彈性成像在篩查甲狀腺乳頭狀癌頸淋巴結轉移中的研究進展

張志斌，趙 欣

(天津市第一中心醫院普通外科，天津300192)

甲狀腺乳頭狀癌(papillary thyroid carcinoma，PTC)是甲狀腺最常見的惡性腫瘤，約50%的患者診斷時有淋巴結轉移，對于頸淋巴結是否存在轉移的判斷在選擇是否行淋巴結清掃中具有重要意義[1-2]。懷疑甲狀腺癌時，超聲檢查對頸部淋巴結診斷率因個體差異而波動較大，靈敏度為20%～93%，特異度為70%～100%，準確度為55%～90%[3]。超聲發現異常淋巴結后可采用細針抽吸活檢來證實，確診轉移時，建議在甲狀腺切除術的同時對患者進行中央淋巴結清掃和側區淋巴結清掃[4]。此外，對淋巴結轉移的診斷也可作為早期手術后局部復發的重要預后指標[5]。大約30%的PTC患者可能在原發性疾病切除后復發[6]。復發最常見于頸部淋巴結，因此甲狀腺切除術后6～15個月需要進行頸部超聲監測和血清甲狀腺素水平測定[4]。在評估疾病復發方面，超聲的靈敏度為90%，特異度為79%，準確度為87.9%[7]。PTC淋巴擴散的傾向性及其對疾病治療的影響突出了甲狀腺切除前后對頸部淋巴結準確評估的必要性。彈性成像目前已被廣泛應用于甲狀腺結節的術前良惡性評估，但在PTC頸部淋巴結轉移的術前評估及術后復發監測方面報道尚少。現就不同彈性成像技術在頸淋巴結評估方面的研究進展進行綜述。

1 彈性成像在篩查PTC頸淋巴結轉移中的可行性

雖然不同的研究在使用技術、數據收集方法和原發性惡性腫瘤的類型上有很大差異，但即使使用不同形式的彈性成像來測量惡性結節也顯示出明顯的硬度和異質性。

研究表明[7]，彈性成像的診斷價值至少與B超在甲狀腺癌的診斷價值方面相當，即使在某些方面優于B超。如果直接比較，該技術可能比B超具有更高的特異性和更低的敏感性。更重要的是，當與B超結合使用時，彈性成像可能會增加受試者工作特征曲線下面積。此外，盡管所有惡性組織通常比良性組織硬度更大，但特定類型的組織可能還會產生不同程度的彈性。一項研究證明，即使僅限于甲狀腺惡性腫瘤的橫波彈性成像(shear wave elastography,SWE)測量也顯示了基于組織病理學特性的僵硬度差異[8]。這突出了在特定患者群體中進行前瞻性研究以制訂明確彈性成像標準的必要性。控制原發性惡性腫瘤的變異或根據組織學類型分類可能有助于實現這一目標。

PTC頸淋巴結浸潤轉移和復發的可能性很大，因此，PTC可能是制訂彈性成像診斷標準的一個很好的模型。研究表明，彈性成像可以靠地檢測轉移，預測結外擴散等預后因素，并與B超聯合提高準確性[9]。許多PTC的淋巴結往往會發生囊性退化，而任何存在于淋巴結中的液體成分都不能通過彈性成像來識別。B超檢測囊性改變的敏感性很低,為20%,彈性成像能可靠地檢測到囊性改變，而囊性改變可能是細針穿刺中出現假陰性和假陽性的原因[10]。此外，囊性壞死已被發現可預測Braf v600 E的突變、疾病的早晚和降低的存活率[11-13]。因此，彈性成像顯示的囊性改變可作為判斷惡性腫瘤的獨立預后和診斷標準，然而，小于超聲所能顯示的囊性液體聚集是否可通過彈性成像上的橫波速度值來檢測仍有待確定。

目前，B超的篩選可能受益于更明確的數字標準，因為它很大程度上依賴于形態學上的發現，特別是形態學異常的類型。大小標準可能難以量化，因為淋巴結的大小可能因個體差異而不同[14]。鈣化和囊性壞死的超聲表現是特異的(100%)，但對這些特征的靈敏度分別為50%和20%左右[3]。在轉移淋巴結中最常見的是淋巴門消失，在某些情況下如果將其納入標準就會降低總體的準確性[2]。

彈性成像所獲得的可量化數據可作為疾病的一個特定節點，具體數值可能會隨著時間的推移而變化，以便在PTC患者手術切除后的密切隨訪期間早期發現組織硬度的變化。超聲診斷復發的準確性可能低于對轉移性擴散的診斷，因此在這一階段的患者管理中應用彈性成像技術可能獲益更大[15]。

如上所述，由于B超聲檢查需要組織結構變化后才能發現，而彈性成像在細胞組成成分變化后就可以檢測到，所以彈性成像可以先于超聲發現存在的異常。因此，在PTC患者中使用彈性成像結合超聲篩查既具有成本效益，又具有時間效益，可以提高整體準確性。Saadi等[7]認為彈性成像在評估惡性腫瘤淋巴結轉移中可能存在缺陷，認為鈣化、壞死或囊性改變會干擾彈性成像結果；然而，這些改變對于PTC患者出現頸部轉移性淋巴結的判斷則具有高度特異性。頸部彈性成像的其他一些問題包括頸部的彎曲和移動性，病變組織中典型受試區域的選擇以及頸動脈脈沖的干擾[16-19]。目前處理這些問題的方法包括用探頭對頸部施加最小壓力，測量病變組織中的最大彈性值以及將探頭縱向定位到頸動脈平面。

2 彈性成像在篩查PTC頸淋巴結轉移中的研究

2.1準靜態彈性成像 1991年，Ophir等[16]提出了彈性成像技術，它的基本原理是當組織受壓時組織因軟硬不同而產生不同的變形，不同形變產生不同的回聲信息，最終將相應位移變化情況以彩色編碼表示出來。這項技術最初要求操作者將傳感器插入被檢查的組織，稱為準靜態成像。Lyshchik等[20]進行了一項前瞻性研究，納入標準是術前懷疑甲狀腺癌(74%為PTC)或下咽癌。采用聲納電子掃描儀進行彈性成像和超聲圖像檢查，手術切除后組織病理學檢查確診。研究中采用淋巴結應變指數或肌肉與淋巴結的應變率比值發現應變指數為1.5時，診斷的靈敏度、特異度、準確度分別為85%、92%和98%。丁杰等[21]研究表明，頸部良惡性腫大淋巴結病灶的應變率比值分別為(1.33±2.99)和(2.43±1.57)，差異有統計學意義。

Alam等[22]建立了一個與彈性成像模式相關聯的評分系統，在頸部腫大淋巴結為反應性增生還是轉移方面將彈性成像與B超進行比較，B超的靈敏度、特異度、準確度分別為98%、59%和84%，而彈性成像分別為83%、100%和89%。研究還發現，當這兩種方法同時使用時總的診斷準確度為93%，優于單獨使用任何一種方法。淋巴結由組織病理學確診，轉移淋巴結包括多種惡性腫瘤，如鱗狀細胞、甲狀腺和乳腺癌等[22]。準靜態彈性成像是一種無創的成像技術，技術上比較容易實現，且成像的實時性較好。

2.2聲脈沖輻射力成像(acoustic radiation force impulse imaging,ARFI)彈性成像 準靜態彈性成像技術的不可控因素是超聲醫師檢查時施加的壓力程度不同。ARFI是在準靜態彈性成像技術基礎上建立的一項新的成像技術，該技術可以通過聚焦聲束產生的聲壓推動組織發生微位移，實現對組織彈性的無創檢測及評估，從而對頸淋巴結的良惡性做出鑒別[23]。普通超聲檢查對頸部淋巴結良惡性的判斷主要依據淋巴結包膜是否完整、邊界是否清楚、縱橫比是否大于1、是否存在鈣化及血流是否豐富。但淋巴結的病理結構不盡相同，所以仍有一部分很難做出鑒別。研究表明[24]，組織的硬度是區分病變良惡性的重要指標之一，而淋巴結的病理結構與組織的硬度密切相關。聲輻射力正是通過施力于組織內部而反映出組織硬度方面的信息。常規超聲則不具備該項技術，無法準確地顯示出淋巴結硬度方面的信息。總的來說，偏硬的病灶多為惡性，偏軟的病灶多為良性。

ARFI包括聲觸診組織定性成像(virtual touch tissue imaging,VTI)和聲觸診組織定量成像 (virtual touch tissue quantification,VTQ)技術。VTI技術利用灰階進行編碼,從而可以直觀地反映受測組織的彈性，灰度增大，圖像變暗，組織越硬,彈性就越差；反之，灰度降低，圖像越亮，組織越軟[25]。研究發現，93.6%的惡性結節在彈性圖上較周圍組織暗，而在良性結節中只有28.4%的良性結節是這種表現[17]。王尚和陳文衛[26]研究發現，惡性淋巴結VTI面積比明顯大于良性淋巴結，從而說明惡性淋巴結在彈性圖像上的范圍明顯大于二維圖像，而良性病灶兩者比較接近，可能與良、惡病灶的生物學行為和生長方式不同有關。良性淋巴結在生長過程中僅表現為體積的增大，而惡性淋巴結在生長過程中除體積增大的表現外，更重要的表現為結構重組。這種不同的生物學行為表現可能導致良惡性病灶在彈性圖像上的表現不同。

ARFI的VTQ技術原理是通過計算組織震動過程中穿過受試區域的橫向剪切波速度，定量評價組織彈性，組織越硬，橫波傳播速度越快，相反，組織越軟，橫波傳播速度越慢。ARFI誘導的橫波速度可用于區分反應性淋巴結和惡性淋巴結。反應性淋巴結的橫波速度顯著低于惡性淋巴結[18]。劉麗娟等[24]研究發現，與良性淋巴結相比，惡性淋巴結的VTQ值差異也有統計學意義。另有報道指出，在40%確診為惡性疾病的患者中，由于組織的壞死或液化，機器無法記錄橫波速度，應用彈性成像技術發現淋巴結內出現不可測的橫波速度的淋巴結均存在轉移，故可能會出現假陰性的結果[23]。

不同于準靜態彈性成像和VTI半定量或定性評價組織硬度的技術，VTQ 技術最大的優點是通過定量數值評價組織的硬度，而且無需施加外力，從而減少主觀的影響及客觀的干擾，使結果更加客觀、可信。

2.3剪切波超聲彈性成像 組織的變形可通過超聲圖像觀察，并可記錄應變減小的區域，形成彈性圖。此外，雖然變形能力可以作為組織僵硬的定性指標，但橫波速度的測量，即組織波垂直于脈沖傳播的速度，可以提供具有更高臨床價值的定量測量[27]。新的ARFI模型可以用來測量橫波速度，它與組織彈性成反比，可提供一種數字數據收集的方法[28]。超聲速剪切成像或SWE技術將超聲束技術與超快超聲成像技術相結合，生成實時定量組織圖。Bhatia等[29]發現，使用實時SWE，惡性頸淋巴結的硬度明顯高于良性淋巴結,診斷臨界值為30.2時，準確度最高，為61.8%，靈敏度為41.9%，特異度為100%。研究還發現，即使淋巴結在超聲下表現是相似的，但惡性淋巴結的彈性也可能不一致。

囊性結節由于橫波不能穿過液體而無彈性信號，其中絕大部分為惡性腫瘤。如果超聲下淋巴結有以下特征之一則考慮為惡性：淋巴門消失、鈣化、囊性變或出現壞死區。多普勒超聲和彈性成像的多因素回歸分析差異無統計學意義，但與轉移性淋巴結獨立相關[30]。這是一項針對接受美國B超評估的患者進行的前瞻性研究，最終均通過細胞穿刺活檢證實結果。研究中SWE測量的受試部位均位于淋巴結最堅硬的區域，以獲得最大剪切波彈性數據，轉移灶的剪切波彈性值顯著高于良性淋巴結，與傳統灰階超聲相比，其敏感性、特異性、準確度均明顯增高。

Kim等[9]研究表明，頸部轉移性淋巴結的彈性平均值、最小值和最大值及與周圍肌肉的計算比率均顯著增高，其診斷的準確率最高。普通B超的準確度為78.57%，但使用SWE技術時，彈性平均值可顯著提高B超的診斷性能(受試者工作特征曲線下面積從0.738增加到0.811)。淋巴結外轉移時，SWE值顯著升高，并與每個淋巴結的陽性淋巴結數相關，從而成為預測淋巴結轉移的預后因素。

與其他超聲技術相比，SWE具有可重復性好、依賴性小、可以提供絕對定量數值等優點。但同時存在操作過程中不能向探頭施壓、在薄層組織中測量失敗等缺點[31]。

3 結 語

PTC具有較高的頸淋巴結擴散率和局部復發率，組織學特征性較強。彈性成像技術已被證明能可靠地檢測轉移性病變，對提高篩查、判斷預后和治療有一定的價值。目前，頸部淋巴結彈性成像需要對同一原發癌的患者進行進一步的前瞻性研究，最好是有向頸部淋巴結擴散傾向的腫瘤，如PTC。該技術的成功與否取決于是否建立了一致、可重復的惡性結節侵襲的彈性成像標準。鑒于目前的研究，彈性成像技術(特別是ARFI和SWE技術)作為篩查PTC頸淋巴結轉移具有很好的應用前景。