逐步判別分析甲狀腺良、惡性結(jié)節(jié)的CT鑒別診斷因素

林少帆，林黛英，吳先衡，楊江爽，鄭旭峰，吳耀濱

甲狀腺結(jié)節(jié)(thyroid nodule，TN)是臨床常見疾病，近年來發(fā)病率迅速增長，尤其是甲狀腺癌，術(shù)前準(zhǔn)確區(qū)分甲狀腺良、惡性結(jié)節(jié)具有重要的臨床意義[1-2]。目前已有大量研究表明CT檢查在甲狀腺良、惡性結(jié)節(jié)的鑒別診斷中有重要應(yīng)用價值，但以往國內(nèi)、外文獻(xiàn)多采用單因素分析或者Logistic回歸多因素分析法對CT檢查在良惡性TN中的應(yīng)用價值進(jìn)行研究，研究結(jié)果也不盡相同，有些方面仍存在爭議[3-6]。本研究中基于CT檢查，通過逐步判別分析法篩選出有意義的鑒別因素，建立判別函數(shù)，用于甲狀腺良、惡性結(jié)節(jié)的輔助診斷，并通過交互驗(yàn)證法來驗(yàn)證函數(shù)的判別效果，旨在提高CT診斷TN的準(zhǔn)確性和穩(wěn)定性。

材料與方法

1.一般資料

搜集2017年9月-2019年9月本院經(jīng)術(shù)后病理檢查明確病變組織類型的85例患者共125個甲狀腺結(jié)節(jié)的臨床和CT資料。入組病灶在病理檢查時均診斷為單純良性或惡性結(jié)節(jié)，當(dāng)一個大體標(biāo)本中同時含有良性和惡性結(jié)節(jié)時，不納入本組研究。85例中女61例，男24例，年齡16～78歲，平均(50.5±14.1)歲。惡性結(jié)節(jié)65個，良性結(jié)節(jié)60個。惡性結(jié)節(jié)中乳頭狀癌63個，彌漫性大B細(xì)胞性淋巴瘤1個，轉(zhuǎn)移瘤1個；良性結(jié)節(jié)中結(jié)節(jié)性甲狀腺腫37個，甲狀腺腺瘤19個、慢性淋巴細(xì)胞性甲狀腺炎1個，橋本氏甲狀腺炎2個，亞急性甲狀腺炎1個 。

2.CT檢查方法

使用Philips Ingenuity Core 128 CT掃描儀。所有患者行CT平掃和增強(qiáng)掃描，掃描范圍自顱底至鎖骨上緣，掃描參數(shù)：120 kV，159 mA，螺距0.9，準(zhǔn)直寬度0.625 mm×64，0.75 s/r，層厚5 mm，層距5 mm。對原始掃描數(shù)據(jù)采用層厚1 mm、層距1 mm進(jìn)行薄層重建。對比劑為碘普羅胺(300 mI/mL)，注射速率為3.0 mL/s。注射對比劑后25 s行動脈期掃描，60 s行靜脈期掃描。

3.圖像分析和觀察

所有圖像均由2位診斷經(jīng)驗(yàn)豐富的影像科醫(yī)師采用盲法進(jìn)行獨(dú)立分析，意見不同時通過共同閱片達(dá)成一致意見。對甲狀腺結(jié)節(jié)的主要臨床資料和CT征象進(jìn)行觀察和記錄。本研究中對具有以下任意一個征象的頸部淋巴結(jié)即判斷為淋巴結(jié)異常[7-8]：①橫軸面圖像上短徑>10 mm；②可見顆粒樣鈣化；③合并囊變；④呈明顯不均勻強(qiáng)化。甲狀腺結(jié)節(jié)內(nèi)直徑小于2 mm的鈣化灶定義為微小鈣化[9]。

4.統(tǒng)計學(xué)分析

應(yīng)用SPSS 22.0軟件進(jìn)行統(tǒng)計分析。采用逐步判別分析法對甲狀腺結(jié)節(jié)的主要臨床資料和CT征象進(jìn)行分析，篩選出有效的鑒別診斷因素，建立判別函數(shù)。以結(jié)節(jié)的診斷結(jié)果為因變量(Y)：惡性結(jié)節(jié)1；良性結(jié)節(jié)2。選取以下因素作為自變量(X)，并對其中的分類變量賦值：X1性別(女=1，男=2)，X2年齡，X3結(jié)節(jié)位置(峽部=1，右葉=2，左葉=3)，X4結(jié)節(jié)形態(tài)(不規(guī)則=1，規(guī)則=2)，X5結(jié)節(jié)邊界(模糊=1，清晰=2)，X6結(jié)節(jié)包膜(不連續(xù)=1，包膜完整或無包膜=2)，X7結(jié)節(jié)內(nèi)囊性成分(非囊性為主=1；囊性為主=2)，X8微小鈣化(有=1，無=2)，X9增強(qiáng)掃描結(jié)節(jié)邊緣模糊/范圍縮小(是=1，否=2)，X10甲狀腺邊緣中斷征(有=1，無=2)；X11淋巴結(jié)異常(有=1，無=2)。建立判別函數(shù)后，采用交互驗(yàn)證法驗(yàn)證其診斷效果，一般認(rèn)為正確判別率≥80%可判定為具有鑒別診斷價值。

結(jié) 果

1.CT表現(xiàn)的診斷價值

主要CT征象中對診斷甲狀腺惡性結(jié)節(jié)的敏感度、特異度、陽性和陰性預(yù)測值見表1。其中，形態(tài)不規(guī)則、邊界模糊、增強(qiáng)掃描邊緣模糊/范圍縮小、甲狀腺邊緣中斷征和淋巴結(jié)異常同時具有較高的敏感度和特異度，包膜不連續(xù)和微小鈣化的診斷特異度較高，非囊性為主的敏感度較高，結(jié)節(jié)位置的總體診斷價值不高(圖1～4)。

表1 CT表現(xiàn)對甲狀腺惡性結(jié)節(jié)的診斷價值 (%)

2.逐步判別分析

通過逐步判別分析共篩選出5個與甲狀腺良、惡性結(jié)節(jié)鑒別診斷有關(guān)的因素(P均<0.001)：結(jié)節(jié)形態(tài)(X4)、結(jié)節(jié)邊界(X5)、增強(qiáng)掃描結(jié)節(jié)邊緣模糊/范圍縮小(X9)、甲狀腺邊緣中斷征(X10)和淋巴結(jié)異常(X11)。各因素的容忍度均>0.1，不存在多重共線性現(xiàn)象，說明所建立的模型合理。 采用Wilks Lambda分析，χ2=206.904，P<0.001，說明判別函數(shù)有統(tǒng)計學(xué)意義。5個納入判別函數(shù)的自變量，其分類函數(shù)系數(shù)和標(biāo)準(zhǔn)化典型判別函數(shù)系數(shù)見表2。標(biāo)準(zhǔn)化典型判別函數(shù)系數(shù)反映了各因素對鑒別甲狀腺良、惡性結(jié)節(jié)的重要性，其值越大代表鑒別診斷的權(quán)重越大。其中最重要的影響因素是甲狀腺邊緣中斷征和增強(qiáng)顯示結(jié)節(jié)邊緣模糊/范圍縮小。

圖1 女，51歲，甲狀腺右葉乳頭狀癌。a)CT平掃示甲狀腺右葉內(nèi)結(jié)節(jié)形態(tài)不規(guī)則，邊緣模糊，可見微小鈣化(箭)；b)CT平掃示結(jié)節(jié)呈稍低密度，可見微小鈣化灶(箭)；c)圖b同層面增強(qiáng)掃描圖像，顯示結(jié)節(jié)內(nèi)緣呈相對低密度區(qū)的范圍縮小，甲狀腺前外緣可見邊緣中斷征(箭)。 圖2 患者女，64歲，甲狀腺左葉乳頭狀癌。a)CT增強(qiáng)掃描示甲狀腺結(jié)節(jié)(短箭)形態(tài)不規(guī)則，強(qiáng)化不均勻，左頸部IV區(qū)淋巴結(jié)明顯增大，有明顯強(qiáng)化(長箭)；b)CT增強(qiáng)掃描示左頸部II區(qū)淋巴結(jié)增大，有明顯囊變(箭)。 圖3 患者,女，35歲，甲狀腺右葉乳頭狀癌。CT增強(qiáng)掃描顯示結(jié)節(jié)包膜不連續(xù)(箭)。 圖4 患者,女，46歲，甲狀腺左葉濾泡性腺瘤囊性變。a)CT平掃顯示甲狀腺左葉內(nèi)類圓形結(jié)節(jié)(箭)，呈相對稍低密度，邊緣較清晰；b)CT增強(qiáng)掃描示結(jié)節(jié)為囊性，囊壁較光整(箭)。

根據(jù)表2的分類函數(shù)系數(shù)，甲狀腺惡性結(jié)節(jié)的判別式為Y1=-28.687+6.266X4+6.346X5+8.143X9+16.637X10+8.434X11；甲狀腺良性結(jié)節(jié)的判別式為Y2=-68.726+9.443X4+9.505X5+12.530X9+28.221X10+11.879X11。今后臨床工作中遇到新的甲狀腺結(jié)節(jié)病例按標(biāo)準(zhǔn)賦值后，分別代入Y1和Y2兩個判別式中，計算出結(jié)節(jié)的Y1和Y2值，分值高的一類就是該結(jié)節(jié)的組織類型。

表2 判別函數(shù)系數(shù)

交互驗(yàn)證結(jié)果顯示，建立的判別函數(shù)對所有甲狀腺結(jié)節(jié)的正確判別率為92%，其中對惡性結(jié)節(jié)的正確判別率為90.8%，對良性結(jié)節(jié)的正確判別率為93.3%，均>80%，說明判別函數(shù)對甲狀腺良、惡性結(jié)節(jié)具有較好的鑒別診斷價值。

討 論

入組本研究的每個大體標(biāo)本均經(jīng)病理證實(shí)為單純良性或單純惡性結(jié)節(jié)，當(dāng)一個大體標(biāo)本中含有多個結(jié)節(jié)，且同時含有良性結(jié)節(jié)和惡性結(jié)節(jié)時，在回顧性分析中，我們無法將CT圖像上觀察到的結(jié)節(jié)與術(shù)中標(biāo)本的良、惡性結(jié)節(jié)準(zhǔn)確對應(yīng)起來，因此這樣的標(biāo)本未納入本組研究。

甲狀腺惡性結(jié)節(jié)呈浸潤性生長，容易侵犯甲狀腺包膜，甚至突破包膜侵犯周圍組織，表現(xiàn)為甲狀腺邊緣中斷征[10]。由于惡性結(jié)節(jié)呈浸潤性生長，周圍纖維含量相對較少，腫瘤與正常腺體交界區(qū)血供相對豐富，增強(qiáng)掃描后腫瘤邊緣強(qiáng)化程度接近正常腺體，與平掃相比，表現(xiàn)為邊緣模糊、低密度范圍相對較小[11]，同時由于浸潤性生長及生長不均勻，惡性結(jié)節(jié)常表現(xiàn)為形態(tài)不規(guī)則、邊緣模糊。乳頭狀癌是甲狀腺癌常見的病理類型，常伴有頸部淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移[7,11]。本組研究結(jié)果顯示，甲狀腺邊緣中斷征、增強(qiáng)掃描結(jié)節(jié)邊緣模糊/范圍縮小、頸部淋巴結(jié)異常、結(jié)節(jié)形態(tài)不規(guī)則和結(jié)節(jié)邊緣模糊是鑒別甲狀腺良、惡性結(jié)節(jié)的預(yù)測因素，5個征象多見于惡性結(jié)節(jié)中，診斷惡性結(jié)節(jié)均具有較高的敏感度、特異度、陽性及陰性預(yù)測值，與以往文獻(xiàn)報道基本吻合[3,7,10-11]，但本組研究結(jié)果更為全面。與以往研究不同的是，本研究依據(jù)標(biāo)準(zhǔn)函數(shù)系數(shù)的大小將5個鑒別因素的重要性由大到小依次排序，并根據(jù)分類函數(shù)系數(shù)建立判別函數(shù)用于今后新病例的輔助診斷。交互驗(yàn)證判別法是在建立判別函數(shù)時依次留下1例，以后用建立的判別函數(shù)對該例進(jìn)行驗(yàn)證判別。 其優(yōu)點(diǎn)是非常有效地避免強(qiáng)影響點(diǎn)的干擾；既避免樣本的浪費(fèi)及減少樣本量，又可以保證驗(yàn)證用樣本和訓(xùn)練樣本的同質(zhì)性，優(yōu)于傳統(tǒng)的普通自身驗(yàn)證法。本研究中使用交互驗(yàn)證法進(jìn)行驗(yàn)證，結(jié)果顯示建立的判別函數(shù)對甲狀腺良、惡性結(jié)節(jié)的正確判別率總體為92%，其中對惡性結(jié)節(jié)正確判別率為90.8%，對良性結(jié)節(jié)正確判別率為93.3%，均>80%，證明判別函數(shù)具有較好的鑒別診斷價值，判別結(jié)果是有效且穩(wěn)定的。

目前國外文獻(xiàn)報道對甲狀腺的檢查多采用靜脈期單期增強(qiáng)掃描，延遲時間40～60 s[4,7,11-13]。國內(nèi)文獻(xiàn)報道的甲狀腺增強(qiáng)掃描方案有較大差異，常見的方案有靜脈期單期增強(qiáng)掃描、動脈期+靜脈期或動脈期+延遲期的雙期增強(qiáng)掃描，延遲時間差異也較大，動脈期延遲時間為23～30 s，靜脈期為50～80 s，延遲期一般為3 min[5,6,10,14-15]。由于掃描方案不同，國、內(nèi)外文獻(xiàn)報道的惡性結(jié)節(jié)的強(qiáng)化程度存在較大差異，既有學(xué)者報道惡性結(jié)節(jié)呈均勻輕度強(qiáng)化，亦有文獻(xiàn)報道惡性結(jié)節(jié)呈明顯強(qiáng)化。筆者認(rèn)為單純關(guān)注強(qiáng)化程度而忽視掃描方案的不同，容易導(dǎo)致誤診，且甲狀腺掃描容易受到鎖骨偽影的影響，導(dǎo)致CT值的測量容易出現(xiàn)誤差。本研究中觀察增強(qiáng)掃描時結(jié)節(jié)邊緣模糊/低密度范圍縮小，更依賴于結(jié)節(jié)與正常腺體之間的密度差，是相對穩(wěn)定的觀察指標(biāo)。

以往研究認(rèn)為微小鈣化常見于惡性結(jié)節(jié)[3,10-11]，囊性為主的征象則常見于良性結(jié)節(jié)[16]，是有效的鑒別征象。而本研究中年齡、性別、結(jié)節(jié)位置、包膜不連續(xù)、微小鈣化和非囊性為主在多因素逐步判別分析中被認(rèn)為是無效因素。本研究中結(jié)果顯示，包膜不連續(xù)和微小鈣化診斷甲狀腺惡性結(jié)節(jié)只具有較高的特異度，但敏感度較低；而非囊性為主的征象具有較高敏感度，但特異度較低。反而言之，即囊性為主的表現(xiàn)在診斷良性結(jié)節(jié)時特異度高，但敏感度低，因此結(jié)節(jié)表現(xiàn)為囊性為主時，應(yīng)考慮良性的可能性較大，但非囊性為主時，需要結(jié)合其它征象進(jìn)行綜合分析。

本研究的不足之處：本研究中惡性結(jié)節(jié)共65個，其中63個為乳頭狀癌，惡性結(jié)節(jié)的病理類型過于單一。但也要說明，本研究中病例的病理類型的構(gòu)成與Kim等[3]報道的樣本基本一致，亦符合甲狀腺癌的流行病學(xué)特征[1]，因此本研究結(jié)果具有臨床實(shí)用價值。筆者將在今后搜集更多病理類型的甲狀腺癌，進(jìn)一步對不同病理類型甲狀腺癌進(jìn)行對比研究。其次，本研究中例數(shù)有限，筆者今后將繼續(xù)增加數(shù)據(jù)庫的樣本量，對該判別模型進(jìn)行補(bǔ)充、修正，提高該判別模型的實(shí)用價值。

本研究發(fā)現(xiàn)甲狀腺惡性結(jié)節(jié)常表現(xiàn)為形態(tài)不規(guī)則、邊界模糊、增強(qiáng)掃描結(jié)節(jié)邊緣模糊/范圍縮小、甲狀腺邊緣中斷征、頸部淋巴結(jié)異常。并根據(jù)逐步判別分析法篩選出的有效因素分別建立甲狀腺良、惡性結(jié)節(jié)的判別函數(shù)，用于甲狀腺良、惡性結(jié)節(jié)的輔助診斷，具有臨床實(shí)用價值。