應(yīng)變彈性成像與剪切波彈性成像診斷甲狀腺良惡性結(jié)節(jié)的價(jià)值

邵春暉, 王 娟, 姜 玨, 周 琦, 李培英, 羅永科

(1. 陜西省寶雞市人民醫(yī)院 超聲醫(yī)學(xué)科, 陜西 寶雞, 721000;2. 西安交通大學(xué)第二附屬醫(yī)院 醫(yī)用超聲研究室, 陜西 西安, 710004)

甲狀腺疾病發(fā)病率呈逐年上升趨勢,流行病學(xué)調(diào)查數(shù)據(jù)[1]顯示,在甲狀腺高頻超聲篩查中結(jié)節(jié)檢出率高達(dá)67%, 其中惡性結(jié)節(jié)占5%～10%。常規(guī)超聲作為甲狀腺疾病檢查的首選方法被廣泛應(yīng)用,但臨床工作中發(fā)現(xiàn),部分甲狀腺良惡性結(jié)節(jié)圖像特征和組織特性存在近似或重疊現(xiàn)象,常規(guī)超聲鑒別有一定難度[2-4]。目前應(yīng)變彈性成像(SE)與剪切波彈性成像(SWE)作為超聲無創(chuàng)檢查新技術(shù)在甲狀腺和乳腺等疾病中的應(yīng)用日趨成熟,其通過檢測組織的軟硬度以及周圍正常甲狀腺組織應(yīng)變平均值與甲狀腺結(jié)節(jié)應(yīng)變平均值的比值(SR)和彈性模量的不同形式定量分析組織的良惡性[5]。目前關(guān)于比較SE應(yīng)變平均值(SEmean)、SR與SWE楊氏模量彈性平均值(Emean)和甲狀腺結(jié)節(jié)彈性平均值與周圍正常甲狀腺組織彈性平均值的比值(ER)診斷甲狀腺結(jié)節(jié)良惡性的報(bào)道較少。本研究回顧性分析了經(jīng)穿刺活檢或手術(shù)病理確診的109例甲狀腺結(jié)節(jié)患者超聲彈性圖像資料,探討2種彈性方法對甲狀腺良惡性結(jié)節(jié)的鑒別診斷能力,以期為臨床診斷甲狀腺結(jié)節(jié)性質(zhì)提供更多輔助參考。

1 資料與方法

1.1 一般資料

選取2021年3月—2023年3月在超聲科檢查并經(jīng)穿刺活檢或手術(shù)病理證實(shí)的甲狀腺單發(fā)實(shí)性結(jié)節(jié)患者109例為研究對象,其中良性69例(良性組),惡性40例(惡性組),年齡21～68歲,平均(45.97±7.86)歲。納入標(biāo)準(zhǔn): ① 初次甲狀腺超聲檢查診斷為單發(fā)實(shí)性結(jié)節(jié),結(jié)節(jié)最大直徑為0.5～3.0 cm者; ② 患者知情同意。排除標(biāo)準(zhǔn): ① 圖像資料和病理結(jié)果不全者; ② 有手術(shù)或射線接觸史者。本研究通過醫(yī)院倫理委員會(huì)審核。

1.2 儀器與方法

1.2.1 二維高頻超聲檢查: 采用邁瑞Resona 7CV彩色多普勒超聲診斷儀,線陣高頻探頭L14-5WU(頻率5～14 Hz), 配備彈性成像軟件?；颊呷⊙雠P位,充分暴露頸前區(qū),選擇最佳切面顯示結(jié)節(jié)及周圍正常甲狀腺組織,重點(diǎn)觀察記錄結(jié)節(jié)位置、直徑、邊界、縱橫比、內(nèi)部回聲、有無細(xì)小鈣化及血供情況(其中結(jié)節(jié)內(nèi)細(xì)小鈣化的評定批準(zhǔn)為砂礫樣點(diǎn)狀強(qiáng)回聲; 結(jié)節(jié)血供情況分為乏血供和富血供,乏血供評定標(biāo)準(zhǔn)為0～1級,富血供評定標(biāo)準(zhǔn)為2～3級[6])。

1.2.2 SE與SWE檢查: 二維高頻超聲檢查選取最佳切面,切換SE模式,選擇彈性取樣框2～3倍結(jié)節(jié)大小,囑患者摒氣并保持探頭約2次/s小幅振動(dòng),當(dāng)壓力指標(biāo)綠柱在指示線附近時(shí)獲取最佳彈性圖像,選擇橢圓描跡結(jié)節(jié)區(qū)(A區(qū))與周圍正常甲狀腺組織區(qū)(B區(qū)),獲得A區(qū)與B區(qū)的SEmean, 電腦自動(dòng)顯示結(jié)節(jié)SR, 測量3次取平均值。切換SWE模式,調(diào)整彈性取樣框的位置和大小,囑患者摒氣并靜置探頭,當(dāng)M-STB index顯示綠色4星以上時(shí)獲取最佳圖像,選擇橢圓描跡A區(qū)與B區(qū),獲得A區(qū)與B區(qū)Emean, 電腦自動(dòng)顯示結(jié)節(jié)ER, 測量3次取均值。

1.2.3 超聲彈性圖像采集及判斷: 所有檢查由從事5年以上甲狀腺診斷超聲科醫(yī)師規(guī)范完成; 圖像彈性數(shù)據(jù)分析由2位高年資超聲醫(yī)師單獨(dú)完成,結(jié)果出現(xiàn)分歧時(shí)經(jīng)2人討論后確定。

1.3 統(tǒng)計(jì)學(xué)處理

采用MedCalc 20.0統(tǒng)計(jì)軟件對數(shù)據(jù)進(jìn)行處理,計(jì)數(shù)資料以[n(%)]表示,采用χ2檢驗(yàn),計(jì)量資料采用Shapiro-Wilk檢驗(yàn),服從近似正態(tài)分布以均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)差描述,組間比較采用獨(dú)立樣本t檢驗(yàn)。變量符合正態(tài)或近似正態(tài)分布時(shí),相關(guān)性分析采用Pearson相關(guān)系數(shù)分析,非正態(tài)分布變量采用Spearman等級相關(guān)系數(shù)分析; 應(yīng)用受試者工作特征(ROC)曲線評估SEmean、SR與Emean、ER的診斷效能,P< 0.05為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

2 結(jié) 果

2.1 2組患者一般資料和二維高頻超聲檢查結(jié)果比較

惡性組結(jié)節(jié)最大直徑小于良性組,結(jié)節(jié)縱橫比>1、邊界不清、實(shí)性低回聲及乏血供的患者占比均高于良性組,差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05); 2組年齡、性別及結(jié)節(jié)內(nèi)部細(xì)小鈣化患者占比差異均無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05)。見表1。

表1 2組患者一般資料和二維高頻超聲檢查結(jié)果比較

2.2 病理結(jié)果

病理結(jié)果證實(shí), 109個(gè)甲狀腺結(jié)節(jié)中良性結(jié)節(jié)69例(63.30%), 包括結(jié)節(jié)性甲狀腺腫41例(59.42%)、甲狀腺腺瘤25例(36.23%)、橋本氏甲狀腺炎3例(4.35%)。惡性結(jié)節(jié)40例(36.70%), 包括甲狀腺乳頭狀癌39例(97.50%)、甲狀腺濾泡狀癌1例(2.50%)。

2.3 甲狀腺良惡性結(jié)節(jié)彈性成像參數(shù)比較

以病理結(jié)果為金標(biāo)準(zhǔn),診斷良性組結(jié)節(jié)69例和惡性組結(jié)節(jié)40例。結(jié)果顯示,惡性組SR與Emean、ER均高于良性組, SEmean低于良性組,差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)。見表2、圖1、圖2。

表2 2組SEmean、SR、Emean、ER參數(shù)比較

2.4 SEmean與Emean、ER及SR與Emean、ER相關(guān)性分析

Pearson相關(guān)性分析顯示,SEmean與Emean、ER呈負(fù)相關(guān)(r=-0.689 0、-0.634 9,P<0.05), SR與Emean、ER呈正相關(guān)(r=0.537 2、0.688 3,P<0.05)。

2.5 SEmean、SR與Emean、ER診斷甲狀腺良惡性結(jié)節(jié)的ROC曲線

以SEmean、SR與Emean、ER作為檢驗(yàn)變量,以病理結(jié)果為分類變量(設(shè)定良性為0, 惡性為1), 獲得應(yīng)變彈性和剪切波彈性診斷甲狀腺良惡性結(jié)節(jié)的ROC曲線。結(jié)果顯示, SE技術(shù)中SEmean的診斷效能最高, SWE技術(shù)中Emean的診斷效能最低。SEmean與SR的曲線下面積(AUC), 分別為0.902、0.884, 均大于Emean與ER的AUC(0.795、0.806), 差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)。見表3、圖3。

表3 SEmean、SR及Emean、ER診斷甲狀腺惡性結(jié)節(jié)的價(jià)值

3 討 論

超聲因其操作簡便、可重復(fù)性、無創(chuàng)、無輻射、實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)監(jiān)測及高敏感度等諸多優(yōu)勢成為甲狀腺疾病診斷的首選影像學(xué)檢查方法[7]。彈性成像技術(shù)的出現(xiàn)為無創(chuàng)診斷甲狀腺結(jié)節(jié)的性質(zhì)提供了新的輔助檢查手段,SE技術(shù)是利用不同組織間彈性系數(shù)的差異在手動(dòng)外力作用下使組織發(fā)生不同程度形變的原理,以不同色彩顯示彈性圖像來反映不同組織間硬度,定量指標(biāo)SEmean與半定量指標(biāo)SR均能夠客觀地反映不同組織的硬度信息[8-9]。SWE技術(shù)依靠超聲探頭自動(dòng)連續(xù)發(fā)射聲脈沖輻射力在組織內(nèi)產(chǎn)生剪切波并收集橫向剪切波在組織內(nèi)瞬時(shí)傳播速度信息,通過數(shù)模轉(zhuǎn)換以楊氏模量與彩色圖譜的形式進(jìn)行量化表達(dá)組織的彈性信息,是一種無創(chuàng)、可重復(fù)的定量檢查技術(shù)。大部分甲狀腺良惡性結(jié)節(jié)病理組織構(gòu)成和硬度不同,因此SWE技術(shù)可利用這一差異來定量分析甲狀腺結(jié)節(jié)的性質(zhì)[10-11]。

本研究顯示,甲狀腺惡性結(jié)節(jié)最大直徑小于良性結(jié)節(jié),縱橫比>1、邊界不清、實(shí)性低回聲及乏血供等為主要超聲特征表現(xiàn)。SE與SWE技術(shù)通過檢測組織的應(yīng)變比和彈性模量E值直接反映組織的硬度,本文中SEmean為所檢測結(jié)節(jié)及結(jié)節(jié)周圍組織的應(yīng)變平均值, SR為結(jié)節(jié)周圍組織與結(jié)節(jié)本身應(yīng)變平均值的比值,結(jié)節(jié)SEmean值越小, SR值越大。Emean為所檢測結(jié)節(jié)及結(jié)節(jié)周圍組織的彈性楊氏模量平均值,結(jié)節(jié)Emean值越大, ER值越大,說明所測結(jié)節(jié)越硬。祝青等[12]研究結(jié)果顯示,甲狀腺惡性結(jié)節(jié)SR值高于良性結(jié)節(jié)。甲狀腺良惡性結(jié)節(jié)相關(guān)性分析發(fā)現(xiàn), SEmean與Emean、ER呈負(fù)相關(guān), SR與Emean、ER呈正相關(guān)(P<0.05), 相關(guān)系數(shù)r的絕對值為0.5～1, 說明SE參數(shù)、SR與SWE參數(shù)、ER間存在強(qiáng)相關(guān)性,兩者可相互補(bǔ)充提高鑒別甲狀腺良惡性結(jié)節(jié)的診斷價(jià)值。上述方法有助于甲狀腺良惡性結(jié)節(jié)的鑒別,是對超聲其他檢查技術(shù)的有利補(bǔ)充[13-14]。

A: SE圖(A區(qū)SEmean=0.17%, B區(qū)SEmean=0.17%, Sr=0.99); B: SWE圖(A區(qū)Emean=31.64 kPa, B區(qū)Emean=24.87 kPa, Er=1.27)。圖1 甲狀腺良性結(jié)節(jié)SE圖和SWE圖

A: SE圖(A區(qū)SEmean=0.12%, B區(qū)SEmean=0.24%, Sr=2.01); B: SWE圖(A區(qū)Emean=46.59 kPa, B區(qū)Emean=17.88 kPa, Er=2.61); 病理結(jié)果: 甲狀腺乳頭狀癌。圖2 甲狀腺惡性結(jié)節(jié)SE圖和SWE圖

圖3 SEmean、SR與Emean、ER診斷甲狀腺良惡性結(jié)節(jié)ROC曲線

本研究SE技術(shù)中應(yīng)變平均值SEmean的Cut off值為0.19%時(shí),診斷甲狀腺結(jié)節(jié)良惡性的敏感度、特異度及AUC(95%CI)分別為87.50%、88.41%、0.902(0.830～0.951), 診斷效能最高。而SWE技術(shù)中Emean的Cut off值為50.46 kPa時(shí)診斷甲狀腺結(jié)節(jié)良惡性的敏感度、特異度及AUC(95%CI)分別為67.50%、85.49%、0.795(0.707～0.866), 診斷效能最低。檢查中發(fā)現(xiàn)結(jié)節(jié)的位置、頸部血管的搏動(dòng)及呼吸動(dòng)度等因素對SWE檢查獲得理想圖像均有較明顯的影響,而對SE技術(shù)影響相對較小,故本研究中SE技術(shù)的診斷較能優(yōu)于SWE技術(shù)。何廣敏等[15]應(yīng)用SE定性診斷甲狀腺結(jié)節(jié)良惡性的靈敏度、特異度及準(zhǔn)確度分別為61.0%、78.6%、68.1%,低于本研究結(jié)果,可能與所納入的樣本量和選擇的診斷方法不同有關(guān)。付遵峰等[11]應(yīng)用Emean診斷韓國甲狀腺影像報(bào)告和數(shù)據(jù)系統(tǒng)(KTI-RADS)4類以上甲狀腺結(jié)節(jié)良惡性的ROC曲線的曲線下面積為0.78, 與本文結(jié)果近似。呂新華等[16]研究發(fā)現(xiàn),淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移及包膜侵犯組較無淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移及包膜侵犯組甲狀腺惡性結(jié)節(jié)的Emean值高。有報(bào)道[17]稱,甲狀腺惡性腫瘤中甲狀腺乳頭狀癌、濾泡癌、髓樣癌及未分化癌等癌組織硬度相比,甲狀腺乳頭狀癌的硬度最大。本研究中40例甲狀腺惡性結(jié)節(jié)中,乳頭狀癌39例,樣本量與病理組織學(xué)分布的局限化可能是導(dǎo)致良惡性組間差異大、惡性組內(nèi)差異小的主要原因。本研究不足之處在于納入的樣本量相對較少,存在一定預(yù)測局限性,未進(jìn)行2種彈性方式的聯(lián)合診斷,今后將加大樣本量并進(jìn)一步進(jìn)行聯(lián)合診斷研究。

綜上所述, SE和SWE技術(shù)在診斷甲狀腺良惡性結(jié)節(jié)上均有一定應(yīng)用價(jià)值,但SE診斷效能優(yōu)于SWE。多數(shù)情況下, SE與SWE可較為準(zhǔn)確地判斷甲狀腺結(jié)節(jié)的性質(zhì),雖然SE技術(shù)的準(zhǔn)確度更高,但兩者均存在不足之處,臨床檢查過程中可利用2種技術(shù)的互補(bǔ)提高甲狀腺結(jié)節(jié)良惡性的診斷準(zhǔn)確性。