多模態超聲影像技術在甲狀腺結節良惡性鑒別診斷中的價值

王芳芳 蘇暢 王寧 劉大銘

隨著人們健康意識的提高，甲狀腺超聲已成為體檢的一部分。甲狀腺結節的檢出率大大提高，結節的良惡性診斷尤為重要。高頻超聲能檢出20%～70%的結節，結節中5%～15%為惡性[1-2]。多模態超聲影像技術的發展為甲狀腺結節良惡性診斷提供了保證。多模態影像技術包括常規超聲、彩色多普勒血流成像、超聲造影、超聲彈性成像等，各項技術有其獨特的優缺點。甲狀腺結節組織病理學結構復雜，尤其是惡性結節病理亞型種類繁多，其聲像圖千變萬化[3]，存在不典型病例圖像重疊，診斷難度增加。故需要多模態超聲影像技術聯合應用，取長補短，旨在提高甲狀腺惡性結節診斷正確率。

1 資料與方法

1.1 研究對象 選取2017年10月至2019年9月在遼寧省人民醫院就診行甲狀腺超聲檢查的患者，常規超聲診斷為TI-RADS 4類的結節。患者共72例，男18例，女54例，年齡22～76歲，平均年齡48.4歲，共86個結節。

1.2 入選條件 納入標準：均經過常規超聲、超聲造影及彈性成像檢查；僅選取常規超聲診斷為TI-RADS 4類的結節；均進行外科手術切除，并取得可靠的病理結果；術前未經過治療。排除標準：過敏體質，對造影劑過敏者；既往有過甲狀腺手術病史；結節囊性成分超過25%者。所有患者行超聲檢查前均簽署知情同意書，同意進行超聲造影及彈性成像檢查。

1.3 儀器 采用德國西門子公司S3000彩色多普勒超聲診斷儀，9L4線陣探頭，內配備有超聲造影、超聲彈性成像功能，探頭分辨率0.1 mm。

1.4 方法

1.4.1 常規超聲檢查 患者仰臥位，平靜呼吸，盡量避免吞咽動作，充分暴露頸部，明確甲狀腺結節的位置，數量，大小及基本特征。基本特征包括：內部回聲，邊界，形狀，縱橫比，鈣化。彩色多普勒觀察結節的血供情況。依據Kwak等[4]的分組標準對甲狀腺結節進行TI-RADS分級。具體標準為，TI-RADS 1：正常甲狀腺。TI-RADS 2：良性，無惡性征象。TI-RADS 3：可能良性，無惡性征象。TI-RADS 4：可疑惡性；細分為TI-RADS 4a：可能良性，1個惡性征象；TI-RADS 4b：可能惡性，2個惡性征象；TI-RADS 4c：高度可疑惡性，3個或4個惡性征象。TI-RADS 5：高度惡性，5個惡性征象。選取TI-RADS 4類的結節進行超聲造影及彈性成像檢查。

1.4.2 彈性成像檢查 將診斷為TI-RADS 4類的結節置于取樣框中心，調節取樣框大小，使感興趣區大于結節2～3倍，啟動彈性成像模式，即聲觸診組織成像與量化技術(virtual touch imaging and quantification，VTIQ)。取得VTIQ圖像后，先進行圖像質量分析。啟動VTIQ質量控制系統，如VTIQ圖像為均勻的綠色說明圖像質量良好，如VTIQ圖像為黃色或紅色代表圖像質量差，需重新采集圖像。測量結節內部及周邊正常甲狀腺組織的剪切波速度，測量5次，取平均值。

1.4.3 超聲造影檢查 選取同時能顯示甲狀腺結節特征及周圍正常甲狀腺組織的切面，將儀器切換至超聲造影模式，機械指數0.07，焦點置于結節的深方。超聲造影劑選擇Bracco公司的SonoVue(59 mg凍干粉加5 mL生理鹽水)，經肘前靜脈團注2.0 mL造影劑混懸液，隨后注入5 mL生理鹽水，同時啟動儀器上的計時裝置及動態存儲鍵，實時觀察結節的造影劑注入方式，增強模式，觀察時間不少于2 min。多發病灶檢查時，間隔時間在15 min以上。所有檢查均由一名經驗豐富的超聲醫師獨立完成，機器參數相同。

1.4.4 觀察指標 以病理為金標準，觀察不同方法診斷甲狀腺結節良惡性的敏感性、特異性、準確率、陽性預測值、陰性預測值。敏感性＝真陽性人數/ (真陽性人數＋假陰性人數)×100%，特異性＝真陰性人數/ (真陰性人數＋假陽性人數)×100%，陽性預測值＝真陽性人數/(真陽性人數＋假陽性人數)×100%，陰性預測值＝真陰性人數/(真陰性人數＋假陰性人數)×100%，準確率＝(真陽性人數＋真陰性人數)/總例數×100%。

1.5 統計學分析 采用SPSS 17.0統計軟件進行統計分析，以術后病理診斷為金標準，計量資料用均數±標準差(±s)表示，采用t檢驗，計數資料用率表示，采用χ2檢驗，Fisher精確檢驗，以P＜0.05為差異有統計學意義。

2 結果

2.1 病理診斷結果 72例患者共86個結節，經術后病理診斷，其中惡性結節66個，均為甲狀腺乳頭狀癌，良性結節20個，結節性甲狀腺腫15個，甲狀腺腺瘤3個，橋本氏甲狀腺炎1個，亞急性甲狀腺炎1個。

2.2 超聲彈性成像診斷結果 甲狀腺良性結節的剪切波速度為(2.82±0.34)m/s，惡性結節的剪切波速度為(3.29±0.92)m/s，正常甲狀腺組織的剪切波速度為(2.33±0.40)m/s，經兩樣本獨立t檢驗，甲狀腺惡性結節的剪切波速度高于甲狀腺良性結節的剪切波速度，差異具有高度統計學意義(P＜0.01)，甲狀腺良性結節的剪切波速度高于正常甲狀腺組織的剪切波速度，差異無統計學意義(P＞0.05)，甲狀腺惡性結節的剪切波速度高于正常甲狀腺組織的剪切波速度，差異具有統計學意義(P＜0.05)。

由以上結果制定的ROC曲線，取得的約登指數為：48.70%，其對應的良惡性結節的剪切波速度截斷值為：2.895 m/s，曲線下面積為0.799。如以剪切波速度≥2.895 m/s作為判定甲狀腺結節良惡性的節點，其敏感性、特異性、準確率、陽性預測值、陰性預測值分別為69.69%(46/66)、65.00%(13/20)、68.60%(59/86)、86.79%(46/53)、39.39%(13/33)。見圖1。

圖1 超聲彈性成像診斷甲狀腺結節良惡性的ROC曲線

2.3 超聲造影診斷結果 以均勻性高增強，等增強，環狀增強及無增強作為良性結節的診斷標準，在原有的二維超聲TI-RADS診斷基礎上降一類；以不均勻性低增強，向心性低增強作為惡性結節的診斷標準，在原有的二維超聲TI-RADS診斷基礎上升一類；如造影增強方式不典型，為均勻性低增強或不均勻性高增強等，即不支持升類亦不支持降類，則維持原有類別。其中良性結節中有3例升類，12例降類，5例未升類亦未降類。惡性結節中有57例升類，4例降類，5例未升類亦未降類。

以降類及不升不降類為良性結節的診斷標準，以升類為惡性結節的診斷標準，超聲造影診斷甲狀腺良惡性結節的敏感性、特異性、準確率、陽性預測值、陰性預測值分別為：86.36%(57/66)、85.00% (17/20)、86.05% (74/86)、95.00% (57/60)、65.38%(17/26)。

2.4 聯合診斷結果 超聲彈性成像及超聲造影診斷甲狀腺結節情況，見表1。二者聯合應用診斷甲狀腺結節良惡性的敏感性、特異性、準確率、陽性預測值、陰性預測值分別為：96.97%(64/66)、80.00% (16/20)、93.02% (80/86)、94.12% (64/68)、88.89%(16/18)。單獨應用超聲彈性成像曲線下面積最小：0.673，超聲造影比彈性成像效果好，曲線下面積：0.857，聯合應用效果最好，曲線下面積：0.885，見圖2。單獨應用超聲彈性成像、超聲造影及二者聯合應用診斷甲狀腺TI-RADS4類良惡性結節的價值比較，聯合應用二者診斷價值最好，χ2值最高，超聲造影次之，見表2。

圖2 超聲彈性成像、超聲造影及二者聯合應用診斷甲狀腺結節良惡性的ROC曲線

表1 超聲彈性成像、超聲造影及二者聯合應用診斷甲狀腺結節良惡性的情況(n)

表2 不同診斷模式的診斷效能

3 討論

近年來，隨著甲狀腺超聲的普及，甲狀腺結節的檢出率逐年上升。據流行病學調查，甲狀腺結節總患病率約為12.6%[5]。超聲檢查已經成為甲狀腺結節檢出的主要手段，并成為鑒別其良惡性的首選技術。由于甲狀腺結節惡性發生比率在5%～15%，早期診斷甲狀腺結節良惡性對指導患者選擇適當的治療方法尤為重要[6]。根據Kwak等進行的TI-RADS分類，甲狀腺4類結節惡性概率為3%～95%，范圍跨度比較大，對甲狀腺結節良惡性診斷精確度差[7]，迫切需要進一步提高其診斷效能。超聲新技術(超聲彈性成像、超聲造影)的發展為這一需求提供了幫助。

超聲彈性成像是超聲評估甲狀腺結節良惡性的一項新技術。傳統的壓迫式彈性成像由于其人為因素干擾大導致測量結果不準確，已經被新的剪切波彈性成像技術所代替。剪切波彈性成像是超聲探頭向甲狀腺發射聲輻射波，使感興趣區域內的組織或病灶產生振動、變形或移位，這些變形或移位通過剪切波速度體現，剪切波在不同組織內傳播速度不同。剪切波速度與組織或病灶的硬度呈正相關。本研究中應用的是聲觸診組織成像與量化技術，其優點是人為因素少，可同時進行多點測量，無取樣框固定的限制，測量的準確性提高。甲狀腺良性結節內部多為濾泡細胞及膠原成分，因此相對較軟，剪切波速度較低，而惡性結節內部常常由纖維組織、血管組織等組成，相對較硬，剪切波速度較高。有研究[8]報道，甲狀腺結節硬度越大，其惡性風險越高。

本研究結果顯示，甲狀腺惡性結節的剪切波速度明顯高于良性結節的剪切波速度，差異具有統計學意義，而良性結節與正常組織間的剪切波速度差異無統計學意義。這與之前的研究相符[9-10]。假陽性結節分析原因，可能是病程反復發展所致的“僵尸”結節，其內部出血、玻璃樣變、纖維化、機化、炎癥反應等使組織硬度增加，彈性增強。假陰性結節分析其原因多為結節內部有出血、液化造成的囊性變；或者結節體積較小，結節內部的纖維組織成分較少，或者結節位置相對較深，聲輻射力衰減造成。

在TI-RADS分類標準中，未涉及結節彩色血流的情況，說明二維超聲彩色血流的分布不具備典型特征，不能成為診斷的惡性危險因素。超聲造影通過觀察結節內部的微循環來了解其內部的微血管分布及灌注方式，從而對結節進行定性診斷，是TI-RADS診斷的一個補充手段，可提高甲狀腺結節良惡性的診斷。文獻報道[11-12]，甲狀腺良性結節多以均勻性增強、環狀增強、等增強、高增強為主，惡性結節多以不均勻性增強、低增強為主。這些灌注特點與甲狀腺結節的生長方式有關，與結節的病理成分有關。良性結節血管分布規則，血管間吻合少，生長平衡，部分內膠原成分多。惡性結節由于生長過快，失去平衡，導致新生血管分布紊亂，動靜脈瘺，血管瘤，液化壞死。結節內部分血流豐富，部分血供缺乏，表現為不均勻微灌注。本研究中絕大多數甲狀腺惡性結節均表現為不均勻性低增強，良性結節表現為高增強、環狀增強或等增強，其敏感性、特異性、陽性預測值、陰性預測值分別為：86.36%，85.00%，95.00%，65.38%，與范麗青等[13]研究相似。分析誤診原因，良惡性結節的微循環灌注方式存在一定的交叉現象。假陽性是由于結節生長迅速，造成內部液化囊性改變呈低增強，或者結節較小，微灌注特點不明顯。假陰性是由于病理過程尚在早期，血管生長的特點尚未形成，內部血流灌注與鄰近組織相似。

超聲彈性成像和超聲造影均能提高甲狀腺良惡性結節的診斷。但二者均有一定的假陽性及假陰性。超聲造影的效能高于彈性成像。將二者聯合應用，其敏感性、特異性、陽性預測值、陰性預測值分別為：96.97%、80.00%、94.12%、88.89%，曲線下面積：0.885，明顯高于二者單獨應用，與以往文獻[14-16]結果相符。超聲彈性成像和超聲造影根據不同的成像原理，從不同的角度對甲狀腺良惡性結節進行診斷，相互取長補短，進一步提高了良惡性結節的診斷，提升了TI-RADS中不典型病灶的診斷。

本研究也具有一定的不足之處，第一，本研究為單中心研究，樣本量較小，僅代表小范圍內的表現，尚需要進行擴大樣本量，進行多中心研究。第二，惡性結節的病理成分單一，均為甲狀腺乳頭狀癌。雖然甲狀腺乳頭狀癌是最常見的內分泌腫瘤，占甲狀腺惡性腫瘤的90%，但其他類型的甲狀腺惡性結節的超聲彈性成像及超聲造影特點也需要進一步研究。第三，本研究中甲狀腺結節大小為0.3～3.0 cm，沒有將其細化再分，需進一步研究不同大小結節的超聲彈性成像及超聲造影的特點。

綜上所述，在TI-RADS分類基礎上聯合應用超聲彈性成像及超聲造影在鑒別甲狀腺結節良惡性方面具有更高的診斷價值。