超聲新技術(shù)診斷甲狀腺癌的應(yīng)用進展

閆　娜(綜述)，王偉娟 ,莊　磊※

(1. 新疆醫(yī)科大學(xué)研究生院，烏魯木齊 830000； 2. 蘭州軍區(qū)烏魯木齊總醫(yī)院超聲科，烏魯木齊 830000)

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超聲新技術(shù)診斷甲狀腺癌的應(yīng)用進展

閆娜1△(綜述)，王偉娟2,莊磊2※

(1. 新疆醫(yī)科大學(xué)研究生院，烏魯木齊 830000； 2. 蘭州軍區(qū)烏魯木齊總醫(yī)院超聲科，烏魯木齊 830000)

摘要：甲狀腺結(jié)節(jié)的檢出率不斷攀升，但結(jié)節(jié)的良惡性鑒別仍是影像診斷的難點。B型和多普勒超聲檢查作為甲狀腺首選的影像學(xué)檢查方法，對甲狀腺病變的診斷具有高度敏感性，在臨床上得到了廣泛應(yīng)用和認(rèn)可，但在鑒別甲狀腺良惡性結(jié)節(jié)方面特異性不高。三維超聲、超聲彈性成像和超聲造影等新技術(shù)的迅猛發(fā)展，大幅度提高了診斷甲狀腺癌的特異性。

關(guān)鍵詞：甲狀腺癌；三維超聲成像；超聲彈性成像；超聲造影成像

甲狀腺結(jié)節(jié)是含有惡性或良性甲狀腺細(xì)胞異常生長的結(jié)果，良性結(jié)節(jié)以結(jié)節(jié)性甲狀腺腫多見，多因長期的增生、復(fù)舊使甲狀腺組織中濾泡腫大，濾泡腔充滿膠質(zhì)，形成增生結(jié)節(jié)。甲狀腺乳頭狀癌是甲狀腺癌中最常見的類型，甲狀腺乳頭狀癌由柱狀上皮乳頭狀突起組成，主要來源于濾泡上皮異型增生，內(nèi)可見沙粒樣鈣化及囊性變。在甲狀腺結(jié)節(jié)中，惡性腫瘤僅占4%～6%[1]，甲狀腺結(jié)節(jié)的臨床管理主要是排除惡性病變，目前在臨床中對甲狀腺惡性腫瘤的診斷仍然是一個重要挑戰(zhàn)。細(xì)針穿刺活檢是一種微創(chuàng)手術(shù)，對甲狀腺癌的診斷是一個有效的方法，具有高達93%的靈敏度[2]。然而，細(xì)針穿刺活檢對細(xì)胞學(xué)家的診斷經(jīng)驗及能力要求較高，以及為了獲得滿意的結(jié)果可能需要重復(fù)穿刺活檢，因此限制了這一方法的廣泛使用。超聲檢查是診斷甲狀腺癌的主要方法之一，近年來隨著三維超聲、超聲造影和彈性成像等新技術(shù)的應(yīng)用，超聲檢查在甲狀腺癌診斷中顯示出越來越顯著的優(yōu)勢?，F(xiàn)就超聲新技術(shù)在鑒別診斷甲狀腺良惡性結(jié)節(jié)方面的臨床應(yīng)用價值及局限性進行綜述。

1傳統(tǒng)超聲對甲狀腺癌的診斷

B型超聲和多普勒超聲是診斷甲狀腺結(jié)節(jié)的首選檢查方法，因為它是一種非侵入性、低成本、精確可重復(fù)的檢查，在臨床得到了廣泛的應(yīng)用。對于經(jīng)驗豐富的醫(yī)師超聲有很高的敏感性，根據(jù)結(jié)節(jié)的可疑特征：低回聲、鈣化、無周邊暈環(huán)、內(nèi)部豐富的血流信號、形態(tài)不規(guī)則及縱橫比>1的生長模式，進而辨別出惡性甲狀腺結(jié)節(jié)，尤其是當(dāng)這些特性同時出現(xiàn)在一個給定的甲狀腺病變中，常規(guī)超聲診斷的敏感性很高；但很多良性甲狀腺結(jié)節(jié)中同時也會出現(xiàn)一種或多種惡性病變的特征，甲狀腺結(jié)節(jié)誤診率就會增加，令傳統(tǒng)超聲檢查對甲狀腺癌的診斷缺乏特異性[3]。

2三維超聲對甲狀腺癌的診斷

三維超聲成像技術(shù)通過獲取和存儲體積參數(shù)并進行重組顯示病變的立體三維圖像，可對各個斷層截面進行重建，能立體展現(xiàn)各組織結(jié)構(gòu)的解剖特征和空間關(guān)系。Fernandez等[4]利用彩色能量技術(shù)進行血管三維重建，顯示血管三維形態(tài)、空間分布與走行、腫瘤與血管的空間位置關(guān)系等，有助于對良惡性腫瘤進行鑒別。Jang等[5]對15例惡性結(jié)節(jié)及63例良性結(jié)節(jié)進行二維和三維圖像的獨立分析研究，結(jié)果表明，對甲狀腺惡性腫瘤的診斷三維超聲成像比二維超聲具有更高的敏感性，三維超聲下所測受試者工作特征曲線(the receiver-operating characteristic curve，ROC曲線)下面積值均大于二維超聲。

三維超聲可清晰顯示甲狀腺結(jié)節(jié)的邊界是否規(guī)則、是否存在毛刺、是否對周圍組織造成浸潤、血流的空間走行分布，已被證實是一項有效的實用技術(shù)。相比二維超聲成像，三維超聲成像的主要缺陷是成像質(zhì)量較差[6]。未來可運用三維超聲的薄層光滑表面繪制技術(shù)對評價甲狀腺結(jié)節(jié)邊緣提供更詳盡的信息[7]。

3超聲彈性成像技術(shù)對甲狀腺癌的診斷

據(jù)報道，甲狀腺惡性腫瘤的硬度是正常組織10倍以上[8]。觸診是臨床診斷甲狀腺病變的基本方法，然而觸診具有一定的主觀性，很容易受結(jié)節(jié)大小、位置以及檢查者經(jīng)驗的影響。實時超聲彈性成像，被稱為“電子觸診”，是無創(chuàng)獲取組織硬度信息的一項新技術(shù)。

目前用來評價正常組織和甲狀腺病變的硬度主要有以下3種技術(shù)[9]:①超聲彈性成像；②聲輻射力脈沖彈性成像；③剪切波彈性成像。

3.1超聲彈性成像超聲彈性成像的基本原理是對待檢組織施加一個內(nèi)部或者外部的動態(tài)或靜態(tài)的激勵，根據(jù)彈性力學(xué)、生物力學(xué)等物理規(guī)律，被檢組織將會產(chǎn)生一個響應(yīng)，在位移、應(yīng)變以及速度的分布上會產(chǎn)生一定差異。利用超聲成像技術(shù)及數(shù)字信號、圖像處理等方法，能夠估測出組織內(nèi)部的形變情況，從而間接或直接反映出組織內(nèi)部的力學(xué)屬性即彈性模量等方面的差別。

彈性成像的評價有兩種通用標(biāo)準(zhǔn)：第一是彈性評分的定性評價，第二是應(yīng)變率的定量評估。甲狀腺結(jié)節(jié)彈性評分成像是以彩色編碼代表不同組織的彈性大小[10]，結(jié)節(jié)按硬度大小被定義為0～4分。Ghajarzadeh等[3]對1180個甲狀腺結(jié)節(jié)(817例良性、363例惡性)進行分析后得出：惡性腫瘤的彈性評分的分界值為2～3分，其平均靈敏度為86%，特異度為66.7%；Ning等[11]研究報道，應(yīng)變率>4.2預(yù)測惡性腫瘤，靈敏度和特異度分別達 81%和83%。Sun等[12]對4468例總共5481個結(jié)節(jié)進行彈性評分的研究和983例1063個結(jié)節(jié)進行應(yīng)變率的研究進行了Meta分析：彈性評分評價甲狀腺結(jié)節(jié)良惡性的平均靈敏度和特異度分別為0.79和0.77，應(yīng)變率評價甲狀腺結(jié)節(jié)平均靈敏度和特異度分別0.85和0.80。證實了超聲彈性成像對甲狀腺結(jié)節(jié)的鑒別有較高的敏感性和特異性，是一項減少不必要的細(xì)針穿刺活檢的實用技術(shù)。

但超聲彈性成像鑒別甲狀腺良惡性腫塊方面也存在一定局限性。第一，它必須使用高端超聲檢查設(shè)備。第二，超聲彈性成像不適用于較大鈣化和囊性病變的結(jié)節(jié)。此外，當(dāng)結(jié)節(jié)位置不合適(例如在峽部或下極)，由于壓縮力分布不均勻，導(dǎo)致結(jié)果可靠性差[13]。第三，超聲彈性成像檢測甲狀腺濾泡癌仍然是一個難題，極易誤診為良性結(jié)節(jié)。Sun等[12]的Meta分析中，共報道11例濾泡狀癌中10例誤診為良性結(jié)節(jié)，其原因可能是濾泡癌質(zhì)地柔軟。因此大多數(shù)研究認(rèn)為，超聲彈性技術(shù)目前還不能作為替代灰階超聲來鑒別甲狀腺結(jié)節(jié)性質(zhì)，但可在一定程度上提高可疑甲狀腺癌結(jié)節(jié)的診斷特異性[14 ]。

3.2聲輻射力脈沖(acoustic radiation force impulse，ARFI)彈性成像ARFI的原理是利用調(diào)制的聚焦超聲波束在生物彈性組織內(nèi)短時間(262 ms)施壓以產(chǎn)生橫向聲剪切波，然后用特定的電子系統(tǒng)采集組織內(nèi)剪切波信號，獲取感興趣區(qū)域的剪切波的速度，進而估測病變組織的組織彈性模量變化，包括聲觸診組織成像(virtual touch tissue image,VTI)和聲觸診組織定量(virtual touch tissue quantification,VTQ)技術(shù)。ARFI檢測到感興趣區(qū)域內(nèi)的組織位移，并以灰階超聲呈現(xiàn)出來，稱為VTI，以白色和黑色反映組織的硬度，白色代表組織較軟，黑色代表組織較硬，甲狀腺結(jié)節(jié)的VTI圖像根據(jù)灰度級別分為四級[15]。采用ARFI定量測量感興趣區(qū)域內(nèi)的剪切波速度(m/s)，稱為VTQ，能定量反映組織的彈性特征[16]；剪切波速度值越高，反映該組織越硬、彈性越差[17]。Friedrich-Rust等[18]的研究表明，惡性結(jié)節(jié)的剪切波速明顯高于良性病變，當(dāng)區(qū)分良性和惡性甲狀腺結(jié)節(jié)的聲脈沖速度截斷值為3.3 m/s，特異度為95%。在另一項研究中，當(dāng)剪切波截斷值定為2.55 m/s，鑒別甲狀腺結(jié)節(jié)良惡性的靈敏度為83%、特異度為93%[19]。目前的研究集中在VTI分級、VTI成像下結(jié)節(jié)面積與B型超聲下結(jié)節(jié)面積之間的比值(area ratios,AR)、剪切波速度(shear wave velocity,SWV)這三個指標(biāo)來評估甲狀腺結(jié)節(jié)的良惡性。Zhang等[20]對107例113個甲狀腺結(jié)節(jié)進行常規(guī)超聲及ARFI彈性成像分析。在病理證實的46(40.71%)個惡性結(jié)節(jié)(34例乳頭狀癌，濾泡型乳頭狀腺癌10，髓樣癌2例)和67(59.29%)良性結(jié)節(jié)中(60腺瘤樣增生結(jié)節(jié)，7例腺瘤)，VTI顯示60例良性結(jié)節(jié)VTI分級均<Ⅲ級，44個惡性結(jié)節(jié)≥Ⅲ級，良惡性結(jié)節(jié)的VTI分級之間的差異有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.05)，靈敏度、特異度、準(zhǔn)確度分別為95.65%、89.55%、92.04%；使用AR的ROC曲線截斷值診斷惡性結(jié)節(jié)的靈敏度、特異度、準(zhǔn)確度分別為91.30%、86.60%、88.50%。VTQ技術(shù)表明惡性結(jié)節(jié)的SWV明顯高于良性結(jié)節(jié)的SWV(6.65 m/s比 2.34 m/s，P<0.001)，SWV最佳截斷點為2.9 m/s。該研究表明VTI分級、AR比值和SWV在的甲狀腺良惡性結(jié)節(jié)之間的差異有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.05)，這三種方法都有助于甲狀腺癌的鑒別診斷。

3.3剪切波彈性成像剪切波彈性成像目前在臨床還未得到廣泛應(yīng)用，但相關(guān)的研究成果還是令人鼓舞。剪切波彈性成像技術(shù)應(yīng)用一種超快速成像技術(shù)來跟蹤捕獲病變組織的形變，以剪切波實時速度信息反映組織的硬度，以千帕為單位表示組織硬度(0～180 kPa)。彩色編碼的圖像上較硬區(qū)域顯示紅色，較軟區(qū)域顯示藍色[21]。該技術(shù)優(yōu)點：可獨立應(yīng)用，不再需要對組織進行壓縮；可重復(fù)性好；有定量的參數(shù)指標(biāo)；系統(tǒng)可自動計算出感興趣區(qū)域的組織千帕值和彈性指數(shù)。在Kim等[22]的回顧性研究中，99個結(jié)節(jié)(21例乳頭狀甲狀腺癌和78例良性病變)中，SWE平均彈性指數(shù)(Emean)，最大彈性指數(shù)(Emax)和最小彈性指數(shù)(Emin)在乳頭狀甲狀腺癌顯著高于良性結(jié)節(jié)(P<0.001)，對惡性腫瘤預(yù)測的靈敏度和特異度分別為最大彈性指數(shù)(65 kPa)：76.1%，64.1%；最小彈性指數(shù)(53 kPa)：61.9%，76.1%；平均彈性指數(shù)(62 kPa)：66.6%，71.6%。表明聯(lián)合使用定量SWE和B超能大幅度提高甲狀腺癌的診斷特異性。如果甲狀腺結(jié)節(jié)過小或者結(jié)節(jié)內(nèi)含巨大鈣化或蛋殼樣鈣化，彈性指數(shù)測量的精度可能發(fā)生改變[23]。

盡管一些初步的數(shù)據(jù)表明，剪切波彈性成像在超聲彈性成像中更為精確，但進一步的大樣本研究很有必要[24]。研究表明，靜態(tài)彈性不適用于鑒別部分甲狀腺良、惡性結(jié)節(jié)，如結(jié)節(jié)性甲狀腺腫或甲狀腺炎，彌漫性甲狀腺疾病等[25]。淋巴細(xì)胞浸潤和纖維化等甲狀腺結(jié)構(gòu)的改變，都可能會導(dǎo)致甲狀腺硬度的變化。彈性的估計會由于結(jié)節(jié)附近的組織硬區(qū)存在而改變[26]。這些都是彈性成像在甲狀腺結(jié)節(jié)的診斷中的局限性。

3.4超聲造影成像近幾年，隨著超聲造影技術(shù)的迅速發(fā)展，通過血管內(nèi)超聲造影評價惡性腫瘤的血流灌注特征，被廣泛應(yīng)用于臨床診斷及研究。超聲造影在甲狀腺腫瘤方面的臨床應(yīng)用尚處于探索階段。Jiang等[27]對189例患者的213個甲狀腺結(jié)節(jié)進行研究，患者術(shù)前均進行超聲造影。根據(jù)病理分型，213個結(jié)節(jié)包括68例甲狀腺乳頭狀癌，98例結(jié)節(jié)性甲狀腺腫，和47例濾泡性腺瘤。根據(jù)超聲造影時間-強度曲線，對峰值強度從10%～90%的達峰時間進行比較，結(jié)果顯示，在結(jié)節(jié)性甲狀腺腫和濾泡性腺瘤、甲狀腺乳頭狀癌之間，上升時間和峰值時間差異無統(tǒng)計學(xué)意義，在峰值強度中差異有統(tǒng)計學(xué)意義。研究總結(jié)甲狀腺良惡性結(jié)節(jié)的時間-強度曲線特點：甲狀腺乳頭狀癌的時間-強度曲線主要特點是一個緩慢的信號增強，峰值低于周圍正常甲狀腺組織。結(jié)節(jié)性甲狀腺腫時間-強度曲線主要表現(xiàn)出快速的信號增強，峰值與周圍正常甲狀腺組織相同。濾泡性腺瘤時間-強度曲線主要特征的快速信號增強，峰值比周圍正常甲狀腺組織高。

4結(jié)語

傳統(tǒng)超聲檢查作為甲狀腺癌診斷的基礎(chǔ)，仍具有不可取代的地位，三維超聲、超聲彈性成像及超聲造影作為新的鑒別診斷技術(shù)，能提高甲狀腺癌診斷的準(zhǔn)確性、敏感性、特異性，同時也可以減少不必要的細(xì)針穿刺活檢，具有廣闊的應(yīng)用及發(fā)展前景，但是這些新的超聲診斷技術(shù)都具有一定的局限性，還需要不斷的探索和改進。隨著三維超聲、超聲彈性成像及超聲造影技術(shù)的應(yīng)用及發(fā)展，超聲新技術(shù)對臨床醫(yī)師診斷甲狀腺癌會起到更好的指導(dǎo)作用，值得進一步研究拓展。

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Progress of Diagnosis of Thyroid Cancer with New Techniques of UltrasonographyYANNa1,WANGWei-juan2,ZHUANGLei2.(1.GraduateSchoolofXinjiangMedicalCollege,Urumqi830000,China; 2.DepartmentofUltrasonography,UrumqiGeneralHospitalofLanzhouMilitaryCommand,Urumqi830000,China)

Abstract:Differential diagnosis of thyroid cancer from benign lesions is still a challenge to imaging doctors with the increasing incidence of thyroid nodules.Ultrasonography has become one of the important noninvasive diagnostic methods to evaluate patients with thyroid nodules with high sensitivity,though they lack specificity in differentiating benign from malignant nodules.With the rapid development of new technologies such as three-dimensional ultrasound,ultrasonic elastography and contrast-enhanced ultrasound,the diagnostic specificity of thyroid cancer has increased to a higher level.

Key words:Thyroid cancer； Three-dimensional sonography； Ultrasonic elastography； Contrast-enhanced ultrasound

收稿日期：2015-01-27修回日期： 2015-05-30編輯：相丹峰

doi：10.3969/j.issn.1006-2084.2015.20.041

中圖分類號：R730.41

文獻標(biāo)識碼：A

文章編號：1006-2084(2015)20-3756-03