剪切波彈性成像聯(lián)合“螢火蟲”成像技術(shù)診斷甲狀腺結(jié)節(jié)的價值

崔可飛，李惠翔，徐　珂，付　超

（1.鄭州大學第一附屬醫(yī)院，河南 鄭州　450000；2.鄭州大學基礎醫(yī)學院病理系，河南 鄭州　450001）

剪切波彈性成像聯(lián)合“螢火蟲”成像技術(shù)診斷甲狀腺結(jié)節(jié)的價值

崔可飛1，李惠翔2，徐珂1，付超1

（1.鄭州大學第一附屬醫(yī)院，河南 鄭州450000；2.鄭州大學基礎醫(yī)學院病理系，河南 鄭州450001）

目的：評價超聲剪切波彈性成像（Shear wave elastography，SWE）聯(lián)合“螢火蟲”成像技術(shù)診斷甲狀腺良、惡性結(jié)節(jié)的臨床實用價值。方法：對109例患者共186個結(jié)節(jié)術(shù)前行常規(guī)二維超聲、SWE及“螢火蟲”成像檢查。以術(shù)后病理結(jié)果為對照，分析使用“螢火蟲”成像技術(shù)、SWE和SWE聯(lián)合“螢火蟲”成像技術(shù)診斷甲狀腺癌的敏感度、特異度和準確度。結(jié)果：使用SWE、“螢火蟲”成像技術(shù)和SWE聯(lián)合“螢火蟲”成像技術(shù)診斷甲狀腺癌的敏感度分別是73.8%、85.7%、91.7%，特異度分別是86.3%、83.3%、89.2%，準確度分別是80.6%、86.0%、90.3%，兩種方法聯(lián)合檢查的敏感度、特異度和準確度均高于兩種方法單一檢查，差異有統(tǒng)計學意義（P＜0.05）。結(jié)論：SWE聯(lián)合“螢火蟲”成像技術(shù)對甲狀腺良、惡性結(jié)節(jié)的診斷具有重要價值。

甲狀腺結(jié)節(jié)；超聲檢查，多普勒，彩色

甲狀腺結(jié)節(jié)是內(nèi)分泌系統(tǒng)的多發(fā)病常見病。隨著高頻超聲技術(shù)的發(fā)展，甲狀腺結(jié)節(jié)的患病率由觸診獲得的3%～7%上升到20%～76%[1]。高頻超聲對甲狀腺結(jié)節(jié)的診斷價值已經(jīng)獲得大家的認可，但是常規(guī)超聲在鑒別其良惡性中受到了經(jīng)驗依賴性、儀器依賴性等的限制。剪切波彈性成像（SWE）通過測量組織的剪切波速度（SWV）彌補了常規(guī)超聲不能客觀量化診斷甲狀腺結(jié)節(jié)的缺點，目前已經(jīng)在臨床上得到了廣泛的應用[2]。直徑≤2mm的微鈣化對甲狀腺結(jié)節(jié)良惡性鑒別具有重要意義，被認為是甲狀腺乳頭狀癌重要的形態(tài)學特征之一[3]，但是常規(guī)超聲對微小鈣化灶的檢出率一直不高。“螢火蟲”技術(shù)通過對圖像進行邊緣銳化和噪聲抑制等計算機后處理可明顯提高微鈣化灶檢出率，對甲狀腺癌的診斷具有重要意義[4]。本文評價應用SWE聯(lián)合“螢火蟲”成像技術(shù)診斷甲狀腺良惡性結(jié)節(jié)的價值。

1　資料與方法

1.1研究對象

收集2014年3—8月經(jīng)我院病理證實的甲狀腺結(jié)節(jié)患者109例，年齡16～69歲，平均（41.8±16.4）歲。共186個結(jié)節(jié)，大小3～29mm，平均 （10.23± 6.89）mm。其中良性組102個結(jié)節(jié)，惡性組84個結(jié)節(jié)。1.2儀器與方法

①儀器：應用Toshiba Aplio XG彩色多普勒超聲診斷儀，配備有東芝MicroPure軟件成像系統(tǒng)，探頭頻率為 7.5～13.0 MHz；Supersonic Imagine Aixplorer型ShearWave實時SWE超聲診斷儀，探頭頻率4～15MHz。

②患者取仰臥位，充分暴露頸部。首先在灰階狀態(tài)下發(fā)現(xiàn)甲狀腺結(jié)節(jié)后，觀察并記錄結(jié)節(jié)數(shù)、位置、大小、形態(tài)、邊緣、內(nèi)部和后方回聲及鈣化。啟動“螢火蟲”圖像模式，觀察結(jié)節(jié)內(nèi)部鈣化灶的形態(tài)、數(shù)量及分布情況，并儲存圖像。SWE檢查方法：在甲狀腺結(jié)節(jié)灰階狀態(tài)下切換至SWE模式，探頭輕放于皮膚，選定取樣框（完全覆蓋病灶），囑患者屏氣，靜置3 s待圖像穩(wěn)定后定幀、存儲。調(diào)取SWE原始圖像數(shù)據(jù)，感興趣區(qū)默認為圓形，選取時盡可能覆蓋病灶，記錄楊氏模量平均值。

③排除標準：結(jié)節(jié)最大徑＞30mm者，超過剪切波最大取樣框；結(jié)節(jié)內(nèi)存在“非微鈣化型”鈣化，如蛋殼樣環(huán)形鈣化，新月形鈣化，粗大散在鈣化；因“螢火蟲”成像技術(shù)可將已經(jīng)被證實為典型良性特征的“濃縮膠質(zhì)”顯示為“微鈣化灶”，故排除典型的內(nèi)含“濃縮膠質(zhì)”的囊性及囊實性結(jié)節(jié)。

1.3統(tǒng)計學方法

2　結(jié)果

良性組共102個結(jié)節(jié)，大小3～29mm，平均（11.63±6.19）mm，其中結(jié)節(jié)性甲狀腺腫79個，腺瘤7個。結(jié)節(jié)性甲狀腺腫瘤樣變16個。惡性組共84個結(jié)節(jié)，大小4.5～30mm，平均（13.21±7.98）mm，其中甲狀腺乳頭狀癌78個，濾泡性乳頭狀癌4個，甲狀腺濾泡狀癌1個，甲狀腺髓樣癌1個。

186個甲狀腺結(jié)節(jié)中，“螢火蟲”成像技術(shù)共檢出微鈣化灶71個；常規(guī)超聲檢出48個微鈣化灶并在“螢火蟲”圖像中相同位置全部顯示，且“螢火蟲”圖像中顯示的“針尖樣簇狀強回聲光點”較常規(guī)超聲中更多、更?。▓D1）?！拔灮鹣x”成像技術(shù)對微鈣化灶的檢出率高于常規(guī)超聲，差異有統(tǒng)計學意義 （χ2= 6.54，P=0.011），常規(guī)超聲與“螢火蟲”成像技術(shù)以顯示甲狀腺微鈣化灶診斷甲狀腺結(jié)節(jié)的敏感度、特異度、準確度、陽性預測值、陰性預測值分別為分別為40.5%、86.3%、80.1%、81.3%、67.4%及73.8%、86.3%、80.6%、76.8%、80.0%（表1）。

圖1a　常規(guī)超聲顯示形態(tài)不規(guī)則，內(nèi)部回聲不均勻病灶?！D1b　“螢火蟲”成像，圖像中顯示針尖樣簇狀強回聲光點，病理結(jié)果：甲狀腺乳頭狀癌。Figure 1a.　B-mode ultrasound shows the lesion with irregular shape and heterogeneous echotexture.　Figure　1b.　Micropure　imaging shows clusters of hyperecho spot,pathological results:thyroid papillary carcinoma.

表1　比較常規(guī)超聲與“螢火蟲”成像技術(shù)檢出甲狀腺結(jié)節(jié)微鈣化結(jié)果（例）

良性組102個結(jié)節(jié)的楊氏模量平均值 （25.17± 8.69）kPa，惡性組84個結(jié)節(jié)的楊氏模量平均值（41.93±18.32）kPa，兩組差異有統(tǒng)計學意義（t=5.76，P=0.00）。以病理結(jié)果為金標準，繪制ROC曲線（圖2），AUC為0.86，與AUC=0.5比較，P=0.00。甲狀腺良惡性結(jié)節(jié)最佳診斷界值為30.32 kPa，＜30.32 kPa為良性（圖3a），≥30.32 kPa為惡性（圖3b），診斷甲狀腺良惡性結(jié)節(jié)的敏感度、特異度、準確性、陽性預測值、陰性預測值分別為 85.7%、83.3%、86%、83.7%、88.0%（表2）。

表2　SWE診斷甲狀腺結(jié)節(jié)結(jié)果（例）

“螢火蟲”成像技術(shù)聯(lián)合SWE診斷甲狀腺結(jié)節(jié)的標準：“螢火蟲”成像與SWE診斷均為惡性時，聯(lián)合診斷結(jié)果為惡性；“螢火蟲”成像與SWE診斷均為學會（ACS）發(fā)布的報告顯示2001—2013年，甲狀腺癌的發(fā)病率上升了209%[5]。超聲作為一種非侵入性的檢查手段，以其不斷改進的高分辨率性能在甲狀腺結(jié)節(jié)的篩查及鑒別診斷中有其獨特的優(yōu)勢，特別是近年來發(fā)展起來的超聲新技術(shù)，如彈性成像技術(shù)及超聲“螢火蟲”成像技術(shù)已在乳腺病灶的診斷中示出明顯的優(yōu)勢，但兩者聯(lián)合在甲狀腺結(jié)節(jié)診斷方面的研究鮮有報道。

圖2　楊氏模量平均值診斷甲狀腺結(jié)節(jié)良惡性的ROC曲線，曲線下面積為0.86。Figure 2.　The diagnostic value of the mean Young’s modulus was evaluated with the ROC curve.AUC is 0.86.

圖3a　剪切波彈性成像圖，顯示楊氏模量平均值為28.0 kPa?！D3b　二維超聲聲像圖，病理結(jié)果：結(jié)節(jié)性甲狀腺腫?！D4a　剪切波彈性成像圖，顯示楊氏模量平均值為35.1 kPa?！D4b　二維超聲聲像圖，病理結(jié)果：甲狀腺乳頭狀癌。Figure 3.　Imaging above for SWE,shows the mean Young’s modulus is 28.0 kPa,below for B-mode ultrasound,pathological results:nodular goiter. Figure　4.　Imaging　above　for　SWE, showed the mean Young’s modulus is 35.1 kPa, below for B-mode ultrasound,pathological results:thyroid papillary carcinoma.

SWE是通過探頭發(fā)射聚焦聲輻射脈沖在組織中產(chǎn)生聲剪切波。通過檢測感興趣區(qū)的剪切波速度進行組織彈性模量估計。此技術(shù)具有實時、定量測量組織硬度的優(yōu)勢，在臨床上得到廣泛應用[6]。甲狀腺良性時，聯(lián)合診斷結(jié)果為良性；“螢火蟲”成像發(fā)現(xiàn)微鈣化灶而SWE表現(xiàn)為良性時，診斷為惡性；SWE表現(xiàn)為惡性時，“螢火蟲”成像未發(fā)現(xiàn)微鈣化灶而SWE表現(xiàn)為惡性時，則診斷為惡性。兩者聯(lián)合診斷甲狀腺結(jié)節(jié)的敏感度、特異度、準確性、陽性預測值、陰性預測值分別為91.7%、89.2%、90.3%、87.5%、92.8%（表3）。

表3　“螢火蟲”成像技術(shù)聯(lián)合SWE技術(shù)結(jié)果（例）

表4　“螢火蟲”成像技術(shù)、SWE及“螢火蟲”成像技術(shù)+SWE診斷甲狀腺結(jié)節(jié)的結(jié)果

3　討論

甲狀腺癌是常見的內(nèi)分泌系統(tǒng)惡性腫瘤，近年來發(fā)病率在全球范圍呈現(xiàn)明顯上升趨勢.美國癌癥良性病變?nèi)缃Y(jié)節(jié)性甲狀腺腫、腺瘤等一般以充滿膠狀液體的濾泡結(jié)構(gòu)為主，其組織結(jié)構(gòu)比較柔軟。而甲狀腺惡性病變中癌細胞過度生長和間質(zhì)纖維性質(zhì)及數(shù)量均發(fā)生改變，并部分含有砂礫樣鈣化，這些改變在彈性模量上表現(xiàn)為數(shù)值偏高。付超等[7]測量113個甲狀腺平均楊氏模量值，使用27.49 kPa為最佳診斷界值，對應的診斷敏感性為93.2%，特異性為81.2%，準確性為85.8%，AUC為0.91。本研究表明，應用SWE判斷甲狀腺病灶良惡性的敏感性為85.7%、特異性為83.3%及準確性為86.0%。但是本研究中部分良惡性結(jié)節(jié)的彈性數(shù)值存在一定的重疊，部分甲狀腺結(jié)節(jié)的楊氏模量平均值大于診斷界值，但病理結(jié)果是結(jié)節(jié)性甲狀腺腫局部伴鈣化。部分甲狀腺結(jié)節(jié)的楊氏模量平均值小于診斷界值，但病理結(jié)果是甲狀腺乳頭狀癌，其可能的病理基礎是癌組織內(nèi)存在出血、液化壞死及癌細胞為主要成分。表明不能單純以楊氏模量平均值作為判斷甲狀腺結(jié)節(jié)良惡性的唯一標準。

鈣化在甲狀腺結(jié)節(jié)性疾病中常見，其中在惡性結(jié)節(jié)中微鈣化的發(fā)生率較高，國內(nèi)外普遍認為，直徑≤2mm的微鈣化是甲狀腺乳頭狀癌的形態(tài)學特征之一，對甲狀腺結(jié)節(jié)病變性質(zhì)的鑒別診斷具有重要的臨床意義[8-9]。微鈣化的形成是由于甲狀腺惡性病灶快速生長導致腫瘤組織變形壞死，導致鈣鹽沉積。雖然常規(guī)超聲可以檢出部分鈣化灶，但是當鈣化點過?。ǎ?mm）或被周圍組織掩蓋時，鈣化的檢出率下降[10]。超聲“螢火蟲”成像技術(shù)是一種可以提取微鈣化微結(jié)構(gòu)并通過獨特的濾波處理技術(shù)增加可視度的影像方式。相對于常規(guī)超聲，“螢火蟲”成像技術(shù)可以提升微鈣化的亮度高達10倍及以上，可以檢出直徑為0.5mm的微鈣化。本研究結(jié)果顯示，“螢火蟲”成像技術(shù)在檢出甲狀腺癌微鈣化的敏感度（73.8%）較常規(guī)超聲（40.5%）明顯提高，有助于甲狀腺癌的早期診斷。本研究中有5例直徑＜10mm的微小乳頭狀癌SWE顯示為良性，但“螢火蟲”成像技術(shù)顯示有微小鈣化灶，依此被判定為惡性，病理結(jié)果為甲狀腺微小乳頭狀癌。

對于甲狀腺結(jié)節(jié)的輔助診斷，SWE及“螢火蟲”成像技術(shù)各有優(yōu)勢，二者聯(lián)合診斷敏感性為91.7%、特異性為89.2%、準確性為90.3%。較單獨運用有較大幅度的提高。故兩者聯(lián)合應用有助于提高甲狀腺結(jié)節(jié)良惡性的術(shù)前診斷準確率。

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The utility of shear wave elastography and m icropure imaging in the differentiation of benign and malignant thyroid nodules

CUI Ke-fei1,LI Hui-xiang2,XU Ke1,FU Chao1
(1.The First Affiliated Hospital of Zhengzhou Medical University,Zhengzhou 450000,China; 2.Department of Pathology,Basic Medical College of Zhengzhou University,Zhengzhou 450001,China)

Objective:To evaluate the utility of shear wave elastography(SWE)and micropure imaging in the differential diagnosis of benign and malignant thyroid nodules.Methods:A total of 109 consecutive patients with 186 thyroid nodules, who were referred for biopsy results underwent thyroid surgery,were prospectively examined using B-mode ultrasound,ultrasound SWE,and micropure imaging.Results:Final histology revealed 102 benign and 84 malignant.The sensitivity of using SWE,micropure imaging,SWE combined with micropure imaging were 73.8%,85.7%,91.7%respectively,the specificity were 86.3%,83.3%,89.2%respectively,and the accuracy were 80.6%,86.0%,90.3%respectively.SWE combined with micropure imaging had a high correlation with histology.Conclusion:This preliminary study indicates that SWE combined with micropure imaging can be used for the differentiation of benign and malignant thyroid nodules,which could provide an available method in the diagnosis of thyroid nodule.

Thyroid nodule;Ultrasonography,Doppler,color

R581；R445.1

A

1008-1062（2015）11-0772-04

2015-04-17；

2015-05-18

崔可飛（1963-），女，河南許昌人，教授。

李惠翔，鄭州大學基礎醫(yī)學院病理系，450001。

河南省衛(wèi)生廳科技公關項目（編號201203013）；鄭州科技領軍人才（編號131PLJRC683）。