光聲成像這種非侵入性診斷方式在用于顯示甲狀腺疾病方面的潛力



根據發表在《核醫學雜志》 10月號上的新研究,多光譜光聲層析成像(MSOT)和超聲技術相結合已被用于無創地表征一系列甲狀腺疾病。通過提供功能參數和組織特征的半定量分析,新的非侵入性成像技術可以為甲狀腺疾病的初步評估和鑒別診斷提供新的生物標記信息。

甲狀腺疾病,包括自身免疫性疾病(格雷夫斯病)和甲狀腺結節,在世界范圍內很普遍。美國甲狀腺協會估計,有12%或2000萬美國人患有某種類型的甲狀腺疾病。

“目前,對甲狀腺疾病的評估和風險分層方法包括激素檢測,高分辨率超聲,閃爍顯像和侵入性程序-細針穿刺活檢和甲狀腺切除術,”明斯特大學核醫學科/大學醫院醫師Wolfgang Roll醫師表示。MSOT成像可檢測由超短激光脈沖照射的組織擴張產生的超聲波,已被證明對血管成像,炎癥性腸病和腫瘤學具有重要意義。我們的研究著手評估混合光聲成像/超聲成像是否可以提供新的生物標記物,以進一步評估單個甲狀腺結節的風險模式,而無需進行侵入性手術。”

該研究包括18位患者:3位Graves病患者,3位健康志愿者,9位甲狀腺良性結節患者和3位甲狀腺惡性模塊患者。為了將Graves病與健康的甲狀腺組織進行比較,用MSOT /超聲對14個甲狀腺葉(六個Graves病和八個健康組織)進行了成像。為了比較甲狀腺結節,用MSOT /超聲對總共16個結節(13個良性和3個惡性)成像。遵循國際指南,所有患者還接受了常規的臨床甲狀腺評估。

重建了MSOT圖像,并分析了幾個功能性生物標志物和組織參數,包括脫氧血紅蛋白,氧合血紅蛋白,總血紅蛋白,血紅蛋白飽和度,脂肪含量和水分含量。在超聲圖像上繪制感興趣的區域,并將其轉移到相應的共配準MSOT圖像上。然后進行統計分析。

MSOT /超聲成像發現,與健康對照組相比,Graves病葉中的脫氧血紅蛋白和總血紅蛋白明顯更高,脂肪含量也明顯更低。當將甲狀腺結節與MSOT /超聲檢查相比較時,惡性甲狀腺結節顯示的血紅蛋白飽和度和脂肪含量均明顯低于良性結節。作者指出,混合MSOT /超聲非常適用于甲狀腺疾病患者,并且具有足夠的重現性。

Roll說:“光聲成像是將光學成像技術用于深層組織分析的新嘗試,具有在各種良性和惡性疾病中的潛在臨床應用。” “我們的研究表明,雜合MSOT /超聲可以通過無創地提供半定量功能參數來評估甲狀腺疾病的組織組成變化。通過其在臨床前和臨床轉化研究,這些技術發展可以幫助醫生在將來改善診斷和評估治療效果。”

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圖1.甲狀腺臨床MSOT原理。(A)用手持式混合MSOT /超聲系統檢查甲狀腺的方案(左)。對甲狀腺結節患者,健康個體和Graves病患者進行可重復掃描。光聲成像的基礎是組織內(中部)對照射的激光脈沖的吸收,然后進行熱彈性擴展和超聲波感應,可以使用手持探測器進行探測(右)。(B)第一步,獲取單個波長的MSOT圖像(左)。光譜解混基于不同組織成分的特定吸收光譜(右),可以評估HbR,HbO 2等功能參數,脂肪含量和水分含量。(C)甲狀腺和周圍組織的橫向超聲圖像可以準確定位解剖結構(左)。將超聲圖像上繪制的ROI轉移到共同配準的偽彩色編碼的平均MSOT圖像(此處為HbT)進行視覺和定量分析(右)。





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