超聲彈性成像在診斷甲狀腺良惡性結(jié)節(jié)方面的應(yīng)用

李維芝(綜述)，柳莉莎(審校)

(新疆醫(yī)科大學(xué)附屬腫瘤醫(yī)院超聲科，烏魯木齊 830011)

超聲彈性成像在診斷甲狀腺良惡性結(jié)節(jié)方面的應(yīng)用

李維芝△(綜述)，柳莉莎※(審校)

(新疆醫(yī)科大學(xué)附屬腫瘤醫(yī)院超聲科，烏魯木齊 830011)

摘要：超聲彈性成像(UE)是近年來廣泛應(yīng)用于醫(yī)學(xué)領(lǐng)域的一項(xiàng)新技術(shù)，被稱為超聲繼A、B、D、M型之后的E型(elastography)模式。其能夠提供有關(guān)組織內(nèi)部彈性特征(組織在外力作用下發(fā)生形變的程度即硬度)的信息，因而可以進(jìn)一步辨別病變區(qū)域性質(zhì)，為臨床診斷及鑒別診斷提供更廣泛的信息。該文就近年來UE技術(shù)在診斷甲狀腺良惡性結(jié)節(jié)方面的研究進(jìn)行綜述。

關(guān)鍵詞：超聲檢查；甲狀腺結(jié)節(jié)；彈性成像；診斷

目前，超聲檢查是診斷甲狀腺疾病的首選檢查方法，但常規(guī)超聲對甲狀腺結(jié)節(jié)的良惡性診斷并不理想。作為甲狀腺的彈性成像檢查，恰恰反映了結(jié)節(jié)的硬度情況，因此彈性成像是對常規(guī)超聲的一種補(bǔ)充。超聲彈性成像(ultrasonic elastography,UE)作為近幾年發(fā)展起來的新技術(shù)之一，可以較為客觀地體現(xiàn)出組織的相對硬度；目前，此技術(shù)較多的應(yīng)用在淺表組織彈性檢測和肝纖維化程度檢測等方面，用于鑒別局灶性病變的良惡性,其在乳腺疾病方面應(yīng)用最多見[1]。然而，近幾年其在檢查甲狀腺疾病方面的報道也逐漸增多[2]?，F(xiàn)就UE在診斷甲狀腺良惡性結(jié)節(jié)中的應(yīng)用予以綜述。

1UE原理及發(fā)展歷程

1.1UE的原理Dinter 等[3]第一個提出了UE技術(shù)，并將其應(yīng)用于甲狀腺結(jié)節(jié)的臨床檢查及診斷過程中，并在甲狀腺疾病的良、惡性鑒別診斷方面進(jìn)行了大量研究。UE的基本原理為：人體組織受到一定壓力時，較軟的組織易受壓發(fā)生變形，而較硬的組織則不易發(fā)生變形；超聲儀器通過分析組織變形前后的射頻信號，得到相應(yīng)組織內(nèi)部的應(yīng)變分布信息，并進(jìn)行彩色編碼，從而產(chǎn)生彩色彈性成像[4]。組織的生物學(xué)特性是此項(xiàng)技術(shù)的基礎(chǔ)，也就是不同組織對同一壓力產(chǎn)生了不一樣的形變，彈性系數(shù)越大(即硬度大)的組織，發(fā)生的應(yīng)變就越小(即位移變化小)，相反，彈性系數(shù)越小(即硬度小)的組織，發(fā)生應(yīng)變就越大(即位移變化大)；實(shí)時組織彈性成像圖顯示：組織受壓后，彈性系數(shù)小的表現(xiàn)為紅色；彈性系數(shù)大的表現(xiàn)為藍(lán)色；彈性系數(shù)中等的表現(xiàn)為綠色，UE以色彩對不同組織進(jìn)行彈性編碼，從而反映組織硬度[5]。有實(shí)驗(yàn)研究結(jié)果顯示，UE尚能有效區(qū)分不同硬度的物體，但其反映的并非被測體的硬度絕對值，而顯示的是與周圍組織相比較所得的硬度相對值[6]。

1.2UE的發(fā)展歷程UE被稱為繼A、B、D、M型之后的E型(elastography)模式[7]。其經(jīng)歷了兩代發(fā)展歷程，第一代：靜態(tài)方法，即助力式，屬于壓迫彈性成像(包括手動加壓、血管彈性成像和心臟彈性成像等類別)。第二代：動態(tài)方法，即聲力式，有兩種類型：其一是外加低頻振動源——在體外施加低頻振動源，使組織內(nèi)部產(chǎn)生瞬時剪切波，利用互相關(guān)法估算剪切波傳播的橫向及縱向位移；其二是利用超聲輻射力——通過聲學(xué)射頻壓力使其局部內(nèi)部振動并追蹤組織運(yùn)動，而超聲輻射力技術(shù)又有剪切波彈性成像、聲輻射力激勵成像和超聲剪切成像3種方法[8]。

2UE的檢查操作、彈性成像評分及應(yīng)變率比值

2.1UE檢查的操作UE反映的是被測體與周圍組織相比的硬度相對值，檢查時探頭所置的范圍及所使用的壓力、壓放頻率都將影響診斷，而探頭所置的彈性成像感興趣區(qū)域應(yīng)包括病變組織和一定范圍的周圍組織[9]。羅葆明等[10]通過研究乳腺UE檢查感興趣區(qū)大小對診斷結(jié)果的影響，發(fā)現(xiàn)感興趣區(qū)面積>病灶2倍時，能更好反映病變區(qū)與周圍組織的相對硬度，從而得到較準(zhǔn)確的診斷。因此，在整個臨床操作過程中，應(yīng)當(dāng)盡量減小操作者壓力與壓放頻率對圖像的影響，避免發(fā)生假陽性[11]。

2.2UE評分法根據(jù)病變區(qū)不同顏色表現(xiàn)，在彈性圖像中定義如下：病變區(qū)綠色>50%即以綠色為主；病變區(qū)藍(lán)色>50%即以藍(lán)色為主，并據(jù)此將彈性圖分為5級。0級：病變區(qū)以囊性為主，呈紅藍(lán)綠三色相間；Ⅰ級：病變區(qū)與周圍組織呈均勻綠色；Ⅱ級：病變區(qū)以綠色為主(綠色區(qū)面積為50%～90%，并分布較均)；Ⅲ級：病變區(qū)呈雜亂的、藍(lán)綠相間的“馬賽克狀”或病變區(qū)以藍(lán)色為主(藍(lán)色區(qū)面積為50%～90%)；Ⅳ級，病變區(qū)以藍(lán)色為主(藍(lán)色區(qū)面積>90%以上)；0～Ⅱ級為甲狀腺良性結(jié)節(jié)，Ⅲ～Ⅳ級為甲狀腺惡性結(jié)節(jié)[12]。雖然筑波大學(xué)的5分評分法是國際上公認(rèn)的，但對有些結(jié)節(jié)的評分依然欠準(zhǔn)確，臨床工作中往往面臨的圖像較復(fù)雜；評分法主要有0～Ⅳ級評分法、標(biāo)準(zhǔn)5分法和改良5分法[13]。如何制訂更加有利于臨床工作的評分標(biāo)準(zhǔn)，達(dá)成統(tǒng)一的評分方法，尚需在臨床工作中積累更多經(jīng)驗(yàn)及對設(shè)備不斷改進(jìn)。俞清等[14]回顧性分析了158例共211個病灶的UE檢查結(jié)果，發(fā)現(xiàn)甲狀腺囊性病灶具有典型的BGR(Blue-Green-Red)表現(xiàn)；彈性評分≤4分的多為甲狀腺腺瘤或增生結(jié)節(jié)，而評分>4分的多為腺癌。任新平等[15]研究報道顯示，UE評分≤3分的多為結(jié)節(jié)性甲狀腺腫等良性病變，而甲狀腺癌則為4～5分。陳立斌和蔣天安[16]分析了98例共107個病灶，發(fā)現(xiàn)以≥3級診斷甲狀腺癌的靈敏度、特異度、準(zhǔn)確率、陽性預(yù)測值、陰性預(yù)測值分別為96.7%(59/61)、87.0%(40/46)、92.5%(99/107)、90.7%(59/65)、95.2%(59/65)，結(jié)果表明UE評級法是一種有價值的方法。Hong等[17]研究了90例共145個甲狀腺結(jié)節(jié)的UE檢查結(jié)果，發(fā)現(xiàn)彈性評分為4～6分的在惡性病變中占88%，而彈性評分為1～3分的在良性病變中占90%，甲狀腺惡性病變的靈敏度88%、特異度90%、陽性預(yù)測值81%、陰性預(yù)測值93%，顯示出UE對甲狀腺良惡性疾病具有較高的檢出率。

2.3UE應(yīng)變率比值的測定UE等級評分法主要根據(jù)病灶區(qū)顏色分布來進(jìn)行評分，而顏色分布取決于外部手的壓力，且觀察者不同對不同顏色的分布判斷也不同，因此應(yīng)用此方法所作出的診斷常常具有診斷醫(yī)師的主觀性。UE技術(shù)中的半定量方法——應(yīng)變率(strain ratio,SR)比值測定已經(jīng)逐步應(yīng)用于組織硬度的估算[18]。SR比值測量技術(shù)作為UE技術(shù)中估算組織軟硬度的一種新方法，采用超聲設(shè)備提供的彈性成像測量法，選取甲狀腺結(jié)節(jié)與鄰近正常組織范圍為感興趣區(qū)，通過鄰近正常組織SR與病變區(qū)SR相比得出比值，其評價病變區(qū)組織的軟硬度更為客觀[19]。測量SR的具體方法為：操作者在取得實(shí)時UE圖像后，利用超聲設(shè)備提供的測量方法，在圖中標(biāo)記出病灶區(qū)(ROIA)及對照區(qū)(ROIB)，取得彈性應(yīng)變率(ROI B值/ROIA值)，創(chuàng)建受試者工作特征(receiver operating characteristic,ROC)曲線，得出曲線下面積，找出SR最佳診斷界值，SR≥界值判定為惡性，SR<界值判定為良性[20]。根據(jù)Swets[21]的參考標(biāo)準(zhǔn)，受試者ROC的曲線下面積在0.7～0.9時，診斷結(jié)果具有一定準(zhǔn)確性。參考約登指數(shù)(敏感性+特異性-1)的最大值確定臨界點(diǎn)即最佳診斷臨界點(diǎn)[19]。

陳立斌和蔣天安[16]對58例共61個病灶的甲狀腺癌患者和 40例共46個結(jié)節(jié)的甲狀腺良性結(jié)節(jié)患者行UE評級，以最佳臨界點(diǎn)SR≥3.4 診斷為甲狀腺癌，靈敏度、特異度分別為91.8%(56/61)、89.1%(41/46)；結(jié)果顯示，SR比值法在鑒別甲狀腺良惡結(jié)節(jié)方面同UE評分法一樣，也具有較高效能。此結(jié)果與俞清等[22]的研究結(jié)果相似。Ning等[23]研究了99個甲狀腺結(jié)節(jié)，采用UE評分法和SR比值法，并通過ROC曲線來評估此兩種方法；結(jié)果表明，ROC曲線下面積的平均值為等級評分法0.79、SR比值法0.88，SR比值法的評估值比彈性硬度分級標(biāo)準(zhǔn)的評估值高；ROC曲線判定的良惡性最佳診斷臨界值為3.5，其相應(yīng)的靈敏度、特異度分別為82%和72%；顯示出鑒別甲狀腺的不同結(jié)節(jié)，SR比值是一個有用的指數(shù)，其提供了量化指標(biāo)而且提高了診斷準(zhǔn)確率。安秀艷等[20]對165例共196個甲狀腺結(jié)節(jié)進(jìn)行研究，結(jié)果顯示，彈性SR診斷甲狀腺良惡性結(jié)節(jié)的ROC曲線下面積為0.826，最佳診斷界值為2.51，其靈敏度81.63%、特異度72.79%、準(zhǔn)確率75.00%,說明SR在鑒別診斷甲狀腺良惡性結(jié)節(jié)方面有中等價值。袁家英[24]對89例共147個甲狀腺結(jié)節(jié)進(jìn)行研究，發(fā)現(xiàn)彈性SR診斷甲狀腺結(jié)節(jié)良、惡性病變的曲線下面積為0.946，最佳診斷臨界點(diǎn)為3.79，其對應(yīng)的靈敏度89.6%、特異度90.26%、準(zhǔn)確率 91.15%，說明彈性SR參數(shù)能夠作為診斷甲狀腺結(jié)節(jié)的依據(jù)。

3甲狀腺UE的影響因素

3.1病灶的大小鄭雅蘭等[12]研究了212例共347個甲狀腺結(jié)節(jié)，術(shù)前均行UE檢查，所有病例均被手術(shù)及病理證實(shí)；結(jié)果表明，研究中<1 cm的甲狀腺結(jié)節(jié)90個，靈敏度91.8%、準(zhǔn)確率88.9%，比1～2 cm組略高，而遠(yuǎn)高于2～3 cm組、≥3 cm組,說明1 cm乳腺腫塊的靈敏度82.5%、特異度87.8%，而≤1 cm的乳腺腫塊靈敏度88.0%、特異度100.0%，表明UE診斷早期乳腺癌有一定價值。

3.2病灶病理特點(diǎn)據(jù)研究報道，甲狀腺結(jié)節(jié)的硬度與其病理結(jié)構(gòu)關(guān)系密切，甲狀腺乳頭癌因瘤細(xì)胞結(jié)構(gòu)呈分支狀的復(fù)雜排列,內(nèi)部常伴沙礫體,對鄰近甲狀腺組織浸潤，都會引起結(jié)節(jié)硬度增高，SR較高；髓樣癌內(nèi)部呈濾泡狀排列的瘤細(xì)胞，間質(zhì)內(nèi)通常含有淀粉樣物質(zhì)沉積，質(zhì)地較軟，SR較低；濾泡癌由于不同的分化程度導(dǎo)致硬度差異較大，分化好的濾泡癌濾泡內(nèi)充滿膠質(zhì)，質(zhì)地較軟，SR較低，而主要由濾泡和膠質(zhì)組成的結(jié)節(jié)性甲狀腺腫及腺瘤，質(zhì)地較軟，SR較低[20]。UE在診斷甲狀腺疾病方面誤診的原因主要有：甲狀腺結(jié)節(jié)的鈣化、纖維化增加了結(jié)節(jié)硬度，使其SR減小，易誤診為惡性；結(jié)節(jié)囊性變，大的囊變區(qū)在受壓時能夠緩沖壓力，導(dǎo)致結(jié)節(jié)實(shí)性部分SR減小，顯得相對較硬，因此容易把實(shí)性部分誤診為惡性；癌結(jié)節(jié)太小而漏診，有些甲狀腺微小癌不一定獨(dú)立存在，有可能在大的良性結(jié)節(jié)內(nèi)隱藏著，因此必要時還需另外分析結(jié)節(jié)內(nèi)的異常回聲區(qū)；良惡性結(jié)節(jié)在硬度分布上有一定的重疊區(qū)[26]。所以，對于臨床疑似的惡性病變?nèi)孕柽M(jìn)行穿刺活檢獲取組織病理學(xué)結(jié)果，從而降低甲狀腺惡性結(jié)節(jié)的漏診率[27]。

4UE的新技術(shù)

UE技術(shù)已經(jīng)從乳腺疾病拓展到了甲狀腺、前列腺、肝臟、宮頸等。目前，在診斷頸部淋巴結(jié)良惡性方面、深靜脈血栓成像、估算皮膚或肌肉的彈性模量甚至對于腦腫瘤的檢測等領(lǐng)域，UE都有涉足，而且取得了一定成果[28]。目前發(fā)展起來的UE技術(shù)包括有瞬時超聲彈性成像、實(shí)時組織超聲彈性成像、聲輻射力脈沖彈性成像、諧波運(yùn)動成像、剪切波彈性成像。其中，聲輻射力脈沖彈性成像技術(shù)又包含了聲觸診組織成像和聲觸診組織定量。在吳長君等[29]的研究中，發(fā)現(xiàn)135個良惡性結(jié)節(jié)在構(gòu)建ROC曲線后，聲觸診組織定量的曲線下面積為0.944，根據(jù)Swets[21]的判斷標(biāo)準(zhǔn)，聲觸診組織定量的診斷準(zhǔn)確性較高。隨著這些新技術(shù)的日趨成熟和完善，相信會給臨床工作帶來更大的指導(dǎo)意義。

5UE在應(yīng)用中存在的局限性及優(yōu)勢

5.1UE的局限性①具有一定的人為因素影響，不同檢查者的操作手法不同，如手持探頭的振動頻率及手部加壓的力度大小是否均勻等；另外，在彈性評分法中對于2～3分這個區(qū)間結(jié)節(jié)的良惡性重疊較多，彈性成像圖中的色彩分布會因不同的人而給出不同的評分。②其他干擾因素，如頸動脈搏動、患者的呼吸及吞咽、機(jī)器噪聲、設(shè)備型號不同等，還有結(jié)節(jié)大小及位置、病變區(qū)與參照區(qū)的選擇等[30]。

5.2UE的優(yōu)勢雖然甲狀腺UE目前仍有一定局限和不足，但是，超聲檢查方便、快捷、安全、無創(chuàng)，成為了診斷甲狀腺結(jié)節(jié)疾病的主要手段[31]。彈性成像技術(shù)拓展了超聲檢查的內(nèi)涵，作為一種新技術(shù)，UE在鑒別診斷甲狀腺腫塊良、惡性方面，相比評分法，SR值可以提供半定量的應(yīng)變信息，其臨床應(yīng)用價值較高，可作為常規(guī)超聲的重要補(bǔ)充[2]。

6小結(jié)

UE作為一種新技術(shù)，在臨床應(yīng)用中對于常規(guī)超聲的一些不足可以得到很好的完善，使得超聲診斷范圍拓寬，從而顯示出UE在臨床實(shí)踐中的應(yīng)用價值之所在。隨著彈性成像技術(shù)的完善及新技術(shù)的飛速發(fā)展，經(jīng)過學(xué)者們的潛心鉆研，設(shè)備的不斷完善，在實(shí)際的臨床工作中，操作者手法的不斷純熟，一些干擾因素得以排除，結(jié)合傳統(tǒng)超聲的方法，相信UE技術(shù)的診斷符合率會越來越高，彈性成像會有美好前景。

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Application of Ultrasound Elastography in Diagnosis of Benign and Malignant Thyroid Nodules

LIWei-zhi,LIULi-sha.

(DepartmentofUltrasonics,TumorHospitalAffiliatedToXinjiangMedicalUniversity,Urumqi830011,China)

Abstract：Ultrasound elasticity(UE) imaging is a new technology in recent years which has been widely used in medical field,known as ultrasonic type E (elastography) model after type A,B,D,M.It can provide the internal elastic characteristics of the related tissueinformation( the tissue deformation degree under external force is hardness),thereby can help to further distinguish the local nature of the lesion,provide extensive information for the clinical diagnosis and differential diagnosis.Here is to make a review of the application of UE technology in research in benign and malignant thyroid nodules diagnosis in the recent years.

Key words：Ultrasonography； Thyroid Nodules; Elastography； Diagnosis

收稿日期：2014-08-04修回日期：2014-10-26編輯：鄭雪

doi：10.3969/j.issn.1006-2084.2015.04.044

中圖分類號：R730.41； R736.1

文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A

文章編號：1006-2084(2015)04-0690-03