超聲彈性成像技術在甲狀腺結節診斷中的研究進展

李春寶 馬忠武 朱小敏 孫茂盛

超聲彈性成像技術在甲狀腺結節診斷中的研究進展

李春寶 馬忠武 朱小敏 孫茂盛

甲狀腺結節在臨床上較常見。流行病學研究顯示，在世界碘充足地區，約1%男性和5%的女性患有甲狀腺結節［1］，而在碘缺乏地區，患病比例可能會更高。臨床上惡性甲狀腺結節僅占所有甲狀腺結節較小比例［2-3］。研究顯示，Ⅰ期甲狀腺癌的5年生存率達到100%［4］。針吸細胞活檢對于惡性甲狀腺結節診斷敏感性達90%，但其易受所取組織的影響，且其為有創性檢查，臨床上應用有一定的限制。超聲彈性成像技術可以根據不同組織間的硬度差異鑒別甲狀腺結節良惡性，提高鑒別診斷，從而減少不必要的針吸細胞活檢和手術探查［5］?，F階段用于甲狀腺結節診斷的超聲彈性成像技術主要包括非定量或半定量技術（應變彈性成像）、定量技術（剪切波彈性成像）以及聲輻射脈沖力彈性成像。

1 應變彈性成像

應變彈性成像技術是利用探頭對感興趣區施加壓力從而產生彩色編碼的彈性圖像及病灶與周圍正常組織的應變率（strain ratio），然后對彈性成像圖像進行分析。常用的分析方法包括彈性成像應變率比值測定法和彈性評分法。彈性成像應變率比值測定法：以紅色至藍色表示病灶區組織由軟到硬的程度。5分：病變區完全為藍色覆蓋，且病變周圍的組織也為藍色；4分：病變區完全為藍色覆蓋；3分：病變區以藍色為主，周邊見部分綠色；2分：病變區內藍綠混雜，呈馬賽克狀；1分：病變區與周圍組織完全為綠色覆蓋。診斷標準以3～5分為高度惡性預測值［6］。彈性評分法：將甲狀腺病灶由軟到硬分為：0級：整個結節均有彈性，且結節變形顯著；Ⅰ級：結節大部分有彈性，且病灶部分變形；Ⅱ級：僅結節周邊有彈性，且病灶無變形；Ⅲ級：結節內無彈性，且病灶區域無彈性；Ⅳ級：結節及周邊組織均無彈性，病灶及周邊組織均無明顯變形。臨床上以≤Ⅱ級診斷為良性病灶，≥Ⅲ級診斷為惡性病灶。

應變彈性成像早在2005年已應用于臨床上甲狀腺結節的評估，Lyshchik A等［7］利用應變彈性成像對31名患者的52個甲狀腺結節進行研究，結果發現，硬度指數值＞4是判斷惡性甲狀腺結節的最穩定的獨立預測指標，這一標準下，應變彈性成像的診斷特異性和敏感性分別為96%和82%。Sun等［8］對31個關于應變超聲彈性成像診斷甲狀腺結節效能的研究進行meta分析，結果發現4468名患者中5481個甲狀腺結節，彈性評分診斷惡性結節的總體敏感性和特異性分別為0.79（95%可信區間，0.77～0.81）和0.77（95%可信區間，0.76～0.79）；983名患者中1036個甲狀腺結節，惡性結節的應變率比值測定法的總體診斷敏感性和特異性分別為0.85（95%可信區間，0.8～0.89）和0.80（95%可信區間，0.77～0.83）。應變率比值測定法的診斷敏感性和特異性稍高于彈性評分，但差異無統計學意義［9-10］。因此，應變彈性成像技術在鑒別良惡性結節方面具有很好的診斷效能，能夠減少不必要的針吸細胞活檢。

2 剪切波彈性成像

剪切波彈性成像技術利用探頭對組織施加聲輻射，使之發生微米級位移，從而產生低頻剪切波（～50HZ）。剪切波在不同組織中的傳播速度不同，由于組織的楊氏模量與剪切波速率（Shear wave velocity）相關，因此可以通過剪切波的速度計算得出組織楊氏模量值。剪切波速率比（Shear wave velocity ratio）是指病灶組織內與周圍正常組織內剪切波傳播速率的比值。

剪切波彈性成像技術對甲狀腺良惡性結節的鑒別診斷具有重要意義。其可以基于剪切波速度或剪切波速度比等參數，對甲狀腺結節進行診斷。Friedrich-Rust M等［11］對55名患者的60個甲狀腺結節進行研究，結果發現，甲狀腺內整體平均剪切波速率范圍為0.5～4.9m/s，甲狀腺正常組織內、良性結節內、惡性結節內平均剪切波速率范圍分別為1.98m/s（1.2～3.63m/s）、2.02m/s（0.92～3.97m/s）、4.3m/s（2.40～4.50m/ s），剪切波彈性成像在鑒別診斷甲狀腺良惡性的特異性為91%～95%。Zhang YF等［12］研究結果顯示：當剪切波速度的截止區間為2.55～2.87m/s，對應的敏感性區間和特異性區間是65.9%～96.8%和66.7%～96.0%；當剪切波速度比的截止區間為1.32～1.59，對應的敏感性區間和特異性區間是91.9%～93.6%和 75.0%～81.7%，剪切波速度參數的觀察者自身和觀察者間相關系數分別為0.90和0.86。此外，也可以通過測量出的楊氏模量值來鑒別診斷甲狀腺良惡性。Sebag等［13］利用剪切波彈性成像對146個甲狀腺結節的楊氏模量值進行測量，結果發現當楊氏模量最大值為65Kpa時，診斷靈敏度和特異度分比為85.2%和93.9%。

3 聲脈沖輻射力彈性成像

聲脈沖輻射力彈性成像利用探頭向感興趣區發射聲脈沖，使組織縱向上產生瞬時位移，橫向上產生剪切波，而位移的大小和剪切波速率與組織彈性呈現相關性，因此可以評價組織的彈性。聲脈沖輻射力彈性成像技術的彈性圖像是在二維成像圖的基礎上，經過彩色編碼后形成。較軟組織呈黑色，較硬組織呈白色，這與剪切波彈性成像圖像的紅藍色不同。此外，聲脈沖輻射力彈性成像技術測量的剪切波速率，需要進一步計算才能得到相應組織的楊氏模量，而剪切波彈性成像技術可以直接測量楊氏模量值。聲脈沖輻射力彈性成像分為虛擬觸診組織成像（VTI）技術和虛擬觸診組織量化（VTQ）技術。VTI技術通過感興趣區組織縱向位移大小，獲得反映組織硬度灰階圖，灰度越大，提示組織硬度越大，彈性越差；VTQ技術通過計算感興趣區組織橫向產生的剪切波速率，反映組織硬度，剪切波速率越高，提示組織越硬，彈性越差。Gu J等［14］研究發現，當標準虛擬觸診組織量化值為2.555m/s時，其鑒別診斷甲狀腺良惡性結節的敏感性、特異性、陽性預測值、陰性預測值和診斷符合率分別為86.36%、93.42%、79.17%、95.95%和91.84%。其他類似研究結果同樣發現，聲脈沖輻射力彈性成像在鑒別診斷甲狀腺良惡性結節中的敏感性為71.6%～87.0%，特異性為83.4%～95.8%［15］。此外，Zhang YF等［12］對142例患者173個甲狀腺結節研究發現，傳統彈性成像技術鑒別診斷甲狀腺結節的敏感性、特異性、準確性、陽性預測值和陰性預測值分別為65.9%、66.7%、66.5%、40.3%和85.1%，而VTQ技術鑒別診斷的敏感性、特異性、準確性、陽性預測值和陰性預測值分別為63.6%～75%、82.2%～88.4%、80.3%～82.1%、58.9%～65.1%和87.7%～90.5%。VTQ技術的診斷效能優于傳統彈性成像技術，包括應變彈性成像技術和剪切波彈性成像技術，且VTQ技術對于＞20mm的甲狀腺結節的診斷價值最高，而在≤10mm甲狀腺結節診斷中的價值最低［16］。此外，VTQ技術也可以通過計算出的楊氏模量值來鑒別診斷甲狀腺結節。據相關研究報道，當平均甲狀腺結節楊氏模量值的截止區間為34.5-65kPa時，其鑒別診斷出惡性結節的敏感性和特異性分別為76.9%～90.3%和64.1%～93.9%［17］。

4 存在不足

超聲彈性成像能夠無創提供組織硬度信息，彌補傳統超聲的不足，但同樣存在一些局限性：診斷結果易受操作者的經驗和主觀判斷的影響；對于＞2cm的病灶，由于探頭加壓時受力不均，病灶周邊也缺少正常組織作對比，彈性成像效果較差；VTQ一般只能準確測量出深度＜5.5cm的剪切波速率。易受病灶位置的影響，如對于靠近甲狀腺后被膜的結節，由于其前方甲狀腺及軟組織的作用緩沖，使之受壓后形變量減少，易誤診為惡性；頸動脈搏動和氣管呼吸運動也會影響成像及所測值；對于結節內或周圍含有較多鈣化、出血機化及炎性纖維化時，會對病灶的彈性模量值產生影響，也可能造成誤診。

5 展望

綜上所述，超聲彈性成像技術已日趨成熟。應變彈性成像聯合二維超聲有助于甲狀腺結節的鑒別診斷；剪切波彈性成像技術操作簡單，可重復性好，且可以通過測量結節的楊氏模量值，客觀的顯示結節內部成分的硬度；聲脈沖輻射力彈性成像中的VTQ技術可以為結節的鑒別診斷提供定量診斷依據。這些技術的發展進一步拓展超聲診斷的空間，為甲狀腺疾病提供一個更為客觀的診斷方法，具有廣闊的臨床應用前景。

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314000 武警浙江省總隊嘉興醫院特檢科