聲脈沖輻射力成像模塊中VTQ-SWV技術在甲狀腺不同直徑范圍結節中的診斷價值

邵春暉，李秀昌，李培英，向然

1.寶雞市人民醫院超聲科，陜西 寶雞 721000；2.山東第一醫科大學第二附屬醫院，山東 泰安 271000

甲狀腺結節(thyroid nodule，TN)分為甲狀腺良性結節(thyroid benign nodule，TBN)與甲狀腺惡性結節(thyroid malignant nodule，TMN)兩類，因甲狀腺結節大小不同其診斷效能差異較大。甲狀腺結節的形態各異，大小不等，尤其對甲狀腺微小結節(3.0~10.0 mm)定性診斷比較困難，目前有多種行之有效的檢查方法，比如超聲造影、粗針穿刺活檢、FNAC等，但要在無創條件下準確評估其良惡性仍有難度[1-3]。聲脈沖輻射力成像(acoustic radiation force impulse，ARFI)模塊中的虛擬聲觸診組織定量-剪切波速度(virtual touch tissue quantification-shear wave velocity，VTQ-SWV)技術對甲狀腺病變有一定的鑒別診斷價值，但實際操作中對于同一病灶，不同的檢查醫生、不同的儀器及不同的操作手法均會導致檢查結果的不同[4]。即便所有的主觀和客觀因素一致，ARFI技術模塊中的VTQ-SWV技術所檢查的結果診斷準確性不理想[5-6]。本研究為解決上述問題將進一步探討甲狀腺不同大小范圍的結節對ARFI模塊中VTQ-SWV診斷甲狀腺病灶符合率的影響，以提高該技術在甲狀腺不同直徑范圍結節中良、惡性的鑒別診斷價值。

1 資料與方法

1.1 一般資料 選取2017年1月至2021年6月在陜西省寶雞市人民醫院就診的門診及住院行甲狀腺病灶細針穿刺活檢、粗針穿刺活檢或手術的346例甲狀腺患者，應用常規超聲及ARFI檢查，并經甲狀腺病灶細針穿刺細胞學檢查(fine needle aspiration cytology，FNAC)、粗針穿刺活檢或手術證實共有369個結節(左側葉中部96個，左側葉上下極共55個，右側葉中部139個，右側葉上下極36個，雙側葉近峽部共43個)。346例患者中男性113例，女性233例；年齡18~79歲，平均(40.56±10.74)歲。本研究經醫院醫學倫理委員會批準，所有患者知情并同意接受VTQ-SWV檢查。369個甲狀腺結節大小范圍為3.0~45.0 mm，按結節直徑大小分成4組，其中3.0~10.0 mm者59個，11.0~20.0 mm者140個，21.0~30.0 mm者89個，31.0~45.0 mm者81個，見表1。

表1 369個不同結節直徑范圍的結節總數及TBN、TMN分布情況[個(%)]

1.2 病例選擇 納入標準：①體檢或影像學檢查發現甲狀腺腺體內有異常結節；②混合性結節實性成分≥75%；③結節直徑為3.0~45.0 mm；④有活檢或手術病理結果；⑤所有患者甲狀腺功能均在正常范圍內。排除標準：①混合性結節囊性成分>25%；②結節大小不在本組研究范圍內；③結節曾有過微波、射頻或穿刺活檢、FNAC等介入操作及放射性治療史等；④無活檢或手術病理結果；⑤結節位于氣管后方、緊貼頸總動脈或伴有多發粗大鈣化不能獲得VTQ-SWV值。

1.3 儀器 德國西門子公司AcusonS2000，9-L4探頭，頻率14 MHz。配ARFI模塊VTQ技術。SWV中ROI大小固定(長×寬：6 mm×5 mm)。

1.4 方法 選擇最佳體位和2D超聲灰階圖像清晰顯示調節各功能鍵使圖像達到診斷要求，記錄結節各項參數(如邊界、縱橫比、動脈相血管血流阻力指數RI等)并存儲圖像。開啟ARFI選用VTQ模式，使取樣框位置與所測結節位置一致，避開頸動脈、氣管，囑患者輕閉氣，按“Update”鍵測量甲狀腺結節的VTQ-SWV速度值，為得到比較準確的數據，所有結節連續性VTQ檢查7次，測值數據去除兩個極端值后計算剩余5組數據的均值。

1.5 觀察指標 觀察結節的大小、形態、位置、數目、邊界、內部回聲、彩色血流、VTQ-SWV測值等

1.6 統計學方法 應用MedCalc19.0統計軟件進行統計分析。采用K-S檢驗檢驗數據是否服從正態分布，正態分布計量資料以均數±標準差(x-±s)表示。根據數據類型分別采用t檢驗、χ2檢驗或方差分析等方法分析，以P<0.05為差異具有統計學意義。各診斷效能的計算方法為靈敏度(Se)=a/(a+c)，特異度(Sp)=d/(d+b)，誤診率=b/(b+d)，漏診率=c/(a+c)，總符合率=(a+d)/(a+b+c+d)，正確指數=靈敏度+特異度-1，比數積=(a×d)/(b×c)，陽性預測值(PPV)=a/(a+b)，陰性預測值(NPV)=d/(c+d)(其中a代表真陽性，b代表假陽性，c代表假陰性，d代表真陰性)。以病理結果為“金標準”，應用MedCalc統計軟件對4組結節VTQ-SWV速度值畫出ROC曲線，得出AUC，再依據敏感度-(1-特異度)得出正確指數的最高界值獲得Cut off值。

2 結果

2.1 VTQ-SWV診斷甲狀腺良惡性結節的價值 以病理結果為診斷“金標準”，369個甲狀腺結節中232個TBN的VTQ-SWV均值為(2.18±0.72)m/s(測值范圍：0.78~4.06 m/s)；137個TMN的VTQ-SWV均值為(3.95±1.32)m/s(測值范圍：0.52~7.52 m/s)，TBN與TMN的VTQ-SWV均值比較差異具有顯著統計學意義(t=16.662，P<0.01)。應用ROC曲線分析369個甲狀腺結節VTQ-SWV對甲狀腺結節良、惡性的判斷價值，其AUC=0.827，95%CI區間為0.785~0.864，Cut off值為3.29，其診斷甲狀腺良、惡性結節的敏感性和特異性分別為84.7%、76.3%。說明VTQ-SWV對鑒別診斷甲狀腺結節的良惡性具有較好的臨床價值(圖1)。甲狀腺惡性結節的CDFI圖、VTQ-SWV圖及病理圖見圖2、圖3和圖4。

圖1 VTQ-SWV診斷甲狀腺結節良惡性的ROC曲線

圖2 甲狀腺結節彩色多普勒血流圖

圖3甲狀腺結節VTQ-SWV測值圖

圖4 甲狀腺結節病理圖

表3 11.0~20.0 mm組甲狀腺結節VTQ-SWV測值結果與病理結果比較(個)

2.2 不同直徑范圍組甲狀腺結節的病理結果與VTQ-SWV測值結果比較 以Cut off值3.29 m/s分類出不同直徑范圍組中良惡性結節的個數及各組數據結果分布見表2~表5。通過對上述各直徑范圍組結節數據的統計分析，各組診斷效能參數結果對比見表6。對比上述甲狀腺結節各直徑范圍組間診斷效能數據可見，VTQ-SWV在甲狀腺結節直徑范圍11.0~20.0 mm組中Se、Sp、誤診率、漏診率、總符合率、正確指數、比數積、PPV、NPV分別為88.89%、61.63%、38.37%、11.11%、72.14%、50.5%、12.86、59.26%、89.83%，該組VTQ-SWV診斷甲狀腺結節的敏感性最高，在該直徑范圍組的甲狀腺結節組應用最有價值。不同直徑范圍組結節與甲狀腺結節良、惡性診斷符合個數之間的關系見表7。直徑在3.0~10.0 mm范圍組的甲狀腺結節共59個，與病理結果相對照，VTQ-SWV診斷符合的陰性個數為7個，診斷符合的陽性個數為1個，VTQ-SWV診斷符合的總個數為8個，VTQ-SWV診斷該范圍組結節的總符合率約為13.56%，在該范圍組結節中VTQ-SWV的Se和Sp最低。直徑在11.0~20.0 mm范圍組的甲狀腺結節共140個，與病理結果對照分析發現，VTQ-SWV診斷符合的陰性個數為53個結節，診斷符合的陽性個數為48個結節，VTQ-SWV診斷符合的總個數為101個，VTQ-SWV診斷該范圍組結節的總符合率約為72.14%，VTQ-SWV診斷的Se為88.89%、Sp為61.63%，在所有結節直徑范圍分組中最高，對該范圍組結節鑒別診斷價值最有意義。

表2 3.0~10.0 mm組甲狀腺結節VTQ-SWV測值與病理結果比較(個)

表4 21.0~30.0 mm組甲狀腺結節VTQ-SWV測值結果與病理結果比較(個)

表5 31.0~45.0 mm組甲狀腺結節VTQ-SWV測值結果與病理結果比較(個)

表6 各結節直徑范圍組各診斷效能參數結果比較(%)

表7 不同結節直徑范圍組與甲狀腺結節良、惡性診斷符合個數之間的關系

2.3 四組不同直徑范圍結節ROC曲線比較 TN的良、惡性判定以FNAC、粗針穿刺活檢或手術病理結果為診斷“金標準”，對四組不同直徑范圍甲狀腺結節繪制其VTQ-SWV測值的ROC曲線進行對比，見圖5。四組不同直徑范圍組甲狀腺結節ROC曲線AUC、95%CI、Cut off值對應的靈敏度、特異度比較見表8。

圖5 四組不同直徑范圍組甲狀腺結節ROC曲線

表8 四組不同直徑范圍結節的AUC、95%CI、Cut off值對應的靈敏度、特異度比較

3 討論

本文首次將甲狀腺結節按不同直徑范圍分組進行研究，研究發現在不同直徑范圍的甲狀腺結節中VTQ-SWV技術的診斷準確性不同，不同直徑范圍的甲狀腺結節選擇各自有效的檢查方式有利于疾病的診斷和治療，對甲狀腺微小癌早期合理影像學無創檢查鑒別診斷是關鍵，準確的病理結果為臨床提供診療方案及術后改善預后意義重大，并可改善甲狀腺疾病過度治療的現狀[7-8]。本研究中以病理結果為診斷“金標準”對4組不同直徑范圍甲狀腺結節繪制其VTQ-SWV測值的ROC曲線進行對比，本文中直徑范圍在3.0~10.0 mm的甲狀腺結節與李延芳等[9]研究的62例甲狀腺結節以≤10.0 mm和>10.0 mm分為兩組，與≤10.0 mm的甲狀腺結節相比其AUC、Cut off值、靈敏度、特異度值均明顯小，與>10.0 mm的結節相比，其AUC=0.784介于本研究中直徑范圍11.0~20.0 mm與21.0~30.0 mm之間；其VTQ-SWV的Cut off值為2.56 m/s、靈敏度為88.9%、特異度為77.2%，與本研究中各直徑范圍組數據均有差異，這與研究的樣本量的多少有一定關系。XU等[10]關于ARFI模塊VTQ-SWV測值在對不同病理結果甲狀腺結節的鑒別診斷價值研究中獲得的診斷效能與本文研究結果相近。

本文研究甲狀腺結節直徑范圍分組參照了2019年11月第三版美國甲狀腺協會的《甲狀腺結節和甲狀腺癌的臨床診治指南》，文中指出不同性質不同直徑大小的甲狀腺結節其治療方案各異[11-14]。為了提高甲狀腺不同直徑范圍結節的診斷準確性，減少甲狀腺結節患者被過度治療或延誤治療帶來的創傷和負擔，本文將甲狀腺結節直徑范圍做了上述分組并采用ARFI技術模塊中的VTQ-SWV技術對各個不同直徑范圍組別的診斷效能進行統計學比較，本文研究獲得的數據結果和所研究甲狀腺結節直徑范圍密切相關。本研究中，3.0~10.0 mm范圍組的大部分結節直徑為3.0~5.0 mm，VTQ-SWV的ROI區域為6 mm×5 mm固定大小，測量時ROI區域內包含了部分正常甲狀腺組織致VTQ-SWV所測數據結果明顯減低，導致惡性結節被誤判為良性，容易導致漏、誤診的發生，部分甲狀腺良性微小結節內有單發或多發的微小鈣化灶形成，使VTQ-SWV測值結果較高超過其Cut off值而被誤診為惡性。上述幾個方面可能是引起直徑在3.0~10.0 mm范圍的甲狀腺結節漏、誤診的主要原因。

對直徑在30.0~45.0 mm范圍的惡性甲狀腺結節穿刺活檢或手術大體標本病理結果分析發現，并非結節的所有部分均為惡性，而是只有結節的少部分組織為惡性，因此WTQ-SWV對于直徑大于30.0 mm的甲狀腺結節可作為指導超聲引導下穿刺活檢的臨床價值。因此大部分直徑較大的惡性結節內惡性組織成分只占很少的一部分。本研究所用的西門子S2000其ARFI技術模塊中的VTQ-SWV技術ROI大小范圍僅為長×寬固定的6 mm×5 mm大小。本研究中的最大直徑范圍組內的甲狀腺結節因體積較大，結節內部組織成分不一致，ROI不能包含全部結節組織，所以在本直徑范圍組結節內不同的ROI區域其VTQ-SWV測值不盡相同。例如直徑30.0 mm的甲狀腺結節，其面積約為706.5 mm2，如果要測出全部面積的組織速度，至少需要測23個ROI區域，如果每個結節測10次，一個直徑30.0 mm大小的結節要測得比較全面的VTQ-SWV速度信息，則需要測230次，而日常超聲檢查工作繁重，逐一測量不切實際，如果不能測到結節的惡性區域，必然會造成漏診或誤診。對于本組最大直徑范圍的結節，測量數據只顯示某一局部組織的彈性速度，即便所測區域為惡性成分，如果惡性成分范圍較小，所測數據算均值后得到的結節VTQ-SWV值偏低，這種測量誤差不可避免，所以該組診斷符合率較差。

VTQ-SWV測量過程中如果患者有情緒緊張、呼吸急促、頸動脈博動明顯、頻繁吞咽動作等癥狀，所測量的VTQ-SWV值會出現很明顯的波動，所以測量前培訓患者配合操作非常重要，患者出現情緒緊張時應做好患者情緒的安撫工作。測量過程中探頭與頸部皮膚保持密切接觸但不能壓迫甲狀腺組織，因甲狀腺組織受壓后甲狀腺體積變小硬度變大，所測得VTQ-SWV速度值會明顯增高影響研究數據的準確性。測量時首先選定需要測量的感興趣區，使常規超聲切面達最佳切面(該切面最大程度清晰顯示最多的結節切面信息)，旋轉“Menue”鍵至“Virtual Touch”目錄下選擇“VTQ”鍵，使ROI區域內最大限度顯示所要測結節的信息，觀察顯示屏幕上2D圖像相對穩定時后測VTQ-SWV，每個結節同一位置相同基礎條件下測量10次并去掉每組測量數據的兩個極值，每個結節剩余8組數據求均值，這樣可以最大限度降低測量誤差。同一結節每次測量取樣框深度應深度保持一致，因為同一甲狀腺組織不同深度其SWV速度值不同。ARFI模塊中的VTQ-SWV技術對于甲狀腺結節的良惡性鑒別診斷是一種無創的定量檢查技術，但也有一定的局限性[15-17]，如：①良性結節的纖維化、磷化及粗大的鈣化會引起VTQ-SWV速度值偏高出現假陽性或結節內液化壞死或囊性變而VTQ-SWV測偏低出現假陰性；②操作不當導致探頭施壓過大或過輕，出現所測值明顯異常，多次測量去掉兩個極值取平均值可降低測量誤差；③結節位置過深或緊鄰頸動脈或氣管時測量準確率會下降。

總之，ARFI模塊中的VTQ-SWV技術在診斷不同直徑范圍甲狀腺結節良惡性準確性與結節大小密切相關，不同直徑范圍甲狀腺結節選擇不同檢查方式尤為重要，VTQ-SWV技術在直徑11.0~20.0 mm范圍組的甲狀腺結節中鑒別診斷價值最高，在較大甲狀腺結節中可指導超聲引導下穿刺活檢。