超聲剪切波彈力成像聯合超聲甲狀腺影像報告與數據系統對甲狀腺微小癌的診斷價值研究

商 寧 郭麗盛 杜 輝 李 軍 史 娜 張素燕 趙斗貴

甲狀腺癌是發生在甲狀腺最常見的惡性腫瘤，全球每年有超過62 000新發甲狀腺癌，且該數值在過去的數十年中持續升高[1-2]。絕大部分甲狀腺癌為濾泡上皮癌，少部分為甲狀腺髓樣癌。目前，關于早期對甲狀腺癌的監測和治療尚存爭議，針吸活檢術和影像學技術的發展提高了甲狀腺癌的診斷率，但是同時美國甲狀腺癌協會也提出其中存在過度診斷和過度治療的問題，治療相關的醫源性死亡也不容小覷，手術治療獲益有時并不大[3-5]。

超聲是檢測甲狀腺結節較為敏感和方便的方法，也可在一定程度上協助鑒別甲狀腺結節的性質。超聲剪切波彈力成像(shear wave elastography，SWE)是一項較新的超聲技術，其無需人工施壓，成像深度、重復性和應用性均較好，可為甲狀腺結節的硬度客觀定量，在臨床操作中的靈敏度及特異度均較高[6-7]。甲狀腺影像報告與數據系統(thyroid imaging reporting and data system，TI-RADS)是由Kwak[8]提出的甲狀腺結節分級標準，該分級標準基于彩超，以細胞學檢出為證據，根據分級的不同采取不同的治療方案[9]。該標準權衡了結節的極低回聲、微小鈣化、邊界不清、異常淋巴結和縱橫比征象，共分為5級，級數越高，惡性的可能性越大。

本研究采用超聲SWE聯合TI-RADS分級對甲狀腺微小癌的診斷進行評價，旨在探討超聲SWE聯合TI-RADS對甲狀腺微小癌的診斷價值。

1 資料與方法

1.1 一般資料

選取2015年1月至2017年1月就診于邯鄲市傳染病醫院的62例甲狀腺微小結節患者，其中男性16例，年齡20～64歲，平均年齡(45.3±11.2)歲；女性46例，年齡23～67歲，平均年齡(44.9±13.2)歲。在62例患者中有60例患者在超聲檢查下發現單個微小結節，2例患者在超聲檢查下發現2個微小結節，共計64個；在16例男性中共發現超聲下微小結節17個，在46例女性中共發現超聲下微小結節47個。對患者在術前行超聲SWE檢查，同時行常規超聲進行TI-RADS分級。完善檢查后所有患者行相應的手術治療，以術后病理為最終診斷結果。本研究經醫院倫理委員會批準并備案。

1.2 納入與排除標準

(1)納入標準：①由超聲確診甲狀腺微小結節，微小結節定義為超聲下病灶最大直徑＜1 cm；②患者均行甲狀腺全部或次全切除術，術后切除的甲狀腺組織送病理檢查；③患者不合并其他腫瘤和其他系統的嚴重疾病；④患者或其授權委托人了解本研究，并簽署知情同意書。

(2)排除標準：①超聲檢查下甲狀腺結節＞1 cm；②患者不同意進行手術，無病理學結果最終確診；③患者合并其他腫瘤和其他系統的嚴重疾病，或合并心臟、腎臟、肝功能不全；④患者不能配合完成本研究。

1.3 儀器設備

采用HDI 5000型彩色多普勒超聲掃描儀(荷蘭飛利浦公司)；EUB 315型B超儀(日本日立公司)；Supersonic Air Plorer實時定量超聲剪切波彈力成像超聲診斷儀(法國Supersonic Imagine公司)。

1.4 檢查方法

(1)甲狀腺超聲檢查方法。所有患者均在手術前再次行甲狀腺超聲檢查，取平臥位，采用B超儀器對所有患者行二維超聲檢查，觀察甲狀腺的整體形態和血供，確定甲狀腺病灶在甲狀腺中的位置、形態、大小、數目、與周圍組織關系、硬度、鈣化情況、囊變情況、回聲強度和均勻速度；采用彩色多普勒超聲掃描儀，確定甲狀腺的血流情況及病灶的血流情況，觀察血流平均收縮期流速和阻力指數。

(2)超聲SWE檢查方法。所有患者均在手術前行常規甲狀腺超聲檢查后再行超聲SWE檢查。采用實時定量SWE超聲診斷儀。以4～15 MHz、L4～L15線陣探頭檢查。患者取仰臥位，先按上述行常規甲狀腺超聲檢查。啟動儀器的剪切波彈力成像模式，將探頭輕觸于患者甲狀腺上，避免探頭壓迫甲狀腺，發現靶區后，使患者屏住呼吸3～5 s，完成采集圖像過程。

1.5 觀察與評價指標

(1)按照Kwak等[8]的TI-RADS分級將患者甲狀腺超聲的情況分為5級：①甲狀腺腺體大小、回聲均正常，未發現結節，無囊腫和鈣化為1級；②超聲檢查確認結節為良性為2級；③可能為良性為3級；④具有1～4項的惡性超聲征象為4級，即低度可疑惡性，具有1項惡性超聲征象為4級a，中度可疑惡性，具有2項惡性超聲征象為4級b，非典型惡性征象，具有3項或4項惡性超聲征象為4級c，⑤典型惡性征象，具有5項惡性超聲征象為5級，其中5項超聲惡性征象包括極低回聲、微小鈣化、邊界不清、異常淋巴結和＞1的縱橫比。在本研究中將4級b、4級c、5級定義為惡性，其余為良性。

(2)設置感興趣區，包括病灶和甲狀腺組織，獲取圖像，將定量取樣框設置在彈性成像區域內，根據病灶形態使取樣框覆蓋病灶，避開鈣化灶，以降低鈣化灶對病灶硬度的計算干擾。若病灶硬度分布均勻，難以確定最大硬度處，則降低量程以確定最大硬度，而后將測量框放置在最大硬度處；若病灶硬度分布不均勻，則直接確定最大硬度處，確定平均楊氏模量值。對每個病灶測量3次取其平均值后記錄(如圖1所示)。

圖1 超聲剪切波彈力成像圖

(3)確定數據值，對數據進行分析并繪制受試者操作特征(receiver operating characteristic，ROC)曲線，確定截斷值，截斷值以上為惡性，截斷值以下為良性。以ROC曲線確定截斷值，計算敏感度、特異度、陽性預測值以及陰性預測值，根據ROC曲線下面積(area under curve，AUC)評估診斷價值，曲線下面積越大，診斷準確性越高。

(4)良性與惡性記錄，將TI-RADS分級中4級b、4級c及5級聯合超聲SWE檢查確定的性質定義良性和惡性結節。

1.6 統計學方法

所有數據采用SPSS 12.0統計軟件分析。計量資料以平均值標準差(x-±s)表示，組間比較采用t檢驗；計數資料以數量和百分比(%)表示，采用卡方檢驗比較；以P＜0.05為差異有統計學意義。

2 結果

2.1 病理結果

在62例患者的病理結果中共發現超聲下甲狀腺微小結節64個，其中最終病理結果提示惡性結節35個(占54.7%)，為乳頭狀微小癌；良性結節29個(占45.3%)；其中包括結節性甲狀腺腫20個(占31.3%)，橋本氏甲狀腺炎14個(占21.9%)，亞急性甲狀腺炎1個(占1.6%)。按TI-RADS分級標準，4級a以下有28個結節，其中最終病理結果確認良性23個，惡性5個；4級b以上共36個結節，其中30個惡性，6個良性(見表1)。

2.2 超聲SWE檢查結果

(1)最終病理結果確診為甲狀腺微小癌的結節中，超聲SWE楊氏模量彈性平均值的均值為(40.97±22.60)kPa；最大值的均值為(57.74±29.97)kPa。

(2)最終病理結果確診為良性的結節中，超聲SWE楊氏模量彈性平均值的均值為(16.62±11.94)kPa；最大值的均值為(26.79±13.32)kPa。

表1 62例TI-RADS分級結果與最終病理結果對照(個)

(3)病理確診為甲狀腺微小癌和病理確診為良性的結節相比，二者超聲SWE楊氏模量彈性平均值差異有統計學意義(t=3.944，P＜0.05)；二者超聲SWE楊氏模量彈性最大值差異顯著(t=5.613，P＜0.05)。以病理診斷為最終診斷結果，超聲SWE楊氏模量彈性最大值和平均值診斷甲狀腺良、惡性結節的ROC曲線下面積為0.839和0.804，超聲SWE楊氏模量彈性最大值的效能最好，其界值為40 kPa。具體病理結果見表2。

2.3 聯合診斷甲狀腺微小結節的良惡性

(1)SWE聯合TI-RADS分級診斷與單獨超聲SWE和TI-RADS相比較，聯合診斷出64個甲狀腺微小結節的準確性最高(見表3)。

(2)以術中病理為最終結果，分別計算三者的靈敏度、特異度、陽性預測值以及陰性預測值，繪制ROC曲線后得出AUC，TI-RADS分級、超聲SWE及二者聯合診斷的AUC分別為0.819、0.839及0.897，如圖2所示。

表2 62例甲狀腺患者超聲SWE楊氏模量彈性最大值結果與最終病理結果對照(個)

表3 62例甲狀腺患者(64個結節)超聲SWE、TI-RADS及二者聯合診斷甲狀腺微小癌的比較(個)

圖2 超聲SWE、TI-RADS及二者聯合診斷甲狀腺微小癌的ROC曲線圖

3 討論

甲狀腺癌的危險因素包括輻射、過量的碘攝入、激素分泌紊亂、遺傳和肥胖等[10-13]。1988年，世界衛生組織將最大直徑＜1 cm的甲狀腺癌定義為甲狀腺微小癌，且不論有無淋巴結轉移[13]。甲狀腺微小癌起病隱匿，術前很難確診，多由術中冰凍病理標本確診，其癌灶微小，若出現早期轉移則預后差，在臨床上應予以甲狀腺微小癌重視。

甲狀腺微小癌的發病率較高，且不易被發現，在臨床檢查中極易被漏檢。有研究指出，甲狀腺微小癌在尸檢中的發現率高達30%以上[14]。因此，如何通過日益更新發展的檢測手段在早期發現甲狀腺微小癌至關重要。利用超聲檢測甲狀腺結節有很多優點，如超聲無輻射、費用低及操作簡便。其他如CT、核磁共振等在對甲狀腺的檢測上反而不如超聲。一項分析結果表明，常規超聲在對惡性結節檢出的比例為11.14(95%CI為6.6～18.9)[15]。但是超聲對于甲狀腺微小癌的檢出率差強人意。

目前，臨床上多用Kwak等[8]于2011年提出的TIRADS分級標準來對甲狀腺結節進行規范化的診斷和分級，然而由于甲狀腺結節的成分多樣，在臨床操作中，不同分級之間往往難以準確區分[13]。因此，如何進一步提高對甲狀腺結節良惡性的鑒別，是臨床研究中一個新的熱門話題。

本研究使用超聲SWE技術對結節進行量化，利用其可重復、可量化以及可操作性的特點，進一步對甲狀腺微小癌的檢出進行優化[16-19]。在本研究中的62例患者中，共對檢測出的64個甲狀腺微小結節進行常規超聲和超聲SWE術前檢測，以術中病理學為最終診斷依據，分別評價超聲SWE、TI-RADS及二者聯合對甲狀腺微小癌的診斷，顯示聯合超聲SWE和TIRADS評價結果，能更好地對甲狀腺微小癌進行檢測和診斷。

在本研究中，結節的位置、與周圍組織的關系可能會影響超聲SWE楊氏模量彈性值，這也是目前關于超聲SWE研究的共同弱點[20]。當結節的橫斷面積較小時，在測量過程中也不易勾畫感興趣區域，容易受周圍組織的影響[10，16]。本研究結果提示，聯合超聲SWE和TI-RADS能更好地對甲狀腺微小癌進行檢測和診斷，二者聯合使用比單獨使用的診斷效能要高。但值得一提的是，超聲SWE和TI-RADS聯合診斷也存在誤診風險，最終的確診仍需以術中或活檢病理學結果為準。

本研究結果提示，超聲SWE可以量化地對甲狀腺微小癌的診斷提供幫助，超聲SWE和TI-RADS聯合診斷有助于對微小結節的良惡性進行鑒別，為后續的甲狀腺微小癌早期發現和檢測方法提供了新的思路和客觀證據。

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