聲脈沖輻射力彈性成像診斷甲狀腺結(jié)節(jié)的研究進展

賈紅靖(綜述)，徐曉紅(審校)

(廣東醫(yī)學(xué)院附屬醫(yī)院超聲科，廣東 湛江 524023)

甲狀腺結(jié)節(jié)在臨床中十分常見，流行病學(xué)研究發(fā)現(xiàn)，在非缺碘地區(qū)約5%的女性和1%的男性患有甲狀腺結(jié)節(jié)[1-2]。臨床觸診通常只能觸及直徑>1 cm的甲狀腺結(jié)節(jié)，對于直徑小、位置深的病灶很容易漏診。超聲的應(yīng)用大大提高了甲狀腺結(jié)節(jié)的檢出率，20%～48%臨床上觸及甲狀腺結(jié)節(jié)的患者通過超聲檢查可以發(fā)現(xiàn)額外的結(jié)節(jié)[3]。腺體硬度是區(qū)分良性腫瘤和惡性腫瘤的重要參考指標，臨床觸診是獲取腺體硬度信息最常使用的方法之一，但觸診有很大的主觀性，并且較容易漏診；而傳統(tǒng)的醫(yī)學(xué)成像模式，如常規(guī)超聲、磁共振成像、計算機斷層顯像，均不能直接提供腺體及病灶的硬度信息。

超聲彈性成像的概念最早由Ophir等[4]于1991年提出。聲脈沖輻射力(acoustic radiation force impulse,ARFI)彈性成像技術(shù)基于剪切波的動態(tài)法，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)。ARFI彈性成像技術(shù)在肝臟、乳腺等部位應(yīng)用較多，相對成熟，近兩年在甲狀腺病變中的應(yīng)用也日趨豐富，目前處于不斷探索中[5-8]。

1 ARFI彈性成像的基本原理

ARFI彈性成像利用普通診斷超聲探頭(線陣或凸陣)向感興趣的目標組織發(fā)射聚焦推力脈沖，組織在縱向上產(chǎn)生瞬時位移，橫向上產(chǎn)生剪切波速(shear wave velocity,SWV)，組織的彈性與縱向的位移呈反比，與SWV的平方呈正比[9]。VTI技術(shù)是通過局部組織縱向上的位移大小，獲得感興趣區(qū)的組織硬度灰階圖，灰度越大，提示組織越硬，彈性越差，反之組織越軟，彈性越好；VTQ技術(shù)則是通過感興趣區(qū)組織受到探頭發(fā)射的推力脈沖作用后，組織產(chǎn)生橫向振動，進而獲得剪切波信息，計算并顯示SWV，SWV值越高，反映該組織越硬、彈性越差[10]。

2 ARFI彈性成像在甲狀腺結(jié)節(jié)診斷中的應(yīng)用

2.1VTQ技術(shù)的應(yīng)用 VTQ技術(shù)是ARFI彈性成像中的定量技術(shù)，通過計算組織震動過程中的SWV，定量反映組織的彈性特征，數(shù)值越大，反映組織越硬，反之表示組織較軟。Friedrich-Rust等[11]和Bojunga等[12]均對甲狀腺結(jié)節(jié)患者進行VTQ檢查，同時對無結(jié)節(jié)的正常甲狀腺組織測量SWV作為對照組，F(xiàn)riedrich-Rust等[11]得出正常甲狀腺腺體組織、甲狀腺良性結(jié)節(jié)、甲狀腺惡性結(jié)節(jié)的SWV均值分別為1.98 m/s、2.02 m/s、4.30 m/s；Bojunga等[12]對應(yīng)得到的SWV均值分別為1.76 m/s、1.96 m/s、2.69 m/s，均低于Friedrich-Rust等[11]的結(jié)果，但兩者的結(jié)論相同，惡性結(jié)節(jié)與正常甲狀腺組織和良性結(jié)節(jié)的SWV值相比差異均有統(tǒng)計學(xué)意義，正常甲狀腺組織的SWV值和甲狀腺良性結(jié)節(jié)的SWV值比較接近，差異無統(tǒng)計學(xué)意義。

Hou等[13]對60例健康成人和77例甲狀腺結(jié)節(jié)患者的85個結(jié)節(jié)分別進行VTQ檢查，得到健康成年人甲狀腺SWV值為(1.69±0.41) m/s，65個良性結(jié)節(jié)的SWV值為(2.03±0.42) m/s和20個惡性結(jié)節(jié)的SWV值為(3.10±1.08) m/s，惡性病變的VTQ值高于健康甲狀腺組織(P<0.001)，與Friedrich-Rust等[11]和Bojunga等[12]研究結(jié)果不同的是，良性病變與健康甲狀腺組織SWV值相比，差異有統(tǒng)計學(xué)意義。

張一峰等[14]和劉暢等[15]分別報道了VTQ技術(shù)在結(jié)節(jié)性甲狀腺腫及甲狀腺癌中的應(yīng)用，得出結(jié)節(jié)性甲狀腺腫的SWV均值為(2.24±0.83) m/s，與周鄰腺體的SWV均值(2.05±0.46) m/s相比差異無統(tǒng)計學(xué)意義；甲狀腺癌的SWV均值為(4.70±2.79)m/s，與周鄰腺體的SWV均值(2.16±0.46)m/s相比差異有統(tǒng)計學(xué)意義。崔可飛等[16]對162個甲狀腺單發(fā)結(jié)節(jié)采用VTQ技術(shù)檢測其硬度，繪制受試者工作特征曲線，與病理結(jié)果進行對照，得出甲狀腺癌的相對硬度高于結(jié)節(jié)性甲狀腺腫及甲狀腺腺瘤，結(jié)節(jié)性甲狀腺腫與甲狀腺腺瘤的VTQ比較差異無統(tǒng)計學(xué)意義，VTQ技術(shù)檢測和病理對應(yīng)診斷甲狀腺結(jié)節(jié)的靈敏度、特異度及準確率分別為82.50%、95.40%和92.59%，證明ARFI彈性成像對甲狀腺癌具有較高的診斷價值，但對甲狀腺良性結(jié)節(jié)之間的鑒別診斷能力不高。Gu等[17]對72例住院患者的98個甲狀腺結(jié)節(jié)術(shù)前進行ARFI檢查，術(shù)后病理證實良性結(jié)節(jié)76個，甲狀腺癌22個，甲狀腺惡性結(jié)節(jié)的SWV值顯著高于甲狀腺良性結(jié)節(jié)及周鄰腺體，同時結(jié)合VTI成像技術(shù)證明了ARFI彈性成像在診斷甲狀腺良性結(jié)節(jié)和惡性結(jié)節(jié)中有很好的臨床應(yīng)用價值.

由于個體不同，組織的SWV也存在差異，近兩年剛出現(xiàn)的SWV比值的應(yīng)用可以避免由于個體差異造成的假陽性與假陰性結(jié)果，SWV比值即病灶與周鄰腺體SWV值的比值。Jin等[18]對ARFI彈性成像在乳腺病灶的鑒別診斷中論證了SWV比值的應(yīng)用價值；鑒別甲狀腺結(jié)節(jié)的診斷中亦有文獻報道[14-15,19]。SWV比值的應(yīng)用進一步論證了良性病變與周鄰腺體SWV值的差異無統(tǒng)計學(xué)意義，惡性病變SWV值顯著高于周鄰腺體SWV值。目前尚需更多學(xué)者的大量臨床資料進一步統(tǒng)計SWV比值的診斷價值及臨床意義。

2.2VTI分級的應(yīng)用 目前，國內(nèi)外對VTI技術(shù)尚無統(tǒng)一及規(guī)范的分級標準。劉暢等[15]和何勇等[20]根據(jù)病灶區(qū)顯示的黑白顏色所占比例將VTI圖像分為6級，I級：病灶區(qū)全白或見少許點狀黑色；Ⅱ級：病灶區(qū)大部分為白色，少部分為黑色；Ⅲ級：病灶區(qū)黑色白色比例相當；Ⅳ級：病灶區(qū)大部分為黑色，少部分為白色；Ⅴ級：病灶區(qū)幾乎全為黑色并見少量點狀白色；Ⅵ級：病灶區(qū)為全黑。其中，I～Ⅲ級診斷為良性結(jié)節(jié)，Ⅳ～Ⅵ級診斷為惡性結(jié)節(jié)；黑色表示病灶硬，白色表示病灶軟，級別越高，黑色越多，表示病灶越硬，級別越低，白色越多，表示病灶越軟，由此可以定性地判斷甲狀腺結(jié)節(jié)的良、惡性。劉暢等[15]的研究資料表明，20例甲狀腺癌患者21個病灶中有18個病灶分級為Ⅳ～Ⅵ級；何勇等[20]的研究資料表明，以Ⅳ級作為良惡性結(jié)節(jié)診斷點，受試者工作特征曲線靈敏度、特異度及準確率分別為87.5%、91.8%、90.9%。

Gu等[17]將VTI聲像圖分成4個等級：病灶較周邊腺體呈現(xiàn)更多的白色，即較軟；病灶與周鄰腺體呈等灰度，即等硬；病灶較周邊腺體呈現(xiàn)更多的黑色(>50%)，即較硬；病灶呈現(xiàn)黑白相間的蜂巢狀改變，即硬。將每個病灶對號分級，77.6%(59/76)的良性結(jié)節(jié)比周邊腺體“較軟”或者“等硬”，77.3%(17/22)的惡性結(jié)節(jié)比周邊腺體“較硬”，論證了甲狀腺良惡性結(jié)節(jié)與周邊腺體在VTI上的鑒別有統(tǒng)計學(xué)意義。

2.3VTI面積比的應(yīng)用 VTI面積比即在VTI圖像上做彈性圖與灰階聲像圖的面積比值，可以半定量地診斷良性甲狀腺結(jié)節(jié)和惡性甲狀腺結(jié)節(jié)。彈性圖與灰階聲像圖的面積比值的原理是根據(jù)良性病灶和惡性病灶的生長方式不同，惡性病灶常呈浸潤性生長，沒有清楚的包膜，與鄰近的正常組織無明顯界限，周圍組織中也可能有腫瘤細胞浸潤，臨床中手術(shù)切除范圍應(yīng)比肉眼所見范圍大；良性病灶常有完整的纖維包膜，與周圍組織分界清楚，常呈膨脹性生長，故腫瘤的實際大小與肉眼所見范圍相似[21]。基于上述特點，惡性病灶在VTI圖像上能顯示的范圍要比普通灰階圖像的范圍大，良性病灶的面積大小則無明顯差異。VTI面積比是將VTI圖像量化的一種方法，實現(xiàn)了對VTI的半定量，彌補了VTI分級法的不足。VTI面積比已有報道見于乳腺良惡性病灶的鑒別診斷，在甲狀腺良惡性結(jié)節(jié)的診斷應(yīng)用已初見報道[18,22]。王興田等[23]對41個甲狀腺結(jié)節(jié)作VTI面積比，以1.46為診斷截點，診斷甲狀腺惡性結(jié)節(jié)的靈敏度為88.9%，特異度為95.7%。

3 ARFI彈性成像診斷甲狀腺病變的優(yōu)勢

近年來，應(yīng)用高分辨率超聲檢查甲狀腺，可以檢出內(nèi)徑< 1 cm甚至內(nèi)徑為2～3 mm的甲狀腺結(jié)節(jié)。臨床觸診對于微小結(jié)節(jié)、深部結(jié)節(jié)很容易漏診；常規(guī)灰階超聲及彩色多普勒超聲雖然能檢出小的甲狀腺小結(jié)節(jié)，但是不能反映結(jié)節(jié)的硬度，而硬度是判定病灶良惡性的重要條件之一。ARFI彈性成像的應(yīng)用彌補了常規(guī)超聲的不足，通過組織位移變化反映出組織硬度；ARFI彈性成像能夠克服靜態(tài)/準靜態(tài)彈性成像對深部組織無法有效施壓的局限性，且不需要額外的施壓即可自動獲得深部組織因脈沖產(chǎn)生的位移，反映組織的軟硬。ARFI彈性成像是簡單可行，重復(fù)性好，操作簡便的檢查方法。

4 ARFI彈性成像診斷甲狀腺病變的影響因素與不足

ARFI彈性成像在操作過程中會因操作者不同而易導(dǎo)致所測結(jié)果不同，有不穩(wěn)定性；甲狀腺的形態(tài)及其周圍組織均存在個體差異，且頸動脈的搏動、氣管的呼吸運動都會影響ARFI的成像及所得測值；大部分甲狀腺良性病灶組織內(nèi)由于含膠體而硬度較小，但部分良性的囊實混合回聲病灶由于假性包膜或粗大鈣化灶而使得VTQ測值增高，VTI圖像黑色部分增多，由此可以造成假陽性結(jié)果；大部分甲狀腺癌由于間質(zhì)纖維化、鈣化等而硬度較高，相應(yīng)的VTQ值高，VTI圖像幾乎呈現(xiàn)全黑色，但少數(shù)惡性腫瘤實質(zhì)細胞成分占主要部分，而間質(zhì)成分較少，故ARFI彈性成像表現(xiàn)軟，由此可以造成假陰性結(jié)果。所以，ARFI彈性成像技術(shù)尚存在不足。

5 展 望

ARFI彈性成像技術(shù)已日趨成熟，在甲狀腺病變的診斷中更是不斷深入研究，對良性甲狀腺結(jié)節(jié)和惡性甲狀腺結(jié)節(jié)的鑒別診斷已取得突破性進展。VTQ技術(shù)能夠?qū)Σ≡畹臋z測提供可靠的定量診斷方法，VTI技術(shù)能做出定性及半定量的診斷。期待ARFI技術(shù)能夠形成國際公認的評判標準，對不同病理類型的甲狀腺結(jié)節(jié)的SWV值規(guī)范化及制訂標準化范圍，對VTI制訂通行的分級標準，進一步引導(dǎo)超聲醫(yī)師判斷病灶的良惡性，使超聲診斷與病理診斷有更高的一致性，更好地引導(dǎo)臨床醫(yī)師明確治療方案。綜上所述，ARFI彈性成像值得應(yīng)用和進一步研究，有廣闊的發(fā)展前景。

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