聲觸診組織量化技術在甲狀腺超聲診斷中的應用進展

黃淑英 綜述 陳 悅審校復旦大學附屬華東醫(yī)院超聲科, 上海 200040

聲觸診組織量化技術在甲狀腺超聲診斷中的應用進展

黃淑英 綜述 陳 悅審校
復旦大學附屬華東醫(yī)院超聲科, 上海 200040

聲脈沖輻射力彈性成像(acoustic radiation force impulse imaging，ARFI)是近年來推出的超聲成像新技術，聲觸診組織量化技術(virtual touch tissue quantification，VTQ)是其中之一。聲脈沖輻射力使組織產生縱向壓縮及橫向振動，間接反映組織彈性，實現(xiàn)了無創(chuàng)檢測特定解剖部位的組織彈性，具有無創(chuàng)、準確、客觀等特性。本文對ARFI在甲狀腺超聲診斷中的臨床應用進行綜述。VTQ技術可對正常甲狀腺、甲狀腺彌漫性病變(橋本甲狀腺炎和彌漫性毒性甲狀腺腫)、甲狀腺良惡性結節(jié)鑒別進行定量診斷，與實時彈性成像(real time elastography，RTE)、超聲造影、細針穿刺等聯(lián)合應用，可進一步提高診斷準確率。

聲觸診組織量化技術；甲狀腺；超聲診斷

聲脈沖輻射力成像技術(acoustic radiation force impulse imaging，ARFI)是近年來推出的無創(chuàng)評估組織彈性硬度的超聲成像技術，聲觸診組織量化技術(virtual touch tissue quantification，VTQ)是其中之一。聲脈沖輻射力使組織產生縱向壓縮及橫向振動，間接反映組織彈性，實現(xiàn)了無創(chuàng)檢測特定解剖部位的組織彈性，具有無創(chuàng)、準確、客觀等特性。ARFI早期多應用于肝臟、腎臟等疾病的診斷，隨著小器官探頭的深入應用，其在甲狀腺研究中的應用也逐漸深入。本文對ARFI在甲狀腺超聲診斷中的應用進行綜述。

1 原理

聲輻射力彈性成像是超聲彈性成像的一種[1]，超聲探頭向被檢測的生物組織發(fā)射超聲波，組織對入射聲波的吸收和散射作用引起聲能密度變化而產生力的效果[2]。在該聲輻射力作用下，局部組織發(fā)生形變并產生剪切波，利用超聲技術對剪切波進行檢測就獲能組織的黏彈性等力學性質?，F(xiàn)有的動態(tài)聲輻射力產生方法主要有連續(xù)波激勵和諧波脈沖激勵兩種。用脈沖激勵產生聲輻射力的方法能實現(xiàn)一個激勵和檢測對聲場的分時使用，為兼容現(xiàn)有設備提供可能，便于在臨床醫(yī)療實踐中推廣，這是ARFI成像的物理學基礎[3]。

ARFI包括聲觸診組織成像技術(virtual tough tissue imaging，VTI)和VTQ。聲脈沖輻射力使組織產生縱向壓縮及橫向振動[4]，以縱向位移為基礎進行彈性成像稱為VTI，可直觀反映組織彈性，以顏色表示組織相對硬度，可認為是實時彈性成像(real time elastography，RTE)的一種。橫向振動以剪切波方式向周邊傳播，利用剪切波相鄰波峰時間差及波長計算剪切波速度(shear wave velocity，SWV)，與彈性組織的平方根成反比，對組織彈性進行定量評價，單位為“m/s”。以下介紹VTQ在甲狀腺超聲診斷中的應用。

2 VTQ在甲狀腺超聲診斷中的應用

甲狀腺是人體淺表器官，臨床上醫(yī)師通過觸診來判斷甲狀腺組織的軟硬。傳統(tǒng)超聲能檢測甲狀腺的大小、形態(tài)、回聲是否均勻，但無法評估甲狀腺的彈性硬度。VTQ則彌補了這一缺陷。

2.1 正常甲狀腺SWV測值

目前，對單純正常甲狀腺的SWV值及其影響因素研究相對較少。Goertz等[5]測量20名正常人甲狀腺左右葉SWV值，右側平均值為(1.70±0.39) m/s，左側平均值為(1.63±0.33) m/s。李喬貝等[6]測量107名正常成人雙側甲狀腺實質SWV值，按男女每20歲年齡段分別進行統(tǒng)計。結果顯示，男性與女性甲狀腺SWV值分別為(1.77±0.32) m/s和(1.95±0.37) m/s，兩者之間差異有統(tǒng)計學意義(P＜0.05)，考慮與男女甲狀腺體積不同導致硬度不同有關，也與男女生理差異有關。不同年齡組間正常成人甲狀腺VTQ值差異無統(tǒng)計學意義(P＞0.05)。正常成人甲狀腺左、右葉SWV值差異也無統(tǒng)計學意義(P＞0.05)。正常甲狀腺SWV值及相關影響因素對甲狀腺病變的診斷及鑒別診斷具有較大臨床價值。

2.2 測量甲狀腺SWV值時的注意事項及影響因素

肖莉莉等[7]認為，平穩(wěn)呼吸對甲狀腺SWV值的影響無統(tǒng)計學意義，探頭加壓SWV值增大；取樣框深度對SWV值的影響有統(tǒng)計學意義，加壓后深度淺者SWV值較大。因此，在今后工作中需大樣本研究正常甲狀腺SWV值，在檢測過程中盡可能減少影響因素的干擾。被檢查者需注意摒住呼吸，保持不動；檢查者需注意取樣框位置、深度等調節(jié)(設定深度為1.3～2.2 cm)。檢查由同一資深醫(yī)師獨立完成，多次測量，取其平均值。

2.3 在甲狀腺彌漫性病變中的應用

甲狀腺彌漫性病變主要包括橋本甲狀腺炎和彌漫性毒性甲狀腺腫。橋本甲狀腺炎(Hashimoto’s thyroiditis，HT)是自身免疫性甲狀腺炎中最常見的臨床類型，典型病例根據臨床表現(xiàn)及甲狀腺功能檢測可做出臨床診斷，但不典型病例容易漏診或誤診。HT患者由于腺體內漿細胞和淋巴細胞大量彌漫性浸潤，導致正常濾泡破壞、萎縮，濾泡結構破壞，間質纖維組織增生，隨著纖維化程度進展，硬度逐漸增加，因此SWV值增高。而彌漫性毒性甲狀腺腫以格雷夫斯病(Graves’disease，GD)最為常見，為器官特異性自身免疫性疾病，是甲狀腺功能亢進最常見的病因。GD患者甲狀腺彌漫性腫大，濾泡上皮細胞增生，濾泡腔內膠質減少或消失，濾泡間有不同程度的淋巴細胞浸潤及纖維化。這些病理改變導致甲狀腺組織硬度增加，彈性減低，SWV值增高。劉媛媛等[8]報道，HT甲狀腺組織的SWV平均值為(2.4±0.8) m/s，GD甲狀腺組織的SWV平均值為(2.2±0.5) m/s，正常甲狀腺組織的SWV平均值為(1.8±0.5) m/s。劇紅娟等[9]報道，HT甲狀腺組織的SWV平均值為(2.59±0.21) m/s，GD甲狀腺組織的SWV平均值為(2.04±0.37) m/s，正常甲狀腺組織的SWV平均值為(1.79±0.36) m/s。即HT甲狀腺組織＞GD甲狀腺組織＞正常甲狀腺組織。Sporea等[10]報道，HT組SWV平均值為(2.43±0.58) m/s，GD甲狀腺組織SWV平均值為(2.67±0.53) m/s，正常甲狀腺組織的SWV平均值為(2.00±0.40) m/s，即GD甲狀腺組織＞HT甲狀腺組織＞正常甲狀腺組織。但GD甲狀腺組織與HT甲狀腺組織之間SWV值差異無統(tǒng)計學意義。

由此可見，國內外文獻認為彌漫性疾病甲狀腺組織SWV值要高于正常甲狀腺組織，但HT甲狀腺組織與GD甲狀腺組織之間有差異。也有部分學者持相反意見。如羅洪霞[11]等研究40例GD患者，發(fā)現(xiàn)甲狀腺不同部位SWV值均低于正常對照組相應部位，差異有統(tǒng)計學意義。SWV值在不同部位之間差異無統(tǒng)計學意義。GD患者甲狀腺不同程度腫大，濾泡上皮細胞增生，濾泡腔內膠質減少，細胞增多，質地柔軟，彈性增加，組織硬度降低，導致SWV值減小。這截然相反的兩種觀點與彌漫性病變患者病程、甲狀腺纖維化程度不同有關。因此，在今后工作中除對ARFI個人操作手法有所要求外，不同患者的入選條件也應予以統(tǒng)一，患病時間應予以說明，并進一步增加樣本量來分析SWV值在甲狀腺彌漫性疾病不同階段中的變化。

2.4 在甲狀腺結節(jié)良惡性鑒別診斷中的應用

隨著超聲技術的快速發(fā)展和廣泛應用，甲狀腺結節(jié)的發(fā)現(xiàn)率逐漸升高，已成為常見疾病，其中惡性結節(jié)占5%左右[12]，因此鑒別甲狀腺結節(jié)的良惡性至關重要。目前，ARFI技術在甲狀腺結節(jié)良惡性鑒別診斷中的應用日趨廣泛。趙倩倩等[13]報道，以SWV＞2.53 m/s作為診斷甲狀腺惡性結節(jié)的臨界點，其靈敏度和特異度分別為84.62%、94.44%。賈紅靖等[14]類似研究中的靈敏度和特異度分別為90%、87.14%。國內文獻報道的靈敏度和特異度較高，靈敏度在84%～90%之間，特異度在85%～95%之間。詹嘉等[15]的meta分析共納入16項研究，ARFI的靈敏度和特異度分別為80%、85%。Dong等[16]進行了類似的meta分析，靈敏度和特異度分別為86.3%、89.5%。

詹嘉等[15]分析不同亞組發(fā)現(xiàn)，在結節(jié)數＜100、平均年齡＜50歲、100%手術切除病理結果作為金標準的研究中，ARFI的靈敏度和特異度高于結節(jié)數≥100、平均年齡≥50歲、非100%手術切除后病理結果作為金標準的研究(部分研究以手術后病理結果和細針穿刺活檢共同作為診斷金標準)。由此可知，靈敏度和特異度與研究納入的結節(jié)數量有關，樣本較少靈敏度和特異度較高，隨著樣本增加，靈敏度和特異度相應降低；而全部以手術切除后病理結果作為金標準的研究中靈敏度和特異度相對較高，這是因為細針穿刺活檢存在假陰性。同時發(fā)現(xiàn)一個有趣現(xiàn)象，16項研究中僅以手術后病理結果作為金標準的8項研究(即不做細針穿刺的研究)均來自中國，可見甲狀腺切除術前的細針穿刺活檢在中國的開展任重道遠。此外，該分析中共11項研究報道SWV臨界值為2.5～3 m/s：即SWV＞3 m/s的甲狀腺結節(jié)惡性可能大，＜2.5 m/s者惡性可能性小，2.5～3 m/s之間良惡性難以鑒別。由此提出聲脈沖輻射力診斷“灰?guī)А钡母拍睿碨WV值在2.5～3 m/s的甲狀腺結節(jié)應結合其他方法判斷良惡性

2.5 VTQ與其他超聲技術結合

VTQ是一種新型彈性成像技術，具有多方面優(yōu)勢，其操作簡單、無創(chuàng)傷、可重復性強，能定量分析組織彈性硬度，作為灰階超聲的輔助工具，在鑒別甲狀腺結節(jié)良惡性時除與常規(guī)二維超聲聯(lián)合外，還可結合其他方法。

2.5.1 與RTE結合

VTQ在用于甲狀腺結節(jié)硬度測量之初，就有文獻將其與RTE比較，發(fā)現(xiàn)以硬度鑒別診斷甲狀腺結節(jié)良惡性時，VTQ診斷的各項指標明顯高于RTE。VTQ相對于RTE的優(yōu)勢概括為以下幾點：① 對甲狀腺結節(jié)的硬度測量不受結節(jié)復雜組成的影響；② 評分客觀，不依賴操作者的主觀印象，可重復性強；③ 不同患者的甲狀腺結節(jié)硬度能相互比較；④ 不像RTE成像需建立在結節(jié)周邊存在正常組織，即受到“腫瘤-正常組織”硬度差的限制[17]。

隨著研究深入，發(fā)現(xiàn)RTE與VTQ相比有自身優(yōu)點：VTQ由于取樣框最小為6 mm×5 mm，對微小甲狀腺結節(jié)的測定一直存在爭議；此外，研究中約10%的甲狀腺結節(jié)因為太硬或太軟而出現(xiàn)ARFI測值“溢出”現(xiàn)象，即顯示“Vs=X.XX m/s”，影響了最終統(tǒng)計結果。而這兩種情況恰恰最適合用RTE評價硬度。既然兩種超聲彈性方法測定甲狀腺結節(jié)硬度時存在優(yōu)勢互補，那么能不能將兩者聯(lián)用以提高對甲狀腺結節(jié)良惡性鑒別診斷的準確率呢？國外學者做過類似嘗試，提出同時滿足RTE評分≥4分且ARFI測值Vs≥2.57 m/s作為判定甲狀腺結節(jié)質地堅硬的條件，結果發(fā)現(xiàn)診斷特異度為92%，但靈敏度只有48%，約登指數與RTE和ARFI獨立評分相比幾乎沒有變化[18]。因此，詹嘉等提出聯(lián)合彈性評分法這一概念，將RTE評分及SWV測值分別進行重新評估，再將兩者結果相加，得到一個綜合評分值，重新評估甲狀腺結節(jié)的硬度。目前，此法在用RTE和VTQ診斷存在差異的甲狀腺結節(jié)[19]及微小甲狀腺結節(jié)[20]的診斷中有良好效果，提高了這兩種結節(jié)的診斷準確率。

2.5.2 與超聲造影結合

Deng等[21]研究顯示，超聲造影的靈敏度和特異度分別為82.1%、84.9%，ARFI是靈敏度和特異度分別為80.4%、84.0%，兩者聯(lián)用的靈敏度和特異度分別為96.4%、96.6%。而詹嘉等[22]將超聲造影應用于VTQ難以鑒別診斷的甲狀腺“灰?guī)А苯Y節(jié)中，使“灰?guī)А苯Y節(jié)的診斷準確率從70%上升至90%。

2.5.3 與細針穿刺結合

目前，國外研究報道細針穿刺已作為甲狀腺結節(jié)切除術前的常規(guī)操作，但國內細針穿刺患者接受度低，開展相對較少。ARFI和細針穿刺存在優(yōu)勢互補：ARFI無創(chuàng)、簡易，可作為甲狀腺惡性可疑結節(jié)的初步篩選手段，從而減少不必要的細針穿刺；對于ARFI難以鑒別的“灰?guī)А奔谞钕俳Y節(jié)，可采用細針穿刺，從而提高診斷準確率。

3 結語

ARFI在甲狀腺診斷方面已日趨成熟，VTQ可對甲狀腺結節(jié)進行定量診斷，與RTE、超聲造影、細針穿刺等技術有針對性地聯(lián)用能進一步提高診斷準確率。目前，VTQ技術在甲狀腺病變診斷方面與MRI、核素掃描等還聯(lián)用甚少，期望能進一步發(fā)展。綜上所述，VTQ技術具有廣闊發(fā)展前景，值得進一步研究。

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Diagnosis value of virtual touch tissue quantifcation in thyroid diseases

HUANG Shuying, CHEN Yue
(Department of Ultrasound, Huadong Hospital, Fudan University, Shanghai 200040, China)

CHEN Yue E-mail: ultrasound_chen@126.com

Acoustic radiation force impulse imaging (ARFI) is a new technology, and virtual touch tissue quantifcation (VTQ) is one of the most commonly used technologies. The acoustic radiation force makes the tissues produce longitudinal compression and lateral vibration, and reflects the tissue elasticity indirectly. It achieves the noninvasive measurement of tissue elasticity in specifc anatomical location tissue elasticity with noninvasive, accurate, and objective features. The aim of this review was to illustrate the clinical application of ARFI in normal thyroids and thyroid diseases. VTQ can make quantitative diferential diagnosis of the normal thyroid tissues, thyroid difuse diseases (Hashimoto’s thyroiditis and Graves’ disease) and thyroid nodules. The combination of ARFI with real time elastography (RTE), contrast-enhanced ultrasound (CEUS) and fne needle aspiration (FNA) can improve the diagnostic accuracy.

Virtual touch tissue quantifcation; Thyroid; Ultrasonic diagnosis

R445.1

A

1008-617X(2016)04-0365-05

2016-05-16

2016-06-22）

上海市科學技術委員會科研計劃項目(No：14411970400)

陳悅 E-mail：ultrasound_chen@126.com