录入不全者。

1.2 甲状腺功能指标和实验室诊断标准

采用放射免疫法检测甲状腺激素即血清游离甲状腺素(FT4)、游离三碘甲状腺原氨酸(FT3)、促甲状腺激素(TSH)、TSH受体抗体(TRAb)水平和24小时吸碘率最高值。

1.2.1 Graves病诊断标准

患者血清总甲状腺素(T4)、三碘甲状腺原氨酸(T3)、FT4和FT3水平高于参考值,TSH水平低于参考值,可检出TSAb等相关抗体。

1.2.2 甲状腺功能低下诊断标准

患者血清TT4、TT3、FT4和FT3水平低于参考值,血清TSH值根据发病原因可不同程度高于或低于参考值。甲状腺功能指标参考值见表 1

表 1 甲状腺功能指标参考值 Tab.1 Reference values of thyroid function indexs
Indicator Normal reference value
FT3 3.67-10.43 pmol·L-1
FT4 7.5-21.1 pmol·L-1
TSH 0.34-5.60 pmol·L-1
TRAb < 5 U·L-1
Highest value of 24-hour iodine absorption rate
2-hour on average 13.3% (< 25%)
4-hour on average 17.7%(<30%)
6-hour on average 24.6%(<35%)
24-hour on average 36.2%(<45%)
1.2.3 甲状腺炎诊断标准

患者血清T4和T3早期正常,但TSH水平升高;后期血清T4水平下降,T3水平正常或下降,TSH水平升高;甲状腺吸碘率早期正常或升高,但可被T3抑制;后期吸碘率降低,注射TSH后其值亦不升高。

1.3 主要仪器和检测方法

应用飞利浦IU22超声检查仪,采用二维高频探头5~12 MHz,三维容积探头、频率6~12 MHz。患者取仰卧位,头部后仰,颈部充分仰伸,显露甲状腺部位,启用三维检查,嘱患者避免吞咽动作,屏住呼吸或者缓慢轻微的呼吸,用20度扫查立体角,保持探头在甲状腺上、中、下部各稳定6~10s,分别留取甲状腺大部分腺体及甲状腺上、中、下部的彩色多普勒三维图像。使用QLAB软件系统对存储的图像进行三维重建,尽量避开较大血管,调整坐标,选定血流均匀丰富区域,测定长度为1.5 cm,系统自动生成7组可勾勒面积,每组勾勒相同位置感兴趣区范围0.7 cm2,7组完成后系统自动获取该立方体范围血管指数(vascularization index,VI)、血流指数(flow index,FI)和血管血流指数(vascularization flow index,VFI)。重复取样3次,取平均值。

1.4 统计学分析

采用Excel2007建立数据库,采用SPSS15.0统计软件进行统计学分析。病例组患者甲状腺左、右叶对应部位的VI、FI和VFI及病例组与对照组研究对象同侧甲状腺左叶VI、FI、VFI均以x±s表示,组间比较采用配对t检验。VI、FI、VFI各参数与甲状腺功能指标FT3、FT4、TSH及24小时吸碘率最高值的相关性分析采用Pearson相关分析法。以α=0.05为检验水准。

2 结果 2.1 病例组患者甲状腺左、右叶对应部位的VI、FI和VFI

病例组患者甲状腺左叶腺体(上、中、下部)与右叶腺体(上、中、下部)VI、FI、VFI同部位比较差异均无统计学意义(P>0.05)。见表 2

表 2 病例组患者左叶与右叶甲状腺3个部位的VI、FI和VFI Tab.2 VI, FI, and VFI of three parts of left lobe and right lobe thyroid of patientsin case group
(n=55,x±s)
Group VI FI VFI
Left lobe
Upper 40.826±24.341 19.975±7.132 9.081±2.514
Middle 44.013±15.432 19.674±7.948 9.732±2.673
Lower 43.196±15.634 20.557±12.256 10.218±6.374
Right lobe
Upper 42.378±13.243 20.826±5.987 10.479±2.897
Middle 44.923±14.253 21.640±6.845 11.186±6.970
Lower 43.572±17.465 20.808±6.326 10.411±5.835
2.2 病例组和对照组研究对象同侧甲状腺左叶VI、FI和VFI

病例组与对照组研究对象甲状腺左叶腺体VI、FI和VFI比较显示:病例组患者各参数值均明显高于对照组(P < 0.01)。见表 3

表 3 病例组和对照组研究对象甲状腺左叶的VI、FI和VFI Tab.3 VI, FI and VFI of left lobe thyroid of subjects in case group and control group
(x±s)
Group VI FI VFI
Control 6.30±2.13 10.51±3.24 0.97±0.14
Case 42.68±12.91* 20.07±10.09* 9.68±3.27*
*P < 0.05 vs control group.
2.3 病例组患者左、右叶腺体上、中、下级VI、FI和VFI与FT3、FT4、TSH、24小时吸碘率最高值的相关性

病例组患者左、右叶腺体上、中、下级VI、FI和VFI 6项参数值与FT3、FT4、TSH、24小时吸碘率最高值的相关性分析结果显示:病例组患者左叶甲状腺VI、FI和VFI与FT3呈正相关关系(r=0.65,r=0.34,r=0.65,P < 0.05),其中VI、VFI与FT3呈明显正相关关系(P < 0.01);病例组患者左叶甲状腺VI、FI和VFI与FT4呈正相关关系(r=0.45,r=0.47,r=0.46,P < 0.05);病例组患者左叶甲状腺VI、VFI与TSH呈负相关关系(r=-0.51,r=-0.54,P < 0.05),FI与TSH无相关关系(r=-0.31,P>0.05);病例组患者左叶甲状腺 VI、FI、VFI与24小时吸碘率最高值呈正相关关系(r=0.67,r=0.68,r=0.69,P < 0.05)。

3 讨论

自超声应用于Graves病诊断以来,二维超声在评价甲状腺形态学及血流动力学的变化中发挥了重要的作用,但二维彩色多普勒超声在评价Graves病甲状腺血流动力学变化情况时,主要是通过感官判定血流信号增加的程度,同时通过甲状腺动脉流速增加的间接方式半定量进行评估,彩色血流信号受到仪器二维灰阶和彩色增益等调节的影响[7],受被检查者的客观条件如颈前软组织厚度、呼吸频率和幅度及颈动脉搏动等影响,影响了甲状腺血流信号增多程度的判定。因此,可以甲状腺血流信号显示的多少、明亮程度作为评价Graves病的指标,以及通过甲状腺上动脉内径及血流速度间接对甲状腺实质内血供进行评价,但尚缺乏对甲状腺内血流真实情况的定量评价。三维彩色血流显像可以显示Graves病甲状腺腺体血管增多、分布密集、走形迂曲,血流信号明显增多,病例组患者VI、FI、VFI与对照组比较差异有统计学意义。这与Graves病时甲状腺激素水平增加有关联[8, 9, 10, 11, 12]。本研究结果显示:Graves病患者甲状腺左叶与右叶VI、FI和VFI比较差异无统计学意义,表明甲状腺两侧叶血流增加程度无明显差异;病例组患者同侧叶甲状腺上、中、下部VI、FI、VFI比较差异无统计学意义,表明甲状腺上、中、下各部位血流增加程度差异无统计学意义。可见Graves病患者甲状腺腺体弥漫性增大,腺体内血管弥漫性增多,血流量增大,腺体血管增多基本分布均匀,各部位无明显差异,这与Graves病的发病机制 [13, 14, 15, 16]相符。

病例组患者甲状腺VI、VFI与甲状腺功能各指标有很好的相关性,与甲状腺激素水平呈明显正相关关系,与促甲状腺激素呈明显的负相关关系。VI、FI和VFI 3个参数与甲状腺功能中FT3的关系比FT4更密切,这可能是由于甲状腺内血管更容易受甲状腺激素FT3影响,引起血管数量增多、扩张、走形迂曲,激素水平越高对甲状腺内血管的刺激作用越强[17],作用程度呈正比,提示三维超声血流显像的参数VI、FI和VFI可以定量评价甲状腺内血管和血流变化情况,其数值大小可间接反映甲状腺激素水平的高低,对Graves病的诊断、病情程度进行评估,同时对治疗方案的选择及治疗效果的评价及随访可提供有效的影像学信息。

三维彩色多普勒超声检查是近年来发展的新技术。三维超声在评价甲状腺血流的最大优势在于系统自动识别图像中的彩色体素,对彩色体素进行幅度加权,加之三维立体重建后,采用软件自带的功能成像,可避开腺体组织而单纯显示血管,通过对立体图像的旋转,可从任意角度观察,能够清晰地展现血管的分布、走形和密度,更加明确血管、血流的分布及血供情况[18],最终得出腺体单位体积下的VI、FI及VFI,对甲状腺彩色血流作出定量评价,使结果更加精确与直观[19, 20, 21];同时也避免了人眼观察血流信号的主观性。三维超声评价甲状腺血流时,也受灰阶、彩色增益调节的影响,因此在检查操作时要选择固定的条件来统一各参数,避免人为操作时引起的误差。三维超声作为一项全新的立体诊断方法,可以对甲状腺血流情况作出定量、直观的评价,相信随着研究的不断深入,三维超声在Graves病的应用中将会具有更广阔的前景。

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