前沿综述 | 甲状腺相关眼病影像学研究进展
2025-07-10
关键词: 甲状腺眼病

摘要:甲状腺相关眼病(TAO)是Graves病最常见的甲状腺外表现。TAO活动性及严重程度的评估决定治疗方案的选择及预后。计算机断层扫描(CT)、核磁共振成像(MRI)、眼眶超声(US)、眼部光学相干断层扫描(OCT)以及基于影像学人工智能(AI)等方法经常被用于评价TAO病情。


此外,放射性元素锝-二乙烯三胺五乙酸-单光子发射计算机断层扫描(99mTcm-DTPA SPECT)及正电子发射断层扫描(PET)-CT/MRI等功能影像学对评估TAO有其特殊价值。现主要讨论目前影像学在评估TAO活动性及严重程度方面的作用,并阐述其在预测和监测治疗反应方面的应用价值。


甲状腺相关眼病(TAO)是一种与甲状腺疾病密切相关且影响眼眶周围组织的器官特异性自身免疫性疾病,是Graves病(GD)最常见的甲状腺外表现,故也称Graves眼病(GO)。患者可能会出现眼球突出、球后疼痛、眼干、畏光、结膜眼睑红肿、视神经压迫及角膜溃疡,最终引起视力下降,甚至失明。


流行病学研究显示,20%~40%的GD合并TAO,尤以轻度眼病常见;虽然仅有5%~6%GD会发展为中-重度或威胁视力型TAO,但是却严重影响患者生活质量,需要积极治疗。目前,根据临床活动性评分(CAS)对TAO进行活动性分期,CAS≥3/7为活动期,CAS<3/7为非活动期,疾病活动的精准识别对于不同治疗方案的选择至关重要。然而,CAS评估内容为TAO患者的症状及体征,受检查者主观影响,并不能客观评估眼外肌及视神经受累情况,其结果不易进行追溯比较。同时,疾病炎性活动性与严重程度并不成正比,因此尽早识别TAO,并进行客观全面评价,有利于早期采取有效的针对性防治方法。


眼眶影像学在TAO的诊断和监测治疗效果中起着重要作用。眼眶的计算机断层扫描(CT)、核磁共振成像(MRI)、超声、核医学检查以及基于影像学人工智能(AI)的发展均有助于TAO诊断及评估病情、疗效监测。本文对目前影像学评估TAO活动度、严重程度以及对TAO治疗监测、预后评估进行综述。


1 眼眶CT


TAO患者的眼眶CT主要征象为眼球突出和眼外肌受累,76%~90%的TAO患者出现同侧和(或)双侧眼外肌受累,最常累及下直肌,其次为内直肌、上直肌、外直肌。眼外肌增粗是确定TAO诊断及其病变严重程度的征象之一,大多数研究侧重眼外肌的体积、厚度及径线的测量。研究表明,CT测量眼球突出度来评价TAO突眼更为客观,且与传统Hertel眼球突出计测得的突眼度具有良好的相关性。但是,当TAO患者行眶壁减压术后,其外侧眶缘可能移位或被移除,在这些特殊情况下无法用CT评估其突眼度。Huh等应用三维重建软件来测量突眼度的方法更为可靠,尤其对有斜视的患者,该方法测得的突眼度更准确。


Lee等研究表明,眼眶CT对于TAO活动性预测的敏感性为50.0%,特异性为75.0%。一项回顾性研究分析了TAO患者接受糖皮质激素球后注射治疗后眼眶CT变化,结果显示,内直肌增粗为主的患者治疗后病情减轻,而累及上直肌者治疗后眼外肌收缩功能恢复欠佳。对TAO严重程度进行评估的研究表明,与无压迫性视神经病变的TAO患者相比,甲状腺功能障碍视神经病变(DON)患者眼眶顶部肌肉(上直肌-上睑提肌复合体)体积增大,同时解释了DON患者往往出现下半视野缺损的原因。


2 眼眶MRI


眼眶MRI可以精准显示空间结构、软组织细微改变、测量肌肉和脂肪水肿,因此有利于评估TAO活动性。Li等利用MRI的特殊序列——扩散张量成像法测量眼外肌的分数各向异性(FA),平均、轴向及径向表观扩散系数(ADC),指出弥散成像不仅可以识别疾病分期,同时指出仅根据CAS评估TAO活动性有一定局限性。Chen等用弥散张量成像评估泪腺,结果发现,活动期组FA显著降低(P<0.001)、ADC明显升高 (P<0.001),证明FA、ADC可用于揭示TAO的活动性。眼眶磁共振弥散加权成像(DWI)能够显示眼眶肌肉和脂肪的代谢活性,故可用来评估TAO活动性及严重程度。Yu等利用眼眶MRI平扫联合DWI对TAO患者进行检查,发现眼外肌ADC增加,可作为评价TAO临床活性和监测治疗反应的定量指标。


MRI的T2定量成像序列能够准确反映组织水分含量,可显示早期神经水肿,更早地发现严重TAO。采用MRI基于水图像的半自动分割算法评估视神经鞘中脑脊液体积,发现DON患者视神经鞘明显扩大,是早期视神经病变的敏感指标,可以作为评估TAO严重程度的新指标。Zhai等根据糖皮质激素治疗效果将TAO患者分为两组,治疗有反应组患者眼外肌的平均T2弛豫时间(T2 relaxation time,T2RT)可以作为判断预后的独立预测因子。因此,MRI有利于TAO患者进行免疫抑制治疗和手术决策,特异性MRI序列可能有助于量化疾病活动度、预测抗炎治疗反应和TAO转归。


3 眼部超声


眼部超声检测眼上静脉和眼外肌动脉的血流变化,对眼眶血流灌注进行定量评估,用于TAO的监测和干预治疗。剪切波弹性成像技术利用弹性值或应变比可定量评估组织硬度,区分炎性反应及纤维化。zdemir等对TAO患者进行前瞻性研究显示,应变弹性成像(SE)和剪切波弹性成像(SWE)可以在TAO患者尚未出现临床表现前,即能够识别内直肌和视神经的结构改变,有可能作为预测及监测TAO的方法。一项病例对照研究结果显示,DON患眼球后3 mm和6 mm处的视神经鞘(ONSD)明显大于非DON眼和正常眼(P<0.05),且与临床活动性无关,故基于超声的ONSD测量足以区分DON患眼和非DON眼。


4 眼部光学相干断层扫描


眼部光学相干断层扫描(OCT)及其血管影像学(OCTA)是非侵入性的眼部影像学技术,可以清晰显示视网膜、视神经等眼部组织的微观结构。不同病情阶段的TAO患者OCT图像特征各异,炎性反应活动期TAO患者OCT显示视网膜增厚,而眶周组织纤维化后则表现为视网膜变薄。OCTA可以高清显示TAO患者眼部血管变化,包括毛细血管扩张和炎性新生血管等。


一项TAO病例对照研究显示,OCT和OCTA可发现TAO患者不同分期的视盘周围及黄斑区改变,进而监测TAO进展。Zeng等在一项基于OCTA的横断面研究中发现,TAO合并视网膜脉络褶皱患者黄斑区和视神经盘旁毛细管微血管密度降低,视网膜神经纤维层增厚,提示患者视力可能受损。这些特征有助于对TAO的严重程度进行分型。因此OCT及OCTA在监测治疗效果和调整治疗方案方面具有潜在的临床应用。


5 眼眶核医学检查


核医学成像技术在确定疾病炎性活动性方面有其特殊价值,特别是在MRI不可用的情况下更能发挥作用。TAO患者眶周眼外肌、淋巴细胞及成纤维细胞中表达生长抑素受体。研究证明,奥曲肽显像阳性的TAO患者应用泼尼松、眼眶照射或生长抑素类似物治疗后有效。Szumowski等利用放射性元素锝-二乙烯三胺五乙酸(99mTcm-DTPA)眼眶成像发现TAO活动期99mTcm-DTPA摄取率高于非活动期,眼外肌摄取率与TAO患者CAS呈明显正相关,表明99mTcm-DTPA成像作为一种客观指标评价TAO活动性更有意义。Liu等对102例(154只眼)TAO患者进行99mTcm-DTPA SPECT/CT检查,其中64例CAS<3分患者(89只眼)依然呈现阳性,提示存在炎性反应;从而认为,CAS<3/7分并不能表示TAO处于非活动期,99mTcm-DTPA提高了对临床诊断为非活动期TAO患者炎性反应检测的敏感性;进一步对64例摄取率阳性患者中的45例应用曲安奈德球后注射,与对照组相比,治疗组下直肌(P=0.001)和内直肌(P=0.011)DTPA平均摄取率明显减少,3个月后治疗组下直肌和内直肌99mTcm-DTPA摄取明显低于未治疗组(P<0.05)。有研究表明,99mTcm-抗肿瘤坏死因子-α(TNF-α)闪烁显像(SCI)与活动性TAO有良好的相关性,且糖皮质激素治疗有效的TAO患者中平均摄取率更低(-29.9 cps),该方法可能作为识别糖皮质激素应答者的方法。


6 正电子发射断层扫描(PET)


PET-MRI技术充分结合了两种高灵敏度检查方法在TAO诊断中的优势,尤其是在常规影像学难以评估的局部炎性反应及肌肉损伤时更具优势。Weber等证实,18-氟脱氧葡萄糖(18FDG)-PET/MRI可以评估TAO患者的炎性活动性,结合临床征象能够更客观的区分不同严重程度的TAO,从而给予最佳的治疗。锆-89(89Zr)标记的利妥昔单抗PET-CT成像具有检测眼眶B细胞介导TAO的潜力,可能有助于区分炎性、淋巴增生性及其他眼眶疾病,并选择利妥昔单抗治疗可能获益的TAO患者。随着PET-MRI技术的进步,检查速度更快及应用干扰因素少的新型示踪剂是TAO影像诊断的研究热点。


7 人工智能(AI)结合影像学


近几年,AI发展迅猛,并且为 TAO 的临床诊疗提供了很大帮助。Song等建立了基于眼眶CT的TAO筛查AI模型,并通过了临床条件下的应用测试。Lee等提出一种基于神经网络的方法,利用眼眶CT评估TAO患者的活动性,发现该神经网络在评估活动性TAO患者方面的受试者工作曲线曲线下面积(AUC)为0.871,灵敏度为0.786,特异性为0.779,高于对比模型(CSPDenseNet和ConvNeXt),因此该模型是一种有前景的评估TAO活动性的诊断工具,并得到了进一步的验证。Lee等应用神经网络分析眼眶CT图像进行TAO诊断及评估其严重程度,中重度TAO诊断的AUC为0.979,高于眼科专家的诊断效能(AUC:0.975);诊断轻度GO的AUC为0.895,优于其他神经网络和眼科整形专家的诊断效能。利用深度卷积神经网络能够从MRI图像中自动检测出活动性TAO,该系统规范了TAO的诊断流程,加快了TAO治疗决策。Wen等利用头部功能MRI进行强化学习模型,识别局部和远端脑功能连接异常来诊断TAO,准确度为78.5%,并进一步深入分析了TAO患者出现认知及视觉症状的机制。通过整合眼眶MRI影像组学和GO病程建立模型,来预测TAO对糖皮质激素冲击治疗的反应,该模型具有良好的诊断性能(AUC:0.85~0.91)。


总之,眼眶CT可以清楚显示眼外肌增粗的程度和眶尖视神经状况,眶壁和眶周(如相邻鼻窦)的解剖结构对于减压手术设计至关重要。MRI对眼外肌和眶周脂肪组织具有良好的分辨率,无辐射,可识别早期DON。超声简便、无辐射,可作为初步筛查。核医学以及光学相干断层扫描较昂贵,尚未广泛用于TAO诊断评估。


8 总结与展望


眼眶影像学在TAO的诊断治疗中发挥着重要的作用,但是在疾病过程中使用何种成像方式尚未达成共识。眼眶CT和MRI在临床TAO的初步诊断、与其他眼眶疾病进行鉴别、手术前后均发挥重要作用。此外,眼眶影像学在评估TAO活动性和严重程度方面提供了与当前临床评分系统相关的量化影像指标。有必要进一步开展不同种族的多中心临床研究,获取更多TAO患者眼眶影像学数据,对病情进行预测及监测治疗反应。与此同时,基于眼眶影像学的AI模型,可能提供新的TAO筛查及诊治评估工具。


文章来源:《国际内分泌代谢杂志》2025年01月第45卷第1期 

刘硕  邢倩

大连医科大学附属第一医院内分泌与代谢病科,大连116021

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