聲脈沖輻射力彈性成像及超聲造影對甲狀腺良惡性結節的鑒別診斷價值*

李 新，王慧芬，張周龍

(河南科技大學臨床醫學院/河南科技大學第一附屬醫院超聲科，河南洛陽 471003)

聲脈沖輻射力彈性成像及超聲造影對甲狀腺良惡性結節的鑒別診斷價值*

李 新，王慧芬，張周龍△

(河南科技大學臨床醫學院/河南科技大學第一附屬醫院超聲科，河南洛陽 471003)

目的評估聲脈沖輻射力彈性成像(ARFI)、超聲造影(CEUS)單獨應用及二者聯合應用對TI-RADS 3類和4類甲狀腺結節的鑒別診斷價值。方法收集河南科技大學第一附屬醫院住院手術的甲狀腺結節患者68例(TI-RADS 3類和4類結節99個)，對其影像學資料進行回顧性分析，所有患者在術前同時行ARFI及CEUS檢查，以病理結果為金標準，用統計學方法比較分析ARFI、CEUS單獨應用及二者聯合應用對甲狀腺TI-RADS 3類和4類結節的鑒別診斷價值。結果ARFI和CEUS對TI-RADS 3類和4類結節均有較高的鑒別診斷價值，但是，ARFI和CEUS單獨運用時，二者的診斷價值差異無統計學意義(P>0.05)，ARFI和CEUS聯合應用診斷的靈敏度與準確率顯著提高。結論ARFI聯合CEUS可用于鑒別TI-RADS 3類和4類甲狀腺結節。

甲狀腺結節；聲脈沖輻射力彈性成像技術；超聲造影；聯合診斷

臨床工作中，甲狀腺結節的檢出率持續快速增長。據統計，外科觸診可檢出約4%～7%的甲狀腺結節，高頻超聲對甲狀腺結節的檢出率為 20%～76%[1-2]，其中約5%～15%為甲狀腺癌[3]。甲狀腺癌是發病率增長最快的頭頸部惡性腫瘤，也是女性最常見的惡性腫瘤之一[4-5]。因此，正確評估甲狀腺結節的良惡性可以為臨床提供診斷思路。盡管超聲成為甲狀腺結節首選的影像學檢查方法，但是常規超聲對TI-RADS 3類和4類甲狀腺結節鑒別診斷的準確率較低[3-5]。聲脈沖輻射力彈性成像(ARFI)及超聲造影(CEUS)是近年來發展的超聲新技術，CEUS可以顯示結節內的血流灌注情況，ARFI可以定量檢測甲狀腺結節的硬度，硬度和血管分布都是鑒別甲狀腺結節良惡性的重要聲學特點。

1 資料與方法

1.1一般資料 收集2015年6月至2016年9月在河南科技大學第一附屬醫院甲乳外科住院手術的甲狀腺結節患者68例，其中男21例，女47例，年齡23～77歲，平均(50.38±11.67)歲。共檢出99個結節，結節最大直徑約3.0～60.0 mm。納入標準：(1)符合Ji-Young Park提出的 TI-RADS 3 類和4類結節的診斷標準；(2)以實性或實性部分為主(囊性部分小于25%)的結節；(3)甲狀腺實質不存在彌漫性病變及甲狀腺功能正常的結節；(4)超聲診斷資料及病理結果完整保留的患者；(5)手術病理結果明確的甲狀腺結節者；(6)術前未采取內分泌、化療及放療干預者；(7)排除精神異常不能配合以及部分資料缺失者；(8)告知相關風險且患者知情同意。

1.2儀器與試劑

1.2.1儀器 采用配備有9L4高頻探頭，內置ARFI、CEUS成像技術的德國西門子S2000彩色多普勒超聲診斷儀，探頭分辨率0.1 mm，頻率9 MHz，機械指數0.32。

1.2.2試劑 使用意大利Bracco公司的超聲造影劑聲諾維(SonoVue),該造影劑成分為高濃度的六氟化硫，其外由磷脂包裹，使用前將5 mL生理鹽水加入造影劑凍干粉末中，用力振搖成微泡混懸液。

1.3方法

1.3.1常規超聲檢查 使用9L4高頻探頭觀察結節的基本情況，包括結節的數量、位置、形狀、界限、尺寸、縱橫比、內部回聲、是否存在鈣化等，然后用彩色多普勒及頻譜多普勒觀察病灶血供特點。

1.3.2ARFI檢查 常規超聲確認檢查目標后，選擇結節最大的切面，在圖像最清楚的狀態下，囑患者平靜呼吸，不加壓，將取樣框(5 mm×6 mm)放置在結節的感興趣區(ROI)，穩定圖像后，按UPDATE鍵，系統自動計算出感興趣區剪切波速度(SWV)值，得出5次測量的平均值，作為最終結果，然后將取樣框移至結節周圍甲狀腺組織，方法依前所述。

1.3.3CEUS檢查 常規超聲確認檢查目標后，選擇能同時顯示結節全貌及周圍正常甲狀腺實質的最佳切面，然后固定探頭，盡量保持切面不變，囑患者平靜呼吸盡量不進行吞咽動作，將探頭切換至超聲造影成像模式。經肘前靜脈團注2.4 mL已制備好的聲諾維微泡混懸液，然后用5 mL無菌生理鹽水迅速沖管，同時啟動機器上的計時裝置及動態存儲鍵，實時不間斷觀察結節的造影劑灌注模式及灌注的強度變化，采用雙幅模式觀察圖像，觀察時間不少于150 s，并全過程動態儲存圖像。檢查多個結節時，兩次檢查時間間隔不少于15 min。所有檢查均由1名有5年以上超聲診斷經驗的超聲醫師獨立完成，每位患者檢查過程中機器參數保持一致。

2 結 果

經病理證實的99個甲狀腺結節中，41個惡性結節，58個良性結節。

2.1ARFI診斷結果 甲狀腺良性結節的SWV平均值為(2.68±0.51)m/s，惡性結節為(3.09±0.53)m/s，周邊正常組織為(2.42±0.22)m/s，經兩獨立樣本t檢驗，甲狀腺惡性結節的SWV值高于結節周邊正常組織,差異有統計學意義(t=7.364，P<0.01)，良性結節的SWV值高于周邊正常甲狀腺組織,差異有統計學意義(t=3.472，P=0.001)，甲狀腺惡性結節的SWV值高于良性結節,差異有統計學意義(t=-3.861，P<0.01)。

通過ROC曲線分析，求得良惡性結節SWV值的截斷值為2.990 m/s(圖1)，曲線下面積AUC=0.709，P<0.01；ARFI檢查以SWV≥2.990 m/s作為判定良惡性甲狀腺結節的分界點，其靈敏度、特異性、準確率、陽性預測值、陰性預測值分別為63.41%、74.14%、69.70%、63.14%、74.14%。

2.2CEUS診斷結果 以環狀增強、高增強作為良性結節的診斷標準，不均勻、低增強作為惡性結節的診斷標準，CEUS診斷良惡性甲狀腺結節的靈敏度、特異性、準確率、陽性預測值、陰性預測值分別為64.1%、75.86%、69.7%、64.1%、73.33%。

2.3聯合診斷結果 二者聯合診斷甲狀腺良惡性結節的靈敏度、特異性、準確率、陽性預測值、陰性預測值分別為95.12%、72.41%、81.82%、70.91%、95.45%。

2.4兩種檢查方式診斷價值比較 ARFI技術及CEUS單獨運用時，二者之間診斷效能差異無統計學意義(P>0.05)，見表1，ARFI和CEUS聯合應用時診斷的靈敏度與準確率顯著提高，且差異具有統計學意義(P<0.05)，見表2、3。

圖1 ARFI對良惡性結節的診斷性ROC曲線

表1 AFRI與CEUS對甲狀腺結節診斷價值比較

表2 ARFI聯合CEUS與AFRI對甲狀腺結節診斷價值比較

表3 ARFI聯合CEUS與CEUS對甲狀腺結節診斷價值比較

3 討 論

ARFI技術是以傳統壓迫性彈性成像為基礎發展起來的可以定量評估甲狀腺結節硬度的新型彈性成像技術，主要通過超聲探頭向甲狀腺結節發射脈沖輻射力，沖擊結節使其產生微小變形，從而使結節內感興趣區組織產生橫向震動和縱向位移。體現結節絕對硬度的SWV值則是通過橫向震動產生，SWV為一種傳播速度遠遠小于超聲波的機械波，在成分不同的組織中傳播速度不同，在實質組織中，SWV值與組織的硬度呈正相關。有研究[6-7]報道，甲狀腺結節硬度越大其惡性風險越高。甲狀腺結節的絕對硬度可以通過ARFI技術以具體的數值體現，血管分布則可以通過CEUS實時動態觀察。甲狀腺結節的血管分布取決于腫瘤誘導血管生成的能力，而調節腫瘤血管生成的血管內皮生長因子和血管生成抑制因子正常情況下處于平衡狀態，病理情況下這種平衡被打破，血管就會生成[8]。CEUS通過靜脈內注入與人體軟組織聲特性阻抗差別顯著的六氟化硫微泡，而直徑極小的造影劑微泡在甲狀腺結節的血管內產生了大量的聲阻抗差極大的液-氣界面，顯著增強了甲狀腺結節內血管的后散射強度，使結節的血管多普勒信號增加，增強對甲狀腺結節微血管的血流灌注的顯示。本研究旨在探索應用ARFI及CEUS技術從結節硬度及結節內部血管分布方面來鑒別甲狀腺結節的良惡性。

在Hamidi等[9]對95個甲狀腺結節SWV值的研究中，良性結節的SWV平均值為(2.11±0.53)m/s，惡性結節的SWV平均值為(3.18±0.39)m/s，與本研究結果相近。以SWV值大于或等于2.990 m/s為最佳截斷點，ARFI技術診斷良惡性甲狀腺結節的靈敏度、特異性、準確率、陽性預測值、陰性預測值分別為63.41%、74.14%、69.70%、63.41%、74.14%，與Xu等[10]的研究結果相近。甲狀腺結節誤診的原因可能與其病理類型高度相關，結合病理結果，良性結節誤診的原因多由于結節內合并纖維化、透明樣變及鈣化等因素，尤其結節合并鈣化時引起組織硬度增加，另外大量炎癥細胞浸潤，使濾泡內膠質釋放以及組織細胞水腫等因素均可使組織硬度增高，SWV值升高。惡性病變誤診的原因是出血、液化導致SWV值降低。另外由于惡性結節大部分為甲狀腺微小乳頭狀癌，結節體積較小而取樣框的大小固定不變，測量時可能覆蓋周圍正常甲狀腺組織，導致剪切波速度降低；其中唯一1例甲狀腺髓樣癌被誤診，是由于髓樣癌的癌細胞由甲狀腺濾泡旁細胞組成，細胞間有大量的淀粉樣物質，缺乏纖維間質成分，導致結節彈性大、硬度低。

良惡性甲狀腺結節CEUS的增強模式不同，大量研究表明，良性結節主要以環狀增強為主，惡性結節多以不均勻低增強為主[11-12]，與本研究結果相近。以此為標準，CEUS診斷良惡性甲狀腺結節的靈敏度、特異性、準確率、陽性預測值、陰性預測值分別為64.1%、75.86%、69.7%、64.1%、73.33%，與Nemec等[13]的研究相符；本研究中，直徑小于10 mm的惡性結節造影主要呈乏血供表現，與Bartolotta等[14]認為甲狀腺惡性結節的造影增強方式與結節的大小密切相關的報道相近。CEUS誤診的原因可能為良惡性病變的增強特征存在一定交叉重疊，病灶較小，血供少，尚不具有或僅具有一部分典型的超聲特征；除此之外，一部分惡性腫瘤迅速增大后，受各種血管新生因子的誘導，會形成大量紊亂的血管網，在未見明顯鈣化、壞死及血栓形成時，可能出現高增強模式。

ARFI和CEUS對TI-RADS 3類和4類結節均有較高的鑒別診斷價值，且兩種技術單獨運用時對甲狀腺良惡性結節的診斷價值相當，CEUS和ARFI聯合應用時靈敏度和準確性提高至95.12%和81.82%，表明聯合診斷可有效提高診斷準確率。但是本研究的不足之處在于：樣本量不足，納入的結節沒有涵蓋所有的病理類型。41例惡性結節中有39例為乳頭狀癌，淋巴瘤和髓樣癌各1例，未能進行不同病理類型的惡性結節的對比研究，另外，未分化癌及濾泡狀癌未納入研究中。因此，本研究還有待大樣本、多中心的研究進行驗證。

[1]Singer A,Cooper S,Daniels H,et al.Treatment guidelines for patients with thyroid nodules and well-differentiated thyroid cancer[J].Arch Int Med,1996,156(19):2165-2172.

[2]Sui X,Liu HJ,Jia HL,et al.Contrast-enhanced ultrasound and real-time elastography in the differential diagnosis of malignant and benign thyroid nodules[J].Exp Ther Med,2016,12(2):783-791.

[3]Chen W,Zheng R,Zeng H,et al.Annual report on status of cancer in China,2011[J].Chinese J Cancer Res,2015,27(1):2-12.

[4]Li FS,Zhang JL,Wang YM,et al.Clinical value of elasticity imaging and contrast-enhanced ultrasound in the diagnosis of papillary thyroid microcarcinoma[J].Oncol Lett,2015,10(3):1371-1377.

[5]Bojunga J,Dauth N,Berner C,et al.Acoustic radiation force impulse imaging for differentiation of thyroid nodules[J].PLoS One,2012,7(8):e42735.

[6]Deng J,Zhou P,Tian SM,et al.Comparison of diagnostic efficacy of contrast-enhanced ultrasound,acoustic radiation force impulse imaging,and their combined use in differentiating focal solid thyroid nodules[J].PLoS One,2014,9(3):e90674.

[7]Zhang YF,Liu C,Xu HX,et al.Acoustic radiation force impulse imaging:a new tool for the diagnosis of papillary thyroid microcarcinoma[J].Biomed Res Int,2014(1):1285-1289.

[8]Zhou Q,Jiang J,Shang X,et al.Correlation of contrast-enhanced ultrasonographic features with microvessel density in papillary thyroid carcinomas[J].Asian Pac J Cancer Prev,2014,15(17):7449-7452.

[9]Hamidi C,Goya C,Hattapoglu S,et al.Acoustic radiation force impulse (ARFI) imaging for the distinction between benign and malignant thyroid nodules[J].Radiol Med,2015,120(6):579-583.

[10]Xu JM,Xu HX,Xu XH,et al.Solid hypo-echolc thyroid nodules on ultrasound:the diagnostic value of acoustic radiation force impulse elastography[J].Ultrasound Med Biol,2014,40(9):2020-2030.

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

[12]Jiang JE,Shang X,Wang H,et al.Diagnostic value of contrast-enhanced ultrasound in thyroid nodules with calcification[J].Kaohsiung J Med Sci,2015,31(3):138-144.

[13]Nemec U,Nemec SF,Novotny C,et al.Quantitative evaluation of contrast-enhanced 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.

[14]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.

Differentialdiagnosticvalueofacousticradiationforceimpulseimagingandcontrast-enhancedultrasoundinbenignandmalignantthyroidnodules*

LiXin，WangHuifen，ZhangZhoulong△

(CollegeofClinicalMedicine/DepartmentofUltrasound,FirstAffiliatedHospital,HenanUniversityofScienceandTechnology,Luoyang,Henan471003,China)

ObjectiveTo evaluate the differentiating diagnostic value of single use and combined use of contrast-enhanced ultrasound(CEUS)and acoustic radiation force impulse imaging(ARFI) in TI-RADS class 3 and 4 thyroid nodules.MethodsA total of 68 inpatients with thyroid nodules treated by operation in the First Affiliated Hospital of Henan University of Science and Technology (according with TI- RADS class 3 and 4 thyroid nodules suggested by Ji - Young Park in 99 cases) were collected and their imaging data were retrospectively analyzed.All cases simultaneously conducted ARFI and CEUS examinations before operation.The pathogenic results served as the golden standard.The differentiating diagnostic values of single use and combined use of CEUS and ARFI in TI-RADS class 3 and 4 thyroid nodules were comparatively analyzed by using the statistical method.ResultsBoth ARFI and CEUS had high differential diagnosis value in TI-RADS class 3 and 4 thyroid nodules,however,the single use of ARFI and CEUS no statistically significant difference in diagnosis value (P>0.05),the combination use of ARFI and CEUS significantly improved the sensitivity and accuracy of diagnosis.ConclusionThe combination of CEUS and ARFI can be applied to differentiate TI- RADS class 3 and 4 thyroid nodules.

thyroid nodules;acoustic radiation force impulse imaging;contrast-enhanced ultrasound;combination diagnosis

10.3969/j.issn.1671-8348.2017.27.011

R445.1

A

1671-8348(2017)27-3779-03

2016-11-10

2017-04-28)

河南省洛陽市科技計劃醫療衛生項目(1603001A-10)。

李新(1989-)，在讀碩士，住院醫師，主要從事超聲診斷方面的研究。△

，E-mail：m15838593156@163.com。