SE及SWE技術對≤1 cm的TI-RADS 4類甲狀腺結節的鑒別診斷價值

李 剛，賈 超，劉 龍，張 凡，匡 祎，高 峰，史秋生，杜聯芳，李 凡

上海交通大學醫學院附屬第一人民醫院超聲科，上海 200080

隨著健康體檢的普及和超聲儀器分辨率的提高，越來越多的甲狀腺結節在體檢中被偶然發現［1-2］。甲狀腺影像報告和數據系統（Thyroid Imaging Reporting and Data System，TI-RADS）可規范判定結節的危險度分級［3］。由于TI-RADS 4類良惡性結節常規超聲聲像圖特征有重疊，常需行超聲引導下細針穿刺活檢（fine-needle aspiration biopsy，FNAB）對其定性。對于最大徑＞1 cm的結節，有FNAB指征，而最大徑≤1 cm的結節常表現出惰性或非侵犯性［4］，無需全部進行FNAB［5］。因此，探索無創檢查技術進一步預測結節惡性風險尤為重要。近年來，超聲彈性成像在甲狀腺結節診斷中的應用已被證實是一種很有前景的工具。它是基于組織力學性能無創評估的新型超聲診斷技術，可獲得各種病理學改變的組織彈性硬度等特性［6］。目前臨床常用的彈性成像包括應變彈性成像（strain elastography，SE）與剪切波彈性成像（shear wave elastography，SWE）技術。前期研究［7-10］發現，采用SWE或SE技術有助于甲狀腺結節良惡性鑒別診斷，但對最大徑≤1 cm的TI-RADS 4類結節的診斷效能研究尚少。本研究擬探討SE和SWE兩種彈性技術對此類結節的鑒別診斷價值。

1 資料和方法

1.1 一般資料

收集2018年7月—2019年12月于上海交通大學醫學院附屬第一人民醫院檢查的甲狀腺病變患者的超聲影像學結果，并對其進行回顧性分析。納入標準：① 根據2017版美國放射學會（American College of Radiology，ACR）TIRADS評分標準，超聲圖像符合TI-RADS 4類的甲狀腺結節；② 在灰階超聲圖像的橫切面或縱切面上結節最大徑≤1 cm；③ 患者同時進行了SE及SWE檢查，圖像質量好；④ 常規超聲及彈性超聲檢查前無臨床治療或侵入性檢查；⑤ 在超聲檢查后1個月內，對結節進行了FNAB或手術切除，取得最終病理學檢查結果。若不符合以上條件之一則剔除。

1.2 儀器與檢查方法

采用日本Toshiba公司的Aplio i900超聲檢查儀器，選擇14L5型線陣探頭（頻率為5～14 MHz）。患者以頸過伸位仰臥，完全暴露頸前部，檢查前對患者進行呼吸配合（需配合屏氣10～20 s），以確保檢查圖像穩定性。先行常規超聲檢查，再行SWE及SE檢查，存儲標準化超聲圖像。

選取甲狀腺縱切面進行SWE檢查，探頭輕置于患者皮膚，將病灶放置于取樣框中央，取樣框面積覆蓋病灶2倍或以上范圍，囑患者屏氣同時啟動SWE，在圖像穩定、彩色充填全取樣框且重復性好時凍結定幀，存儲圖像，重復操作3次后，切換至SE模式進行檢查。調整取樣框大小，包括病變及其周圍甲狀腺組織，同樣囑患者屏氣，探頭施加均勻一致壓力（頻率3～4 次/s），使壓力指數恒定且壓力曲線呈頻率及幅度基本一致的正弦波，周期≥5個，圖像穩定且重復性較好時凍結定幀，存儲圖像，如此反復3次。由有12及15年超聲診斷工作經驗的高年資醫師完成常規超聲和彈性超聲檢查。

1.3 觀察指標

由2名分別具備8及15年工作經驗的醫師在不了解病史和病理學檢查結果的前提下進行圖像分析?；译A圖像上觀察結節大小、組成成分、內部回聲、邊緣、微鈣化、縱橫比（aspect ratio，A/T），并予以記錄。依據2017版ACR TI-RADS評分標準對結節進行判定［3］，結節評分為4～6分則歸類為TI-RADS 4類。

在SWE圖像上，將感興趣區（region of interest，ROI）置于病灶顯示最硬區域及同一深度甲狀腺組織，測定剪切波速度比值（Eratio）；同樣，在SE圖像上，將ROI置于病灶最硬區域及同一深度的周邊甲狀腺組織，測定彈性應變率比值（strain ratio，SR）。以2名醫師分別在3張靜態圖像上測的平均值進行統計。

1.4 統計學處理

采用SPSS 24.0軟件與Medcalc 19.0.7軟件進行統計學分析。研究中計量資料如患者年齡使用單因素方差分析方法，計數資料如患者性別分布用χ2分析，配對符號秩和檢驗方法用于比較良惡性組彈性測值差異，Cohen’s kappa系數分析2名醫師判斷的一致性。繪制受試者工作特征（receiver operating characteristic，ROC）曲線，確定SR及Eratio的最佳診斷截斷值，用Delong方法比較常規超聲、SE及SWE診斷效能差異。P＜0.05為差異有統計學意義。

2 結 果

2.1 最大徑≤1 cm的TI-RADS 4類結節患者一般情況

最終251例患者的263個結節納入本研究，其中男性57例，女性194例，良惡性組結節患者性別差異有統計學意義（P＜0.05）；239例患者為單發病灶，12例患者為多發病灶，年齡范圍為24～73歲，平均年齡（48.6±11.3）歲，良惡性組結節患者年齡差異無統計學意義（P＞0.05）。263個結節中，惡性結節144個，包括乳頭狀癌132個，濾泡性癌5個，髓樣癌4個，甲狀腺嗜酸細胞癌2個，轉移性鱗癌1個；良性結節119個，包括結節性甲狀腺腫93個，濾泡性腺瘤10個，橋本甲狀腺炎8個，局灶結節樣增生3個，甲狀腺嗜酸細胞腺瘤3個，亞急性肉芽腫性甲狀腺炎2個。215個結節經手術切除后病理學檢查證實，48個結節經FNAB確診。

2.2 最大徑≤1 cm的TI-RADS 4類結節的常規超聲、SE及SWE檢查結果

2名醫師獨立評估了所有患者的超聲特征。觀察者間具有高度一致性，所有kappa＞0.87（表1）。如表2所示，惡性組結節SR及Eratio測值均明顯高于良性組（P＜0.05）。利用ROC曲線得到SR及Eratio診斷最大徑＜1 cm的TI-RADS 4類惡性結節的截斷值為2.32和1.82。比較常規超聲、SR和Eratio的診斷效能，結果發現，ROC曲線的曲線下面積分別為0.746、0.896和0.840（圖1），三者差異有統計學意義（P＜0.05），其中以SR的診斷效能為最高，其次為Eratio及常規超聲。利用SR≥2.32診斷最大徑＜1 cm的TI-RADS 4類惡性結節的靈敏度、特異度及準確度分別為87.5%、88.2%及87.8%；聯合常規超聲、SR及Eratio診斷特異度提升至97.8%（表3，圖2、3）。

圖1 常規超聲、SE及SWE對最大徑≤1 cm的TI-RADS 4類結節的ROC曲線

圖2 微小甲狀腺乳頭狀癌的超聲聲像圖表現

圖3 結節性甲狀腺腫的超聲聲像圖表現

表1 醫師A、B的對良惡性甲狀腺結節超聲特征的觀察結果 n

表2 最大徑≤1 cm的TI-RADS 4類結節SE及SWE測值結果 M（P25，P75）

3 討 論

本研究比較了常規超聲、SE和SWE彈性超聲技術對最大徑≤1 cm的TI-RADS 4類結節的診斷效能，結果表明，采用SE技術SR指標可實現與常規超聲及SWE中Eratio指標相比更高的診斷效能，常規超聲及SR指標聯合使用可提高此類結節的診斷特異度（90.8%），聯合常規超聲、SR及Eratio診斷特異度可提升至97.8%。

超聲檢查具備分辨率高、簡便及無輻射的優勢，目前是甲狀腺結節首選的影像學檢查方法。研究［11］表明，灰階超聲診斷甲狀腺結節靈敏度、特異度和準確度可高達95.1%、85.1%和89.5%，但對微小甲狀腺結節診斷效能報道結果不一［12］。當結節體積較小時，聲像圖特征不典型，良惡性特征常有重疊，且超聲檢查具有較高操作者依賴性，受醫師手法和經驗影響，對圖像評估結果參差不齊［13-15］。Tan等［16］的研究表明，常規超聲對微小甲狀腺癌的診斷靈敏度、特異度及準確度分別為93.0%、33.3%和81.2%，特異度較低。本研究由2名具有豐富臨床經驗的醫師評估灰階超聲圖像，2名醫師的觀察者間一致性較好（kappa=0.90），常規超聲對＜1 cm的甲狀腺癌診斷特異度僅24.4%，反映了常規超聲對＜1 cm的甲狀腺結節診斷的局限性。

超聲彈性成像技術在近10年來得到快速發展，在甲狀腺結節的鑒別診斷上顯示出了極大優勢，目前臨床上常用的是SE及SWE技術。SE技術是利用手動或探頭加壓使組織產生形變，以楊氏模量為量化指標測量組織形變程度，并以彩色或灰度編碼圖像顯示ROI內應變分布情況。由于無法直接測得組織受力大小，常用定性和半定量診斷標準進行評估。既往研究［10，17］表明，在SE中，將病灶與周圍組織的硬度進行比較得到SR指標，診斷評估準確度高且特異度好。SWE技術是應用“馬赫錐”原理，利用探頭晶片產生連續聚集的輻射脈沖波，通過超高速成像技術探測橫向剪切波，再通過彩色編碼技術實時顯現出組織彈性圖像。SWE可直接測出組織硬度，以剪切波速度或楊氏模量為定量參數指標。定量參數中常用楊氏模量最大值、楊氏模量平均值、標準差以及病灶與周圍組織楊氏模量之比指標，其中，利用病灶與周圍組織楊氏模量之比指標對病變硬度進行診斷評估可以避免操作者手法和患者個體差異的影響。

既往研究［18-19］表明，SR和Eratio測值在甲狀腺良惡性結節間差異有統計學意義，因此兩種彈性技術均可輔助甲狀腺結節鑒別診斷。Cantisani等［10］研究發現，相較于SWE技術，SE技術中SR指標對甲狀腺結節具有最佳診斷性能，診斷靈敏度為82.7%、特異度為92.7%，曲線下面積為0.877。迄今為止，對＜1 cm的甲狀腺結節的彈性超聲評估研究報告尚少［11，18-19］。本研究通過對最大徑＜1 cm的TI-RADS 4類的甲狀腺結節應用SE和SWE分別進行研究，結果發現，SR指標診斷性能最高，診斷靈敏度、特異度和準確度分別為87.5%、88.2%及87.8%。常規超聲和SR聯用，可進一步提高診斷特異度（90.8%）。雖然Eratio單獨診斷效能不及SR和常規超聲，但若將常規超聲和SR、SWE兩者聯合，可顯著提高診斷特異度，由此表明，對于＜1 cm的甲狀腺TI-RADS 4類的結節，當SR和Eratio同時低于截斷值時，提示結節良性可能，從而避免不必要的活檢和手術。既往研究［20-22］報道，SR截斷值區間為1.96～3.59，Eratio截斷值區間為2.11～2.70［8，23-24］。本研究對＜1 cm的TI-RADS 4類的甲狀腺結節進行探索，結果顯示，其對應的SR截斷值為2.32，在上述報道的測值區間范圍內，而Eratio截斷值為1.82，略小于上述報道，原因可能與結節大小有關。

本項研究尚有一定局限性。首先，惡性組中絕大部分為微小甲狀腺乳頭狀癌，而濾泡性癌、髓樣癌等其他類型較少，有待于后續進一步擴大患者樣本種類進行研究；其次，本研究中48例患者通過FNAB獲得結節的病理學診斷結果，可能存在一定的假陰性；再次，本研究中僅納入了兩種彈性技術的兩個具有代表性的指標，未納入視覺定性評估指標及其他定量參數如楊氏模量最大值、楊氏模量最小值等，這是由于半定量指標較定性視覺評估更為精準，且能避免操作者及個體差異的影響，而且，由于結節直徑較小，彈性成像上結節呈現彩色充填均勻性較好，ROI可包括結節絕大部分進行測量，由此反映出結節整體與周圍組織的硬度差異。

綜上所述，對于最大徑≤1 cm的TI-RADS 4類甲狀腺結節，相較于SWE技術中的Eratio指標，SE技術中SR指標對其良惡性鑒別診斷有較高效能，SR可作為常規超聲檢查的必要補充指標，在實際工作中，SR與常規超聲檢查聯用，或進一步與SWE中Eratio指標聯用，可提高診斷特異度，降低良性結節患者接受手術或FNAB等侵入性操作的概率。