超聲彈性成像技術(shù)在甲狀腺結(jié)節(jié)診斷中的研究進展

李春寶 馬忠武 朱小敏 孫茂盛

超聲彈性成像技術(shù)在甲狀腺結(jié)節(jié)診斷中的研究進展

李春寶 馬忠武 朱小敏 孫茂盛

甲狀腺結(jié)節(jié)在臨床上較常見。流行病學(xué)研究顯示，在世界碘充足地區(qū)，約1%男性和5%的女性患有甲狀腺結(jié)節(jié)［1］，而在碘缺乏地區(qū)，患病比例可能會更高。臨床上惡性甲狀腺結(jié)節(jié)僅占所有甲狀腺結(jié)節(jié)較小比例［2-3］。研究顯示，Ⅰ期甲狀腺癌的5年生存率達(dá)到100%［4］。針吸細(xì)胞活檢對于惡性甲狀腺結(jié)節(jié)診斷敏感性達(dá)90%，但其易受所取組織的影響，且其為有創(chuàng)性檢查，臨床上應(yīng)用有一定的限制。超聲彈性成像技術(shù)可以根據(jù)不同組織間的硬度差異鑒別甲狀腺結(jié)節(jié)良惡性，提高鑒別診斷，從而減少不必要的針吸細(xì)胞活檢和手術(shù)探查［5］。現(xiàn)階段用于甲狀腺結(jié)節(jié)診斷的超聲彈性成像技術(shù)主要包括非定量或半定量技術(shù)（應(yīng)變彈性成像）、定量技術(shù)（剪切波彈性成像）以及聲輻射脈沖力彈性成像。

1 應(yīng)變彈性成像

應(yīng)變彈性成像技術(shù)是利用探頭對感興趣區(qū)施加壓力從而產(chǎn)生彩色編碼的彈性圖像及病灶與周圍正常組織的應(yīng)變率（strain ratio），然后對彈性成像圖像進行分析。常用的分析方法包括彈性成像應(yīng)變率比值測定法和彈性評分法。彈性成像應(yīng)變率比值測定法：以紅色至藍(lán)色表示病灶區(qū)組織由軟到硬的程度。5分：病變區(qū)完全為藍(lán)色覆蓋，且病變周圍的組織也為藍(lán)色；4分：病變區(qū)完全為藍(lán)色覆蓋；3分：病變區(qū)以藍(lán)色為主，周邊見部分綠色；2分：病變區(qū)內(nèi)藍(lán)綠混雜，呈馬賽克狀；1分：病變區(qū)與周圍組織完全為綠色覆蓋。診斷標(biāo)準(zhǔn)以3～5分為高度惡性預(yù)測值［6］。彈性評分法：將甲狀腺病灶由軟到硬分為：0級：整個結(jié)節(jié)均有彈性，且結(jié)節(jié)變形顯著；Ⅰ級：結(jié)節(jié)大部分有彈性，且病灶部分變形；Ⅱ級：僅結(jié)節(jié)周邊有彈性，且病灶無變形；Ⅲ級：結(jié)節(jié)內(nèi)無彈性，且病灶區(qū)域無彈性；Ⅳ級：結(jié)節(jié)及周邊組織均無彈性，病灶及周邊組織均無明顯變形。臨床上以≤Ⅱ級診斷為良性病灶，≥Ⅲ級診斷為惡性病灶。

應(yīng)變彈性成像早在2005年已應(yīng)用于臨床上甲狀腺結(jié)節(jié)的評估，Lyshchik A等［7］利用應(yīng)變彈性成像對31名患者的52個甲狀腺結(jié)節(jié)進行研究，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，硬度指數(shù)值＞4是判斷惡性甲狀腺結(jié)節(jié)的最穩(wěn)定的獨立預(yù)測指標(biāo)，這一標(biāo)準(zhǔn)下，應(yīng)變彈性成像的診斷特異性和敏感性分別為96%和82%。Sun等［8］對31個關(guān)于應(yīng)變超聲彈性成像診斷甲狀腺結(jié)節(jié)效能的研究進行meta分析，結(jié)果發(fā)現(xiàn)4468名患者中5481個甲狀腺結(jié)節(jié)，彈性評分診斷惡性結(jié)節(jié)的總體敏感性和特異性分別為0.79（95%可信區(qū)間，0.77～0.81）和0.77（95%可信區(qū)間，0.76～0.79）；983名患者中1036個甲狀腺結(jié)節(jié)，惡性結(jié)節(jié)的應(yīng)變率比值測定法的總體診斷敏感性和特異性分別為0.85（95%可信區(qū)間，0.8～0.89）和0.80（95%可信區(qū)間，0.77～0.83）。應(yīng)變率比值測定法的診斷敏感性和特異性稍高于彈性評分，但差異無統(tǒng)計學(xué)意義［9-10］。因此，應(yīng)變彈性成像技術(shù)在鑒別良惡性結(jié)節(jié)方面具有很好的診斷效能，能夠減少不必要的針吸細(xì)胞活檢。

2 剪切波彈性成像

剪切波彈性成像技術(shù)利用探頭對組織施加聲輻射，使之發(fā)生微米級位移，從而產(chǎn)生低頻剪切波（～50HZ）。剪切波在不同組織中的傳播速度不同，由于組織的楊氏模量與剪切波速率（Shear wave velocity）相關(guān)，因此可以通過剪切波的速度計算得出組織楊氏模量值。剪切波速率比（Shear wave velocity ratio）是指病灶組織內(nèi)與周圍正常組織內(nèi)剪切波傳播速率的比值。

剪切波彈性成像技術(shù)對甲狀腺良惡性結(jié)節(jié)的鑒別診斷具有重要意義。其可以基于剪切波速度或剪切波速度比等參數(shù)，對甲狀腺結(jié)節(jié)進行診斷。Friedrich-Rust M等［11］對55名患者的60個甲狀腺結(jié)節(jié)進行研究，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，甲狀腺內(nèi)整體平均剪切波速率范圍為0.5～4.9m/s，甲狀腺正常組織內(nèi)、良性結(jié)節(jié)內(nèi)、惡性結(jié)節(jié)內(nèi)平均剪切波速率范圍分別為1.98m/s（1.2～3.63m/s）、2.02m/s（0.92～3.97m/s）、4.3m/s（2.40～4.50m/ s），剪切波彈性成像在鑒別診斷甲狀腺良惡性的特異性為91%～95%。Zhang YF等［12］研究結(jié)果顯示：當(dāng)剪切波速度的截止區(qū)間為2.55～2.87m/s，對應(yīng)的敏感性區(qū)間和特異性區(qū)間是65.9%～96.8%和66.7%～96.0%；當(dāng)剪切波速度比的截止區(qū)間為1.32～1.59，對應(yīng)的敏感性區(qū)間和特異性區(qū)間是91.9%～93.6%和 75.0%～81.7%，剪切波速度參數(shù)的觀察者自身和觀察者間相關(guān)系數(shù)分別為0.90和0.86。此外，也可以通過測量出的楊氏模量值來鑒別診斷甲狀腺良惡性。Sebag等［13］利用剪切波彈性成像對146個甲狀腺結(jié)節(jié)的楊氏模量值進行測量，結(jié)果發(fā)現(xiàn)當(dāng)楊氏模量最大值為65Kpa時，診斷靈敏度和特異度分比為85.2%和93.9%。

3 聲脈沖輻射力彈性成像

聲脈沖輻射力彈性成像利用探頭向感興趣區(qū)發(fā)射聲脈沖，使組織縱向上產(chǎn)生瞬時位移，橫向上產(chǎn)生剪切波，而位移的大小和剪切波速率與組織彈性呈現(xiàn)相關(guān)性，因此可以評價組織的彈性。聲脈沖輻射力彈性成像技術(shù)的彈性圖像是在二維成像圖的基礎(chǔ)上，經(jīng)過彩色編碼后形成。較軟組織呈黑色，較硬組織呈白色，這與剪切波彈性成像圖像的紅藍(lán)色不同。此外，聲脈沖輻射力彈性成像技術(shù)測量的剪切波速率，需要進一步計算才能得到相應(yīng)組織的楊氏模量，而剪切波彈性成像技術(shù)可以直接測量楊氏模量值。聲脈沖輻射力彈性成像分為虛擬觸診組織成像（VTI）技術(shù)和虛擬觸診組織量化（VTQ）技術(shù)。VTI技術(shù)通過感興趣區(qū)組織縱向位移大小，獲得反映組織硬度灰階圖，灰度越大，提示組織硬度越大，彈性越差；VTQ技術(shù)通過計算感興趣區(qū)組織橫向產(chǎn)生的剪切波速率，反映組織硬度，剪切波速率越高，提示組織越硬，彈性越差。Gu J等［14］研究發(fā)現(xiàn)，當(dāng)標(biāo)準(zhǔn)虛擬觸診組織量化值為2.555m/s時，其鑒別診斷甲狀腺良惡性結(jié)節(jié)的敏感性、特異性、陽性預(yù)測值、陰性預(yù)測值和診斷符合率分別為86.36%、93.42%、79.17%、95.95%和91.84%。其他類似研究結(jié)果同樣發(fā)現(xiàn)，聲脈沖輻射力彈性成像在鑒別診斷甲狀腺良惡性結(jié)節(jié)中的敏感性為71.6%～87.0%，特異性為83.4%～95.8%［15］。此外，Zhang YF等［12］對142例患者173個甲狀腺結(jié)節(jié)研究發(fā)現(xiàn)，傳統(tǒng)彈性成像技術(shù)鑒別診斷甲狀腺結(jié)節(jié)的敏感性、特異性、準(zhǔn)確性、陽性預(yù)測值和陰性預(yù)測值分別為65.9%、66.7%、66.5%、40.3%和85.1%，而VTQ技術(shù)鑒別診斷的敏感性、特異性、準(zhǔn)確性、陽性預(yù)測值和陰性預(yù)測值分別為63.6%～75%、82.2%～88.4%、80.3%～82.1%、58.9%～65.1%和87.7%～90.5%。VTQ技術(shù)的診斷效能優(yōu)于傳統(tǒng)彈性成像技術(shù)，包括應(yīng)變彈性成像技術(shù)和剪切波彈性成像技術(shù)，且VTQ技術(shù)對于＞20mm的甲狀腺結(jié)節(jié)的診斷價值最高，而在≤10mm甲狀腺結(jié)節(jié)診斷中的價值最低［16］。此外，VTQ技術(shù)也可以通過計算出的楊氏模量值來鑒別診斷甲狀腺結(jié)節(jié)。據(jù)相關(guān)研究報道，當(dāng)平均甲狀腺結(jié)節(jié)楊氏模量值的截止區(qū)間為34.5-65kPa時，其鑒別診斷出惡性結(jié)節(jié)的敏感性和特異性分別為76.9%～90.3%和64.1%～93.9%［17］。

4 存在不足

超聲彈性成像能夠無創(chuàng)提供組織硬度信息，彌補傳統(tǒng)超聲的不足，但同樣存在一些局限性：診斷結(jié)果易受操作者的經(jīng)驗和主觀判斷的影響；對于＞2cm的病灶，由于探頭加壓時受力不均，病灶周邊也缺少正常組織作對比，彈性成像效果較差；VTQ一般只能準(zhǔn)確測量出深度＜5.5cm的剪切波速率。易受病灶位置的影響，如對于靠近甲狀腺后被膜的結(jié)節(jié)，由于其前方甲狀腺及軟組織的作用緩沖，使之受壓后形變量減少，易誤診為惡性；頸動脈搏動和氣管呼吸運動也會影響成像及所測值；對于結(jié)節(jié)內(nèi)或周圍含有較多鈣化、出血機化及炎性纖維化時，會對病灶的彈性模量值產(chǎn)生影響，也可能造成誤診。

5 展望

綜上所述，超聲彈性成像技術(shù)已日趨成熟。應(yīng)變彈性成像聯(lián)合二維超聲有助于甲狀腺結(jié)節(jié)的鑒別診斷；剪切波彈性成像技術(shù)操作簡單，可重復(fù)性好，且可以通過測量結(jié)節(jié)的楊氏模量值，客觀的顯示結(jié)節(jié)內(nèi)部成分的硬度；聲脈沖輻射力彈性成像中的VTQ技術(shù)可以為結(jié)節(jié)的鑒別診斷提供定量診斷依據(jù)。這些技術(shù)的發(fā)展進一步拓展超聲診斷的空間，為甲狀腺疾病提供一個更為客觀的診斷方法，具有廣闊的臨床應(yīng)用前景。

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314000 武警浙江省總隊嘉興醫(yī)院特檢科