新型定量剪切波彈性成像診斷甲狀腺結節

高微微，李小龍，王 丹，劉博姬，伯小皖，徐輝雄

1. 同濟大學附屬第十人民醫院超聲醫學科，同濟大學醫學院超聲醫學研究所，上海200072 2. 上海市嘉定區中心醫院，上海201800

新型定量剪切波彈性成像診斷甲狀腺結節

高微微1,2，李小龍1，王 丹1，劉博姬1，伯小皖1，徐輝雄1

1. 同濟大學附屬第十人民醫院超聲醫學科，同濟大學醫學院超聲醫學研究所，上海200072 2. 上海市嘉定區中心醫院，上海201800

目的：探討一種新型剪切波彈性成像（SWE）技術對甲狀腺結節的鑒別診斷價值。方法：回顧性分析 2015年 1至 11 月同濟大學附屬第十人民醫院超聲醫學科經手術病理證實的 162 例患者共 162 個甲狀腺結節的常規超聲及 SWE資料。結節根據其最大徑分為三個亞組：＜10 mm、10-20 mm、＞20 mm=三組。測量結節內部剪切波速度（SWV），包括：最大值（SWV-max）、最小值（SWV-min）、平均值（SWV-mean）。結果：162個甲狀腺結節中，病理證實良性結節93個，惡性結節69個。所有亞組中，惡性結節的SWV-max、SWV-min、SWV-mean均高于良性組（P＜0.05）。根據受試者操作特征曲線下面積 AUC，SWV 測值中以SWV-mean的診斷效能相對最佳。各亞組的SWV-mean值診斷良惡性結節的截斷值、敏感度、特異度、AUC分別為：1）＜10mm：2.70 m/s、65.4%、87.0%、0.773（95%CI：0.631,0.881）；2）10-20 mm：2.99 m/s、82.1%、70.0%、0.790（95%CI：0.675,0.879）；3）＞20mm：2.65m/s、78.6%、87.5%、0.855（95%CI：0716,0.943）。比較不同大小亞組的AUC，差異無統計學意義（P均＞0.05）。結論：該SWE技術對于不同大小的甲狀腺結節均有較好的診斷效能。

診斷價值，剪切波彈性成像，甲狀腺結節，大小

甲狀腺癌是最常見的內分泌惡性腫瘤，近年來其發病率在全球范圍內快速增長，已成為全球關注的嚴重公共健康問題[1-3]。有研究表明，經觸診檢查甲狀腺結節的發病率達5%，經超聲檢查為35%，而經尸檢可達65%[4]。盡管甲狀腺結節的發病率很高，但是其中惡性的甲狀腺癌僅占5%-15%[5]。術前對甲狀腺良惡性結節進行鑒別，對選擇手術方式及避免不必要的手術尤為重要。目前，高頻超聲已經廣泛應用于臨床，醫師可以根據超聲圖像觀察結節的大小、數目、內部回聲、形態、邊緣、血流、與被膜的關系及淋巴結轉移情況，有效的對甲狀腺結節進行分類及惡性風險評估。但是它的鑒別能力受醫師的主觀因素影響較大，對于鑒別良惡性結節的標準有待統一[6,7]。近年來，一種新型的剪切波彈性成像技術，聲觸診組織成像與定量(shear wave elastography，SWE)技術已證實同時對結節進行定性 和定量分析，具有較好的診斷價值。本研究旨在探討該SWE不同參數診斷在甲狀腺結節的應用價值[8-9]。

1 資料與方法

1.1 研究對象

回顧性分析2015年1月至2015年11月經該SWE檢查的162例共162個甲狀腺結節。男32例，女130例，年齡23～76歲，平均(50.8 ± 10.6)歲。結節入選標準：(1)實性或以實性為主的結節(囊性成分＜25%)；(2)直徑≥5 mm。(3)所有病例均經手術病理證實。排除標準：(1)純囊性結節；(2)之前做過手術或有過其他治療。結節最 大徑5.0～58.0 mm，平均(17.3±10.6) mm。其中良性結節平均直徑(18.4±11.3) mm，惡性結節平均直徑(15.8±9.5) mm(P＝0.119)。結節位于甲狀腺左葉67個、右葉82 個、峽部13個。對于多結節患者僅選取一個最大結節或最可疑結節。依據結節的最大徑，將所有結節分為＜10 mm、10-20 mm及＞20 mm三個亞組。(見表1)

表1 患者及甲狀腺結節的基本資料

1.2 儀器與操作方法

1.2.1 儀器

常規超聲檢查及SWE檢查均采用德國西門子ACUSON S3000 超聲成像儀，配有SWE超聲彈性成像技術。探頭頻率4～9 MHz。

1.2.2 操作方法

患者取舒適仰臥位，頭部稍后仰，先行常規超聲及彩色多普勒超聲檢查，常規行縱、橫切面掃查，觀察并記錄甲狀腺結節的部位、大小、形態、邊界、內部回聲及血流狀況。常規超聲確認目標結節后，選取結節的最大長軸切面，確認圖像清晰，囑患者屏住 呼吸并進行圖像采集。隨后依次顯示SWE的剪切波質量模式 圖和速度模式圖，在質量模式下可清晰顯示以彩色編碼的剪切波彈 性成像質量分布圖，質量由高到低顏色分別為：綠色→黃色→紅 色。然后切換至速度模式，在速度模式下可顯示以彩色編碼的SWV二維分布圖，SWV值由高至低分別表示為紅色→黃色→ 綠色→藍色。在速度模式中，將感興趣區(region of interest， ROI)置于目標結節內剪切波彈性成像質量高的區域，同時盡量避開結節中的鈣化和囊性部分。通常結節內選擇5～8個ROI(包括速度最高和最低的區域各1個，其余隨機放置)，ROI固定為2 mm×2 mm(見圖1、2)。記錄SWV最大值、最小 值、平均值，單位為m/ s。

1.3 統計學方法

本研究采用 SPSS 22. 0 統計學軟件進行分析，符 合正態分布的計量資料以表示，兩組間比較采用獨 立樣本t檢驗；計數資料的分析采用χ2檢驗；診斷方法之間靈敏度、特異度、正確率的比較采用 McNemar檢驗；繪制受試者工作特征(ROC)曲線確定SWV最佳診斷界值，采用Z檢驗比較不同大小亞組及各SWV之間ROC曲線下面積(AUC)。P＜0.05認為差異有統計學意義。

圖1 甲狀腺乳頭狀癌

圖2 結節性甲狀腺腫

2 結 果

2.1 手術病理結果

本研究共162個結節經過手術病理證實，其中良性結節93個、惡性結節69個。具體病理分型為：(1)良性結節：結節性甲狀腺腫45個(27.8%)、慢性彌漫性淋巴細胞性甲狀腺炎47個(29.0%)、甲狀腺濾泡性腺瘤1個(0.6%)；(2)惡性結節：甲狀腺乳頭狀癌68個(42.0 %)、甲狀腺髓樣癌1個(0.6%)。

2.2 不同大小亞組的良惡性結節的SWV-max、SWV-min、SWV-mean測量結果

各不同大小亞組下，甲狀腺惡結節的SWV值(SWV-max、SWV-min、SWV-mean)均高于良性結節，差異均具 有統計學意義，P＜0.05。(見表2、圖1及圖2)。

2.3 不同大小亞組的甲狀腺結節的 ROC 曲線分析(表3)：

2.3.1 各大小亞組組內ROC 曲線分析：

(1)＜10mm組：甲狀腺結節中SWV-max、SWV-min、SWV-mean的曲線下面積AUC分別是0.742(95%CI：0.597,0.856)、0.773(95%CI：0.631，0.881)、0.773(95%CI：0.631,0.881)，以結節內SWV-mean的診斷效能相對最佳，其診斷截斷值為2.70 m/s。SWV-mean的敏感度、特異度及Youden指數分別為65.4%、87.0%和0.523。

(2)10-20mm組：甲狀腺結節中SWV-max、SWV-min、SWV-mean的曲線下面積AUC分別是0.773(95%CI：0.655，0.864)、0.773(95%CI：0.656 ,0.865)、0.790(95%CI：0.675，0.879)，以結節內SWV-mean的診斷效能相對最佳，其診 斷截斷值為2.99 m/s。SWV-mean的敏感度、特異度及Youden指數分別為82.1%、70.0%和0.521。

(3)＞20mm組：甲狀腺結節中SWV-max、SWV-min、SWV-mean的曲線下面積AUC分別是0.856(95%CI：0.717，0.943)、0.801(95%CI：0.654，0.906)、0.855(95%CI：0.716，0.943)，以結節內SWV-mean的診斷截斷值2.65 m/s，獲取其敏感度、特異度及Youden指數分別為78.6%、87.5%和0.661。

2.3.1 各大小亞組組間ROC 曲線分析：

比較各亞組比較＜10mm組與10-20mm組的SWV-mean的AUC差異，Z=0.192，P=0.848；比較＜10mm 組與＞20mm組的SWV-mean的AUC差異，Z=0.859，P=0.371；比較10-20mm組與＞20mm組的SWV-mean的AUC差異，Z=0.772，P=0.440。

表2 甲狀腺良惡性結節的 各SWV 值比較（m/s, x±s）

表3 甲狀腺結節的各 SWV 值的 ROC 曲線

3 討 論

隨著甲狀腺結節的發病率不斷增高，如何準確快速地做出相應的診斷成為臨床醫師一個極其重要的關鍵問題。傳統超聲以其無創性、簡便性、費用低等因素已經廣泛應用于臨床。惡性甲狀腺結節的普通超聲聲像圖包括：實性低回聲，微鈣化，邊緣不規則，縱橫比＞1，頸部淋巴結轉移等[7]。但是任何單獨的惡性超聲特征鑒別甲狀腺良惡性結節的靈敏度和特異度差異很大[10]。一般情況下，結節的硬度常常反應病變的性質，良性病變外觀多呈膨脹性生長，組織結構疏松，細胞鏈接不緊密，硬度小。惡性腫瘤多由較硬的纖維組織構成，間質細胞玻璃樣變性所致其組織硬度較大。而彈性成像技術則根據這種生物學特性，進而鑒別診斷結節的性質。傳統ARFI技術包含聲觸診組織成像(virtual touch imaging，VTI)和聲觸診組織定量技術(virtual touch tissue quantification，VTQ)。前者使組織產生縱向壓縮及橫向振動，以縱向位移為基礎進行應變式彈性成像稱為VTI，可直觀反映組織彈性，以黑、白表示組織相對硬度；后者橫向振動利用剪切波相鄰波峰時間差及波長計算SWV稱為VTQ，可定量反映組織彈性，SWV值越高反映組織硬度越硬[11,12]。由此發展的一種新的SWE剪切波彈性成像技術，可對病變同時進行定性和定量分析。它有效的避免了傳統VTQ只能進行單點的測量，不能直觀反映病 變整體硬度情況的缺陷[9]。

該SWE技術可通過其彩色硬度圖直觀顯示結節內部不同硬度的區域，測量范圍更寬(0.5～10.0 m/s)，可以同時測量多組SWV數據，更能準確反映病變內的硬度情況[13]。此外該SWE技術還提供了剪切波質量模式，給予剪切波圖像質量保證，更為精確、全面的反映結節內實際情況。本研究中獲取所有甲狀腺惡性結節內SWV-max、SWV-min、SWV-mean均明顯高于良性結節。通過ROC曲線下面積發現以結節內部SWV-mean的診斷效能最佳，以其截斷值為2.70 m/s，獲取SWV-mean的靈敏度、特異度及Youden指數分別為66.7%、84.1%和0.507。

甲狀腺微小癌 (thyroid microcarcinoma，TMC)是指腫瘤最大直徑≤1 cm的甲狀腺癌，其形態學往往未發生明顯改變，對于普通超聲診斷較為困難。有研究證實超聲實時彈性成像對甲狀腺小結節有較高 的診斷價值,其診斷小結節的敏感性、特異性及準確率可以達到94%、86%、91%[14,15]。另外，周等的一篇研究也提到利用SWE技術診斷甲狀腺結節，發現10mm以上的結節的診斷效能優于10 mm以下的結節[16]。然而本研究中比較了SWV–mean值在三個不同大小亞組的AUC的差異，發現差異無統計學差異。對于甲狀腺微小癌，AUC值為0.773，靈敏性及特異性可達65.4%、87.0%。

本文尚存在一定局限性：首先,可能存在選擇性偏差,因為我們只納入最可疑的或最大的結節，其他甲狀腺結節為惡性腫瘤不能完全排除。其次，本研究是一個單一的小樣本研究。因此，未來需要建立一個大樣本的多中心研究。

因此，該新型SWE技術在甲狀腺結節的良惡性鑒別診斷方 面具有良好的應用價值。

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Diagnostic value of a new shear wave elastography for thyroid nodules

Gao Weiwei1,2, Li Xiaolong1, Wang Dan1,Liu Boji1, Bo Xiaowan1, Xu Huixiong1
(1. Department of Medical Ultrasound, Shanghai Tenth People’s Hospital,Shanghai 200072, China;Ultrasound Research and Education Institute, Tongji University School of Medicine, Shanghai 200072, China; 2. Department of Medical Ultrasound, Shanghai Jiading Center Hospital, 201800, China)

XU Huixiong E-mail: xuhuixiong@126.com

Objective:The study was to explore diagnostic value of a new shear wave elastography (SWE) in distinguishing benign from malignant thyroid nodules.Methods:From Jan to Nov 2015, the imaging data of 162 thyroid nodules in 162 patients proven by pathology on conventional ultrasound and SWE were retrospectively analyzed. The nodules were categorized into three groups according to size (group 1, ＜10 mm; group 2, 10-20 mm; and group 3, ＞20 mm), and their mean, min, and max shear wave velocities (SWVS) were measured. Receiver-operating characteristic curves (ROC) were constructed to determine the optimum cutoffvalues, calculate the area under curve (AUC), the sensitivity, speci ficity.Results:There were 93 benign thyroid nodules and 69 malignant thyroid nodules among 162 patients. For all groups, the mean, min, and max SWV of malignant nodules were signi ficantly higher than those of benign nodules (P＜0.05). According AUC, the diagnostic performance of SWV-mean was relatively superior.The cut-offvalue, sensitivity, speci ficity and AUC of SWV-mean regard different groups were as follows: 1)＜10mm：2.70 m/s、65.4%、87.0%、0.773 (95%CI：0.631,0.881); 2)10-20 mm：2.99 m/s、82.1%、70.0%、0.790 (95%CI：0.675, 0.879）; 3)＞20 mm：2.65 m/s、78.6%、87.5%、0.855（95%CI：0716,0.943）. The cut-off values of SWV-mean were not significantly different among the three groups (all P＞0.05).Conclusion:The SWE technique is a promising method in differential diagnosis for thyroid nodules.

Diagnostic value; Shear wave elastography; thyroid nodules; sizes

R445.1

A

1008-617X(2017)04-0279-06

2017-04-17

2017-05-12)

徐輝雄 E-mail：xuhuixiong@126.com