超微血管成像聯合TI-RADS 分類診斷甲狀腺結節良惡性效能評估

閆聞曉，周立峰，叢淑珍，裴書芳，馮占武，黃春旺

（廣東省人民醫院（廣東省醫學科學院）超聲科，廣東 廣州 510080）

近年來，隨著甲狀腺超聲檢查的普及，甲狀腺結節的檢出率逐漸升高[1-2]。美國放射學會于2017 年提出了甲狀腺影像報告和數據系統（Thyroid imaging reporting and data system，TI-RADS），對甲狀腺結節的良惡性風險進行分層[3]。TI-RADS 評分標準主要包括甲狀腺結節的結構、回聲、形態、邊緣、內部鈣化形式等二維超聲特征，未包含結節血流信號等相關信息，診斷結節良惡性的敏感度高、特異度相對較低[4-5]。微血管成像（Superb microvascular imaging，SMI）技術可以檢測到組織內血流速度極低的微血管，較彩色多普勒技術能更好的顯示結節內部血流信號[6-7]。本研究旨在評估SMI 技術結合TI-RADS 分類標準在鑒別甲狀腺結節良惡性中的價值。

1 資料與方法

1.1 研究對象

回顧2018 年11 月—2021 年2 月在我院行手術治療的106 例患者共118 個實性甲狀腺結節，收集臨床資料及相關超聲圖像、SMI 圖像，對每個入選結節進行TI-RADS 評分及分類，所有結節均經手術病理證實。其中男36 例，女70 例，年齡19～78 歲，平均（41.3±18.5）歲。

1.2 儀器與方法

采用Toshiba Aplio500 彩色多普勒超聲診斷儀，探頭頻率4～12 MHz，儀器配備SMI 成像軟件。所有患者均有完整的二維超聲及SMI 圖像資料。進行SMI 檢查時，取樣框大小應包含病灶，測量標尺調整至盡可能小，彩色增益盡量增大至不出現彩色干擾，選取血流信號顯示最全面的切面進行圖像判讀。

按照美國放射協會2017 年發布的TI-RADS 分類標準將甲狀腺結節分為5 類：1 類、2 類惡性可能均≤2%；3 類，輕度可疑，惡性可能≤5%；4 類，中度可疑，惡性可能≤20%；5 類，高度可疑，惡性可能＞20%。甲狀腺實性結節血流SMI 分為4 型：Ⅰ型，結節內無血流；Ⅱ型，以周邊血流為主；Ⅲ型，以內部血流為主；Ⅳ型，結節周邊及內部均存在血流。圖像由2 名具有5 年以上工作經驗的主治醫師在不知曉病理結果的情況下進行分析。

1.3 統計學分析

采用SPSS 26.0 軟件進行統計學分析，計數資料兩組間比較采用χ2檢驗。對診斷效能的評估采用ROC 曲線，計算曲線下面積（AUC），采用Z 檢驗對ROC 曲線的AUC 進行比較，對不同SMI 分型的結節大小進行獨立樣本秩和檢驗。以P＜0.05 為差異具有統計學意義。

2 結果

2.1 病理結果

甲狀腺結節共118 個，其中良性結節46 個（腺瘤4 個、結節性甲狀腺腫42 個），惡性甲狀腺結節72 個（乳頭狀癌66 個，淋巴瘤2 個，濾泡癌2 個，髓樣癌2 個）。

2.2 甲狀腺結節TI-RADS 分類

118 個甲狀腺結節中，TI-RADS 分類：1 類0個，2 類22 個，3 類20 個，4 類14 個，5 類62 個（表1）1～3 類良性可能性大，4～5 類惡性可能性相對較大。TI-RADS 分類診斷甲狀腺結節良惡性的ROC曲線（圖1）AUC 為0.905（95%CI 0.817～0.992），敏感度、特異度分別為91.67%、78.26%。

圖1 TI-RADS 分類診斷與聯合SMI 共同診斷甲狀腺結節良惡性的ROC 曲線。Figure 1. The ROC curves of benign and malignant thyroid nodules diagnosed by TI-RADS classification and combined with SMI.

表1 118 個甲狀腺結節TI-RADS 分類與病理結果對照

2.3 SMI 技術鑒別甲狀腺結節良惡性

甲狀腺結節的血流分布模式結果見表2，圖2～5。以SMI Ⅰ型、Ⅲ型作為診斷惡性標準，其敏感度、特異度分別為80.53%、91.30%。

圖2 SMI Ⅰ型，結節內無血流。圖3 SMI Ⅱ型，以周邊血流為主。圖4 SMIⅢ型，內部血流為主（穿支血管）。圖5 SMI Ⅳ型，周邊及內部均有血流。Figure 2.SMI type Ⅰ,nodule without blood flow.Figure 3.SMI type Ⅱ,peripheral blood flow predominates. Figure 4. SMI type Ⅲ,internal blood flow predominates(perforator vessel). Figure 5. SMI type Ⅳ,peripheral and internal blood flow.

表2 118 個甲狀腺結節SMI 分型與病理結果對照

2.4 甲狀腺TI-RADS 分類結合SMI 技術

TI-RADS 分類與SMI 技術聯合診斷結節時，將SMI Ⅰ型、Ⅲ型結節分類上調1 類，即符合Ⅰ型、Ⅲ型結節聯合診斷分類=TI-RADS 分類+1，5 類結節為最高分類不做調整（表3）。聯合后診斷甲狀腺結節良惡性的敏感度、特異度分別為97.22%、78.26%，ROC 曲線（圖1）AUC 為0.915（95%CI 0.829～1.000）。與聯合之前僅用TI-RADS 分類標準診斷相比，聯合診斷的AUC 較聯合之前大，差異具有統計學意義（P＜0.05）。

表3 TI-RADS 分類聯合SMI 分型與病理結果對照

2.5 SMI 分型與結節大小的相關性分析

對不同SMI 分型的結節大小進行獨立樣本秩和檢驗分析，結果顯示不同大小結節的SMI 類型有差異，見圖6。在兩兩比較中，SMI Ⅰ型與Ⅱ型、Ⅲ型、Ⅳ型結節的大小差異均有統計學意義（P＜0.05），較小的結節基本表現為SMI Ⅰ型，Ⅱ～Ⅳ型結節大小間差異無統計學意義（P＞0.05）。

圖6 不同SMI 分型的結節大小箱式圖。Figure 6. Box diagram of nodule size with different SMI classifications.

3 討論

常見的惡性甲狀腺結節的共性特征為實性結節、低回聲、縱橫比≥1、邊緣模糊、結節內部砂礫樣微小鈣化等，但上述典型特征常不能同時出現在同一結節中，部分不典型良、惡性結節的二維超聲聲像圖特征存在重疊，因此不能僅憑二維超聲某一特征準確鑒別結節性質[8]。美國放射學會發布的TI-RADS分類系統，規范了甲狀腺結節診斷中使用的術語，并對危險進行分層，本研究顯示，TI-RADS 分類用于甲狀腺良惡性結節的鑒別診斷具有較高的診斷價值，AUC 為0.905，診斷敏感度、特異度分別為91.67%、78.26%。然而該系統忽略了彩色血流聲像圖特征的診斷價值。CDFI 和能量多普勒采用濾波技術只能檢測到血流速度在壁濾波閾值以上的大血管，造成低速血流信息丟失。SMI 采用先進的雜波抑制技術檢測最小噪音的最大信息，很好的顯示微血管和低速血流[6]。微血管的分布差異有助于良惡性腫瘤的鑒別診斷，故SMI 技術較CDFI 能更好的顯示組織血供情況[9]。

研究表明，SMI 模式下，惡性結節的血流特點是不完整的周邊微血管系統和結節內部雜亂的微血管，良性結節的血流特點是完整的環狀周邊血管及結節內部均勻的血管分支[6]。SMI 與超聲造影診斷甲狀腺結節的效能相似[10]，且SMI 技術可更好的顯示微血管分支網絡及在結節中的分布和低速血流，而超聲造影是一種血池成像，可顯示管徑比微血管粗的血管及分支[9]。因此SMI 作為新型無創檢查方法對血流的檢測具有優越性。SMI 技術聯合常規超聲檢查可能成為區分甲狀腺良惡性結節的重要方法。

在SMI 分型中，內部無血流型（Ⅰ）和內部血流為主型（Ⅲ型）結節的惡性比例較其它幾型明顯高，表明惡性甲狀腺結節內豐富血供與乏血供同時存在[11]。惡性甲狀腺結節的生長具有異質性，部分腫瘤組織生長伴隨血管增多，導致結節內部血供豐富，同時部分腫瘤組織生長可破壞新生血管合并間質纖維化，使結節內部血供缺乏[12-13]。研究顯示甲狀腺結節超聲造影的強化模式與結節大小密切相關，造影后惡性結節＜1 cm 表現為乏血供，1～＜2 cm 表現為少量造影劑進入，≥2 cm 表現為彌漫不均勻增強[14]。本研究中SMI Ⅰ型結節大小中位數為1.15 cm，較另外幾種SMI 類型結節小，差異具有統計學意義。在SMIⅠ型及Ⅲ型中，惡性結節比例為94%、92%，將Ⅰ型和Ⅲ型血供模式作為診斷甲狀腺惡性結節的敏感度、特異度分別為80.53%、91.30%。

TI-RADS 分類聯合SMI 診斷中，將SMI Ⅰ型和Ⅲ型提示惡性納入標準，具有上述SMI 類型的結節在原分類級別基礎上上調1 類，發現有4 個4 類結節因SMI 血供Ⅰ型上調歸為5 類，由中度惡性上調至高度惡性，在二維超聲聲像圖上這4 個結節最大徑均約1 cm，結節較小，鈣化不明顯，被分為TIRADS 4 類，聯合SMI 后分類上調，增加了診斷為惡性結節的可能性。表明SMI 在乏血供型非典型惡性甲狀腺結節診斷中具有提示意義。聯合后診斷惡性甲狀腺結節的敏感度提高至97.22%，較單獨使用TI-RADS 分類的敏感度（91.67%）高，且AUC 較大（0.915、0.905），差異有統計學意義（P＜0.05）。

根據目前研究將結節內一個切面上貫穿長度達結節長徑的1/3 以上的血管定義為穿支血管[15]，值得注意的是，SMI Ⅲ型結節中有16 個結節內可見穿支血管，而這16 個結節根據TI-RADS 分類均為5類，病理診斷均為甲狀腺乳頭狀癌，診斷準確率為100%，敏感度強、特異度高，表明結節內存在穿支血管提示惡性可能。其原因可能為惡性甲狀腺結節中腫瘤組織異常增生侵犯或包繞正常血管[16]，造成穿支血管粗細不等、走形迂曲；而良性甲狀腺結節生長過程中不會破壞正常甲狀腺組織及血管，血管走形自然、粗細均勻，因此良性結節周邊及內部可檢測到由正常組織延續而來的血流信號[17]。

本研究結果顯示甲狀腺結節SMI 模式與大小有一定相關性，惡性結節以SMI Ⅰ型和Ⅲ型為主。但本研究中淋巴瘤、髓樣癌、濾泡癌數量較少，未能細化分組分析差異，且未分析SMI 與結節血管密度的相關性。為解決以上問題，今后可開展前瞻性研究，納入更多惡性結節及SMI 分型，并分析與結節血管密度的相關性，為臨床提供更精準的診斷信息。