Acoustic radiation force impulse imaging in differential diagnosis of small solid thyroid nodules coexisting with Hashimoto's thyroiditis

, ,

(Department of Ultrasound, the Affiliated Hospital of Xuzhou Medical University, Xuzhou 221006, China)

沙雨蒙，王興田*，王 榮

(徐州醫(yī)科大學(xué)附屬醫(yī)院超聲科，江蘇 徐州 221006)

Acoustic radiation force impulse imaging in differential diagnosis of small solid thyroid nodules coexisting with Hashimoto's thyroiditis

SHAYumeng,WANGXintian*,WANGRong

(DepartmentofUltrasound,theAffiliatedHospitalofXuzhouMedicalUniversity,Xuzhou221006,China)

Objective To investigate the application value of acoustic radiation force impulse imaging (ARFI) in differential diagnosis of small solid thyroid nodules coexisting with Hashimoto's thyroiditis (HT). Methods A total of 136 patients with 155 small solid nodules (≤1 cm in diameter) confirmed by pathology were included. The small solid nodules were divided into HT group and normal group. All patients underwent virtual tissue imaging (VTI) and virtual touch tissue quantification (VTQ). The stiffness of small solid thyroid nodules in two groups was respectively scored based on VTI images, and the area ratios of nodules in VTI images to gray scale images were calculated. Taking pathological diagnosis as the gold standard, the ROC curve were performed to explore the optimal points and efficacy of area ratio and shear wave velocity (SWV) in the diagnosis of malignant nodules in two groups respectively. Results Regarding VTI score≥4 as the diagnostic standard of malignant nodules, the sensitivity of HT group and normal group in diagnosis of malignant nodules had significant difference (64.29%[27/42] vs 81.69%[58/71],P<0.05). In two groups, the area ratio and SWV of malignant nodules were significantly higher than those of benign nodules (allP<0.05). The area ratio and SWV of thyroid benign nodules and malignant nodules had no significantly difference between two groups (allP>0.05). Taking 1.41 as the cutoff point of area ratio, the sensitivity and specificity in diagnosis of malignant nodules in HT group were 85.7% and 88.9%. Taking 2.87 m/s as the cutoff point of SWV, sensitivity and specificity in diagnosis of malignant nodules in HT group were 85.7% and 94.4%. Taking 1.40 as the cutoff point of area ratio, the sensitivity and specificity in diagnosis of malignant nodules in normal group were 91.5% and 95.8%. Taking 2.67 m/s as the cutoff point of SWV, the sensitivity and specificity in diagnosis of malignant nodules in normal group were 88.7% and 95.8%. Conclusion ARFI technology can evaluate the hardness of the small solid thyroid nodules through the intuitive VTI images and objective SWV values in HT, which is helpful in diagnosis of malignant nodules in HT backgroud.

Ultrasonography; Thyroid nodules; Hashimoto's thyroiditis; Acoustic radiation force impulse imaging

近年來(lái)，隨著高頻超聲在甲狀腺疾病中的應(yīng)用，大量臨床不能捫及的甲狀腺小結(jié)節(jié)檢出率逐年增加。由于甲狀腺小結(jié)節(jié)的二維聲像圖特征不典型，診斷依賴于操作者的水平和經(jīng)驗(yàn)，故漏診率及誤診率相對(duì)較高。聲脈沖輻射力成像(acoustic radiation force impulse imaging, ARFI)包括聲觸診組織成像(virtual touch tissue quantification, VTI)和聲觸診組織定量(virtual touch tissue quantification, VTQ)技術(shù)，可用于定量評(píng)價(jià)組織硬度[1-2]。目前，ARFI應(yīng)用于正常背景下甲狀腺實(shí)性小結(jié)節(jié)的鑒別診斷已有相關(guān)報(bào)道[3]，但ARFI用于橋本甲狀腺炎(Hashimoto's thyroiditis， HT)背景下實(shí)性小結(jié)節(jié)的診斷研究較少。本研究旨在探討ARFI診斷HT背景下甲狀腺實(shí)性小結(jié)節(jié)良惡性的價(jià)值。

1 資料與方法

1.1 一般資料 收集2013年7月—2016年10月在我院接受常規(guī)超聲及ARFI檢查的甲狀腺結(jié)節(jié)患者136例，共155個(gè)結(jié)節(jié)，其中男28例，女108例，年齡13～71歲，平均(46.0±11.4)歲，均為實(shí)性甲狀腺結(jié)節(jié)，且結(jié)節(jié)最大徑≤1 cm(0.30～1.00 cm)，平均 (0.75±0.20)cm。所有結(jié)節(jié)均經(jīng)穿刺活檢或手術(shù)病理證實(shí)。根據(jù)實(shí)驗(yàn)室檢查和病理結(jié)果，將患者分為2組：HT背景組，52例60個(gè)結(jié)節(jié)，男9例，女43例，年齡13～68歲，平均(45.9±12.0)歲，右側(cè)葉32個(gè)，左側(cè)葉24個(gè)，峽部4個(gè)；正常背景組，84例95個(gè)結(jié)節(jié)，男19例，女65例，年齡20～71歲，平均(46.1±11.0)歲，右側(cè)葉51個(gè)、左側(cè)葉42個(gè)，峽部2個(gè)。HT診斷標(biāo)準(zhǔn)：①?gòu)浡约谞钕倌[大，特別是伴峽部錐體葉腫大；②抗甲狀腺球蛋白抗體、抗甲狀腺過(guò)氧化物酶抗體升高；③甲狀腺核素掃描呈放射性分布不均；④細(xì)胞學(xué)穿刺活檢或術(shù)后病理確診[4]。

1.2 儀器與方法 采用Siemens S2000型超聲診斷儀，內(nèi)置VTI及VTQ技術(shù)，9L4探頭，頻率4～9 MHz?；颊呷⊙雠P位，肩后墊枕，充分暴露頸部。首先，對(duì)所有病灶行常規(guī)超聲檢查，記錄結(jié)節(jié)部位、大小、邊界、回聲、有無(wú)鈣化、血流等指標(biāo)。然后，探頭輕貼頸部皮膚，將結(jié)節(jié)最大縱切面置于屏幕中央，啟動(dòng)VTI彈性成像模式，使ROI范圍大于結(jié)節(jié)范圍的2倍；囑患者屏氣，待圖像穩(wěn)定后采集圖像，屏幕呈現(xiàn)雙幅圖，實(shí)時(shí)顯示左側(cè)的二維圖像及右側(cè)的VTI彈性圖像，手動(dòng)描記結(jié)節(jié)在VTI圖及二維灰階圖中的面積，儀器自動(dòng)計(jì)算出二者面積比(VTI面積比)。啟動(dòng)VTQ彈性成像模式，依照上述方法測(cè)得結(jié)節(jié)剪切波速度(shear wave velocity , SWV)值，保持位置及深度不變，同一結(jié)節(jié)測(cè)量7次，去掉最高值和最低值后取平均值，存儲(chǔ)圖像以備分析。當(dāng)VTQ測(cè)量中出現(xiàn)“X.XX m/s”時(shí)，若VTI以白色為主，則SWV取值0.00 m/s；若VTI以黑色為主，則SWV取值9.00 m/s。

由2名高年資醫(yī)生獨(dú)立完成圖像分析，有分歧時(shí)通過(guò)協(xié)商達(dá)成一致。甲狀腺結(jié)節(jié)VTI硬度評(píng)分采用王興田等[3]的標(biāo)準(zhǔn)：VTI評(píng)分<4分，傾向良性；VTI評(píng)分≥4分，傾向惡性。

1.3 統(tǒng)計(jì)學(xué)分析 采用SPSS 16.0統(tǒng)計(jì)分析軟件，計(jì)量資料以±s表示，組間比較采用獨(dú)立樣本t檢驗(yàn)，計(jì)數(shù)資料采用χ2檢驗(yàn)。以病理診斷為金標(biāo)準(zhǔn)，繪制ROC曲線，獲得VTI面積比及VTQ值預(yù)測(cè)不同背景下甲狀腺惡性結(jié)節(jié)的最佳截點(diǎn)，并評(píng)價(jià)其診斷效能。P<0.05為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

2 結(jié)果

HT背景組60個(gè)結(jié)節(jié)，其中良性18個(gè)，包括HT結(jié)節(jié)5個(gè)、HT伴腺瘤樣結(jié)節(jié)7個(gè)、HT伴結(jié)節(jié)性甲狀腺腫6個(gè)；惡性42個(gè)，均為乳頭狀癌。正常背景組95個(gè)結(jié)節(jié)，其中良性24個(gè)，包括結(jié)節(jié)性甲狀腺腫14個(gè)、腺瘤4個(gè)、結(jié)節(jié)性甲狀腺腫伴腺瘤樣結(jié)節(jié)4個(gè)、結(jié)節(jié)性甲狀腺腫伴淋巴細(xì)胞浸潤(rùn)1個(gè)、肉芽腫性甲狀腺炎1個(gè)；惡性結(jié)節(jié)71個(gè)，均為乳頭狀癌。

圖1 甲狀腺超聲圖像 A.HT背景下乳頭狀癌，VTI評(píng)分3分； B.正常背景下乳頭狀微小癌，VTI評(píng)分4分

圖2 VTI面積比診斷HT背景組甲狀腺惡性結(jié)節(jié)的ROC曲線 圖3 VTI面積比診斷正常背景組甲狀腺惡性結(jié)節(jié)的ROC曲線

2.1 VTI評(píng)分檢測(cè)結(jié)果 以VTI評(píng)分≥4分為診斷界值，正常背景組其診斷惡性小結(jié)節(jié)的敏感度為81.69%(58/71)，HT背景組診斷敏感度為64.29%(27/42)，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(χ2=4.289，P<0.05)。見(jiàn)圖1。

HT背景組與正常背景組中，惡性結(jié)節(jié)VTI面積比均顯著大于良性結(jié)節(jié)，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P均<0.01，表1)；2組良性結(jié)節(jié)間、惡性結(jié)節(jié)間VTI面積比差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05)。以面積比為1.41診斷HT背景組甲狀腺惡性結(jié)節(jié)的敏感度為85.7%，特異度為88.9%，ROC曲線下面積為0.924(P<0.05)；以面積比1.40診斷正常背景組甲狀腺惡性結(jié)節(jié)的敏感度為91.5%，特異度為95.8%，ROC曲線下面積為0.933(P<0.05)。見(jiàn)圖2、3。

2.2 VTQ檢測(cè)結(jié)果 HT背景組與正常背景組中，惡性結(jié)節(jié)SWV值均顯著大于良性結(jié)節(jié)，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P均<0.01，表1)；2組良性結(jié)節(jié)間、惡性結(jié)節(jié)間SWV值差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P均>0.05)。以SWV值2.87 m/s診斷HT背景組甲狀腺惡性結(jié)節(jié)的敏感度為85.7%，特異度為94.4%，ROC曲線下面積為0.952(P<0.05)；以SWV值2.67 m/s診斷正常背景組甲狀腺惡性結(jié)節(jié)的敏感度為88.7%，特異度為95.8%，ROC曲線下面積為0.896(P<0.05)。見(jiàn)圖4、5。

3 討論

近年來(lái)高頻超聲已成為甲狀腺疾病的首選影像學(xué)檢查方法，伴隨著其發(fā)展，越來(lái)越多的甲狀腺小結(jié)節(jié)(≤1 cm)在超聲體檢時(shí)被發(fā)現(xiàn)。通過(guò)觀察甲狀腺結(jié)節(jié)常規(guī)超聲征象(大小、形態(tài)、邊界、縱橫比、暈環(huán)、內(nèi)部回聲、鈣化及血供等)可以初步判斷甲狀腺結(jié)節(jié)的性質(zhì)，然而多數(shù)小結(jié)節(jié)徑線較小，血流信號(hào)不豐富，且超聲征象存在重疊，因此，僅依靠常規(guī)超聲尚不能準(zhǔn)確判斷甲狀腺結(jié)節(jié)的性質(zhì)。研究[5-7]顯示，早期明確診斷甲狀腺結(jié)節(jié)的性質(zhì)，對(duì)甲狀腺微小乳頭狀癌的分型具有重要意義。

HT是一種以自身甲狀腺組織為抗原的慢性自身免疫性疾病，在我國(guó)正常攝碘人群中的發(fā)病率約為1%[8-9]，多見(jiàn)于中年女性，且女性發(fā)病率比男性高5～20倍[10]。HT的二維超聲表現(xiàn)復(fù)雜多樣，呈彌漫性回聲減低、纖維條索樣高回聲或結(jié)節(jié)樣改變，其病理基礎(chǔ)為彌漫性淋巴細(xì)胞浸潤(rùn)、濾泡萎縮破壞及纖維化。當(dāng)HT伴發(fā)以實(shí)性低回聲為主的結(jié)節(jié)樣改變時(shí)，與甲狀腺癌聲像圖表現(xiàn)有重疊，可能掩蓋甲狀腺癌尤其是微小癌使其漏診。楊筱等[11]研究顯示，在HT基礎(chǔ)上，甲狀腺癌發(fā)病率增加，且以微小癌居多。因此，臨床常將HT作為癌前病變，并對(duì)HT患者進(jìn)行長(zhǎng)期隨訪觀察。因此，提高HT背景下甲狀腺微小癌的診斷率成為目前研究的熱點(diǎn)。Yildirim等[12]指出可借助超聲彈性成像技術(shù)鑒別診斷HT背景下的結(jié)節(jié)樣改變和真性結(jié)節(jié)，進(jìn)而提高真性結(jié)節(jié)的惡性診斷率。

表1 正常背景組和HT背景組良、惡性結(jié)節(jié)VTI面積比和SWV值結(jié)果

圖4 SWV值診斷HT背景組甲狀腺惡性結(jié)節(jié)的ROC曲線 圖5 SWV值診斷正常背景組甲狀腺惡性結(jié)節(jié)的ROC曲線

ARFI是一種聲力式彈性成像技術(shù)，其原理是向指定ROI發(fā)射一個(gè)低壓脈沖波，使ROI局部產(chǎn)生微小的縱向和橫向形變，系統(tǒng)通過(guò)同時(shí)發(fā)射高敏感度的探測(cè)波，捕捉縱向位移變化和橫向剪切波信息。利用這兩個(gè)方向的形變衍生出VTI和VTQ兩種技術(shù)。相比較傳統(tǒng)彈性成像技術(shù)，ARFI具有受操作者主觀因素影響小、不依賴彈性圖像質(zhì)量、可量化組織的絕對(duì)硬度信息等優(yōu)點(diǎn)。而組織的硬度與其內(nèi)部的病理結(jié)構(gòu)密切相關(guān)，可用于結(jié)節(jié)良惡性的鑒別。影響ARFI的因素：①操作者操作不規(guī)范，探頭的快速移動(dòng)會(huì)造成SWV值偏高、VTI圖像質(zhì)量不理想；②受檢者在被檢過(guò)程中移動(dòng)也會(huì)對(duì)結(jié)果造成類(lèi)似影響；③受檢者頸總動(dòng)脈的搏動(dòng)也會(huì)影響正確結(jié)果。因此，在ARFI技術(shù)的操作過(guò)程中應(yīng)盡量避免探頭和受檢者的移動(dòng)。

本研究結(jié)果顯示，將VTI評(píng)分≥4分作為診斷惡性小結(jié)節(jié)的臨界值時(shí)，正常背景組診斷敏感度為81.69%，而HT背景組為64.29%，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)，提示VTI評(píng)分鑒別診斷HT背景下結(jié)節(jié)良惡性的效能明顯降低?？赡芤虬l(fā)生HT時(shí)，腺體組織間質(zhì)內(nèi)大量淋巴細(xì)胞和漿細(xì)胞浸潤(rùn)，正常濾泡破壞、萎縮，纖維組織增生，纖維瘢痕形成，導(dǎo)致其硬度較正常甲狀腺組織硬度增加，在此基礎(chǔ)上發(fā)生的惡性結(jié)節(jié)在VTI圖像上與周?chē)M織的灰度對(duì)比度下降，導(dǎo)致評(píng)分降低。因此，當(dāng)在HT背景下發(fā)現(xiàn)VTI評(píng)分<4分的結(jié)節(jié)時(shí)，應(yīng)結(jié)合其他超聲征象做出綜合判斷，以免漏診惡性結(jié)節(jié)。

本研究中，無(wú)論是正常背景組還是HT背景組，惡性結(jié)節(jié)的VTI面積比、SWV值均明顯高于良性結(jié)節(jié)，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P均<0.01)，但2組良性結(jié)節(jié)間、惡性結(jié)節(jié)間的VTI面積比、SWV值差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P均>0.05)。分析其原因可能是無(wú)論在正常背景組還是HT背景組，其發(fā)生良惡性結(jié)節(jié)的病理學(xué)基礎(chǔ)是一致的，惡性結(jié)節(jié)[13]腫瘤多呈乳頭狀生長(zhǎng)，乳頭分支多，間質(zhì)有較多纖維和血管，同時(shí)間質(zhì)內(nèi)?？梢?jiàn)鈣化砂礫體，因此質(zhì)地較硬，且惡性腫瘤常呈浸潤(rùn)性生長(zhǎng)，故面積比、SWV值均較大，而良性結(jié)節(jié)主要為腺瘤和結(jié)節(jié)性甲狀腺腫，兩者均含有較多濾泡及膠質(zhì)，因此質(zhì)地較軟，且良性腫瘤常具有完整包膜，故面積比、SWV值均較低。

本研究以VTI面積比為1.41診斷HT背景組甲狀腺惡性結(jié)節(jié)的敏感度為85.7%、特異度為88.9%、ROC曲線下面積為0.924(P<0.05)；以SWV值為2.87 m/s診斷HT背景組甲狀腺惡性結(jié)節(jié)的敏感度為85.7%、特異度為94.4%、ROC曲線下面積為0.952(P<0.05)。Han等[14]研究報(bào)道，VTQ技術(shù)可用于鑒別診斷HT背景下甲狀腺結(jié)節(jié)的良惡性，其診斷甲狀腺惡性結(jié)節(jié)的SWV平均值為2.75 m/s，低于本研究，可能與結(jié)節(jié)大小、所選病例有關(guān)。VTI技術(shù)應(yīng)用于鑒別診斷正常背景下甲狀腺結(jié)節(jié)良惡性的相關(guān)研究目前已較多[15]，而應(yīng)用于HT背景下甲狀腺結(jié)節(jié)的良惡性鑒別診斷的研究鮮見(jiàn)。

本研究的局限性：樣本量有限、病理類(lèi)型單一，惡性結(jié)節(jié)均為乳頭狀癌，在今后尚需擴(kuò)大樣本量進(jìn)一步分析不同背景下不同病理類(lèi)型、不同大小甲狀腺結(jié)節(jié)的VTI及VTQ聲像圖特征。

綜上所述，ARFI技術(shù)能夠用于鑒別診斷HT背景下甲狀腺實(shí)性小結(jié)節(jié)的良惡性。在HT背景下，VTI面積比及SWV值的診斷效能與正常背景下相比無(wú)明顯差異，但VTI評(píng)分的診斷效能降低。

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2016版中國(guó)科技期刊引證報(bào)告相關(guān)數(shù)據(jù)
——《中國(guó)介入影像與治療學(xué)》

由中國(guó)科學(xué)技術(shù)信息研究所主持的“2015中國(guó)科技論文統(tǒng)計(jì)結(jié)果發(fā)布會(huì)”于2016年10月12日在北京國(guó)際會(huì)議中心舉行?！吨袊?guó)介入影像與治療學(xué)》雜志在《2016版中國(guó)科技期刊引證報(bào)告》(核心版)的相關(guān)數(shù)據(jù)為：

1 文獻(xiàn)來(lái)源量：181篇；

2 基金論文比：0.34；

3 總被引頻次：704；

4 影響因子：0.464；

5 學(xué)科擴(kuò)散指標(biāo)：10.14；

6 學(xué)科影響指標(biāo)：0.95；

7 綜合評(píng)價(jià)總分：38.48。

徐州市科技項(xiàng)目(XZZD1337)。

沙雨蒙(1990—)，女，安徽宿州人，在讀碩士。研究方向：超聲診斷。E-mail: 834371154@qq.com

王興田，徐州醫(yī)科大學(xué)附屬醫(yī)院超聲科，221006。E-mail: tianxingwang999@163.com

2017-03-27

2017-06-23

聲脈沖輻射力成像鑒別診斷橋本甲狀腺炎背景下甲狀腺實(shí)性小結(jié)節(jié)良惡性

目的 探討聲脈沖輻射力成像(ARFI)鑒別診斷橋本甲狀腺炎(HT)背景下甲狀腺實(shí)性小結(jié)節(jié)良惡性的價(jià)值。方法 收集經(jīng)病理證實(shí)的136例(155個(gè))直徑均≤1 cm的甲狀腺實(shí)性小結(jié)節(jié)患者，分為HT背景組和正常背景組。所有患者術(shù)前均接受聲觸診組織成像(VTI)及聲觸診組織量化(VTQ)檢查，通過(guò)VTI圖像對(duì)不同背景下的小結(jié)節(jié)進(jìn)行評(píng)分，計(jì)算結(jié)節(jié)VTI圖像與灰階圖像面積比(VTI面積比)。以病理診斷為金標(biāo)準(zhǔn)，繪制ROC曲線，分析VTI面積比及剪切波速度(SWV)值預(yù)測(cè)不同背景下甲狀腺惡性小結(jié)節(jié)的最佳截點(diǎn)和診斷效能。結(jié)果 正常背景組(58/71，81.69%)與HT背景組(27/42，64.29%)以VTI評(píng)分≥4分診斷甲狀腺惡性結(jié)節(jié)的敏感度差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)；HT背景組及正常背景組中，惡性結(jié)節(jié)VTI面積比、SWV值均明顯高于良性結(jié)節(jié)(P均<0.05)；HT背景組與正常背景組良性結(jié)節(jié)間、惡性結(jié)節(jié)間的VTI面積比、SWV值差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P均>0.05)。以VTI面積比為1.41診斷HT背景組甲狀腺惡性結(jié)節(jié)的敏感度為85.7%，特異度為88.9%，以SWV值為2.87 m/s診斷HT背景組甲狀腺惡性結(jié)節(jié)的敏感度為85.7%，特異度為94.4%；以VTI面積比為1.40診斷正常背景組甲狀腺惡性結(jié)節(jié)的敏感度為91.5%，特異度為95.8%，以SWV值為2.67 m/s診斷正常背景組甲狀腺惡性結(jié)節(jié)的敏感度為88.7%，特異度為95.8%。結(jié)論 ARFI技術(shù)可通過(guò)直觀VTI圖像及客觀SWV值反映HT背景下甲狀腺實(shí)性小結(jié)節(jié)的硬度特征，有助于鑒別診斷HT背景下甲狀腺小結(jié)節(jié)的良惡性。

超聲檢查；甲狀腺結(jié)節(jié)；橋本甲狀腺炎；聲脈沖輻射力成像

R581; R445.1

A

1672-8475(2017)08-0504-05

10.13929/j.1672-8475.201703044

沙雨蒙，王興田*，王 榮

(徐州醫(yī)科大學(xué)附屬醫(yī)院超聲科，江蘇 徐州 221006)