聲觸診組織成像定量技術(shù)鑒別診斷甲狀腺結(jié)節(jié)良惡性的初步探討

刁雪紅，詹 嘉，陳 林，陳 悅

復(fù)旦大學(xué)附屬華東醫(yī)院超聲科，上海 200040

超聲彈性成像可通過檢測結(jié)節(jié)彈性力學(xué)硬度的變化而有效地反映結(jié)節(jié)內(nèi)部的病理學(xué)改變，而甲狀腺結(jié)節(jié)內(nèi)部病理成分及結(jié)節(jié)周邊組織硬度發(fā)生變化會影響超聲彈性成像的診斷準(zhǔn)確率［1］。研究表明，甲狀腺結(jié)節(jié)的硬度增加與其惡性風(fēng)險呈正相關(guān)，即硬度越高，惡性結(jié)節(jié)的可能性越大［2］。聲脈沖輻射力成像（acoustic radiation force impulse，ARFI）是一種基于剪切波的超聲彈性成像技術(shù)，可獲得組織彈性的定量特征，有助于鑒別甲狀腺結(jié)節(jié)的良惡性［3］。然而，ARFI技術(shù)為一維剪切波成像，只能反映某一點的硬度，需多次重復(fù)取樣，且不能直觀反映病變整體硬度情況，常導(dǎo)致測值無效，因此應(yīng)用受到一定限制。最新的聲觸診組織成像定量（virtual touch tissue imaging quantification，VTIQ）技術(shù)針對以上缺陷進行了改進［4］。本研究擬探討VTIQ技術(shù)鑒別診斷甲狀腺結(jié)節(jié)良惡性的應(yīng)用價值。

1 資料和方法

1.1 研究對象

選取62例復(fù)旦大學(xué)附屬華東醫(yī)院2016年5月—2016年7月經(jīng)超聲檢查并經(jīng)細(xì)針穿刺活檢（fine needle aspiration，F(xiàn)NA）或病理學(xué)檢查證實的甲狀腺結(jié)節(jié)患者，其中女性34例，男性28例，年齡20～74歲，平均年齡（40.2±14.6）歲。結(jié)節(jié)直徑5～36 mm，平均為（16.3±10.4）mm。結(jié)節(jié)納入標(biāo)準(zhǔn)：① 常規(guī)二維超聲檢查的實性結(jié)節(jié)（結(jié)節(jié)囊性部分＜25%）；② 腫塊最大切面直徑＞5 mm；③ 經(jīng)超聲引導(dǎo)下穿刺活檢或手術(shù)后病理學(xué)檢查證實。排除標(biāo)準(zhǔn)：① 實驗室檢查或病理學(xué)檢查結(jié)果合并橋本甲狀腺炎、甲狀腺功能亢進/減退等甲狀腺功能異?；颊?；② 位于峽部、靠近頸動脈搏動處或明顯凸向包膜的甲狀腺結(jié)節(jié)；③ 伴有鈣化的結(jié)節(jié)；④ ARFI的剪切波速度（shear wave velocity，SWV）值為“X.XX m/s”的結(jié)節(jié)。

1.2 儀器與方法

采用德國Siemens公司Acuson S3000型超聲診斷儀，探頭型號9L4，頻率為4.0～9.0 MHz，配備ARFI及VTIQ軟件?；颊呷⊙雠P位，充分暴露受檢部位，平靜呼吸。

采用灰階超聲分別進行甲狀腺縱、橫及斜切面的連續(xù)掃查，觀察甲狀腺結(jié)節(jié)的部位、大小、形態(tài)、邊界、內(nèi)部回聲、有無衰減及有無鈣化等特征；彩色多普勒血流顯像（color Doppler flow imaging，CDFI）觀察結(jié)節(jié)內(nèi)部及周邊血流分布情況。

啟用A R F I技術(shù)，將取樣框（大小為6 mm×5 mm）置于結(jié)節(jié)最大切面及遠(yuǎn)離結(jié)節(jié)正常腺體，囑患者屏氣，獲得系統(tǒng)自動計算的SWV（單位：m/s）。同一位置重復(fù)測值5次，取中位值，左右側(cè)甲狀腺各得一數(shù)值，作為正常甲狀腺組織測值。

然后進入VTIQ模式，顯示VTIQ質(zhì)量模式圖及速度模式圖，分別采集圖像。VTIQ質(zhì)量模式可監(jiān)控所獲得圖像的彈性分布質(zhì)量，質(zhì)量由高到低分別表示為綠色→黃色→紅色，選定有效的SWV測量區(qū)域（VTIQ質(zhì)控圖上色彩均勻分布且呈現(xiàn)綠色的區(qū)域）。選取感興趣區(qū)（region of interest，ROI），將VTIQ取樣框放置于病灶內(nèi)，大小為1 mm×1 mm。囑患者屏住呼吸，獲取VTIQ速度模式圖像。VTIQ速度模式下，可獲取病灶二維空間分布的剪切波彈性成像圖，圖像中SWV由高至低分別呈現(xiàn)紅色→黃色→綠色→藍色。將量程調(diào)整至合適大小（最大為10 m/s），以病灶周圍背景組織呈現(xiàn)均勻的淺藍色或淡綠色，病灶內(nèi)部呈現(xiàn)紅色或黃色為標(biāo)準(zhǔn)獲得最終的VTIQ速度模式圖像。VTIQ速度模式下，根據(jù)甲狀腺結(jié)節(jié)大小同時進行多組SWV數(shù)據(jù)測量（3～13組），取中位值，單位為m/s。ROI取樣時，根據(jù)VTIQ二維剪切波彈性圖像中不同色彩，將ROI分別置于病灶內(nèi)部SWV最高區(qū)域、最低區(qū)域及周邊和中央?yún)^(qū)域。將全部常規(guī)超聲圖像及VTIQ圖像貯存于超聲機器硬盤內(nèi)，以備進一步分析。

1.3 統(tǒng)計學(xué)處理

采用MedCale統(tǒng)計軟件包進行數(shù)據(jù)處理。良性與惡性腫塊之間SWV比較采用t檢驗，同一腫塊ARFI與VTIQ測值之間比較采用配對t檢驗；以甲狀腺結(jié)節(jié)術(shù)后病理學(xué)檢查結(jié)果及穿刺結(jié)果為標(biāo)準(zhǔn)，繪制受試者工作特征（receiver operating characteristic，ROC）曲線，ARFI與VTIQ曲線的曲線下面積（area under curve，AUC）的比較采用Z檢驗，P＜0.05為差異有統(tǒng)計學(xué)意義。

2 結(jié) 果

2.1 病理學(xué)檢查結(jié)果

80個甲狀腺結(jié)節(jié)FNA及手術(shù)后病理學(xué)檢查結(jié)果顯示，惡性結(jié)節(jié)34個，均為乳頭狀癌；良性結(jié)節(jié)46個，其中結(jié)節(jié)性甲狀腺腫35個、腺瘤11個。80個甲狀腺結(jié)節(jié)中56個行FNA，其中39個FNA后行手術(shù)切除；其余FAN診斷為良性結(jié)節(jié)的患者，超聲隨訪至少6個月。

2.2 甲狀腺良惡性結(jié)節(jié)ARFI與VTIQ測得的SWV值比較

ARFI測得甲狀腺惡性結(jié)節(jié)平均SWV高于良性結(jié)節(jié)，差異有統(tǒng)計學(xué)意義（t=3.75，P=0.000 5）。VTIQ測得甲狀腺惡性結(jié)節(jié)平均SWV高于良性結(jié)節(jié)，差異有統(tǒng)計學(xué)意義（t=4.68，P=0.000 1）。同一個甲狀腺結(jié)節(jié)的ARFI與VTIQ測值比較，VTIQ測得的SWV值高于ARFI，差異有統(tǒng)計學(xué)意義（t=11.09，P<0.000 1，表1）。

表1 甲狀腺良惡性結(jié)節(jié)ARFI與VTIQ測得的SWV值比較

2.3 ARFI與VTIQ鑒別診斷甲狀腺結(jié)節(jié)良惡性的價值

ROC曲線顯示，ARFI和VTIQ技術(shù)測得的SWV鑒別診斷甲狀腺結(jié)節(jié)良惡性的閾值分別為2.65和2.95 m/s；ROC曲線的AUC分別為0.77（95% CI：0.66～0.85）和0.86（95% CI：0.76～0.92），差異有統(tǒng)計學(xué)意義（P=0.002，Z=3.0）。ARFI和VTIQ鑒別診斷甲狀腺結(jié)節(jié)良惡性的靈敏度、特異度、陽性預(yù)測值、陰性預(yù)測值及準(zhǔn)確率分別為79.4%、78.3%、72.9%、83.7%、78.8%和88.2%、84.8%、81.1%、90.6%、86.3%（圖1～3）。

圖1 ARFI與VTIQ鑒別診斷甲狀腺結(jié)節(jié)ROC曲線的AUC比較

圖2 甲狀腺良性結(jié)節(jié)

圖3 甲狀腺惡性結(jié)節(jié)（乳頭狀癌）

3 討 論

ARFI是目前最常用的超聲彈性成像技術(shù)，能定性、定量反映組織硬度特征。傳統(tǒng)的ARFI取樣框大小為5 mm×6 mm，不能隨意增減取樣框的大小，且只能單點測量。對于較小的結(jié)節(jié)ROI可能包含了部分周圍甲狀腺組織。對于較大的結(jié)節(jié)取樣框放置位置不同會影響測量結(jié)果。此外，ARFI的SWV最高測值為8.4 m/s，常因組織硬度過高而無法測出SWV［5］。新近發(fā)展起來的VTIQ技術(shù)很好地彌補了這些缺陷，取樣框為1 mm×1 mm，適用于較小的病灶，同時VTIQ測量范圍更寬（0.5～10.0 m/s），且在同一幀VTIQ速度圖上可以同時測量多組SWV數(shù)據(jù)，能更準(zhǔn)確地反映病變內(nèi)硬度［6-7］。

本研究排除了影響結(jié)節(jié)硬度變化的甲狀腺彌漫性病變者，如亞急性甲狀腺炎及橋本甲狀腺炎時甲狀腺組織發(fā)生纖維化實質(zhì)變硬，其SWV較正常甲狀腺組織明顯增高，世界醫(yī)學(xué)生物學(xué)超聲聯(lián)合會（World Federation for Ultrasound in Medicine and Biology，WFUMB）認(rèn)為彈性超聲在惡性結(jié)節(jié)伴有橋本甲狀腺炎中的應(yīng)用價值有限；此外，伴有鈣化的結(jié)節(jié)也增加了結(jié)節(jié)硬度從而影響測量準(zhǔn)確性。因此，本研究剔除了常規(guī)超聲發(fā)現(xiàn)鈣化的結(jié)節(jié)［8］。目前，國內(nèi)外已有研究報道VTIQ對甲狀腺結(jié)節(jié)有較高的診斷價值，認(rèn)為VTIQ診斷甲狀腺結(jié)節(jié)具有可重復(fù)性與準(zhǔn)確性，其彈性值可以作為獨立預(yù)測甲狀腺癌的指標(biāo)［6-7，9-10］。Yang等［10］在ARFI與VTIQ的對比研究中也發(fā)現(xiàn)，兩者ROC曲線的AUC分別為0.851、0.759，差異有統(tǒng)計學(xué)意義。本研究結(jié)果也顯示，無論良性結(jié)節(jié)還是惡性結(jié)節(jié)，ARFI的SWV值均較VTIQ低，差異有統(tǒng)計學(xué)意義。兩者硬度測量原理相同，造成測值不同的原因可能為：傳統(tǒng)ARFI技術(shù)為一維剪切波成像，只能反映某一點的硬度，不能直觀反映病變整體硬度，存在測值偏低的可能；而VTIQ技術(shù)采用二維剪切波成像模式，可直觀顯示病灶內(nèi)部不同硬度的區(qū)域，并指引ROI置于硬度最高的區(qū)域，從而更準(zhǔn)確地反映病變的硬度情況。此外，ROC曲線顯示，ARFI的AUC為0.77，VTIQ的AUC為0.86，VTIQ的SWV值診斷的靈敏度、特異度、陽性預(yù)測值、陰性預(yù)測值及準(zhǔn)確率均高于ARFI，提示VTIQ技術(shù)測得的SWV能更好地鑒別甲狀腺結(jié)節(jié)良惡性，與文獻報道一致。我們在操作中也發(fā)現(xiàn)，VTIQ的SWV值更加穩(wěn)定，分析原因可能是VTIQ技術(shù)具有質(zhì)量模式，質(zhì)量圖可顯示病灶及周邊組織的剪切波成像質(zhì)量，ROI置于成像質(zhì)量較高區(qū)域時（質(zhì)量圖顯示為均勻分布的綠色）所測的SWV值具有更高的可信度；而ARFI技術(shù)不具備質(zhì)量模式，測量SWV時可能由于成像質(zhì)量較差而出現(xiàn)測值不準(zhǔn)的情況。

本研究甲狀腺惡性結(jié)節(jié)中乳頭狀癌所占比例較大，未包含其他類型惡性結(jié)節(jié)，因而無法全面反映所有類型惡性病變的特點；此外，未對結(jié)節(jié)大小進行分類，VTIQ對何種大小結(jié)節(jié)的測值更具可重復(fù)性與準(zhǔn)確性有待進一步探討。但本研究初步提示，與ARFI相比，VTIQ技術(shù)應(yīng)用更加可靠，可在甲狀腺良惡性結(jié)節(jié)鑒別中起一定的作用。