超聲新技術診斷甲狀腺癌的應用進展

閆　娜(綜述)，王偉娟 ,莊　磊※

(1. 新疆醫科大學研究生院，烏魯木齊 830000； 2. 蘭州軍區烏魯木齊總醫院超聲科，烏魯木齊 830000)

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超聲新技術診斷甲狀腺癌的應用進展

閆娜1△(綜述)，王偉娟2,莊磊2※

(1. 新疆醫科大學研究生院，烏魯木齊 830000； 2. 蘭州軍區烏魯木齊總醫院超聲科，烏魯木齊 830000)

摘要：甲狀腺結節的檢出率不斷攀升，但結節的良惡性鑒別仍是影像診斷的難點。B型和多普勒超聲檢查作為甲狀腺首選的影像學檢查方法，對甲狀腺病變的診斷具有高度敏感性，在臨床上得到了廣泛應用和認可，但在鑒別甲狀腺良惡性結節方面特異性不高。三維超聲、超聲彈性成像和超聲造影等新技術的迅猛發展，大幅度提高了診斷甲狀腺癌的特異性。

關鍵詞：甲狀腺癌；三維超聲成像；超聲彈性成像；超聲造影成像

甲狀腺結節是含有惡性或良性甲狀腺細胞異常生長的結果，良性結節以結節性甲狀腺腫多見，多因長期的增生、復舊使甲狀腺組織中濾泡腫大，濾泡腔充滿膠質，形成增生結節。甲狀腺乳頭狀癌是甲狀腺癌中最常見的類型，甲狀腺乳頭狀癌由柱狀上皮乳頭狀突起組成，主要來源于濾泡上皮異型增生，內可見沙粒樣鈣化及囊性變。在甲狀腺結節中，惡性腫瘤僅占4%～6%[1]，甲狀腺結節的臨床管理主要是排除惡性病變，目前在臨床中對甲狀腺惡性腫瘤的診斷仍然是一個重要挑戰。細針穿刺活檢是一種微創手術，對甲狀腺癌的診斷是一個有效的方法，具有高達93%的靈敏度[2]。然而，細針穿刺活檢對細胞學家的診斷經驗及能力要求較高，以及為了獲得滿意的結果可能需要重復穿刺活檢，因此限制了這一方法的廣泛使用。超聲檢查是診斷甲狀腺癌的主要方法之一，近年來隨著三維超聲、超聲造影和彈性成像等新技術的應用，超聲檢查在甲狀腺癌診斷中顯示出越來越顯著的優勢。現就超聲新技術在鑒別診斷甲狀腺良惡性結節方面的臨床應用價值及局限性進行綜述。

1傳統超聲對甲狀腺癌的診斷

B型超聲和多普勒超聲是診斷甲狀腺結節的首選檢查方法，因為它是一種非侵入性、低成本、精確可重復的檢查，在臨床得到了廣泛的應用。對于經驗豐富的醫師超聲有很高的敏感性，根據結節的可疑特征：低回聲、鈣化、無周邊暈環、內部豐富的血流信號、形態不規則及縱橫比>1的生長模式，進而辨別出惡性甲狀腺結節，尤其是當這些特性同時出現在一個給定的甲狀腺病變中，常規超聲診斷的敏感性很高；但很多良性甲狀腺結節中同時也會出現一種或多種惡性病變的特征，甲狀腺結節誤診率就會增加，令傳統超聲檢查對甲狀腺癌的診斷缺乏特異性[3]。

2三維超聲對甲狀腺癌的診斷

三維超聲成像技術通過獲取和存儲體積參數并進行重組顯示病變的立體三維圖像，可對各個斷層截面進行重建，能立體展現各組織結構的解剖特征和空間關系。Fernandez等[4]利用彩色能量技術進行血管三維重建，顯示血管三維形態、空間分布與走行、腫瘤與血管的空間位置關系等，有助于對良惡性腫瘤進行鑒別。Jang等[5]對15例惡性結節及63例良性結節進行二維和三維圖像的獨立分析研究，結果表明，對甲狀腺惡性腫瘤的診斷三維超聲成像比二維超聲具有更高的敏感性，三維超聲下所測受試者工作特征曲線(the receiver-operating characteristic curve，ROC曲線)下面積值均大于二維超聲。

三維超聲可清晰顯示甲狀腺結節的邊界是否規則、是否存在毛刺、是否對周圍組織造成浸潤、血流的空間走行分布，已被證實是一項有效的實用技術。相比二維超聲成像，三維超聲成像的主要缺陷是成像質量較差[6]。未來可運用三維超聲的薄層光滑表面繪制技術對評價甲狀腺結節邊緣提供更詳盡的信息[7]。

3超聲彈性成像技術對甲狀腺癌的診斷

據報道，甲狀腺惡性腫瘤的硬度是正常組織10倍以上[8]。觸診是臨床診斷甲狀腺病變的基本方法，然而觸診具有一定的主觀性，很容易受結節大小、位置以及檢查者經驗的影響。實時超聲彈性成像，被稱為“電子觸診”，是無創獲取組織硬度信息的一項新技術。

目前用來評價正常組織和甲狀腺病變的硬度主要有以下3種技術[9]:①超聲彈性成像；②聲輻射力脈沖彈性成像；③剪切波彈性成像。

3.1超聲彈性成像超聲彈性成像的基本原理是對待檢組織施加一個內部或者外部的動態或靜態的激勵，根據彈性力學、生物力學等物理規律，被檢組織將會產生一個響應，在位移、應變以及速度的分布上會產生一定差異。利用超聲成像技術及數字信號、圖像處理等方法，能夠估測出組織內部的形變情況，從而間接或直接反映出組織內部的力學屬性即彈性模量等方面的差別。

彈性成像的評價有兩種通用標準：第一是彈性評分的定性評價，第二是應變率的定量評估。甲狀腺結節彈性評分成像是以彩色編碼代表不同組織的彈性大小[10]，結節按硬度大小被定義為0～4分。Ghajarzadeh等[3]對1180個甲狀腺結節(817例良性、363例惡性)進行分析后得出：惡性腫瘤的彈性評分的分界值為2～3分，其平均靈敏度為86%，特異度為66.7%；Ning等[11]研究報道，應變率>4.2預測惡性腫瘤，靈敏度和特異度分別達 81%和83%。Sun等[12]對4468例總共5481個結節進行彈性評分的研究和983例1063個結節進行應變率的研究進行了Meta分析：彈性評分評價甲狀腺結節良惡性的平均靈敏度和特異度分別為0.79和0.77，應變率評價甲狀腺結節平均靈敏度和特異度分別0.85和0.80。證實了超聲彈性成像對甲狀腺結節的鑒別有較高的敏感性和特異性，是一項減少不必要的細針穿刺活檢的實用技術。

但超聲彈性成像鑒別甲狀腺良惡性腫塊方面也存在一定局限性。第一，它必須使用高端超聲檢查設備。第二，超聲彈性成像不適用于較大鈣化和囊性病變的結節。此外，當結節位置不合適(例如在峽部或下極)，由于壓縮力分布不均勻，導致結果可靠性差[13]。第三，超聲彈性成像檢測甲狀腺濾泡癌仍然是一個難題，極易誤診為良性結節。Sun等[12]的Meta分析中，共報道11例濾泡狀癌中10例誤診為良性結節，其原因可能是濾泡癌質地柔軟。因此大多數研究認為，超聲彈性技術目前還不能作為替代灰階超聲來鑒別甲狀腺結節性質，但可在一定程度上提高可疑甲狀腺癌結節的診斷特異性[14 ]。

3.2聲輻射力脈沖(acoustic radiation force impulse，ARFI)彈性成像ARFI的原理是利用調制的聚焦超聲波束在生物彈性組織內短時間(262 ms)施壓以產生橫向聲剪切波，然后用特定的電子系統采集組織內剪切波信號，獲取感興趣區域的剪切波的速度，進而估測病變組織的組織彈性模量變化，包括聲觸診組織成像(virtual touch tissue image,VTI)和聲觸診組織定量(virtual touch tissue quantification,VTQ)技術。ARFI檢測到感興趣區域內的組織位移，并以灰階超聲呈現出來，稱為VTI，以白色和黑色反映組織的硬度，白色代表組織較軟，黑色代表組織較硬，甲狀腺結節的VTI圖像根據灰度級別分為四級[15]。采用ARFI定量測量感興趣區域內的剪切波速度(m/s)，稱為VTQ，能定量反映組織的彈性特征[16]；剪切波速度值越高，反映該組織越硬、彈性越差[17]。Friedrich-Rust等[18]的研究表明，惡性結節的剪切波速明顯高于良性病變，當區分良性和惡性甲狀腺結節的聲脈沖速度截斷值為3.3 m/s，特異度為95%。在另一項研究中，當剪切波截斷值定為2.55 m/s，鑒別甲狀腺結節良惡性的靈敏度為83%、特異度為93%[19]。目前的研究集中在VTI分級、VTI成像下結節面積與B型超聲下結節面積之間的比值(area ratios,AR)、剪切波速度(shear wave velocity,SWV)這三個指標來評估甲狀腺結節的良惡性。Zhang等[20]對107例113個甲狀腺結節進行常規超聲及ARFI彈性成像分析。在病理證實的46(40.71%)個惡性結節(34例乳頭狀癌，濾泡型乳頭狀腺癌10，髓樣癌2例)和67(59.29%)良性結節中(60腺瘤樣增生結節，7例腺瘤)，VTI顯示60例良性結節VTI分級均<Ⅲ級，44個惡性結節≥Ⅲ級，良惡性結節的VTI分級之間的差異有統計學意義(P<0.05)，靈敏度、特異度、準確度分別為95.65%、89.55%、92.04%；使用AR的ROC曲線截斷值診斷惡性結節的靈敏度、特異度、準確度分別為91.30%、86.60%、88.50%。VTQ技術表明惡性結節的SWV明顯高于良性結節的SWV(6.65 m/s比 2.34 m/s，P<0.001)，SWV最佳截斷點為2.9 m/s。該研究表明VTI分級、AR比值和SWV在的甲狀腺良惡性結節之間的差異有統計學意義(P<0.05)，這三種方法都有助于甲狀腺癌的鑒別診斷。

3.3剪切波彈性成像剪切波彈性成像目前在臨床還未得到廣泛應用，但相關的研究成果還是令人鼓舞。剪切波彈性成像技術應用一種超快速成像技術來跟蹤捕獲病變組織的形變，以剪切波實時速度信息反映組織的硬度，以千帕為單位表示組織硬度(0～180 kPa)。彩色編碼的圖像上較硬區域顯示紅色，較軟區域顯示藍色[21]。該技術優點：可獨立應用，不再需要對組織進行壓縮；可重復性好；有定量的參數指標；系統可自動計算出感興趣區域的組織千帕值和彈性指數。在Kim等[22]的回顧性研究中，99個結節(21例乳頭狀甲狀腺癌和78例良性病變)中，SWE平均彈性指數(Emean)，最大彈性指數(Emax)和最小彈性指數(Emin)在乳頭狀甲狀腺癌顯著高于良性結節(P<0.001)，對惡性腫瘤預測的靈敏度和特異度分別為最大彈性指數(65 kPa)：76.1%，64.1%；最小彈性指數(53 kPa)：61.9%，76.1%；平均彈性指數(62 kPa)：66.6%，71.6%。表明聯合使用定量SWE和B超能大幅度提高甲狀腺癌的診斷特異性。如果甲狀腺結節過小或者結節內含巨大鈣化或蛋殼樣鈣化，彈性指數測量的精度可能發生改變[23]。

盡管一些初步的數據表明，剪切波彈性成像在超聲彈性成像中更為精確，但進一步的大樣本研究很有必要[24]。研究表明，靜態彈性不適用于鑒別部分甲狀腺良、惡性結節，如結節性甲狀腺腫或甲狀腺炎，彌漫性甲狀腺疾病等[25]。淋巴細胞浸潤和纖維化等甲狀腺結構的改變，都可能會導致甲狀腺硬度的變化。彈性的估計會由于結節附近的組織硬區存在而改變[26]。這些都是彈性成像在甲狀腺結節的診斷中的局限性。

3.4超聲造影成像近幾年，隨著超聲造影技術的迅速發展，通過血管內超聲造影評價惡性腫瘤的血流灌注特征，被廣泛應用于臨床診斷及研究。超聲造影在甲狀腺腫瘤方面的臨床應用尚處于探索階段。Jiang等[27]對189例患者的213個甲狀腺結節進行研究，患者術前均進行超聲造影。根據病理分型，213個結節包括68例甲狀腺乳頭狀癌，98例結節性甲狀腺腫，和47例濾泡性腺瘤。根據超聲造影時間-強度曲線，對峰值強度從10%～90%的達峰時間進行比較，結果顯示，在結節性甲狀腺腫和濾泡性腺瘤、甲狀腺乳頭狀癌之間，上升時間和峰值時間差異無統計學意義，在峰值強度中差異有統計學意義。研究總結甲狀腺良惡性結節的時間-強度曲線特點：甲狀腺乳頭狀癌的時間-強度曲線主要特點是一個緩慢的信號增強，峰值低于周圍正常甲狀腺組織。結節性甲狀腺腫時間-強度曲線主要表現出快速的信號增強，峰值與周圍正常甲狀腺組織相同。濾泡性腺瘤時間-強度曲線主要特征的快速信號增強，峰值比周圍正常甲狀腺組織高。

4結語

傳統超聲檢查作為甲狀腺癌診斷的基礎，仍具有不可取代的地位，三維超聲、超聲彈性成像及超聲造影作為新的鑒別診斷技術，能提高甲狀腺癌診斷的準確性、敏感性、特異性，同時也可以減少不必要的細針穿刺活檢，具有廣闊的應用及發展前景，但是這些新的超聲診斷技術都具有一定的局限性，還需要不斷的探索和改進。隨著三維超聲、超聲彈性成像及超聲造影技術的應用及發展，超聲新技術對臨床醫師診斷甲狀腺癌會起到更好的指導作用，值得進一步研究拓展。

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Progress of Diagnosis of Thyroid Cancer with New Techniques of UltrasonographyYANNa1,WANGWei-juan2,ZHUANGLei2.(1.GraduateSchoolofXinjiangMedicalCollege,Urumqi830000,China; 2.DepartmentofUltrasonography,UrumqiGeneralHospitalofLanzhouMilitaryCommand,Urumqi830000,China)

Abstract:Differential diagnosis of thyroid cancer from benign lesions is still a challenge to imaging doctors with the increasing incidence of thyroid nodules.Ultrasonography has become one of the important noninvasive diagnostic methods to evaluate patients with thyroid nodules with high sensitivity,though they lack specificity in differentiating benign from malignant nodules.With the rapid development of new technologies such as three-dimensional ultrasound,ultrasonic elastography and contrast-enhanced ultrasound,the diagnostic specificity of thyroid cancer has increased to a higher level.

Key words:Thyroid cancer； Three-dimensional sonography； Ultrasonic elastography； Contrast-enhanced ultrasound

收稿日期：2015-01-27修回日期： 2015-05-30編輯：相丹峰

doi：10.3969/j.issn.1006-2084.2015.20.041

中圖分類號：R730.41

文獻標識碼：A

文章編號：1006-2084(2015)20-3756-03