聲脈沖輻射力成像技術(shù)在甲狀腺TI-RADS 4類結(jié)節(jié)中的診斷價(jià)值

劉 淼，沈 燕， 傅曉紅， 吳 墅， 何 潔

上海市浦東新區(qū)公利醫(yī)院超聲科，上海 200135

隨著影像學(xué)技術(shù)的發(fā)展，甲狀腺癌的檢出率越來越高［1］。韓國Kwak等［2］提出的甲狀腺影像報(bào)告和數(shù)據(jù)系統(tǒng)（Thyroid Imaging Reporting and Data System，TI-RADS）根據(jù)甲狀腺結(jié)節(jié)超聲二維圖像特點(diǎn)將甲狀腺結(jié)節(jié)分為5類，其中4類為不確定性質(zhì)結(jié)節(jié)，需結(jié)合其他檢查提供更多診斷信息。臨床病理學(xué)研究表明，脂肪、纖維化組織、非浸潤性癌變和浸潤性癌變組織的彈性系數(shù)存在明顯差異［3］，結(jié)節(jié)硬度可作為良惡性鑒別的重要參考指標(biāo)。傳統(tǒng)聲脈沖輻射力成像 （acoustic radiation force impulse imaging，ARFI） 技術(shù)包括聲觸診組織成像（virtual touch tissue imaging，VTI）和聲觸診組織定量（virtual touch tissue quantification，VTQ）技術(shù)。聲觸診組織成像和定量技術(shù)（virtual touch tissue imaging quantification，VTIQ）是新型ARFI技術(shù)，從VTQ發(fā)展而來，具有測量硬度范圍大且可調(diào)、一幅圖像多點(diǎn)取樣等優(yōu)勢，可對結(jié)節(jié)同時(shí)進(jìn)行定性及定量分析［4-6］。本研究旨在評價(jià)VTIQ、VTI及兩者聯(lián)合診斷不同直徑甲狀腺TI-RADS 4類結(jié)節(jié)的診斷價(jià)值。

1 資料和方法

1.1 研究對象

選取2015年10月—2017年2月于上海市浦東新區(qū)公利醫(yī)院就診發(fā)現(xiàn)并經(jīng)手術(shù)病理證實(shí)的197例患者201個(gè)TI-RADS 4類結(jié)節(jié)，均行VTI及VTIQ檢查。其中男性52例53個(gè)結(jié)節(jié)，年齡24～71歲，平均（45.9±12.8）歲；女性145例148個(gè)結(jié)節(jié)，年齡25～77歲，平均（48.3±11.6）歲。結(jié)節(jié)最大徑3.5～48.3 mm，平均（12.9±8.4）mm。

1.2 儀器與方法

采用SIEMENS Acuson S3000 型超聲診斷儀，探頭為 9L4，頻率4～9 MHz，具有VTI及VTIQ分析軟件?；颊哐雠P位，頸部后仰充分暴露檢查部位，根據(jù)常規(guī)二維超聲圖像進(jìn)行TIRADS分級，使用Kwak等［2］提出的標(biāo)準(zhǔn)，TIRADS 4類為：4a類，低度可疑惡性（1項(xiàng)惡性特征）；4b類，中度可疑惡性（2項(xiàng)可疑惡性特征）；4c類，高度可疑惡性（3或4項(xiàng)可疑惡性特征）。5項(xiàng)可疑惡性特征為：實(shí)性結(jié)節(jié)、低回聲、邊緣不規(guī)則、微鈣化、縱橫比＞1。本研究入選結(jié)節(jié)均為TI-RADS 4類結(jié)節(jié)，有病理學(xué)結(jié)果且ARFI資料齊全。排除標(biāo)準(zhǔn)：檢查前目標(biāo)結(jié)節(jié)做過有創(chuàng)操作，包括甲狀腺細(xì)針抽吸活檢、熱消融術(shù)、外科手術(shù)等；囊性結(jié)節(jié)或大部分為囊性的結(jié)節(jié)；圖像資料不完整，包括普通超聲和ARFI圖像任何一項(xiàng)缺失。

VTI檢查：在常規(guī)超聲結(jié)節(jié)最大縱切面上，調(diào)整感興趣區(qū)（region of interest，ROI）大小至結(jié)節(jié)的2倍以上。若結(jié)節(jié)較大，調(diào)整取樣框盡可能包含整個(gè)結(jié)節(jié)。囑患者屏住呼吸，進(jìn)入VTI模式，記錄圖像分析。VTI圖像硬度分級采用Xu等［7］提出的6級法：Ⅰ級，幾乎全部為白色；Ⅱ級，大部分為白色，含有部分黑色，黑色部分20%～40%；Ⅲ級，白色與黑色部分所占比例相當(dāng)，黑色部分40%～60%；Ⅳ級，大部分為黑色，含有部分白色，黑色部分60%～80%；Ⅴ級，幾乎全部為黑色，黑色部分＞80%；Ⅵ級，全部為黑色，或黑色部分面積大于二維超聲圖像結(jié)節(jié)面積。VTI診斷根據(jù)何勇等［8］提出的診斷標(biāo)準(zhǔn): VTI≥Ⅳ級即為惡性結(jié)節(jié)，反之為良性結(jié)節(jié)。

VTIQ檢查：重點(diǎn)觀察分析VTIQ質(zhì)量及速度模式圖。VTIQ質(zhì)量圖直觀顯示圖像剪切波彈性的分布質(zhì)量，圖中綠色區(qū)域表示質(zhì)量良好，在綠色區(qū)域測量橫向剪切波速度（shear wave velocity，SWV）。VTIQ 速度圖：觀察圖像SWV值高低，紅色最高，隨后依次為黃色、綠色，藍(lán)色最低，在速度圖中測量SWV值。將ROI置于結(jié)節(jié)內(nèi)部不同區(qū)域（包括最高最低、上下、左右），ROI最小為1 mm×1 mm。VTIQ速度圖可同時(shí)進(jìn)行多組SWV測量（5～7組），獲得SWV最大值、最小值及平均值（單位m/s）。用測得的SWV繪制受試者工作特性（receiver operating characteristic，ROC）曲線，獲得兩組（結(jié)節(jié)直徑≤10 mm組和＞10 mm組）最佳截?cái)嘀?。診斷標(biāo)準(zhǔn)為：SWV值超過截?cái)嘀禐閻盒越Y(jié)節(jié)，低于截?cái)嘀禐榱夹越Y(jié)節(jié)。

聯(lián)合應(yīng)用VTI和VTIQ診斷標(biāo)準(zhǔn)：VTI≥Ⅳ級或SWV超過截?cái)嘀禃r(shí)，定為惡性結(jié)節(jié)，反之則為良性結(jié)節(jié)。

1.3 統(tǒng)計(jì)學(xué)處理

應(yīng)用SPSS 19.0及MedCalc 15.6軟件進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，計(jì)量資料以x±s表示，正態(tài)分布計(jì)量資料采用t檢驗(yàn)，定性資料采用χ2檢驗(yàn)。根據(jù)結(jié)節(jié)直徑（≤10 mm和＞10 mm）分為兩組，繪制ROC曲線，計(jì)算曲線下面積（area under curve，AUC），評估兩組結(jié)節(jié)的VTI、VTIQ及兩者聯(lián)合應(yīng)用的診斷效能。兩組中和兩組間VTI、VTIQ及聯(lián)合診斷的AUC比較采用Z檢驗(yàn)，P＜0.05為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

2 結(jié) 果

病理結(jié)果：201個(gè)結(jié)節(jié)中，直徑≤10 mm組95個(gè)，其中惡性48個(gè)（乳頭狀癌47個(gè)、濾泡型腺癌1個(gè)），良性47個(gè)（結(jié)節(jié)性甲狀腺腫33個(gè)、濾泡型腺瘤2個(gè)、橋本甲狀腺炎結(jié)節(jié)9個(gè)、亞急性甲狀腺炎結(jié)節(jié)3個(gè)）；直徑＞10 mm組106個(gè)，其中惡性56個(gè)（乳頭狀癌51個(gè)、濾泡型腺癌2個(gè)、未分化癌1個(gè)、髓樣癌2個(gè)），良性50個(gè)（結(jié)節(jié)性甲狀腺腫33個(gè)、濾泡型腺瘤10個(gè)、橋本甲狀腺炎結(jié)節(jié)5個(gè)、亞急性甲狀腺炎結(jié)節(jié)2個(gè)）。

VTI結(jié)果：直徑≤10 mm組中，VTI≥Ⅳ級結(jié)節(jié)48個(gè)，其中惡性39個(gè)、良性結(jié)節(jié)9個(gè)；＜Ⅳ級結(jié)節(jié)47個(gè)，其中良性結(jié)節(jié)38個(gè)、惡性9個(gè)。直徑＞10 mm組中，VTI≥Ⅳ級結(jié)節(jié)61個(gè)，其中惡性47個(gè)、良性結(jié)節(jié)14個(gè)；＜Ⅳ級結(jié)節(jié)45個(gè)，其中良性結(jié)節(jié)36個(gè)、惡性9個(gè)。

VTIQ結(jié)果：直徑≤10 mm組中測量結(jié)節(jié)SWV最大值、最小值和平均值，惡性結(jié)節(jié)分別為（3.52±0.72）、（2.77±0.49）和（3.17±0.58）m/s，良性結(jié)節(jié)分別為（2.82±0.93）、（2.18±0.43）和（2.42±0.57）m/s。與病理結(jié)果比較，SWV最大值、最小值、平均值的AUC分別為0.790、0.810和0.845，95%置信區(qū)間（95%CI）分別為0.693～0.887、0.717～0.903和0.757～0.932。SWV平均值的診斷效能最佳，其截?cái)嘀禐?.58 m/s，其中≥2.58 m/s者52個(gè)，包括惡性42個(gè)、良性10個(gè)；＜2.58 m/s者43個(gè)，包括良性37個(gè)、惡性6個(gè)。直徑＞10 mm組中測量結(jié)節(jié)SWV最大值、最小值、平均值，惡性結(jié)節(jié)分別為（4.54±1.87）、（2.98±1.24）和（3.68±1.46） m/s，良性結(jié)節(jié)分別為（3.06±0.84）、（2.16±0.44）和（2.50±0.49） m/s。與病理結(jié)果比較，SWV最大值、最小值、平均值的AUC分別為0.795、0.784、0.838，95%CI分別為0.711～0.880、0.696～0.872、0.762～0.915。SWV平均值的診斷效能最佳，其截?cái)嘀禐?.68 m/s，其中≥2.68 m/s者54個(gè)，包括惡性43個(gè)、良性11個(gè)；＜2.68 m/s者52個(gè)，包括良性39個(gè)、惡性13個(gè)（圖1～2）。

VTI、VTIQ及兩者聯(lián)合對不同直徑的甲狀腺癌均有診斷價(jià)值（表1）。以病理結(jié)果為金標(biāo)準(zhǔn)，分別計(jì)算兩組VTI、VTIQ及兩者聯(lián)合診斷甲狀腺癌的靈敏度、特異度、準(zhǔn)確率。繪制ROC曲線，計(jì)算AUC。直徑≤10 mm組3種方法的AUC分別為0.811、0.831、0.873，直徑＞10 mm組分別為0.780、0.774、0.782 （表2、圖3～4）。比較兩組VTI、VTIQ及聯(lián)合診斷的AUC （表3），直徑≤10 mm組中聯(lián)合診斷比單獨(dú)診斷的效能高，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義；直徑＞10 mm組中3種方法組間差異均無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。兩組間3種方法的AUC比較結(jié)果如下。VTI：Z=0.548，P=0.584；VTIQ：Z=1.140，P=0.254；兩者聯(lián)合診斷：Z=2.145，P=0.032。直徑≤10 mm組中3種方法的AUC均高于直徑＞10 mm組，聯(lián)合診斷AUC差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

圖 1 TI-RADS 4a，病理為乳頭狀癌

圖 2 TI-RADS 4c，病理為乳頭狀癌

表 1 VTI、VTIQ及兩者聯(lián)合診斷甲狀腺癌的比較

表 2 VTI、VTIQ及兩者聯(lián)合診斷甲狀腺癌的結(jié)果

圖 3 直徑≤10 mm組VTI、VTIQ及兩者聯(lián)合診斷甲狀腺癌的ROC曲線圖

圖 4 直徑＞10 mm組VTI、VTIQ及兩者聯(lián)合診斷甲狀腺癌的ROC曲線圖

表 3 兩組 VTI、VTIQ及聯(lián)合診斷的AUC比較

3 討 論

超聲診斷因具有無輻射、無創(chuàng)傷、便捷、可多次重復(fù)檢查及可動態(tài)觀察等優(yōu)勢，成為甲狀腺結(jié)節(jié)的首選影像學(xué)檢查方法。TI-RADS為超聲診斷甲狀腺癌提供了較為統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)，對臨床治療隨訪具有重要指導(dǎo)意義。Kwak等［2］提出的TI-RADS分級標(biāo)準(zhǔn)簡單，便于操作，在臨床易于推廣。但其僅包括甲狀腺結(jié)節(jié)的常規(guī)二維聲像圖特征，而甲狀腺結(jié)節(jié)的病理成分復(fù)雜，常規(guī)二維超聲難以完全滿足診斷需要。為進(jìn)一步提高超聲對甲狀腺癌的診斷能力，本研究應(yīng)用ARFI技術(shù)評估甲狀腺結(jié)節(jié)硬度，探討VTI、VTIQ及兩者聯(lián)合對不同直徑甲狀腺癌的診斷價(jià)值。本組研究對象為TI-RADS 4類結(jié)節(jié)，沒有列入常規(guī)超聲診斷較為明確的良性結(jié)節(jié)（TI-RADS 3類）和較為明確的惡性結(jié)節(jié)（TIRADS 5類）。

彈性成像最初由Ophir 等［9］提出，分為應(yīng)變彈性成像和剪切波彈性成像。ARFI技術(shù)中的VTI為應(yīng)變彈性成像，由聲脈沖產(chǎn)生縱向變形而探測組織位移。VTI技術(shù)是對組織的整體評價(jià)，定性反映組織硬度，通常以黑白圖像反映結(jié)節(jié)硬度，即以黑白色所占比例來判斷組織的軟硬度，黑色越多，組織越硬，反之則組織偏軟。VTIQ技術(shù)是新型ARFI成像，由VTQ發(fā)展而來，為剪切波彈性成像，可對ROI （0.5～10 m/s）的SWV進(jìn)行編碼，得到SWV分布圖，同時(shí)可切換成傳播時(shí)間和組織位移圖，并測量橫向SWV值，同時(shí)定性和定量評價(jià)結(jié)節(jié)硬度。ARFI檢查時(shí)無需手動施加壓力，克服了傳統(tǒng)助力式彈性成像中獨(dú)立性和重復(fù)性差的缺點(diǎn)。

有研究表明，VTI技術(shù)在甲狀腺癌診斷中具有一定價(jià)值［10］，與VTQ聯(lián)用可提高診斷準(zhǔn)確率［11］。本研究中直徑≤10 mm組VTI與VTIQ聯(lián)合診斷優(yōu)于單獨(dú)VTI或VTIQ診斷，兩者互補(bǔ)可減少假陰性結(jié)果。直徑≤10 mm組中，單獨(dú)VTI診斷假陰性9例，其中5例有橋本甲狀腺炎背景。甲狀腺腺體被淋巴細(xì)胞和漿細(xì)胞浸潤是橋本甲狀腺炎最具特征的病理改變，浸潤為彌漫性，甲狀腺組織廣泛纖維化［12］，導(dǎo)致硬度增加。VTI以周圍組織作對比，結(jié)節(jié)定級偏低；但VTIQ診斷此5例時(shí)SWV值均超過截?cái)嘀怠?例甲狀腺結(jié)節(jié)直徑較小，分別為3.5和4.2 mm，影響了VTI定級；而VTIQ在這兩個(gè)微小結(jié)節(jié)診斷中也均提示惡性。1例病理結(jié)果為濾泡型微腺癌，鏡下見大量微濾泡，導(dǎo)致結(jié)節(jié)硬度不高。1例為濾泡型乳頭狀癌，鏡下表現(xiàn)為大量濾泡且充滿膠質(zhì)，因此VTI分級不高。單獨(dú)VTIQ及VTI與VTIQ聯(lián)合診斷此2例均為假陰性。直徑＞10 mm組中，VTI與VTIQ聯(lián)合診斷的2例假陰性也為濾泡型腺癌，表明ARFI對濾泡型腺癌或?yàn)V泡型乳頭狀癌的診斷價(jià)值不高。

隨著結(jié)節(jié)直徑增大，VTI與VTIQ聯(lián)合診斷的效能降低，分析原因:① 甲狀腺結(jié)節(jié)病理成分復(fù)雜，隨著結(jié)節(jié)增大，良性甲狀腺結(jié)節(jié)內(nèi)部發(fā)生纖維化、膠原化、鈣化的概率增加，結(jié)節(jié)變硬，導(dǎo)致假陽性增多。② 隨著結(jié)節(jié)增大，惡性結(jié)節(jié)內(nèi)部發(fā)生出血、壞死、液化的概率增加，使結(jié)節(jié)硬度減低，導(dǎo)致假陰性增多。③ ARFI技術(shù)易受患者呼吸、血管搏動的影響，同時(shí)VTI分級較為主觀，Ⅱ、Ⅲ級與Ⅳ級間有時(shí)難以精確判斷。④ 本研究入組結(jié)節(jié)均為TI-RADS 4類結(jié)節(jié)，已排除典型良性結(jié)節(jié)與典型惡性結(jié)節(jié)。

VTI、VTIQ及兩者聯(lián)用在TI-RADS 4類結(jié)節(jié)中均有診斷甲狀腺癌的價(jià)值，可作為常規(guī)二維超聲的重要輔助手段，以降低甲狀腺癌的漏診率。對于直徑≤10 mm的結(jié)節(jié)，VTI與VTIQ聯(lián)用優(yōu)于單獨(dú)VTI或VTIQ診斷。然而，隨著結(jié)節(jié)直徑增大，VTI與VTIQ聯(lián)合診斷的效能也會降低。

［參 考 文 獻(xiàn)］

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