聲脈沖輻射力成像技術在甲狀腺TI-RADS 4類結節中的診斷價值

劉 淼，沈 燕， 傅曉紅， 吳 墅， 何 潔

上海市浦東新區公利醫院超聲科，上海 200135

隨著影像學技術的發展，甲狀腺癌的檢出率越來越高［1］。韓國Kwak等［2］提出的甲狀腺影像報告和數據系統（Thyroid Imaging Reporting and Data System，TI-RADS）根據甲狀腺結節超聲二維圖像特點將甲狀腺結節分為5類，其中4類為不確定性質結節，需結合其他檢查提供更多診斷信息。臨床病理學研究表明，脂肪、纖維化組織、非浸潤性癌變和浸潤性癌變組織的彈性系數存在明顯差異［3］，結節硬度可作為良惡性鑒別的重要參考指標。傳統聲脈沖輻射力成像 （acoustic radiation force impulse imaging，ARFI） 技術包括聲觸診組織成像（virtual touch tissue imaging，VTI）和聲觸診組織定量（virtual touch tissue quantification，VTQ）技術。聲觸診組織成像和定量技術（virtual touch tissue imaging quantification，VTIQ）是新型ARFI技術，從VTQ發展而來，具有測量硬度范圍大且可調、一幅圖像多點取樣等優勢，可對結節同時進行定性及定量分析［4-6］。本研究旨在評價VTIQ、VTI及兩者聯合診斷不同直徑甲狀腺TI-RADS 4類結節的診斷價值。

1 資料和方法

1.1 研究對象

選取2015年10月—2017年2月于上海市浦東新區公利醫院就診發現并經手術病理證實的197例患者201個TI-RADS 4類結節，均行VTI及VTIQ檢查。其中男性52例53個結節，年齡24～71歲，平均（45.9±12.8）歲；女性145例148個結節，年齡25～77歲，平均（48.3±11.6）歲。結節最大徑3.5～48.3 mm，平均（12.9±8.4）mm。

1.2 儀器與方法

采用SIEMENS Acuson S3000 型超聲診斷儀，探頭為 9L4，頻率4～9 MHz，具有VTI及VTIQ分析軟件。患者仰臥位，頸部后仰充分暴露檢查部位，根據常規二維超聲圖像進行TIRADS分級，使用Kwak等［2］提出的標準，TIRADS 4類為：4a類，低度可疑惡性（1項惡性特征）；4b類，中度可疑惡性（2項可疑惡性特征）；4c類，高度可疑惡性（3或4項可疑惡性特征）。5項可疑惡性特征為：實性結節、低回聲、邊緣不規則、微鈣化、縱橫比＞1。本研究入選結節均為TI-RADS 4類結節，有病理學結果且ARFI資料齊全。排除標準：檢查前目標結節做過有創操作，包括甲狀腺細針抽吸活檢、熱消融術、外科手術等；囊性結節或大部分為囊性的結節；圖像資料不完整，包括普通超聲和ARFI圖像任何一項缺失。

VTI檢查：在常規超聲結節最大縱切面上，調整感興趣區（region of interest，ROI）大小至結節的2倍以上。若結節較大，調整取樣框盡可能包含整個結節。囑患者屏住呼吸，進入VTI模式，記錄圖像分析。VTI圖像硬度分級采用Xu等［7］提出的6級法：Ⅰ級，幾乎全部為白色；Ⅱ級，大部分為白色，含有部分黑色，黑色部分20%～40%；Ⅲ級，白色與黑色部分所占比例相當，黑色部分40%～60%；Ⅳ級，大部分為黑色，含有部分白色，黑色部分60%～80%；Ⅴ級，幾乎全部為黑色，黑色部分＞80%；Ⅵ級，全部為黑色，或黑色部分面積大于二維超聲圖像結節面積。VTI診斷根據何勇等［8］提出的診斷標準: VTI≥Ⅳ級即為惡性結節，反之為良性結節。

VTIQ檢查：重點觀察分析VTIQ質量及速度模式圖。VTIQ質量圖直觀顯示圖像剪切波彈性的分布質量，圖中綠色區域表示質量良好，在綠色區域測量橫向剪切波速度（shear wave velocity，SWV）。VTIQ 速度圖：觀察圖像SWV值高低，紅色最高，隨后依次為黃色、綠色，藍色最低，在速度圖中測量SWV值。將ROI置于結節內部不同區域（包括最高最低、上下、左右），ROI最小為1 mm×1 mm。VTIQ速度圖可同時進行多組SWV測量（5～7組），獲得SWV最大值、最小值及平均值（單位m/s）。用測得的SWV繪制受試者工作特性（receiver operating characteristic，ROC）曲線，獲得兩組（結節直徑≤10 mm組和＞10 mm組）最佳截斷值。診斷標準為：SWV值超過截斷值為惡性結節，低于截斷值為良性結節。

聯合應用VTI和VTIQ診斷標準：VTI≥Ⅳ級或SWV超過截斷值時，定為惡性結節，反之則為良性結節。

1.3 統計學處理

應用SPSS 19.0及MedCalc 15.6軟件進行統計分析，計量資料以x±s表示，正態分布計量資料采用t檢驗，定性資料采用χ2檢驗。根據結節直徑（≤10 mm和＞10 mm）分為兩組，繪制ROC曲線，計算曲線下面積（area under curve，AUC），評估兩組結節的VTI、VTIQ及兩者聯合應用的診斷效能。兩組中和兩組間VTI、VTIQ及聯合診斷的AUC比較采用Z檢驗，P＜0.05為差異有統計學意義。

2 結 果

病理結果：201個結節中，直徑≤10 mm組95個，其中惡性48個（乳頭狀癌47個、濾泡型腺癌1個），良性47個（結節性甲狀腺腫33個、濾泡型腺瘤2個、橋本甲狀腺炎結節9個、亞急性甲狀腺炎結節3個）；直徑＞10 mm組106個，其中惡性56個（乳頭狀癌51個、濾泡型腺癌2個、未分化癌1個、髓樣癌2個），良性50個（結節性甲狀腺腫33個、濾泡型腺瘤10個、橋本甲狀腺炎結節5個、亞急性甲狀腺炎結節2個）。

VTI結果：直徑≤10 mm組中，VTI≥Ⅳ級結節48個，其中惡性39個、良性結節9個；＜Ⅳ級結節47個，其中良性結節38個、惡性9個。直徑＞10 mm組中，VTI≥Ⅳ級結節61個，其中惡性47個、良性結節14個；＜Ⅳ級結節45個，其中良性結節36個、惡性9個。

VTIQ結果：直徑≤10 mm組中測量結節SWV最大值、最小值和平均值，惡性結節分別為（3.52±0.72）、（2.77±0.49）和（3.17±0.58）m/s，良性結節分別為（2.82±0.93）、（2.18±0.43）和（2.42±0.57）m/s。與病理結果比較，SWV最大值、最小值、平均值的AUC分別為0.790、0.810和0.845，95%置信區間（95%CI）分別為0.693～0.887、0.717～0.903和0.757～0.932。SWV平均值的診斷效能最佳，其截斷值為2.58 m/s，其中≥2.58 m/s者52個，包括惡性42個、良性10個；＜2.58 m/s者43個，包括良性37個、惡性6個。直徑＞10 mm組中測量結節SWV最大值、最小值、平均值，惡性結節分別為（4.54±1.87）、（2.98±1.24）和（3.68±1.46） m/s，良性結節分別為（3.06±0.84）、（2.16±0.44）和（2.50±0.49） m/s。與病理結果比較，SWV最大值、最小值、平均值的AUC分別為0.795、0.784、0.838，95%CI分別為0.711～0.880、0.696～0.872、0.762～0.915。SWV平均值的診斷效能最佳，其截斷值為2.68 m/s，其中≥2.68 m/s者54個，包括惡性43個、良性11個；＜2.68 m/s者52個，包括良性39個、惡性13個（圖1～2）。

VTI、VTIQ及兩者聯合對不同直徑的甲狀腺癌均有診斷價值（表1）。以病理結果為金標準，分別計算兩組VTI、VTIQ及兩者聯合診斷甲狀腺癌的靈敏度、特異度、準確率。繪制ROC曲線，計算AUC。直徑≤10 mm組3種方法的AUC分別為0.811、0.831、0.873，直徑＞10 mm組分別為0.780、0.774、0.782 （表2、圖3～4）。比較兩組VTI、VTIQ及聯合診斷的AUC （表3），直徑≤10 mm組中聯合診斷比單獨診斷的效能高，差異有統計學意義；直徑＞10 mm組中3種方法組間差異均無統計學意義。兩組間3種方法的AUC比較結果如下。VTI：Z=0.548，P=0.584；VTIQ：Z=1.140，P=0.254；兩者聯合診斷：Z=2.145，P=0.032。直徑≤10 mm組中3種方法的AUC均高于直徑＞10 mm組，聯合診斷AUC差異有統計學意義。

圖 1 TI-RADS 4a，病理為乳頭狀癌

圖 2 TI-RADS 4c，病理為乳頭狀癌

表 1 VTI、VTIQ及兩者聯合診斷甲狀腺癌的比較

表 2 VTI、VTIQ及兩者聯合診斷甲狀腺癌的結果

圖 3 直徑≤10 mm組VTI、VTIQ及兩者聯合診斷甲狀腺癌的ROC曲線圖

圖 4 直徑＞10 mm組VTI、VTIQ及兩者聯合診斷甲狀腺癌的ROC曲線圖

表 3 兩組 VTI、VTIQ及聯合診斷的AUC比較

3 討 論

超聲診斷因具有無輻射、無創傷、便捷、可多次重復檢查及可動態觀察等優勢，成為甲狀腺結節的首選影像學檢查方法。TI-RADS為超聲診斷甲狀腺癌提供了較為統一的標準，對臨床治療隨訪具有重要指導意義。Kwak等［2］提出的TI-RADS分級標準簡單，便于操作，在臨床易于推廣。但其僅包括甲狀腺結節的常規二維聲像圖特征，而甲狀腺結節的病理成分復雜，常規二維超聲難以完全滿足診斷需要。為進一步提高超聲對甲狀腺癌的診斷能力，本研究應用ARFI技術評估甲狀腺結節硬度，探討VTI、VTIQ及兩者聯合對不同直徑甲狀腺癌的診斷價值。本組研究對象為TI-RADS 4類結節，沒有列入常規超聲診斷較為明確的良性結節（TI-RADS 3類）和較為明確的惡性結節（TIRADS 5類）。

彈性成像最初由Ophir 等［9］提出，分為應變彈性成像和剪切波彈性成像。ARFI技術中的VTI為應變彈性成像，由聲脈沖產生縱向變形而探測組織位移。VTI技術是對組織的整體評價，定性反映組織硬度，通常以黑白圖像反映結節硬度，即以黑白色所占比例來判斷組織的軟硬度，黑色越多，組織越硬，反之則組織偏軟。VTIQ技術是新型ARFI成像，由VTQ發展而來，為剪切波彈性成像，可對ROI （0.5～10 m/s）的SWV進行編碼，得到SWV分布圖，同時可切換成傳播時間和組織位移圖，并測量橫向SWV值，同時定性和定量評價結節硬度。ARFI檢查時無需手動施加壓力，克服了傳統助力式彈性成像中獨立性和重復性差的缺點。

有研究表明，VTI技術在甲狀腺癌診斷中具有一定價值［10］，與VTQ聯用可提高診斷準確率［11］。本研究中直徑≤10 mm組VTI與VTIQ聯合診斷優于單獨VTI或VTIQ診斷，兩者互補可減少假陰性結果。直徑≤10 mm組中，單獨VTI診斷假陰性9例，其中5例有橋本甲狀腺炎背景。甲狀腺腺體被淋巴細胞和漿細胞浸潤是橋本甲狀腺炎最具特征的病理改變，浸潤為彌漫性，甲狀腺組織廣泛纖維化［12］，導致硬度增加。VTI以周圍組織作對比，結節定級偏低；但VTIQ診斷此5例時SWV值均超過截斷值。2例甲狀腺結節直徑較小，分別為3.5和4.2 mm，影響了VTI定級；而VTIQ在這兩個微小結節診斷中也均提示惡性。1例病理結果為濾泡型微腺癌，鏡下見大量微濾泡，導致結節硬度不高。1例為濾泡型乳頭狀癌，鏡下表現為大量濾泡且充滿膠質，因此VTI分級不高。單獨VTIQ及VTI與VTIQ聯合診斷此2例均為假陰性。直徑＞10 mm組中，VTI與VTIQ聯合診斷的2例假陰性也為濾泡型腺癌，表明ARFI對濾泡型腺癌或濾泡型乳頭狀癌的診斷價值不高。

隨著結節直徑增大，VTI與VTIQ聯合診斷的效能降低，分析原因:① 甲狀腺結節病理成分復雜，隨著結節增大，良性甲狀腺結節內部發生纖維化、膠原化、鈣化的概率增加，結節變硬，導致假陽性增多。② 隨著結節增大，惡性結節內部發生出血、壞死、液化的概率增加，使結節硬度減低，導致假陰性增多。③ ARFI技術易受患者呼吸、血管搏動的影響，同時VTI分級較為主觀，Ⅱ、Ⅲ級與Ⅳ級間有時難以精確判斷。④ 本研究入組結節均為TI-RADS 4類結節，已排除典型良性結節與典型惡性結節。

VTI、VTIQ及兩者聯用在TI-RADS 4類結節中均有診斷甲狀腺癌的價值，可作為常規二維超聲的重要輔助手段，以降低甲狀腺癌的漏診率。對于直徑≤10 mm的結節，VTI與VTIQ聯用優于單獨VTI或VTIQ診斷。然而，隨著結節直徑增大，VTI與VTIQ聯合診斷的效能也會降低。

［參 考 文 獻］

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