基于超聲組學(xué)的甲狀腺結(jié)節(jié)良惡性預(yù)測(cè)關(guān)鍵技術(shù)研究

李春艷，李忠原

1.錦州醫(yī)科大學(xué)齊齊哈爾醫(yī)學(xué)院附屬第一醫(yī)院研究生培養(yǎng)基地(齊齊哈爾161041)；2.齊齊哈爾醫(yī)學(xué)院附屬第一醫(yī)院(齊齊哈爾161041)

超聲檢查是診斷甲狀腺結(jié)節(jié)的主要影像技術(shù)，主要包括灰階超聲、彩色多普勒超聲、超聲造影及彈性成像[1]。因甲狀腺結(jié)節(jié)疾病譜的多樣性及病程的復(fù)雜性，甲狀腺結(jié)節(jié)的超聲表現(xiàn)存在“同病異圖”或“同圖異病”的現(xiàn)象，部分良惡性結(jié)節(jié)的超聲特征甚至存在交叉現(xiàn)象，從而使得常規(guī)超聲診斷甲狀腺結(jié)節(jié)的準(zhǔn)確率較低[2]。超聲造影及彈性成像屬于近年來(lái)所發(fā)展起來(lái)的超聲成像新技術(shù)，前者有效提高了結(jié)節(jié)內(nèi)血管，尤其是微小血管的顯示，后者則可客觀評(píng)估結(jié)節(jié)的硬度，兩種技術(shù)分別從不同側(cè)面反映了結(jié)節(jié)的組織結(jié)構(gòu)和生長(zhǎng)特征，從而為甲狀腺結(jié)節(jié)的診斷提供更多的信息[3-4]。灰階超聲、彩色多普勒超聲、超聲造影及彈性成像的多模態(tài)超聲檢查可以提高甲狀腺結(jié)節(jié)診斷的準(zhǔn)確性。然而，多種模態(tài)超聲征象數(shù)目眾多，同時(shí)不同模態(tài)的診斷結(jié)果可能相互矛盾，因此篩選甲狀腺癌的獨(dú)立危險(xiǎn)因素并建立較為簡(jiǎn)單、準(zhǔn)確的多模態(tài)診斷模型具有重要意義[5]。本研究分析了307例患者共367個(gè)甲狀腺結(jié)節(jié)的常規(guī)超聲、超聲造影、彈性成像的特征，采用Logistic回歸分析篩選甲狀腺癌的獨(dú)立危險(xiǎn)因素，建立甲狀腺結(jié)節(jié)的多模態(tài)診斷模型，并評(píng)估其對(duì)甲狀腺癌的診斷價(jià)值。現(xiàn)報(bào)告如下。

資料與方法

1 一般資料 收集2018年1月至2019年8月我院收治的307例甲狀腺結(jié)節(jié)患者共367個(gè)甲狀腺結(jié)節(jié)進(jìn)行研究，其中惡性結(jié)節(jié)170個(gè)，良性結(jié)節(jié)197個(gè)；男性患者172例，女性患者135例；年齡23～76歲，平均(42.09±7.33)歲；單發(fā)結(jié)節(jié)307例，多發(fā)結(jié)節(jié)60例；結(jié)節(jié)大小5～24 mm，平均(14.32±4.67)mm。病例納入標(biāo)準(zhǔn)：①所有研究對(duì)象術(shù)前均接受常規(guī)超聲、超聲造影以及彈性成像檢查；②年齡均在18周歲以上；③入院前尚未接受相關(guān)抗腫瘤治療。排除標(biāo)準(zhǔn)：①合并其他惡性腫瘤者；②意識(shí)障礙或伴有精神疾病者；③因各種原因無(wú)法完成研究者。本研究納入對(duì)象均在知情同意書(shū)上簽字，并獲批于醫(yī)院倫理委員會(huì)。

2 研究方法

2.1 常規(guī)超聲：所有患者均通過(guò)GE LOGIQ 9和Philips IU22型超聲儀(15L8W探頭，頻率為8～10 MHz)完成常規(guī)超聲檢查。分別記錄甲狀腺結(jié)節(jié)縱橫比、形態(tài)、邊界、內(nèi)部回聲等信息。

2.2 超聲造影：以對(duì)比脈沖序列超聲造影技術(shù)進(jìn)行，探頭頻率為7 MHz。將5 ml 0.9%氯化鈉和超聲造影劑混合后經(jīng)肘靜脈注射，劑量為2 ml，隨后注入5 ml 0.9%氯化鈉進(jìn)行沖管，啟動(dòng)計(jì)時(shí)器，對(duì)超聲造影圖予以動(dòng)態(tài)記錄。分析鈣化、形態(tài)、邊界、增強(qiáng)以及血管走形等情況。

2.3 超聲彈性成像：首先進(jìn)行超聲檢查，明確病灶部位后切換至彈性模式，手握探頭于病灶部位小范圍移動(dòng)，實(shí)現(xiàn)反復(fù)探查，壓力指數(shù)在2～3，興趣區(qū)域>病灶區(qū)域2倍，動(dòng)態(tài)觀察超聲彈性圖像，并參照燕山等[6]的彈性分級(jí)方法進(jìn)行病灶分級(jí)。以病理診斷作為金標(biāo)準(zhǔn)，常規(guī)超聲、超聲造影及彈性成像檢查均由兩名經(jīng)驗(yàn)豐富的影像科醫(yī)師以雙盲法進(jìn)行判讀。

3 統(tǒng)計(jì)學(xué)方法 采用SPSS 20.0統(tǒng)計(jì)學(xué)軟件對(duì)所得數(shù)據(jù)進(jìn)行分析。計(jì)數(shù)資料以例(%)表示，組間比較采用χ2檢驗(yàn)。對(duì)于惡性甲狀腺結(jié)節(jié)的危險(xiǎn)因素，采用Logistic回歸分析。P<0.05表示差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

結(jié) 果

1 良惡性甲狀腺結(jié)節(jié)患者臨床特征對(duì)比 見(jiàn)表1。年齡≥45歲的惡性甲狀腺結(jié)節(jié)患者人數(shù)占比高于良性甲狀腺結(jié)節(jié)患者(P<0.05)。

2 良惡性甲狀腺結(jié)節(jié)超聲征象對(duì)比 見(jiàn)表2。甲狀腺惡性結(jié)節(jié)的縱橫比≥1、邊界不清晰、形態(tài)不規(guī)則、回聲不均勻、鈣化、不均勻增強(qiáng)、血管走形不規(guī)則以及彈性成像結(jié)節(jié)彈性評(píng)分3～4分人數(shù)占比均顯著高于良性結(jié)節(jié)(P<0.05)。

3 惡性甲狀腺結(jié)節(jié)危險(xiǎn)因素的Logistic回歸分析 見(jiàn)表3。以惡性甲狀腺結(jié)節(jié)為因變量，以年齡以及常規(guī)超聲、超聲造影、彈性成像相關(guān)參數(shù)為自變量，進(jìn)行Logistic回歸分析。其中，自變量賦值情況如下：年齡<45歲=0，≥45歲=1；縱橫比≥1=1，<1=0；邊界不清晰=1，清晰=0；形態(tài)不規(guī)則=1，規(guī)則=0；回聲不均勻=1，均勻=0；有鈣化=1，無(wú)鈣化=0；不均勻增強(qiáng)=1，均勻增強(qiáng)=0；血管走形不規(guī)則=1，規(guī)則=0；彈性成像結(jié)節(jié)彈性評(píng)分3～4分=1，1～2分=0。結(jié)果發(fā)現(xiàn)年齡≥45歲、形態(tài)不規(guī)則、回聲不均勻、不均勻增強(qiáng)、血管走形不規(guī)則以及彈性成像結(jié)節(jié)彈性評(píng)分3～4分均是甲狀腺惡性結(jié)節(jié)的獨(dú)立危險(xiǎn)因素。

4 多模態(tài)診斷模型和常規(guī)超聲、超聲造影、彈性成像的診斷價(jià)值對(duì)比 見(jiàn)表4。多模態(tài)診斷模型鑒別甲狀腺良惡性結(jié)節(jié)的敏感度、特異度、準(zhǔn)確度分別為93.50%、81.20%、86.90%，均顯著高于常規(guī)超聲、超聲造影、超聲彈性成像檢查(P<0.05)。

表2 良惡性甲狀腺結(jié)節(jié)超聲征象對(duì)比[例(%)]

表3 惡性甲狀腺結(jié)節(jié)危險(xiǎn)因素的Logistic回歸分析

表4 多模態(tài)診斷模型和常規(guī)超聲、超聲造影、彈性成像的診斷價(jià)值對(duì)比

討 論

近年來(lái)，隨著人們生活方式的不斷改變以及生活壓力的日益增加，甲狀腺結(jié)節(jié)的發(fā)病率呈逐年升高趨勢(shì)，如何準(zhǔn)確鑒別甲狀腺結(jié)節(jié)的良惡性已成為臨床醫(yī)務(wù)人員共同關(guān)注的難題之一[6-8]。迄今為止，超聲、CT以及MRI已成為臨床上廣泛用于鑒別甲狀腺結(jié)節(jié)的有效手段。相較于CT、MRI而言，超聲不但可實(shí)現(xiàn)多角度成像，而且不會(huì)對(duì)患者造成輻射危害，高效廉價(jià)，已然成為甲狀腺結(jié)節(jié)初診的首選診斷方式[9-10]。其中，常規(guī)超聲具有圖像直觀、信息豐富的優(yōu)勢(shì)；超聲造影相較于普通彩色多普勒超聲，能更好地顯示結(jié)節(jié)血流灌注情況，屬于常規(guī)超聲的一種補(bǔ)充手段；彈性成像則可在硬度方面反映結(jié)節(jié)性質(zhì)，繼而為臨床醫(yī)師提供更多的結(jié)節(jié)內(nèi)在特征信息[11-12]。

本研究結(jié)果發(fā)現(xiàn)，年齡≥45歲的惡性甲狀腺結(jié)節(jié)患者人數(shù)占比高于良性甲狀腺結(jié)節(jié)患者(P<0.05)，且Logistic回歸分析顯示年齡≥45歲是甲狀腺惡性結(jié)節(jié)的獨(dú)立危險(xiǎn)因素，這與既往研究結(jié)果高度一致[13-14]，因此我們?cè)谂R床實(shí)際工作中應(yīng)重點(diǎn)關(guān)注年齡較大患者的病情進(jìn)展情況，以達(dá)到及時(shí)治療的目的。

對(duì)于超聲組學(xué)而言，常規(guī)超聲可獲得甲狀腺結(jié)節(jié)數(shù)目、大小、回聲、邊緣形態(tài)以及血流等信息，實(shí)現(xiàn)良惡性結(jié)節(jié)的初步判斷；超聲造影可檢測(cè)結(jié)節(jié)部位的血流灌注狀態(tài)及血流動(dòng)力學(xué)改變，且因惡性結(jié)節(jié)生長(zhǎng)異質(zhì)性較強(qiáng)，內(nèi)部血供分布不均衡，從而出現(xiàn)不均勻強(qiáng)化；而超聲彈性成像技術(shù)相較于常規(guī)成像模式而言，可獲得組織彈性信息，進(jìn)一步為臨床診斷提供參考依據(jù)。本研究結(jié)果顯示，縱橫比≥1、邊界不清晰、形態(tài)不規(guī)則、回聲不均勻、鈣化、不均勻增強(qiáng)、血管走形不規(guī)則以及彈性成像結(jié)節(jié)彈性評(píng)分3～4分的惡性甲狀腺結(jié)節(jié)患者占比均高于良性甲狀腺結(jié)節(jié)(P<0.05)，且Logistic回歸分析顯示形態(tài)不規(guī)則、回聲不均勻、不均勻增強(qiáng)、血管走形不規(guī)則以及彈性成像結(jié)節(jié)彈性評(píng)分3～4分均是惡性甲狀腺結(jié)節(jié)的獨(dú)立危險(xiǎn)因素，這與張斌等[15]的研究結(jié)果相符，說(shuō)明常規(guī)超聲、超聲造影以及超聲彈性成像的超聲組學(xué)技術(shù)對(duì)診斷甲狀腺結(jié)節(jié)均有一定價(jià)值。

本研究顯示，多模態(tài)診斷模型鑒別良惡性甲狀腺結(jié)節(jié)的敏感度、特異度、準(zhǔn)確度分別為93.50%、81.20%、86.90%，高于常規(guī)超聲、超聲造影、超聲彈性成像檢查(P<0.05)，提示了甲狀腺結(jié)節(jié)多模態(tài)診斷模型對(duì)診斷良惡性甲狀腺結(jié)節(jié)具有更高的價(jià)值。分析原因，可能是多模態(tài)診斷模型建立在常規(guī)超聲、超聲造影、超聲彈性成像以及年齡基礎(chǔ)上，通過(guò)有機(jī)結(jié)合相關(guān)指標(biāo)，實(shí)現(xiàn)了甲狀腺結(jié)節(jié)診斷的協(xié)同互補(bǔ)作用，進(jìn)一步提高了臨床診斷能效[16-17]。

綜上所述，超聲多模態(tài)診斷模型對(duì)良惡性甲狀腺結(jié)節(jié)的預(yù)測(cè)價(jià)值較高，可作為臨床診斷良惡性甲狀腺結(jié)節(jié)的有效技術(shù)手段。同時(shí)，由于未與其他醫(yī)療機(jī)構(gòu)協(xié)同開(kāi)展多中心、多區(qū)域研究，本研究存在一定局限性，可能對(duì)研究結(jié)論略有影響，有待后續(xù)進(jìn)一步完善。