超聲新技術評價甲狀腺結節性質的研究進展*

劉麗敏綜述，沈嚴嚴審校（南華大學附屬南華醫院超聲科，湖南衡陽421000）

超聲新技術評價甲狀腺結節性質的研究進展*

劉麗敏綜述，沈嚴嚴△審校（南華大學附屬南華醫院超聲科，湖南衡陽421000）

甲狀腺結節；超聲檢查，多普勒；彈性成像技術；三維超聲；超聲造影；綜述

甲狀腺結節是一種很常見的疾病，據文獻報道，18～65歲人群中甲狀腺結節的患病率為33%，超過65歲的患病率為50%［1-2］。盡管甲狀腺結節以良性結節居多，但甲狀腺惡性結節的患病率仍為5%～15%［3］。隨著超聲技術的發展，甲狀腺結節的檢出率越來越高。

超聲檢查在甲狀腺結節性質評估中的地位逐漸提高，主要由于其不僅是一種非侵入性檢查方法，還比CT、磁共振成像（MRI）檢測能提供更多的疾病信息［4］。超聲檢查可通過甲狀腺的內部回聲和血流分析初步推斷彌漫性甲狀腺腫與甲狀腺功能亢進（甲亢）的原因［5］。甲狀腺超聲新技術包括三維超聲成像、超聲造影和彈性成像等。三維超聲成像和超聲造影能更準確地顯示血管結構，彈性成像能客觀評價組織的硬度。超聲新技術可為甲狀腺干預措施提供有效而詳細的信息，雖然超聲新技術評估甲狀腺結節性質已達到一定程度，但其仍然在不斷地發展中。本文就超聲新技術在評估甲狀腺結節性質中的優勢作一綜述。

1　三維超聲成像

隨著超聲技術的發展，人們對甲狀腺比以往有了更多的了解，并且可以通過超聲來描述病變的結構特征。三維超聲成像為甲狀腺結節的研究增加了一種新的方法，對評估甲狀腺結節的價值逐步得到認可。雖然三維超聲目前還未被廣泛應用于頸部，但是最新進展表明，其在甲狀腺成像方面的應用是一個重要的研究方向。由于近年來計算機技術和掃描技術的快速發展，三維超聲的優勢越來越明顯，其是一種實用且重復性好的評價甲狀腺結節的方法，能夠通過甲狀腺結節的回聲、形態、邊界、是否有鈣化或微鈣化、血管顯影情況等精確地評價甲狀腺結節的形態學表現。三維超聲圖像采集和分析的時間是分開的，不用同時進行，可以節省檢查時間。

一項91例甲狀腺結節的前瞻性研究顯示，在檢測甲狀腺結節形態、邊界等具體特征方面，三維超聲觀察者之間的一致性較二維超聲高，雖然觀察者之間意見仍然不完全一致，但觀察者可離線審查靜態三維圖像，能夠提高對可疑惡性結節評價的一致性［6］。越來越多的指南均根據惡性風險來進行標準化分級［7］（相對于有經驗的個人主觀評價），這些標準化分級能夠提高觀察者之間的一致性。

Slapa等［8］在對71例甲狀腺結節的回顧性研究中，利用三維超聲通過采用多平面重建（multiplanar reformatted，MPR）圖像分析和薄層容積再現技術進行數據分析，為臨床診斷提供了有價值的參考。MPR數據發現，輪廓不清的3D結節邊界與惡性腫瘤也描繪了2種新的、獨立的惡性腫瘤三維預測因子：冠狀面的分葉狀結節和中央三維血管的改變。薄片體繪制算法創建圖像這種新的后處理方法與現有的2D技術比較，其顯示的物質表面光滑，具有對比度高、噪聲低的優勢。將重點從實時圖像讀取轉移到容積的后續處理及多平面觀察，這也潛在地提供了更詳細的數據分析。在一項關于20個甲狀腺結節的三維高分辨率超聲數據的計算機輔助診斷（computer-aided diagnostics，CAD）軟件程序的研究中，發現CAD檢測不僅能夠識別特定的3D結構特征并準確鑒別甲狀腺良惡性結節，還能創建自動化的惡性風險分層（甲狀腺惡性指數）［9］。對于大部分的甲狀腺成像而言，這種方法代表著一種實踐模式的轉變，客觀準確的數據能夠更有利于潛在體現出操作者的技能和經驗。三維超聲的主要局限性是與二維超聲相比，其重建的圖像質量仍有待提高，因為從體積數據獲得的重建平面與三維超聲直接獲得的二維平面比較，重建平面在分辨率上尚有不足［10］。

2　超聲造影

超聲造影是一種能夠實時動態觀察甲狀腺結節增強模式的新技術，因此，其能提供比傳統超聲更多的關于甲狀腺結節性質的信息。以往的研究表明，超聲造影可用于鑒別甲狀腺良惡性結節［11］。Nemec等［12］對42例甲狀腺良惡性結節（其中良性結節占73.8%，惡性結節占26.2%）患者的調查發現，良性結節與惡性結節的強化有明顯差異，超聲造影顯示的靈敏度為76.9%，特異度為84.8%，準確度為82.6%。Hornung等［13］認為，超聲造影是一種檢測甲狀腺癌微血管病變高度敏感的方法。Zhang等［14］研究表明，超聲造影在良惡性病變的強化模式中有差別，環狀增強預示著良性病變，而非均勻增強則預示著惡性病變。在以后研究中將這些表現與良性病變表現進行比較，將使超聲造影成為術前評估可疑甲狀腺結節的常規診斷方法提供幫助。

腫瘤是典型的血管依賴性病變。近年來，彩色多普勒超聲和能量多普勒超聲是檢測腫瘤血管最常用的方法。通過多普勒超聲可以顯示較大的血管，但低流速的微血管卻未見顯示。通過低能量聲發射和脈沖諧波成像技術，可以清晰地顯示腫瘤的微血管灌注情況。超聲微泡造影劑的主要成分為六氟化硫，用來穩定微泡的超聲增強對比劑。超聲微泡造影劑可對甲狀腺良、惡性結節進行定量分析，也是評估甲狀腺結節的一種重要手段。Bartolotta等［15］利用超聲微泡造影劑對甲狀腺結節進行對比增強時發現，甲狀腺結節的強化模式與病變大小密切相關，直徑小于1 cm的甲狀腺惡性結節沒有明顯強化；直徑在1～2 cm的甲狀腺惡性結節表現為輕度強化；直徑大于2 cm的甲狀腺惡性結節表現為明顯強化。Zheng等［16］報道，在對35個甲狀腺惡性結節進行超聲造影時呈現出3種增強模式，即：（1）23個病灶由邊緣向中心強化，但中心部分未見造影劑充填；（2）5個病灶規則均勻強化；（3）7個病灶不規則均勻強化。雖然甲狀腺癌的病理切片顯示癌組織血竇的數量要高于良性病灶，但是甲狀腺惡性結節不如良性結節強化明顯，這可能是由于以下3個方面的原因：（1）雖然癌變組織中有大量的新生血管，但其惡性侵襲性生長會破壞大量的血管等組織結構，從而導致壞死血管超過了新生血管；（2）微血栓可能存在于惡性病變中，導致血管狹窄或閉塞；（3）大多數惡性血管效能低，即并非所有的腫瘤血管均處于開放和有功能狀態，對比增強程度不僅取決于血管的數量、形狀等，還取決于腫瘤血管的有效性［17］。甲狀腺癌組織中血管病變較復雜，一般情況下，根據血管分布不同，惡性病變的新生血管分為外周和中央區。病灶周邊的血管相對密集，腫瘤容易浸潤，這可能是導致強化模糊和不均勻的原因。中央區的血管相對稀疏，容易發生不完全性或完全性壞死，整個病變的新生血管是非均勻、復雜分布的，這可能是導致不完全和不均勻強化的原因。

超聲造影鑒別甲狀腺良、惡性結節也有其局限性。首先，甲狀腺結節實時超聲造影灌注迅速而短暫，在此過程中難以完全確定病變的對比增強模式。其次，Yuan等［17］研究表明，惡性結節與良性甲狀腺結節的對比度增強模式可能有重疊，良性結節的一些對比度增強模式呈不均勻強化（14.63%）、不完全強化（9.76%）、模糊（19.51%）及不規則（12.20%）的惡性模式，通過回顧性分析這些良性結節，其病理結果為結節性甲狀腺腫。其原因可能是由于疾病發展的階段不同，以及結節各個部分增生與退化的不平衡，不同時期結節性增生的血管特征也不同。

3　超聲彈性成像

超聲彈性成像是一種以超聲波為基礎評估臨床上組織的生物力學特性的一種技術。超聲彈性成像主要分為3種類型：應變彈性成像、聲脈沖輻射力和剪切波彈性成像。應變超聲彈性成像是超聲彈性成像最廣泛使用和最先被運用于臨床的類型。應變彈性成像的原理是組織受壓時軟的部分比硬的部分容易發生形變［18］。其彌補了二維灰階超聲不能反映組織硬度的不足。根據分辨變形組織和顯示變形方式所使用的不同方法，應變超聲彈性成像技術能夠通過定性和半定量來評估結節的彈性，定性評價代表每個位置的組織應變量［19］。彩色編碼取決于系統，通常應用藍色代表硬組織（最低彈性應變或無應變），紅色代表軟組織（最大的彈性應變），綠色或橙色代表中間的硬度。應變率是一種半定量測量方法，是感興趣區域和參考組織中同樣區域產生的形變比值［20］。應變率用來對比同一圖像內2個不同區域的硬度及形變：在屏幕上手動選定2個感興趣區域，一個區域是在目的病灶中，另一個是參照的正常甲狀腺，通過實時超聲機械分析法計算其應變率［21］。

甲狀腺結節的定性超聲彈性成像評分系統主要是由Asteria等［22］和Rago等［23］制定的。Rago等［23］的應變超聲彈性成像評分規則建立于Ueno和Itoh乳腺應變超聲彈性成像研究的基礎上，結節的評分規則為1～5分［24］。前3分提示結節為良性，4分和5分提示為可疑惡性結節［25］。一項包括92例單發結節的研究中使用Rago標準預測甲狀腺惡性腫瘤的靈敏度為97.0%，特異度為100.0%［23］。Rubaltelli等［26］將Asteria評分法改良后再次用于甲狀腺結節和頸部淋巴結，并將Asteria評分為3分的模式再分為3a和3b，即1分：整個結節區域都有彈性；2分：實時檢查過程中，在非彈性區域中，由于其多變的外觀，這些結構似乎有很大的彈性；3分：大彈性區恒定存在于這些結構的周圍（模式3a）或中心（模式3b）；4分：整個結節都顯示滯彈性。目前將病變為1分或2分歸類為良性，3分和4分則表示可疑惡性腫瘤［25］。有研究顯示，使用Asteria評分標準，在86個結節中的靈敏度和特異度分別為94.1%和81.0%［22］。

Trimboli等［27］在對498例甲狀腺結節患者進行前瞻性評估的基礎上，將超聲特征與應變彈性成像相結合，其靈敏度為97.0%，陰性預測值為97.0%，而單獨的超聲檢查僅有85.0%的靈敏度和91.0%的陰性預測值。研究者認為，通過結合應變彈性成像，超聲發現惡性結節的靈敏度顯著增加。應變彈性成像被認為在診斷甲狀腺實性小結節（最大直徑小于10 mm）方面很有發展前景［28］。

然而，彈性成像仍具有一定的局限性。首先，在技術方面，各種形式的應變彈性成像仍是一個依賴檢測者的方法。不同超聲操作人員施加的壓力難以規范，而且由于壓縮的幅度和速度的變化導致的應變差異也難以避免。另一個技術限制是缺乏對技術應用、量度類型、臨界值、彩色編碼的標準化［27］。其次，在結節自身方面，結節內的纖維化可以成為彈性成像的一個混雜因素。許多對肝應變彈性成像的研究已經證明，硬度和纖維化程度相關［29］。纖維化可能是良性和惡性結節的共同特征，因此可能是一個具有誤導性的因素。

4　小　結

三維超聲是一種實用且重復性好的評價甲狀腺結節的方法，能夠通過甲狀腺結節的回聲、形態、邊界、是否有鈣化或微鈣化、血管顯影情況等精確、全面、客觀地評價甲狀腺結節的形態學表現。超聲增強造影在甲狀腺良惡性結節的強化程度、強化的均勻性及完全性、強化病灶的邊界及形態等方面有著明顯優勢，尤其是對于孤立性甲狀腺結節的鑒別診斷。彈性成像可以提高甲狀腺惡性腫瘤檢測的準確率。超聲造影、彈性成像和三維超聲3種超聲新技術在鑒別甲狀腺結節良、惡性中的運用已日趨成熟，并且三者可以聯合使用，展示其各自的優點，彌補不足，能夠為甲狀腺疾病的診斷提供更敏感、更準確的信息，具有更廣闊的應用前景。

［1］Reiners C，Wegscheider K，Schicha H，et al.Prevalence of thyroid disorders in the working population of Germany：ultrasonography screening in 96，278 unselected employees［J］.Thyroid，2004，14（11）：926-932.

［2］Brander A，Viikinkoski P，Nickels J，et al.Thyroid gland：US screening in a random adult population［J］.Radiology，1991，181（3）：683-687.

［3］Tunbridge WM，Evered DC，Hall R，et al.The spectrum of thyroid disease in a community：the Whickham survey［J］.Clin Endocrinol：Oxf，1997，7（6）：481-493.

［4］Yamamoto H，Kitaoka M.Thyroid ultrasonography——considerations and progress in routine diagnostic examinations［J］.Rinsho Byori，2014，62（1）：67-74.

［5］Bastin S，Bolland MJ，Croxson MS.Role of ultrasound in the assessment of nodular thyroid disease［J］.J Med Imaging Radiat Oncol，2009，53（2）：177-187.

［6］Jang M，Kim SM，Lyou CY，et al.Differentiating benign from malignant thyroid nodules：comparison of 2-and 3-dimensional sonography［J］.J Ultrasound Med，2012，31（2）：197-204.

［7］Kwak JY，Han KH，Yoon JH，et al.Thyroid imaging reporting and data system for US features of nodules：a step in establishing better stratification of cancer risk［J］.Radiology，2011，260（3）：892-899.

［8］Slapa RZ，Jakubowski WS，Slowinska-Srzednicka J，et al.Advantages and disadvantages of 3D ultrasound of thyroid nodules including thin slice volume rendering［J］.Thyroid Res，2011，4（1）：1.

［9］Acharya UR，Vinitha Sree S，Krishnan MM，et al.Non-invasive automated 3D thyroid lesion classification in ultrasound：a class of ThyroScan systems［J］.Ultrasonics，2012，52（4）：508-520

［10］Nelson TR，Pretorius DH，Lev-Toaff A，et al.Feasibility of performing a virtual patient examination using three-dimensional ultrasonographic data acquired at remote locations［J］.J Ultrasound Med，2001，20（9）：941-952.

［11］Zhao RN，Zhang B，Yang X，et al.Diagnostic value of contrast-enhanced ultrasound of thyroid nodules coexisting with hashimoto′s thyroiditis［J］. Zhongguo Yi Xue Ke Xue Yuan Xue Bao，2015，37（1）：66-70.

［12］Nemec U，Nemec SF，Novotny C，et al.Quantitative evaluation of contrastenhanced ultrasound after intravenous administration of a microbubble contrast agent for differentiation of benign and malignant thyroid nodules：Assessment of diagnostic accuracy［J］.Eur Radiol，2012，22（6）：1357-1365.

［13］Hornung M，Jung EM，Georgieva M，et al.Detection of microvascularization of thyroid carcinomas using linear high resolution contrast enhanced ultrasonography（CEUS）［J］.Clin Hemorheol Microcirc，2012，52（2/3/4）：197-203.

［14］Zhang B，Jiang YX，Liu JB，et al.Utility of contrastenhanced ultrasound for evaluation of thyroid nodules［J］.Thyroid，2010，20（1）：51-57.

［15］Bartolotta TV，Midiri M，Galia M，et al.Qualitative and quantitative evaluation of solitary thyroid nodules with contrast-enhanced ultrasound：initial results［J］.Eur Radiol，2006，16（10）：2234-2241.

［16］Zheng XJ，Zhang YK，Zhao CY，et al.Enhancement pattern of thyroid carcinoma with contrast-enhanced ultrasound［J］.Zhonghua Yi Xue Za Zhi，2010，90（1）：42-45.

［17］Yuan Z，Quan J，Jian C，et al.Contrast-enhanced ultrasound in the diagnosis of solitary thyroid nodules［J］.J Cancer Res Ther，2015，11（1）：41-45.

［18］Garra BS.Elastography：current status，future prospects，and making it work for you［J］.Ultrasound Q，2011，27（3）：177-186.

［19］Ophir J，Céspedes I，Ponnekanti H，et al.Elastography：a quantitative method for imaging the elasticity of biological tissues［J］.Ultrason Imaging，1991，13（2）：111-134.

［20］Ding J，Cheng HD，Huang J，et al.An improved quantitative measurement for thyroid cancer detection based on elastography［J］.Eur J Radiol，2012，81（4）：800-805.

［21］Lim DJ，Luo S，Kim MH，et al.Interobserver agreement and intraobserver reproducibility in thyroid ultrasound elastography［J］.Am J Roentgenol，2012，198（4）：896-901.

［22］Asteria C，Giovanardi A，Pizzocaro A，et al.US-elastography in the differential diagnosis of benign and malignant thyroid nodules［J］.Thyroid，2008，18（5）：523-531.

［23］Rago T，Santini F，Scutari M，et al.Elastography：new developments in ultrasound for predicting malignancy in thyroid nodules［J］.J Clin Endocrinol Metab，2007，92（8）：2917-2922.

［24］Bamber J，Cosgrove D，Dietrich CF，et al.EFSUMB guidelines and recommendations on the clinical use of ultrasound elastography.Part 1：basic principles and technology［J］.Ultraschall Med，2013，34（2）：169-184.

［25］Rubaltelli L，Corradin S，Dorigo A，et al.Differential diagnosis of benign and malignant thyroid nodules at elastosonography［J］.Ultraschall Med，2009，30（2）：175-179.

［26］Rubaltelli L，Stramare R，Tregnaghi A，et al.The role of sonoelastography in the differential diagnosis of neck nodules［J］.J Ultrasound，2009，12（3）：93-100.

［27］Trimboli P，Guglielmi R，Monti S，et al.Ultrasound sensitivity for thyroid malignancy is increased by real-time elastography：a prospective multicenter study［J］.J Clin Endocrinol Metabol，2012，97（12）：4524-4530.

［28］Wang Y，Dan HJ，Dan HY，et al.Differential diagnosis of small single solid thyroid nodules using real-time ultrasound elastography［J］.J Int Med Res，2010，38（2）：466-472.

［29］Suh CH，Kim SY，Kim KW，et al.Determination of normal hepatic elasticity by using real-time shear-wave elastography［J］.Radiology，2014，271 （3）：895-900.

10.3969/j.issn.1009-5519.2016.01.024

A

1009-5519（2016）01-0072-03

南華大學研究生科研創新項目（2015XCX49）。

△，E-mail：897418569@qq.com。

（2015-10-10）