Сцинтиграфия в диагностике диффузной и узловой патологии щитовидной железы | Румянцев | Клиническая и экспериментальная тиреоидология

Сцинтиграфия в диагностике диффузной и узловой патологии щитовидной железы

Диагностика причин тиреотоксикоза (деструкция или повышенная функциональная активность тиреоидной ткани при узловой и диффузной патологии щитовидной железы) является ключевым моментом в определении тактики ведения пациентов с данной патологией. Сцинтиграфия – метод выбора в оценке функционального состояния щитовидной железы и соответственно дифференциальной диагностике причин тиреотоксикоза. Радионуклидные исследования щитовидной железы выполняют с технецием-99м-пертехнетатом ( 99 mTc-пертехнетат) или радиоактивными изотопами йода ( 123 I, 131 I) – выбор радиофармпрепарата определяется назначением исследования, исходя из того, на какие вопросы оно должно дать ответы.

В большинстве случаев для оценки захвата (thyroid uptake) и распределения радиофармпрепарата в щитовидной железе достаточно выполнения сцинтиграфии с 99 mTc-пертехнетатом, который, попадая в тиреоциты, не органифицируется и быстро выводится.

При необходимости изучения фармакокинетики йода в щитовидной железе показано исследование с радиоактивным изотопом йода ( 123 I, 131 I).

Обзор иллюстрирован оригинальными сцинтиграммами, таблицами и схемами. В статье проведен анализ информативности сцинтиграфии щитовидной железы, оценены место и роль метода сцинтиграфии щитовидной железы в современных диагностических алгоритмах с учетом данных анамнеза заболевания, результатов лабораторных исследований, картины ультразвукового исследования и тонкоигольной аспирационной пункционной биопсии. В обзоре уделено внимание анализу существующих клинических рекомендаций. Предложен оптимизированный алгоритм диагностики и лечения диффузной и/или узловой патологии щитовидной железы, ассоциированной с тиреотоксикозом.

Ключевые слова

Для цитирования:

Румянцев П.О., Дегтярев М.В., Дзейтова Д.С., Трухин А.А., Cлащук К.Ю., Шеремета М.С., Серженко С.С., Ясюченя В.С., Сирота Я.И. Сцинтиграфия в диагностике диффузной и узловой патологии щитовидной железы. Клиническая и экспериментальная тиреоидология. 2019,15(4):138-147. https://doi.org/10.14341/ket12240

For citation:

Rumyantsev P.O., Degtyarev M.V., Dzeytova D.S., Trukhin A.A., Slashchuk K.Y., Sheremeta M.S., Serzhenko S.S., Yasuchenia V.S., Sirota Y.I. Thyroid scintigraphy in diagnosis of nodular and diffuse thyroid pathology. Clinical and experimental thyroidology. 2019,15(4):138-147. (In Russ.) https://doi.org/10.14341/ket12240

Актуальность

Высокая частота и многообразие заболеваний щитовидной железы (ЩЖ) диктуют необходимость совершенствования лечебно-диагностической тактики. Сцинтиграфия ЩЖ – метод функциональной визуализации на основе радиоактивных изотопов, дополняющий ультразвуковую, лабораторную и морфологическую диагностику заболеваний органа [1].

Целью данного обзора является уточнение диагностической ценности и места сцинтиграфии в дифференциальной диагностике узловой и диффузной патологии ЩЖ.

Радиоактивные изотопы йода были впервые получены в 1934 г. Энрико Ферми. В 1940 г. циклотрон на базе Калифорнийского университета Беркли и Массачусетского технологического института начал производить изотопы йода для медицинских целей. С этого времени началось применение радиоактивного йода для диагностики и лечения пациентов с гипертиреозом и раком ЩЖ. В середине 1960-х гг. для использования в медицинских целях стал доступен технеций-99м-пертехнетат натрия ( 99 mTc-пертехнетат, 9 9mTcO4Na), получаемый из генератора непосредственно в медицинском учреждении [2–4].

Радиоактивные изотопы йода ( 123 I, 131 I) и 99 mTc-пертехнетат одинаково захватываются клетками ЩЖ с помощью натрий-йодидного симпортера (NIS), но 99 mTc-пертехнетат, в отличие от изотопов йода, не органифицируется и не участвует в синтезе гормонов. После введения в организм максимум накопления 99 mTc-пертехнетата в ЩЖ наступает в среднем через 20 мин, после чего он выводится, тогда как максимум накопления йода достигается через 24 ч, так как он проникает в просвет фолликула через внутреннюю мембрану тиреоцита (рис. 1). С помощью сцинтиграфии с 99 mTcO4Na можно оценить только функцию захвата радиофармпрепарата (РФП) тиреоцитами, а для изучения полноценной кинетики йода в ЩЖ необходимо исследование с радиоактивными изотопами йода.

Рис. 1. Метаболизм 99 mТс-пертехнетата ( 99 mTcO4) и радиоактивного йода ( 123 I, 131 I) в тиреоците.

Суть метода

Введенные в организм радиоизотопы йода или 99 mТс-пертехнетата захватываются преимущественно ЩЖ и в меньшей мере другими железистыми органами, содержащими натрий-йодидные симпортеры (слюнные железы, слизистая желудка и др.). Далее на гамма-камере регистрируется гамма-излучение, исходящее из ЩЖ и окружающих тканей, и с помощью программного обеспечения преобразуется в изображение на экране монитора в виде планарного (2D) или объемного снимка (3D) [5, 6].

Применение РФП возможно только при условии соблюдения ряда требований, основными из которых являются безопасность для пациента и минимизация лучевой нагрузки (принцип ALARA) [7].

Для сцинтиграфии ЩЖ стандартно используют 99 mTc-пертехнетат, редко 123 I, 131 I [8]. Также возможно исследование ЩЖ с 124 I позитрон-излучающим изотопом для ПЭТ/КТ (в РФ пока недоступен).

99 mTc-пертехнетат – наиболее доступный, недорогой, короткоживущий (6 ч) и обладающий низкой энергией (140 кэВ) РФП для сцинтиграфии ЩЖ, использующийся для оценки функции, индекса захвата и распределения в ЩЖ, малоинформативен для визуализации метастазов рака ЩЖ и глубоко эктопированной тиреоидной ткани (возможен ложноотрицательный результат).

123 I имеет короткий период полураспада (13 ч), отсутствие бета-излучения (в отличие от 131 I) и интенсивное поглощение в ЩЖ относительно фона. Но ввиду его высокой стоимости и сложности производства (нарабатывается в циклотроне), а также сложной логистики заказа и доставки рутинно не применятся для сцинтиграфии ЩЖ.

131 I обладает длительным периодом полураспада (8 дней), большей лучевой нагрузкой (высокая доза бета-излучения). В настоящее время редко используется для сцинтиграфии ЩЖ. Низкие (трейсерные) активности 131 I используются для изучения фармакокинетики йода в ЩЖ, поиска эктопированной тиреоидной ткани, очагов дифференцированного рака ЩЖ [9–11]. Сравнительные характеристики различных РФП представлены в табл. 1.

Таблица 1. Характеристики основных РФП

РФП

Период полураспада, Т1/2

Энергия, кэВ

Достоинства

Недостатки

Короткий период полураспада, быстрая и хорошая визуализация, доступность и простота приготовления РФП

Оценивается только фракция захвата (uptake) тиреоцитами, но не органифицируется и быстро вымывается из тиреоцитов, накопление в сосудах и пищеводе может мешать интерпретации

Хорошая визуализация, низкая доза облучения пациента, не вызывает эффекта “оглушения”, отражает не только захват, но и накопление/выведение

Высокая стоимость, невозможность быстрого приготовления, менее удобен для пациентов, так как необходимо выполнять исследование через 24 ч после введения РФП

Доступная цена, возможность использовать для дозиметрического планирования радиойодтерапии

Высокая энергия гамма-излучения, длительный период полураспада, высокая доза облучения

Используется для визуализации на ПЭТ/КТ (более высокая разрешающая способность метода). Период полураспада позволяет оценить полную кинетику накопления–выведения йода в тиреоцитах. Подходит для дозиметрического планирования радиойодтерапии

В РФ пока недоступен. Дорогое и сложное производство (твердофазная мишень)

Техника исследования

Сцинтиграфия ЩЖ выполняется на гамма-камере, оснащенной параллельным низкоэнергетическим коллиматором, размер матрицы 128 × 128 или 256 × 256 пикселей, коэффициент масштабирования (zoom factor) от 1,5 до 2, с набором счета не менее 100000–200000 импульсов. Сцинтиграфия проводится через 15–20 мин после внутривенного введения РФП.

Пациент находится в положении лежа на спине, детектор гамма-камеры располагается максимально близко над шеей. В среднем время исследования 5–10 мин. Важна неподвижность пациента во время проведения процедуры. Для пациентов, страдающих клаустрофобией, исследование может быть выполнено на фоне приема седативных препаратов.

При интерпретации сцинтиграммы необходимо учитывать уровень тиреоидных гормонов в организме пациента (ТТГ, св.Т₃, св.Т₄), результаты ультразвукового исследования (УЗИ), анамнез заболевания и оценивать следующие параметры: локализацию железы, ее размеры и форму, накопление и распределение РФП.

Проводится оценка функционального состояния ЩЖ с помощью вычисления индекса захвата РФП ЩЖ (рис. 2) в процентах от счета над всем телом (референсный интервал 2–4%) или с использованием специального программного обеспечения (в НМИЦ эндокринологии интервал составляет 0,8–1,7%) [11–13].

Рис. 2. Расчет индекса захвата РФП щитовидной железой от счета над всем телом.

Задачи сцинтиграфии ЩЖ

Оценка размеров, положения, функциональной активности ЩЖ.
Выявление аномалий развития ЩЖ (эктопия, дистопия, аберрантная ткань, агенезия).
Функциональный статус узловых образований, выявленных по данным УЗИ, определение дополнительных показаний к цитологическому исследованию.
Оценка остаточной тиреоидной ткани после тиреоидэктомии перед радиойодтерапией (в отдельных случаях оценка распространенности и активности метастазов в лимфатических узлах шеи).
Моделирование терапевтического захвата РФП перед радиойодтерапией (у больных с ЩЖ небольших размеров).
Уточняющая диагностика функционального статуса ЩЖ (например, при отмене тиреостатиков перед проведением радиойодтерапии) [1, 13].

Общие противопоказания для радионуклидных исследований:

беременность (случайное проведение сцинтиграфии ЩЖ у беременных не является показанием для прерывания беременности),
кормление грудью является относительным противопоказанием к исследованию. В случаях, когда необходимо выполнить исследование, кормление грудью прерывают на 24 ч после исследования с 99 mТс-пертехнетатом и на 48 ч после исследования с 123 I,
общее тяжелое физическое или психическое состояние пациента, препятствующее доставке его в диагностическое отделение [13, 14].

Подготовка к процедуре

В качестве подготовки к сцинтиграфии следует ограничить йодсодержащие продукты, лекарственные препараты на основе йода, а также избегать рентгеноконтрастных процедур [2]. Если предполагается выполнение сцинтиграфии пациенту, которому в предыдущие 6 мес проводилось лечение амиодароном, необходимо заблаговременно поставить в известность врача-радиолога. Рекомендуемые сроки отмены перед сцинтиграфией ЩЖ представлены в табл. 2.

Таблица 2. Сроки отмены препаратов/продуктов перед тиреосцинтиграфией

Препараты

Сроки

Йодные растворы (люголь), левотироксин

Морская капуста и морепродукты, йодсодержащие БАД, антисептики с йодом

Рентгеноконтрастные, йодные препараты

Сцинтиграфия и УЗИ

Высокая разрешающая способность современных ультразвуковых аппаратов позволяет оценить вероятность злокачественной природы узла(-ов) по системе TIRADS (Thyroid Imaging Reporting and Data System). Однако при УЗИ невозможно оценить функциональный статус узлов ЩЖ. Тиреосцинтиграфия на данный момент – единственный метод, способный определить автономное функционирование узла(-ов) ЩЖ, дифференцировать другие формы тиреотоксикоза. Гиперфункционирующий (“горячий”) узел ЩЖ редко имеет злокачественную природу. Действующие клинические рекомендации Европейской ассоциации ядерной медицины 2019 г. (European Association of Nuclear Medicine – EANM) предлагают вовсе воздерживаться от тонкоигольной аспирационной биопсии (ТАБ) автономно функционирующих узлов ЩЖ, чтобы избежать необоснованных инвазивных процедур.

Несмотря на то что на основании результатов различных исследований многие авторы рекомендуют интеграцию сцинтиграфии в модель TIRADS, в настоящее время не существует единого мнения о том, какие категории TIRADS являются показанием для выполнения сцинтиграфии [11, 15, 16].

Сцинтиграфия и цитологическое исследование

ТАБ рекомендуется выполнять под ультразвуковым контролем, а для интерпретации результатов цитологического исследования ВОЗ рекомендует использовать единую терминологическую классификацию Bethesda (The Bethesda System for Reporting Thyroid Cytopathology) [17]. Метод ТАБ обладает наибольшей точностью в определении злокачественной природы опухолей ЩЖ при папиллярных карциномах, но невысокой при медуллярных и фолликулярных карциномах ЩЖ. При получении по классификации неоднозначных результатов категории III (атипия неопределенного значения) или IV (фолликулярная неоплазия или подозрение на фолликулярную неоплазию) риск злокачественности составляет от 10 до 30% и 25–40% соответственно. В таких случаях рекомендовано повторное проведение ТАБ с целью решения вопроса о хирургическом вмешательстве. Однако перед этим целесообразно выполнить диагностическую сцинтиграфию, что позволит отобрать только пациентов с нефункционирующими “холодными” узлами для молекулярных исследований или гемитиреоидэктомии [11, 18, 19].

Сцинтиграфия в норме и при различной диффузной и/или узловой патологии ЩЖ

В норме сцинтиграфическое изображение ЩЖ выглядит в виде “бабочки” размерами, близкими к ультразвуковым, локализуясь выше яремной вырезки, с правильным и непрерывным контуром, распределение РФП равномерное, более интенсивное в середине каждой доли, у 10% пациентов выявляется добавочная пирамидальная доля ЩЖ, также отмечается физиологическое накопление РФП в слюнных железах (рис. 3) [11, 14].

Рис. 3. Захват 99 mТс-пертехнетата в ЩЖ в норме.

Сцинтиграфические изображения ЩЖ в первую очередь оцениваются на наличие диффузной и/или узловой патологии, сопоставляются с ультразвуковой картиной. Все узловые образования ЩЖ можно подразделить на три категории: “горячие” (интенсивность накопления РФП существенно выше, чем в окружающей паренхиме ЩЖ) (рис. 4), изофункциональные (интенсивность накопления сопоставима с накоплением в окружающей ткани ЩЖ) и “холодные” (интенсивность меньше, чем в окружающей ткани ЩЖ) [2].

Рис. 4. Функциональная автономия узла правой доли ЩЖ на фоне эндогенной супрессии окружающей тиреоидной ткани.

Гиперфункционирующие узловые образования ЩЖ, также называемые “автономными”, “автономно функционирующими” или “горячими”, функционируют независимо от гипофизарного контроля и не поддаются влиянию ТТГ. Автономно функционирующие узлы редко содержат клетки рака ЩЖ [29]. В соответствии с последними рекомендациями Американской тиреоидологической ассоциации 2015 г., при обнаружении гиперфункционирующих узлов ТАБ с цитологической оценкой не требуется, так как такие узлы крайне редко бывают злокачественными [21].

“Горячие” узлы злокачественной природы встречаются достаточно редко (до 2,7%) [22]. Более прицельный поиск литературы позволил выявить 77 случаев злокачественных гиперфункционирующих узлов, из них 57% – папиллярный рак, 36% – фолликулярный рак, 7% – Гюртле-клеточный рак ЩЖ. По сравнению со случаями доброкачественных гиперфункционирующих узлов ЩЖ случаи злокачественных “горячих” узлов описаны у более молодых пациентов (средний возраст 57,6 и 47,0 лет соответственно), 78% описанных случаев – у женщин (Ж:М 3,53:1 и 1,65:1 соответственно) [20, 23].

“Холодные” узлы (рис. 5) куда более подозрительны в отношении злокачественной природы, чем “горячие”. Частота рака ЩЖ в “холодных” узлах варьирует в различных источниках литературы, достигая 25% в некоторых клинических выборках [24–26].

По данным литературы, в одном из наиболее крупных исследований из 5637 прооперированных пациентов с “холодными” узлами частота злокачественных новообразований составила 4,6%, несмотря на то что женщин в исследовании было существенно больше (n = 5028), чем мужчин (n = 609), частота рака была значимо ниже у пациентов женского пола с “холодными” узлами (4,2%), чем у мужчин (8,2%). При этом частота злокачественных новообразований ЩЖ у пациентов с одиночным узловым образованием не отличалась от таковой у пациентов с множественными узлами ЩЖ [27].

Токсический многоузловой зоб обычно проявляется неравномерным распределением РФП при высоконормальном или повышенном индексе захвата РФП (рис. 6). Неравномерное распределение РФП соответствует гетерогенности микро- и макроузлов с различной функциональной активностью. Большие гиперфункционирующие узловые образования могут быть ассоциированы с пониженным поглощением РФП в окружающей тиреоидной ткани ЩЖ за счет ее эндогенной супрессии (признак функциональной автономии).

Болезнь Грейвса обычно проявляется равномерно повышенным поглощением РФП в диффузно увеличенной ЩЖ. При этом часто может визуализироваться пирамидальная долька (рис. 7).

Рис. 5. Гипофункционирующий (“холодный”) узел левой доли ЩЖ, при сохраненной нормальной функции правой доли ЩЖ.

Рис. 6. Многоузловой токсический зоб (функциональная автономия левой доли ЩЖ, сочетанная с гиперфункционирующими узловыми образованиями правой доли).

Рис. 7. Болезнь Грейвса (диффузно-неоднородно повышенный захват РФП в обеих долях ЩЖ с пирамидальной долькой).

Индекс захвата РФП (uptake) при болезни Грейвса чаще всего значительно выше референсного интервала [28]. Иногда встречается нетипичная сцинтиграфическая картина, особенно в случае сочетания болезни Грейвса и узлового зоба.

Для дифференциальной диагностики болезни Грейвса также рекомендуется определение уровня антител к рецептору ТТГ, а при наличии узловых образований с учетом их эхографических особенностей (TIRADS ≥ 4) и размера более 1 см показана ТАБ.

При тиреоидите Хашимото на сцинтиграмме ЩЖ, как правило, увеличена в размерах. Захват РФП может быть повышен в начале заболевания (идентично картине при болезни Грейвса), со снижением захвата в более поздние сроки – “островковое”, “мозаичное” неравномерное распределение РФП с чередованием участков повышенного и пониженного захвата индикатора или равномерный диффузный сниженный захват радиоиндикатора в обеих долях ЩЖ. Нередко отмечается полное отсутствие захвата на сцинтиграмме, что характерно для деструктивного тиреоидита (рис. 8–10).

Рис. 8. Аутоиммунный тиреоидит (сниженный захват РФП в обеих долях ЩЖ).

Рис. 9. Аутоиммунный тиреоидит с псевдоузлами (неоднородное накопление РФП в ЩЖ, с участками повышенной и сниженной аккумуляции РФП, при отсутствии узловых образований по данным УЗИ).

Рис. 10. Деструктивный тиреоидит (ЩЖ не визуализируется).

Аутоиммунный тиреоидит чаще всего хорошо распознается при ультразвуковом исследовании и подтверждается с помощью лабораторных исследований, однако природу тиреотоксикоза на его фоне (вследствие гиперфункции или деструкции ЩЖ) можно выяснить только при сцинтиграфии [13, 29].

Лечение амиодароном, лекарственным препаратом, применяющимся в кардиологии для лечения различных форм нарушения сердечного ритма (содержащим крайне высокую концентрацию йода), является частой причиной возникновения деструктивного тиреоидита [30, 31]. Намного реже терапия амиодароном провоцирует развитие диффузного токсического зоба или узловой функциональной автономии.

Дифференциальная диагностика между 1 и 2 типом амиодарон-индуцированного тиреотоксикоза (АИТ) является сложной задачей, поскольку не существует оптимального высокоспецифичного диагностического теста [32].

Большинство европейских и американских эндокринологов, хотя и отдают предпочтение ультразвуковому исследованию (при АИТ 1 типа васкуляризация повышена, при 2 типе – снижена), но предлагают дополнять его сцинтиграфией ЩЖ. При этом сцинтиграфия ЩЖ с 99 mTc-пертехнетатом или 123 I обладает низкой диагностической ценностью, так как амиодарон, имея период полувыведения из организма от 30 дней до нескольких месяцев, потенцирует длительную йодную блокаду ЩЖ. В этом случае у пациентов с АИТ 1 типа может быть снижен индекс захвата РФП по причине того, что поглощение РФП ингибируется высокими внутритиреоидными концентрациями йода [33–36].

Ряд исследований показывают большую эффективность сцинтиграфии ЩЖ с 99 mTc-технетрилом (MIBI) по сравнению с УЗИ и сцинтиграфией с 99 mTc-пертехнетатом при дифференциальной диагностике 1 и 2 типа АИТ [37].

Данный РФП захватывается тиреоцитами путем диффузии через клеточную мембрану, минуя натрий-йодидный симпортер (NIS).

Поглощение 99 mTc-технетрила (MIBI) увеличивается в клетках тканей с высоким метаболизмом, таких как гиперфункционирующая ткань ЩЖ. И наоборот, поглощение РФП снижается или отсутствует в ткани ЩЖ в состоянии деструкции желез и фиброза.

При 2 типе АИТ, протекающем подобно деструктивному тиреоидиту, отмечается резко сниженный захват 99 mTc-технетрила или его полное отсутствие. При 1 типе АИТ, протекающем по типу болезни Грейвса или функциональной автономии, захват РФП нормальный или повышенный. Также при смешанной форме АИТ часто отмечается низконормальный захват РФП. Однако следует отметить, что эффективность сцинтиграфии ЩЖ с 99 mTc-технетрилом при АИТ еще требует доказательств в больших проспективных исследованиях [38].

Показания к сцинтиграфии ЩЖ

Радионуклидное исследование ЩЖ является методом выбора при лабораторно подтвержденном тиреотоксикозе [13].

Клинические рекомендации к проведению сцинтиграфии противоречивы. Американская тиреоидологическая ассоциация предлагает проведение процедуры только в случае “низкого или низконормального ТТГ”. В то же время Американская ассоциация эндокринологов и Европейская ассоциация эндокринологов рекомендуют рассмотреть возможность выполнения сцинтиграфии для исключения гиперфункции (функциональной автономии) узловых образований ЩЖ даже при нормальном ТТГ у пациентов в йододефицитных регионах [21, 39].

В Германии, например, сцинтиграфия ЩЖ часто выполняется у пациентов, имеющих узлы более 10 мм независимо от уровня ТТГ [40].

Заключение

Сцинтиграфия является единственным способом визуализации функциональной активности ЩЖ и используется для дифференциальной диагностики причин тиреотоксикоза (деструкция или повышенная функциональная активность тиреоидной ткани при узловой и диффузной патологии ЩЖ).

На рис. 11 представлен оптимальный алгоритм диагностики узловой и/или диффузной патологии ЩЖ при сниженных значениях ТТГ, согласующийся с клиническими рекомендациями Российской ассоциации эндокринологов по диагностике и лечению узловой патологии у взрослых 2016 г. [41].

Рис. 11. Алгоритм диагностики узловой и/или диффузной патологии ЩЖ при сниженных значениях ТТГ.

Дополнительная информация

Конфликт интересов. Все авторы декларируют отсутствие явных и потенциальных конфликтов интересов, связанных с публикацией настоящей статьи.

Участие авторов: все авторы принимали участие в наблюдении пациента, внесли значимый вклад в подготовку статьи, прочли и одобрили финальную версию перед публикацией.