剪切波彈性成像在妊娠期女性正常甲狀腺硬度測量中的應用

楊延杰 應鴻飛 柳保成 吳澤鍇 劉 慧

（1上海市影像醫(yī)學研究所 上海 200032；2復旦大學附屬中山醫(yī)院介入治療科 上海 200032；3西南醫(yī)科大學影像學系 瀘州 646000；4西南醫(yī)科大學附屬醫(yī)院超聲科 瀘州 646000）

甲狀腺作為人體最大的內分泌腺，主要受下丘腦-垂體的調節(jié)，亦可根據機體內甲狀腺激素水平進行自我調節(jié)。隨著孕周的變化，孕婦體內甲狀腺激素的水平發(fā)生變化。甲狀腺激素通過介導多種關鍵糖脂代謝通路對生長發(fā)育產生深遠的影響，而妊娠期間甲狀腺功能異常可影響妊娠結局［1］。

目前妊娠期甲狀腺疾病發(fā)生率呈現(xiàn)上升趨勢，常用的檢查方法有超聲、核醫(yī)學檢查（emission computed tomography，ECT）、穿刺活檢、甲狀腺激素測量等。ECT是判斷甲狀腺結節(jié)功能和大小的重要手段，但其中的放射性元素對孕婦有一定危害，并且對于某些面積過小的結節(jié)或微小癌不易顯示。穿刺活檢是病理手段，屬于有創(chuàng)檢查，可能會導致出血、感染等并發(fā)癥。游離三碘甲腺原氨酸（free triiodothyronine 3，F(xiàn)T3）、游離甲狀腺素（free triiodothyronine 4，F(xiàn)T4）均不與甲狀腺結合球蛋白（thyroxine-binding globulin，TBG）結合，呈游離狀態(tài)，是具有活性的甲狀腺激素，可以特異性反映甲狀腺功能狀態(tài)，因此在甲狀腺疾病的診斷、病情嚴重程度評估、療效監(jiān)測等方面有重要應用價值。常規(guī)超聲檢查具有無創(chuàng)、可實時監(jiān)測、重復性高等多項優(yōu)點。近年來隨著超聲技術的不斷發(fā)展，實時剪切波彈性成像（shear wave elastography，SWE）技術在臨床廣泛應用。彈性成像是一種新的動態(tài)技術，利用超聲波提供組織硬度的信息［2］，主要通過探頭發(fā)射聲輻射脈沖，并通過組織粒子高效振動，在組織不同深度連續(xù)聚焦，產生“馬赫錐”現(xiàn)象，繼而使組織中產生足夠強度的剪切波，通過測量剪切波在組織中的傳播速度，計算楊氏模量值［3-4］。甲狀腺的硬度可以用彈性成像來評估，楊氏模量值越大，組織越硬［5-6］。甲狀腺彈性成像在診斷甲狀腺疾病中有重要作用，如鑒別良性結節(jié)和惡性結節(jié)［7-9］；結合其他超聲技術，可預測甲狀腺癌中央淋巴結轉移，為區(qū)分轉移性中央淋巴結和良性中央淋巴結提供有價值的信息［10-11］；診斷彌漫性甲狀腺疾病，并依據硬度不同區(qū)分Graves病、亞急性甲狀腺炎、橋本甲狀腺炎［12-15］。

目前關于妊娠期的甲狀腺彈性研究較少，但是孕期甲狀腺功能狀態(tài)對孕婦和胎兒影響更為重要，本研究旨在通過測量不同孕期女性甲狀腺硬度，得出妊娠期甲狀腺彈性系數及其變化趨勢，為臨床妊娠期甲狀腺疾病的診斷提供參考。

資料和方法

研究對象選擇2019年9—12月在西南醫(yī)科大學附屬醫(yī)院建檔并定期產檢的妊娠女性120例，根據入排標準，最終入組90例，年齡20～44歲，平均年齡（27.58±4.60）歲，分為早孕組（妊娠12周前）、中孕組（妊娠13～27周）和晚孕組（妊娠28周后），每組30例。各組的分娩經歷、年齡、身高、健康情況及體重等基本資料差異無統(tǒng)計學意義。本研究經西南醫(yī)科大學附屬醫(yī)院醫(yī)學倫理委員會批準（批件號：KY2021239），所有孕婦超聲檢查前進行詳細告知并簽署知情同意書。

入組和排除標準參照美國國家臨床生化學院（the national academy of clinical biochemistry，NACB）標準確定入組標準：無甲狀腺疾病史和家族史；無可觸及性甲狀腺腫以及其他自身免疫性疾病；無妊娠糖尿病與妊娠高血壓；無服用含碘藥物和抗甲狀腺藥物等；甲狀腺過氧化物酶抗體（thyroid peroxidase antibody，TPO-Ab）陰性，TPOAb＜35 KIU/L；甲狀腺球蛋白抗體（thyroglobulin antibody，TG-Ab）陰性，TG-Ab＜75 KIU/L。排除標準：患有其他內分泌疾病、使用可能改變甲狀腺功能的藥物治療者；妊娠劇吐及先兆子癇的孕婦［16］。

標本收集選擇兩名經驗豐富的超聲醫(yī)師（A和B），均進行規(guī)范的灰階超聲和剪切波彈性成像檢查培訓，以減少人為因素對結果的影響。檢查儀器為Aixplorer型彩色多普勒超聲診斷儀（法國SuperSonic Imagine公司），同時配備L4～15線陣探頭，頻率4～15 MHz。我們先對60位隨機招募的受試者進行組內一致性和組間一致性的預實驗。由兩名超聲醫(yī)師（A和B）分別測量受試者雙側甲狀腺硬度。間隔1周后，受試者被召回，再次由A進行檢查。由A兩次采集的數據進行組內一致性檢測，由兩位醫(yī)師分別采集的數據進行組間一致性檢測。根據雙盲原則，醫(yī)師對患者的臨床信息和病理結果均不知情。當兩名醫(yī)師的意見不統(tǒng)一時則請第三名醫(yī)師進行獨立評估。通過組內一致性和組間一致性檢驗后，兩位超聲醫(yī)師分別對90例妊娠期女性進行規(guī)范的灰階超聲和剪切波彈性成像檢查，具體檢查方法同上述預實驗。

檢測指標及檢測方法患者采取仰臥位，充分暴露頸部，進行超聲檢測，通過傳感器輕觸皮膚進行彈性成像檢查。要求患者在檢查期間不要移動或吞咽，觀察甲狀腺大小、形態(tài)、邊界、回聲強度、均勻性。先在灰階模式下采集腺體聲像圖，選擇最大長徑的縱切面作為檢測切面，調整儀器，設置同樣大小的取樣框，選定ROI后穩(wěn)定3～5 s，采集圖像時患者暫停呼吸，保存圖像。為了減少頸動脈搏動對測量結果的影響，在兩個甲狀腺葉選擇中心部分進行測量，盡可能遠離頸動脈。腺體ROI中的彈性值平均值作為測量值。評估圖像質量，合格圖像標準為：（1）取樣框內幾乎全部被顏色填充；（2）無明顯的壓迫偽像；（3）甲狀腺組織表現(xiàn)為均勻的藍色［17］。對合格圖像進行測值，同一個樣本測量3次。對于多次取樣，檢測值的四分位間距（interquartile range，IQR）/中位數（median）≤30%認為測值可靠。

統(tǒng)計學方法采用SPSS 22.0統(tǒng)計學軟件對實驗數據進行分析，計量資料以±s表示。組內一致性和組間一致性使用雙向混合絕對一致性組內相關系數（intraclass correlation coefficient，ICC）進行分析，使用線性回歸檢驗兩者相關性R2，并列出線性回歸方程。每組受試者左右兩側甲狀腺比較采用配對t檢驗。采用單因素方差分析比較不同孕期女性的甲狀腺硬度，方差齊性者組間兩兩比較采用LSD-t檢驗，方差非齊性者組間兩兩比較采用Tamhane’s T2檢驗。P＜0.05為差異有統(tǒng)計學意義。

結 果

數據一致性甲狀腺SWE檢查的組內一致性與組間一致性見表1，觀察者內和觀察者間ICC的相關性見圖1。雙側組內一致性的ICC值分別為0.961和0.936，組間一致性的ICC值分別為0.933和0.928。組內一致性的R2分別為0.933和0.877（P＜0.01）；組間一致性的R2分 別 為0.883和0.861（P＜0.01）。

圖1 甲狀腺SWE檢查的組內一致性（A，B）和組間一致性（C，D）Fig 1 Intra-group consistency（A，B）and inter-group consistency（C，D）of thyroid SWE results

表1 甲狀腺SWE檢查結果的組內和組間一致性Tab 1 Consistency of thyroid SWE results within and between groups

各組兩側甲狀腺硬度的變化采用t檢驗分析受試者左側甲狀腺硬度與右側甲狀腺硬度之間的差異。右側和左側的甲狀腺硬度分別為（14.82±4.73）kPa和（14.68±4.50）kPa，差異無統(tǒng)計學意義（P=0.545，圖2）。

各組不同孕周甲狀腺硬度的變化采用單因素方差分析比較不同孕周的甲狀腺硬度。早孕、中孕和晚孕者的甲狀腺硬度分別為（17.94±3.49）kPa、（14.64±4.39）kPa和（11.67±3.59）kPa。不同孕周女性的甲狀腺硬度差異有統(tǒng)計學意義（F=119.76，P＜0.001）。根據方差齊性檢驗結果，采用Tamhane’s T2檢驗對不同孕周女性進行兩兩比較。早孕者的甲狀腺硬度大于中孕、晚孕者，中孕者的甲狀腺硬度大于晚孕者（圖3）。

圖3 不同孕周甲狀腺硬度的比較Fig 3 Comparison of thyroid hardness at different gestational weeks

各組不同胎次甲狀腺硬度的變化一胎孕婦共計49例，二胎孕婦共計41例。采用獨立樣本t檢驗分析不同胎次孕婦甲狀腺硬度的差異。在早孕組，一胎孕婦（n=20）和二胎孕婦（n=10）甲狀腺硬度分別為（17.93±3.15）kPa和（17.96±4.11）kPa，差異無統(tǒng)計學意義（P=0.957）。在中孕組，一胎孕婦（n=14）和二胎孕婦（n=16）甲狀腺硬度分別為（14.26±4.70）kPa和（14.97±4.10）kPa，差異無統(tǒng)計學意義（P=0.282）。在晚孕組，一胎孕婦（n=15）和二胎孕婦（n=15）甲狀腺硬度分別為（10.82±2.89）kPa和（12.52±4.01）kPa，差異有統(tǒng)計學意義（P=0.001）。

討 論

甲狀腺疾病是妊娠期發(fā)病率較高的內分泌疾病，甲狀腺功能減退癥發(fā)生在4%的妊娠中（0.5%顯性甲狀腺功能減退癥和3.5%亞臨床甲狀腺功能減退癥），甲狀腺功能亢進癥發(fā)生在2.4%的妊娠中（0.6%顯性甲狀腺功能亢進和1.8%亞臨床甲狀腺功能亢進癥）［18］。妊娠期甲亢對孕婦的影響可以導致妊娠期高血壓疾病的發(fā)生、胎盤早剝、早產、心衰、甲狀腺危象等嚴重并發(fā)癥；可以引起胎兒宮內生長受限、低體重兒、新生兒先天性甲亢、畸形、新生兒死亡等［19］。妊娠期甲減對孕婦和胎兒的影響包括妊娠期高血壓、胎盤早剝、流產、早產、低體重新生兒、胎兒死亡等，還有可能會影響胎兒的智力發(fā)育、神經反應能力以及運動能力等［20-21］。如何對妊娠期甲狀腺疾病進行有效合理的診治已成為臨床醫(yī)師關注的重點方向。大部分的孕婦甲狀腺疾病發(fā)病不明顯，且相關臨床癥狀不顯著，因此無法得到注意和及時干預。甲狀腺常規(guī)血液檢查主要為甲功三項，可以測定血液中的FT3、FT4、促甲狀腺激素（thyroid stimulating hormone，TSH）水平。但血液檢查只能分析出甲狀腺的代謝和功能狀態(tài)，不能客觀反映甲狀腺的形態(tài)學情況，如大小、硬度、有無結節(jié)等。

本研究應用SWE技術檢測妊娠期女性甲狀腺硬度的變化，研究了甲狀腺左右側葉的硬度比較、甲狀腺硬度隨著孕周的變化、不同的胎次對于甲狀腺硬度的影響。采用Tamhane’s T2檢驗對不同孕周進行兩兩比較，結果表明：早孕者的甲狀腺硬度大于中孕、晚孕者；中孕者的甲狀腺硬度大于晚孕者，硬度差異均有統(tǒng)計學意義。分析原因可能為：一方面，在無自身免疫性甲狀腺疾病且無碘缺乏的人群中，妊娠期女性下丘腦-垂體-甲狀腺系統(tǒng)呈應激狀態(tài)，以此來供給胎兒生長發(fā)育所需的大量甲狀腺激素［20］，所以機體中甲狀腺激素含量發(fā)生顯著改變，且與孕周有一定的關聯(lián)性。另一方面，妊娠期女性血容量及腎血流量均增大，腎排碘量增加，血清內無機碘含量減少，呈現(xiàn)為“碘稀釋”狀態(tài)，且中孕、晚孕期胚胎正常發(fā)育需求會提升母體向胚胎轉運碘的能力，并使母體呈碘相對不足狀態(tài)，此類因素均可造成妊娠期女性隨著孕周的增加碘需求量逐漸增大［22］，甲狀腺激素呈現(xiàn)相對不足，從而導致TSH隨著孕周的增加而增加。TSH主要負責調節(jié)甲狀腺細胞的增殖、甲狀腺血液供應以及甲狀腺激素的合成和分泌，在維持正常甲狀腺功能中起重要的調節(jié)作用。隨著孕周增加，TSH升高，TSH促進甲狀腺上皮細胞的代謝及胞內核酸和蛋白質合成，使細胞呈高柱狀增生，從而使腺體隨著孕周增大、變軟、硬度降低。

人體絨膜促性腺激素（human chorionic gonadotropin，HCG）與TSH分子具有結構同源性，兩者的受體也具有結構同源性，HCG可作用于TSH受 體 而 發(fā) 揮TSH樣 活 性［23-24］。所 以TSH和HCG呈明顯的負相關，HCG能使血液中的甲狀腺激素升高，能負反饋阻止TSH分泌，導致TSH水平降低［25］。大約在孕后10～12周，HCG升高到頂點的同時，TSH也降低到最低點，TSH水平的降低使妊娠早期甲狀腺硬度相較于中、晚孕期偏高。隨著妊娠時間的增加，HCG逐漸減少，對TSH的抑制作用減弱，TSH增加。同時隨著孕婦體內的雌激素水平逐漸增高，雌激素長時間高水平狀態(tài)可增加甲狀腺結合球蛋白生成量，減少其清除量，大量結合血液循環(huán)中的FT4［26］，F(xiàn)T4減少也會負反饋促進TSH的分泌合成。隨著孕周增加，雌激素水平增高可能也是導致甲狀腺硬度降低的原因之一。通過測量甲狀腺硬度可以推測出甲狀腺激素水平，這也從甲狀腺硬度的角度證實了甲狀腺相關激素受妊娠期變化的影響［27］。

本研究發(fā)現(xiàn)妊娠期女性左右兩側甲狀腺硬度差異無統(tǒng)計學意義，可能是因為兩側甲狀腺接受血液中相同濃度激素的刺激。這符合正常青年人左右兩側甲狀腺楊氏模量值無明顯差異的結論。

本研究發(fā)現(xiàn)一胎和二胎孕婦早孕和中孕時的甲狀腺硬度差異無統(tǒng)計學意義，然而在晚孕期，一胎和二胎孕婦甲狀腺硬度差異有統(tǒng)計學意義。分析其原因可能為二胎孕婦的年齡普遍較一胎孕婦大，甲狀腺合成分泌功能減退，在受到同等條件的TSH刺激下，二胎孕婦甲狀腺硬度會大于一胎孕婦。一方面，在早孕期，由于HCG的抑制作用，TSH的刺激作用較弱，甲狀腺硬度基本一致。在中孕期，HCG抑制作用減弱，TSH刺激作用稍增強，但甲狀腺硬度差異依然沒有統(tǒng)計學意義。在晚孕期，HCG抑制達到低谷，TSH刺激作用達到最強，此時一胎和二胎孕婦甲狀腺硬度差異顯著。另一方面，正如前文所述，隨著孕婦體內雌激素水平逐漸增高，通過減少FT4也會間接導致TSH增加，這一作用在晚孕期達到高峰，這也會導致一胎和二胎孕婦在晚孕期對高水平TSH的反應強度差異。

本研究仍然存在一些不足：首先，樣本量較小，獲得的結果可能與實際情況有偏倚；其次，未收集志愿者的血清學數據，不能將其與影像學結合起來分析；第三，部分學者認為甲狀腺中部不同切面的選擇對SWE檢查正常人甲狀腺中部楊氏模量有影響，目前尚未確定這一影響因素的具體原因，數據誤差可能也與切面選擇有關。因此需要進一步增大樣本量，將血清學數據與影像學數據結合，研究多個不同切面的硬度變化，更好地探討甲狀腺硬度與孕周的相關性。

綜上所述，早孕、中孕、晚孕期彈性系數存在差異，且隨著孕周增加甲狀腺硬度逐漸減小，可以為臨床診斷不同孕周的妊娠期女性甲狀腺疾病提供一定的信息。超聲作為一項無創(chuàng)性檢查手段，已經在妊娠期女性臨床體檢中得到了廣泛應用，但彈性成像技術尚未普及。普及彈性成像技術可以定量診斷甲狀腺疾病，對母體和胎兒健康有重要意義。

作者貢獻聲明楊延杰試驗設計，數據采集、解釋和分析，論文撰寫，制圖。應鴻飛，柳保成，吳澤楷數據采集和錄入。劉慧研究構思和設計，論文修改。

利益沖突聲明所有作者均聲明不存在利益沖突。