聲脈沖輻射力彈性成像診斷甲狀腺結節的研究進展

賈紅靖(綜述)，徐曉紅(審校)

(廣東醫學院附屬醫院超聲科，廣東 湛江 524023)

甲狀腺結節在臨床中十分常見，流行病學研究發現，在非缺碘地區約5%的女性和1%的男性患有甲狀腺結節[1-2]。臨床觸診通常只能觸及直徑>1 cm的甲狀腺結節，對于直徑小、位置深的病灶很容易漏診。超聲的應用大大提高了甲狀腺結節的檢出率，20%～48%臨床上觸及甲狀腺結節的患者通過超聲檢查可以發現額外的結節[3]。腺體硬度是區分良性腫瘤和惡性腫瘤的重要參考指標，臨床觸診是獲取腺體硬度信息最常使用的方法之一，但觸診有很大的主觀性，并且較容易漏診；而傳統的醫學成像模式，如常規超聲、磁共振成像、計算機斷層顯像，均不能直接提供腺體及病灶的硬度信息。

超聲彈性成像的概念最早由Ophir等[4]于1991年提出。聲脈沖輻射力(acoustic radiation force impulse,ARFI)彈性成像技術基于剪切波的動態法，包括聲觸診組織成像(virtual touch tissue imaging，VTI)和聲觸診組織定量(virtual touch tissue quantification，VTQ)技術。ARFI彈性成像技術在肝臟、乳腺等部位應用較多，相對成熟，近兩年在甲狀腺病變中的應用也日趨豐富，目前處于不斷探索中[5-8]。

1 ARFI彈性成像的基本原理

ARFI彈性成像利用普通診斷超聲探頭(線陣或凸陣)向感興趣的目標組織發射聚焦推力脈沖，組織在縱向上產生瞬時位移，橫向上產生剪切波速(shear wave velocity,SWV)，組織的彈性與縱向的位移呈反比，與SWV的平方呈正比[9]。VTI技術是通過局部組織縱向上的位移大小，獲得感興趣區的組織硬度灰階圖，灰度越大，提示組織越硬，彈性越差，反之組織越軟，彈性越好；VTQ技術則是通過感興趣區組織受到探頭發射的推力脈沖作用后，組織產生橫向振動，進而獲得剪切波信息，計算并顯示SWV，SWV值越高，反映該組織越硬、彈性越差[10]。

2 ARFI彈性成像在甲狀腺結節診斷中的應用

2.1VTQ技術的應用 VTQ技術是ARFI彈性成像中的定量技術，通過計算組織震動過程中的SWV，定量反映組織的彈性特征，數值越大，反映組織越硬，反之表示組織較軟。Friedrich-Rust等[11]和Bojunga等[12]均對甲狀腺結節患者進行VTQ檢查，同時對無結節的正常甲狀腺組織測量SWV作為對照組，Friedrich-Rust等[11]得出正常甲狀腺腺體組織、甲狀腺良性結節、甲狀腺惡性結節的SWV均值分別為1.98 m/s、2.02 m/s、4.30 m/s；Bojunga等[12]對應得到的SWV均值分別為1.76 m/s、1.96 m/s、2.69 m/s，均低于Friedrich-Rust等[11]的結果，但兩者的結論相同，惡性結節與正常甲狀腺組織和良性結節的SWV值相比差異均有統計學意義，正常甲狀腺組織的SWV值和甲狀腺良性結節的SWV值比較接近，差異無統計學意義。

Hou等[13]對60例健康成人和77例甲狀腺結節患者的85個結節分別進行VTQ檢查，得到健康成年人甲狀腺SWV值為(1.69±0.41) m/s，65個良性結節的SWV值為(2.03±0.42) m/s和20個惡性結節的SWV值為(3.10±1.08) m/s，惡性病變的VTQ值高于健康甲狀腺組織(P<0.001)，與Friedrich-Rust等[11]和Bojunga等[12]研究結果不同的是，良性病變與健康甲狀腺組織SWV值相比，差異有統計學意義。

張一峰等[14]和劉暢等[15]分別報道了VTQ技術在結節性甲狀腺腫及甲狀腺癌中的應用，得出結節性甲狀腺腫的SWV均值為(2.24±0.83) m/s，與周鄰腺體的SWV均值(2.05±0.46) m/s相比差異無統計學意義；甲狀腺癌的SWV均值為(4.70±2.79)m/s，與周鄰腺體的SWV均值(2.16±0.46)m/s相比差異有統計學意義。崔可飛等[16]對162個甲狀腺單發結節采用VTQ技術檢測其硬度，繪制受試者工作特征曲線，與病理結果進行對照，得出甲狀腺癌的相對硬度高于結節性甲狀腺腫及甲狀腺腺瘤，結節性甲狀腺腫與甲狀腺腺瘤的VTQ比較差異無統計學意義，VTQ技術檢測和病理對應診斷甲狀腺結節的靈敏度、特異度及準確率分別為82.50%、95.40%和92.59%，證明ARFI彈性成像對甲狀腺癌具有較高的診斷價值，但對甲狀腺良性結節之間的鑒別診斷能力不高。Gu等[17]對72例住院患者的98個甲狀腺結節術前進行ARFI檢查，術后病理證實良性結節76個，甲狀腺癌22個，甲狀腺惡性結節的SWV值顯著高于甲狀腺良性結節及周鄰腺體，同時結合VTI成像技術證明了ARFI彈性成像在診斷甲狀腺良性結節和惡性結節中有很好的臨床應用價值.

由于個體不同，組織的SWV也存在差異，近兩年剛出現的SWV比值的應用可以避免由于個體差異造成的假陽性與假陰性結果，SWV比值即病灶與周鄰腺體SWV值的比值。Jin等[18]對ARFI彈性成像在乳腺病灶的鑒別診斷中論證了SWV比值的應用價值；鑒別甲狀腺結節的診斷中亦有文獻報道[14-15,19]。SWV比值的應用進一步論證了良性病變與周鄰腺體SWV值的差異無統計學意義，惡性病變SWV值顯著高于周鄰腺體SWV值。目前尚需更多學者的大量臨床資料進一步統計SWV比值的診斷價值及臨床意義。

2.2VTI分級的應用 目前，國內外對VTI技術尚無統一及規范的分級標準。劉暢等[15]和何勇等[20]根據病灶區顯示的黑白顏色所占比例將VTI圖像分為6級，I級：病灶區全白或見少許點狀黑色；Ⅱ級：病灶區大部分為白色，少部分為黑色；Ⅲ級：病灶區黑色白色比例相當；Ⅳ級：病灶區大部分為黑色，少部分為白色；Ⅴ級：病灶區幾乎全為黑色并見少量點狀白色；Ⅵ級：病灶區為全黑。其中，I～Ⅲ級診斷為良性結節，Ⅳ～Ⅵ級診斷為惡性結節；黑色表示病灶硬，白色表示病灶軟，級別越高，黑色越多，表示病灶越硬，級別越低，白色越多，表示病灶越軟，由此可以定性地判斷甲狀腺結節的良、惡性。劉暢等[15]的研究資料表明，20例甲狀腺癌患者21個病灶中有18個病灶分級為Ⅳ～Ⅵ級；何勇等[20]的研究資料表明，以Ⅳ級作為良惡性結節診斷點，受試者工作特征曲線靈敏度、特異度及準確率分別為87.5%、91.8%、90.9%。

Gu等[17]將VTI聲像圖分成4個等級：病灶較周邊腺體呈現更多的白色，即較軟；病灶與周鄰腺體呈等灰度，即等硬；病灶較周邊腺體呈現更多的黑色(>50%)，即較硬；病灶呈現黑白相間的蜂巢狀改變，即硬。將每個病灶對號分級，77.6%(59/76)的良性結節比周邊腺體“較軟”或者“等硬”，77.3%(17/22)的惡性結節比周邊腺體“較硬”，論證了甲狀腺良惡性結節與周邊腺體在VTI上的鑒別有統計學意義。

2.3VTI面積比的應用 VTI面積比即在VTI圖像上做彈性圖與灰階聲像圖的面積比值，可以半定量地診斷良性甲狀腺結節和惡性甲狀腺結節。彈性圖與灰階聲像圖的面積比值的原理是根據良性病灶和惡性病灶的生長方式不同，惡性病灶常呈浸潤性生長，沒有清楚的包膜，與鄰近的正常組織無明顯界限，周圍組織中也可能有腫瘤細胞浸潤，臨床中手術切除范圍應比肉眼所見范圍大；良性病灶常有完整的纖維包膜，與周圍組織分界清楚，常呈膨脹性生長，故腫瘤的實際大小與肉眼所見范圍相似[21]。基于上述特點，惡性病灶在VTI圖像上能顯示的范圍要比普通灰階圖像的范圍大，良性病灶的面積大小則無明顯差異。VTI面積比是將VTI圖像量化的一種方法，實現了對VTI的半定量，彌補了VTI分級法的不足。VTI面積比已有報道見于乳腺良惡性病灶的鑒別診斷，在甲狀腺良惡性結節的診斷應用已初見報道[18,22]。王興田等[23]對41個甲狀腺結節作VTI面積比，以1.46為診斷截點，診斷甲狀腺惡性結節的靈敏度為88.9%，特異度為95.7%。

3 ARFI彈性成像診斷甲狀腺病變的優勢

近年來，應用高分辨率超聲檢查甲狀腺，可以檢出內徑< 1 cm甚至內徑為2～3 mm的甲狀腺結節。臨床觸診對于微小結節、深部結節很容易漏診；常規灰階超聲及彩色多普勒超聲雖然能檢出小的甲狀腺小結節，但是不能反映結節的硬度，而硬度是判定病灶良惡性的重要條件之一。ARFI彈性成像的應用彌補了常規超聲的不足，通過組織位移變化反映出組織硬度；ARFI彈性成像能夠克服靜態/準靜態彈性成像對深部組織無法有效施壓的局限性，且不需要額外的施壓即可自動獲得深部組織因脈沖產生的位移，反映組織的軟硬。ARFI彈性成像是簡單可行，重復性好，操作簡便的檢查方法。

4 ARFI彈性成像診斷甲狀腺病變的影響因素與不足

ARFI彈性成像在操作過程中會因操作者不同而易導致所測結果不同，有不穩定性；甲狀腺的形態及其周圍組織均存在個體差異，且頸動脈的搏動、氣管的呼吸運動都會影響ARFI的成像及所得測值；大部分甲狀腺良性病灶組織內由于含膠體而硬度較小，但部分良性的囊實混合回聲病灶由于假性包膜或粗大鈣化灶而使得VTQ測值增高，VTI圖像黑色部分增多，由此可以造成假陽性結果；大部分甲狀腺癌由于間質纖維化、鈣化等而硬度較高，相應的VTQ值高，VTI圖像幾乎呈現全黑色，但少數惡性腫瘤實質細胞成分占主要部分，而間質成分較少，故ARFI彈性成像表現軟，由此可以造成假陰性結果。所以，ARFI彈性成像技術尚存在不足。

5 展 望

ARFI彈性成像技術已日趨成熟，在甲狀腺病變的診斷中更是不斷深入研究，對良性甲狀腺結節和惡性甲狀腺結節的鑒別診斷已取得突破性進展。VTQ技術能夠對病灶的檢測提供可靠的定量診斷方法，VTI技術能做出定性及半定量的診斷。期待ARFI技術能夠形成國際公認的評判標準，對不同病理類型的甲狀腺結節的SWV值規范化及制訂標準化范圍，對VTI制訂通行的分級標準，進一步引導超聲醫師判斷病灶的良惡性，使超聲診斷與病理診斷有更高的一致性，更好地引導臨床醫師明確治療方案。綜上所述，ARFI彈性成像值得應用和進一步研究，有廣闊的發展前景。

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