實時剪切波彈性成像對甲狀腺結節超聲診斷的價值研究

李忠舉，張植蘭，辛敏慧，魏 珊

(中南大學湘雅醫學院附屬海口醫院 超聲醫學科，海南 海口570100)

甲狀腺結節患病年齡日趨年輕化，患病率日益上升，而良、惡性腫瘤的治療及預后又完全不同。國外研究發現，甲狀腺結節手術病理結果中惡性比例≤28%，甲狀腺結節存在明顯的過度診斷及過度治療[1-3]。臨床通常采用二維超聲及彩色多普勒超聲鑒別甲狀腺結節的良惡性，但其特異性及靈敏度均低[4,5]。近年來，實時剪切波彈性成像技術(SWE)是應用于臨床的一種新型超聲成像技術，可測量組織硬度，進而獲得定量的彈性參數，具有較好的重復性[6-10]。本次研究通過SWE對甲狀腺結節及周邊正常組織成像，獲得剪切波楊氏模量參數，對甲狀腺結節良惡性進行有效鑒別。

1 資料與方法

1.1 研究對象

收集 2017年2月至2018年12月在我院行超聲檢查發現甲狀腺結節患者80例，均接受手術治療或病理穿刺，以病理結果作為金標準進行比對。納入標準：腫物直徑大于0.8 cm，結節下緣深度距皮膚小于4 cm；排除標準：穿刺活檢病理無法確診；結節位于峽部者；囊性變大于25%或者完全鈣化者；頸部有其他手術史或者放療史者。其中女45例，男35例；年齡23-70歲，平均(42.6±7.3)歲。80例患者共檢出88個結節，病理診斷61個良性結節(其中48例患者為單發良性結節，5例患者為雙發良性結節，3例患者為雙發結節，良性與惡性各1個)，病理診斷27個惡性結節(其中24例患者為單發惡性結節，3例患者雙發結節，良性與惡性各1個)。所有患者檢查前均知情同意。

1.2 方法

采用SuperSonic Imagine AixPlorer型 SWE 超聲儀器預設的甲狀腺掃描條件，檢查前不需要特殊的準備。患者取仰臥位，頸部完全暴露，不要過度彎曲或拉伸頸部。二維超聲及彩色多普勒超聲檢查：常規行縱、橫切面掃查，記錄甲狀腺結節的部位、大小、形態、邊界、邊緣、內部回聲及血流分布情況。然后涂大量耦合劑，探頭置于目標結節處，縱切不加壓情況下(減少頸動脈波動干擾)，啟動SWE 模式，調節楊氏模量量程范圍在0-100 kPa之間。調節感興趣區域范圍，感興趣區域應覆蓋整個病灶及周圍正常甲狀腺組織且其面積應為結節面積的2-3倍，囑患者屏氣，靜置3-5 s，待圖像穩定后，凍結圖像并存儲，每個結節做5次SWE成像。

1.3 測量

1.3.1測量結節楊氏模量值 5幅圖像每幅都用Q-BOX工具測量出結節的楊氏模量，Q-BOX測量范圍盡可能包括整個結節，但不包括周圍正常組織。測量并記錄Emax、Emean、Emin、ESD值，以kPa為單位。

1.3.2測量結節內部感興趣區楊氏模量值 5幅圖像每幅選取結節中除粗大鈣化外最硬部分用Q-BOX工具測量其楊氏模量(Q-BOX的直徑為2 mm的圓形)。得出結節內感興趣區的Emax、Emean、Emin、ESD值。

1.4 統計學處理

2 結果

2.1 結節特征分析

依據病理檢查結果得出：88個結節中良性結節61個，其中48例患者為單發良性結節，5例患者為雙發良性結節，3例患者為雙發結節，良性與惡性各1個。61個良性結節中，39個結節病理診斷為結節性甲狀腺囊腫，17個結節病理診斷為甲狀腺腺瘤，5個結節病理診斷為橋本。病理診斷27個惡性結節，其中24例患者為單發惡性結節，3例患者為雙發結節，良性與惡性各1個。27個惡性結節中，18個結節病理診斷為乳頭狀癌，5個結節病理診斷為甲狀腺濾泡癌，3個結節病理診斷為未分化癌，1個結節病理診斷為髓樣癌。

2.2 SWE的測量結果

如圖1所示，結節性甲狀腺腫測量結節楊氏模量值：Q-Box盡可能包括整個結節，Mean17.5 kPa，Min10.1 kPa，Max32.1 kPa，SD：4.9 kPa；若結節中含有粗大鈣化、液化者則選取結節內感興趣區的SWE值做為參考，如圖2所示，乳頭狀癌測量結節內部感興趣區楊氏模量值：Q-Box以2 mm為直徑，選取結節中除粗大鈣化外較硬部分，Mean61.2 kPa，Min51.5 kPa，Max68.8 kPa，SD：3.7 kPa，良、惡性結節SWE的最大值、平均值、最小值及ESD值的范圍見表1。

圖1 結節性甲狀腺腫測量結節楊氏模量值 圖2 乳頭狀癌測量結節內部感興趣區楊氏模量值

表1 甲狀腺結節的楊氏模量的測量結果

2.3 惡性結節診斷界值的確定

甲狀腺結節中惡性結節SWE參數的最大值、平均值、最小值及ESD值，顯著高于良性結節(見表2)，差異有統計學意義(P<0.05)。

表2 良惡性結節診斷界值的確定

3 討論

楊氏模量是物體彈性變形難易程度的表征，物體有小形變時應力與相應的應變之比。物體在形變范圍內，應力與應變成正比，楊氏模量值能反映組織的彈性大小，即楊氏模量值越大，組織越硬[11,12]。病理學證明，浸潤性癌變組織和非浸潤性癌變、纖維組織、筋膜、脂肪其彈性系數有明顯差異。大部分甲狀腺良性病變如腺瘤、結節性甲狀腺腫等主要由濾泡細胞組成，質地軟、彈性系數小；而大部分甲狀腺惡性結節如乳頭狀癌等其內含有較多的纖維組織、鈣化小體等，組織硬度較高；另外，劉媛袆等運用SWE技術對108例甲狀腺彌漫性病變患者進行檢查，研究結果表明，Q-BOX放置在甲狀腺深層較淺層成功率明顯降低，測量深度是影響SWE的重要因素，所以本次研究選取的甲狀腺結節要求其下緣距皮膚小于4 cm。

本次研究通過甲狀腺結節的實時剪切波成像，選取參數Emax、Emean、Emin、ESD作為評估指標。結果顯示選取的SWE參數中，楊氏模量值惡性結節明顯高于良性結節(P<0.05)，但是各參數間的敏感性和特異性又有明顯差別。結節中的鈣化灶可使SWE值明顯提高[13]，本次研究的61個良性結節中部分含有較大鈣化者其楊氏模量值明顯偏高，利用2 mm的Q-BOX對結節中感興趣區進行測量可以有效糾正SWE測量結果；5例甲狀腺濾泡癌其楊氏模量值相對較低，尤其是1例髓樣癌其楊氏模量值甚至比良性結節還低，這可能是其本身組織學結構決定的，至今尚未發現有實時剪切波彈性成像對髓樣癌有專門的研究。因此僅憑一項指標評估腫瘤的良惡性，結果可能出現偏差，需要結合二維超聲、超聲造影或其它影像學檢查手段。

目前二維超聲多數醫院依據2017年美國放射協會甲狀腺影像與數據報告系統(ACR TI-RADS)對甲狀腺結節良惡性進行評估0分良性、2分無可疑、3分輕度可疑、4-6分中度可疑、≥7分高度可疑并給出了相應的處置辦法[14]。其根據甲狀腺結節的結構、內部回聲、形態、邊界、局灶性強回聲5項指標的得分總和來評估結節的良惡性。實際應用中對不同結節的敏感性和特異性差別較大，也許聯合SWE成像其診斷效能會明顯提高。

本次研究存在一些不足：有研究發現甲狀腺彌漫性病變對楊氏模量有一定的影響，會導致對結節的硬度測量有一定的偏差，對于甲狀腺彌漫性病變的病例有待繼續研究；本次研究的樣本量相對不多，尤其是未分化癌和髓樣癌的例數較少。

隨著超聲波彈性成像技術的不斷發展進步，剪切波成像是目前唯一能量化組織硬度并以楊氏模量值來評估的系統，具有客觀、實時、高效、重復性好等優點[15]。經過規范的培訓，SWE成像技術可以在傳統超聲基礎上給超聲醫師更多的信息，提高超聲診斷的準確率、提高醫生的的診斷信心，具有廣泛的應用前景和臨床價值[16,17]。