三維能量多普勒超聲診斷甲狀腺結(jié)節(jié)性質(zhì)的研究進展

劉 晨，史鐵梅，周 錚，牛 旺，張原溪

(中國醫(yī)科大學(xué)附屬盛京醫(yī)院超聲科，遼寧 沈陽 110004)

三維能量多普勒超聲診斷甲狀腺結(jié)節(jié)性質(zhì)的研究進展

劉 晨，史鐵梅*，周 錚，牛 旺，張原溪

(中國醫(yī)科大學(xué)附屬盛京醫(yī)院超聲科，遼寧 沈陽 110004)

甲狀腺結(jié)節(jié)為頸部常見疾病，超聲是鑒別甲狀腺結(jié)節(jié)性質(zhì)的常用方法。彩色多普勒超聲可反映甲狀腺結(jié)節(jié)內(nèi)部血管分布及血流情況，且三維超聲等新技術(shù)的發(fā)展也增加了鑒別診斷的準(zhǔn)確率。三維能量多普勒超聲(3D-PDUS)可反映結(jié)節(jié)內(nèi)部血流信息，比二維斷面血流顯示更加精確，并且可以定性、定量判斷結(jié)節(jié)內(nèi)部血流情況，為臨床判斷甲狀腺結(jié)節(jié)性質(zhì)提供新的參考依據(jù)。

甲狀腺結(jié)節(jié)；超聲檢查；成像，三維；能量多普勒；研究進展

甲狀腺結(jié)節(jié)是一種常見的頸部疾病，近年隨著醫(yī)療質(zhì)量的提高，有效增加甲狀腺結(jié)節(jié)診斷準(zhǔn)確率的問題也成為關(guān)注的焦點。隨著超聲新技術(shù)不斷發(fā)展，超聲診斷甲狀腺結(jié)節(jié)不僅依賴于傳統(tǒng)二維彩色多普勒超聲，三維超聲技術(shù)及其他超聲檢查新方法如超聲引導(dǎo)下細針穿刺、CEUS和超聲彈性成像等均可有效增加甲狀腺結(jié)節(jié)診斷的準(zhǔn)確率。三維能量多普勒超聲(three-dimension power Doppler ultrasound, 3D-PDUS)可定性、定量分析血流動力學(xué)信息，來提高鑒別診斷甲狀腺結(jié)節(jié)性質(zhì)的準(zhǔn)確率，為臨床判斷甲狀腺結(jié)節(jié)性質(zhì)提供新的參考依據(jù)。

1 超聲診斷甲狀腺結(jié)節(jié)的現(xiàn)狀

甲狀腺結(jié)節(jié)有良性及惡性兩種，良性病變包括結(jié)節(jié)性甲狀腺腫、甲狀腺腺瘤、囊性改變及炎性改變等；惡性病變多為乳頭狀癌，此外還有髓樣癌、濾泡癌以及未分化癌等。隨著超聲技術(shù)的發(fā)展，越來越多的甲狀腺結(jié)節(jié)可以被早期發(fā)現(xiàn)，但并不是所有發(fā)現(xiàn)的結(jié)節(jié)均需手術(shù)切除或活檢。有學(xué)者[1]報道，無惡性提示或者淋巴結(jié)未腫大至5 mm以上的結(jié)節(jié)僅需進行超聲隨訪，因此鑒別結(jié)節(jié)性質(zhì)對早期診斷與治療臨床意義顯著。超聲可為判斷甲狀腺結(jié)節(jié)的良惡性提供有效證據(jù)，雖然超聲并不能對其性質(zhì)進行確診，但是超聲作為一種無創(chuàng)性檢查，與CT相比，有更高的結(jié)節(jié)檢出率。王曉紅等[2]研究顯示，甲狀腺結(jié)節(jié)的超聲檢出率為85.8%，而CT為78.8%，且超聲具有價格低廉、無輻射、可重復(fù)等優(yōu)點，并可獲得關(guān)于甲狀腺結(jié)節(jié)的更加全面的信息[3]，因此超聲是甲狀腺結(jié)節(jié)篩查的重要手段。美國甲狀腺學(xué)會指南認(rèn)為超聲是甲狀腺結(jié)節(jié)首選篩查方法[4]，我國《甲狀腺癌診療指南》也建議進行常規(guī)超聲來鑒別結(jié)節(jié)性質(zhì)。

2 二維超聲鑒別甲狀腺結(jié)節(jié)性質(zhì)

多項研究[5-8]發(fā)現(xiàn)，結(jié)節(jié)大小與良惡性呈負(fù)相關(guān)，結(jié)節(jié)回聲低或極低、邊界不整、邊緣模糊、形狀不規(guī)則、聲暈不整厚薄不一、縱徑大于橫徑、實性并存在微鈣化、中心血流豐富等均提示結(jié)節(jié)為惡性，利用這些超聲表現(xiàn)所建立的甲狀腺影像報告和數(shù)據(jù)分析系統(tǒng)(Thyroid Imaging-Reporting And Data System, TI-RADS)分級[9-10]可使超聲結(jié)果更加規(guī)范，并且易于進行研究分析和同行間的交流。二維超聲下頸部淋巴結(jié)呈圓形、淋巴門消失、有微鈣化、周邊顯示血流及囊性改變時，提示結(jié)節(jié)惡性可能性大且存在淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移[11]。彩色多普勒超聲可以顯示結(jié)節(jié)內(nèi)血流分布情況，從而鑒別甲狀腺結(jié)節(jié)性質(zhì)。良性結(jié)節(jié)多為無血流或血流不豐富，外周環(huán)狀血流多見；惡性結(jié)節(jié)血流豐富，分布不均勻，走行紊亂紆曲。孫秀蓮等[12]研究顯示,良性結(jié)節(jié)血流多為Ⅰ級和Ⅱ級，而惡性結(jié)節(jié)血流多為Ⅲ級，且血流阻力指數(shù)(resistive index， RI)高，局部血流聚集。于春英等[13]研究顯示,彩色多普勒超聲可以發(fā)現(xiàn)臨床未觸及或核素掃描未發(fā)現(xiàn)的結(jié)節(jié)，其鑒別甲狀腺結(jié)節(jié)性質(zhì)的能力優(yōu)于CT。Palaniappan等[14]發(fā)現(xiàn)彩色多普勒超聲顯示惡性結(jié)節(jié)多呈現(xiàn)中心血流，良性結(jié)節(jié)多呈現(xiàn)外周血流；頻譜多普勒超聲搏動指數(shù)(pulsatility index， PI)>1.3與RI>0.73提示惡性。由于彩色多普勒超聲只能從斷面分析結(jié)節(jié)血流情況，且過多依賴于醫(yī)師經(jīng)驗判斷，雖然可以有效鑒別結(jié)節(jié)良惡性，但是主觀依賴性強，缺乏定量分析能力，故其診斷準(zhǔn)確率仍受到一定限制。

3 三維超聲診斷甲狀腺結(jié)節(jié)性質(zhì)

3.1 三維超聲技術(shù) 隨著1961年Baun首次提出三維超聲技術(shù)，以及現(xiàn)今數(shù)字技術(shù)的飛速發(fā)展，三維超聲技術(shù)與計算機后處理的結(jié)合已經(jīng)越來越多地應(yīng)用于臨床實踐工作中。三維超聲技術(shù)分為圖像采集、計算機重建及后期顯示3部分[15]。圖像采集目前有4種方式[16]：手動三維掃查、外接傳導(dǎo)裝置、自動三維機械容積探頭及三維電子相控陣探頭。三維重建利用計算機后處理將采集的圖像信息進行整合，包括對二維灰階圖像的整合以及對彩色多普勒血流信息的整合。三維超聲圖像的顯示有動態(tài)顯示、表面成像、透明成像等多種模式，尤其可以與能量多普勒聯(lián)合應(yīng)用，生成三維能量多普勒圖像并且在三維圖像上可以進行定量測定，如容量與體積[17]及一些血管相關(guān)參數(shù)包括血管指數(shù)(vascularization index， VI)、血流指數(shù)(flow index， FI)及血管血流指數(shù)(vascularization flow index， VFI)等[18]。

3.2 三維超聲的優(yōu)勢 三維超聲技術(shù)能夠立體觀察臟器的解剖結(jié)構(gòu)，直觀觀察病灶的立體形態(tài)，因此能夠提升對病變性質(zhì)判斷的精確性，并且對臟器病變的局部顯示比二維超聲更加精準(zhǔn)且可準(zhǔn)確測量臟器和病變的體積。韓露等[19]對三維超聲與二維超聲診斷57個甲狀腺結(jié)節(jié)(46例患者)的準(zhǔn)確率進行對比，發(fā)現(xiàn)三維超聲診斷甲狀腺結(jié)節(jié)準(zhǔn)確率為91.7%，而二維超聲僅為75.0%，分析原因可能是三維超聲從立體角度整體觀測病變，能從空間上了解病變內(nèi)部結(jié)構(gòu)及血運情況，尤其在形態(tài)學(xué)特點方面可對病變進行準(zhǔn)確判斷，直觀觀察病變的結(jié)構(gòu)特征及其與周邊組織在空間上的關(guān)系及血運上的關(guān)系。徐甫等[20]對三維超聲與細針穿刺診斷甲狀腺結(jié)節(jié)性質(zhì)的結(jié)果比較發(fā)現(xiàn)，三維超聲診斷敏感度為90%、特異度為86%、準(zhǔn)確率為94%，而細針穿刺結(jié)果的敏感度為92%、特異度為94%、準(zhǔn)確率為96%。三維超聲作為無創(chuàng)檢查，準(zhǔn)確率僅略低于穿刺活檢，且方便易行。

4 3D-PDUS診斷甲狀腺結(jié)節(jié)性質(zhì)

甲狀腺血流豐富，因此可通過觀察其血流灌注情況及分析其血流動力學(xué)情況判斷甲狀腺結(jié)節(jié)的良惡性，并建立客觀評價標(biāo)準(zhǔn)，避免醫(yī)師經(jīng)驗等主觀因素的干擾。

4.1 3D-PDUS定性判斷甲狀腺結(jié)節(jié)性質(zhì) 3D-PDUS可定性判斷甲狀腺結(jié)節(jié)性質(zhì)，3D-PDUS聯(lián)合計算機后處理技術(shù)，自動對病變內(nèi)血流信息進行分析，可對臟器血管進行三維重建，從而對血管的走行分布及形態(tài)有全面的了解、判斷病變與血管在空間上的聯(lián)系，對判斷疾病良惡性提供幫助。3D-PDUS通過對血液中紅細胞密度及其散射強度進行分析而成像，可探測到小血管和低速流動血流，且不產(chǎn)生混疊現(xiàn)象，可準(zhǔn)確顯示結(jié)節(jié)空間內(nèi)的血流，因此對顯示病灶血管分布情況的準(zhǔn)確率優(yōu)于二維超聲。3D-PDUS可立體顯示結(jié)節(jié)內(nèi)部及周邊血流走行情況：良性結(jié)節(jié)走行多呈球狀，形似毛線團，或呈現(xiàn)規(guī)則的向周邊發(fā)散的細枝狀分布；惡性結(jié)節(jié)血流多為偏心分布，分布紊亂紆曲，多為樹枝樣或者麻花樣。江泉等[21]對62例甲狀腺結(jié)節(jié)的研究顯示，不同性質(zhì)甲狀腺結(jié)節(jié)的3D-PDUS表現(xiàn)明顯不同，良性結(jié)節(jié)血運散布均勻，大部分為周邊豐富，管徑細小；而惡性結(jié)節(jié)血運散布混亂無序，管徑常增寬。林錦蓉等[22]對117例甲狀腺結(jié)節(jié)患者進行分析，根據(jù)3D-PDUS的血流情況鑒別結(jié)節(jié)良惡性，其準(zhǔn)確率為95.35%。Riaz等[23]提出甲狀腺結(jié)節(jié)的這種血運分布情況是受血管內(nèi)皮細胞的影響，生長因子作用尤為明顯。

4.2 3D-PDUS定量判斷甲狀腺結(jié)節(jié)性質(zhì) 隨著后處理軟件功能的增加，除了定性分析外，3D-PDUS還能進行定量分析，后處理軟件可自動辨認(rèn)三維彩色體素,并且進一步進行加權(quán)計算，可以得出單位VI、FI、VFI值等血流相關(guān)信息。近年，3D-PDUS在甲狀腺，乳腺等淺表器官的應(yīng)用逐漸增多，自動后處理軟件也在不斷更新，為臨床診斷提供了新的依據(jù)。李文波等[24]對96個甲狀腺結(jié)節(jié)進行分析，顯示良性結(jié)節(jié)總體及周邊的VI、FI和VFI均大于惡性結(jié)節(jié)，其原因可能為良性結(jié)節(jié)血管分布規(guī)則，而惡性結(jié)節(jié)血管結(jié)構(gòu)被破壞，動靜脈瘺的存在使血管分布更加不均衡，而新生微血管難以被準(zhǔn)確探測。但馬振等[25]對74例甲狀腺結(jié)節(jié)患者進行研究發(fā)現(xiàn)，惡性結(jié)節(jié)VI、FI和VFI全部大于良性結(jié)節(jié)，且VI以1.168為閾值鑒別結(jié)節(jié)良惡性的準(zhǔn)確率為79.73%；FI以32.408為閾值鑒別結(jié)節(jié)良惡性的準(zhǔn)確率為70.27%；VFI以0.437為閾值鑒別結(jié)節(jié)良惡性的準(zhǔn)確率為77.03%；原因可能與良性的結(jié)節(jié)血管相對細小，惡性的結(jié)節(jié)血管管腔較大、聚集有關(guān)。魯玉婷等[26]利用3D-PDUS平均灰階值(mean gray，MG)聯(lián)合平均能量(mean power，MP)，綜合診斷甲狀腺結(jié)節(jié)，其敏感度為95.3%，特異度為69.0%，準(zhǔn)確率為82.4%。由于目前研究結(jié)論尚存分歧，故還應(yīng)進行大樣本研究以驗證VI、FI及VFI等血流參數(shù)鑒別甲狀腺結(jié)節(jié)性質(zhì)的意義。多項研究[25-26]顯示，單獨使用VI、FI及VFI等三維血管定量指標(biāo)鑒別甲狀腺結(jié)節(jié)性質(zhì)敏感度較高，但特異度有限，故需進一步研究將3D-DPUS與傳統(tǒng)二維超聲聯(lián)合應(yīng)用以提高診斷甲狀腺結(jié)節(jié)性質(zhì)的準(zhǔn)確率。Lee等[27]分析甲狀腺癌VI與其淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移的關(guān)系時發(fā)現(xiàn)，VI與結(jié)節(jié)微血管密度顯著相關(guān)，但其與淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移的相關(guān)性未得到確切證實。3D-PDUS兼具三維超聲和彩色多普勒超聲的優(yōu)勢，具有便利且可重復(fù)的優(yōu)點，其可存儲分析整個病變的信息，尤其能對病變空間內(nèi)血流信息進行定量分析，應(yīng)將三維超聲數(shù)據(jù)納入甲狀腺癌數(shù)據(jù)庫。

綜上所述，與其他影像技術(shù)相比，超聲判斷甲狀腺結(jié)節(jié)性質(zhì)具有動態(tài)性及可重復(fù)性等獨特優(yōu)勢。在二維超聲基礎(chǔ)上，三維超聲可以立體觀察、整體分析，并且通過3D-PDUS可以定量分析結(jié)節(jié)內(nèi)血流空間分布情況，避免二維斷面血流分析的主觀片面性，在判斷甲狀腺結(jié)節(jié)良惡性的準(zhǔn)確率方面遠優(yōu)于二維超聲，且兼具信息采集全面、客觀指標(biāo)可存儲、便于進行二次分析等優(yōu)勢；VI、FI及VFI等空間血流相關(guān)參數(shù)的應(yīng)用為判斷結(jié)節(jié)內(nèi)血流空間分布情況提供了客觀數(shù)據(jù)，對判斷甲狀腺結(jié)節(jié)性質(zhì)有較高敏感度，可以為臨床醫(yī)生診斷提供參考。

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Research progresses of three dimensional power Doppler ultrasound in diagnosis of thyroid nodules

LIUChen,SHITiemei*,ZHOUZheng,NIUWang,ZHANGYuanxi

(DepartmentofUltrasound,ShengjingHospitalofChinaMedialUniversity,Shenyang110004,China)

Thyroid nodule is a common diseases of neck， which property is usually identified by ultrasound examination. Color doppler ultrasonography can reflect the distribution of blood vessels and blood flow within the nodules. And with development of new technologies， three-dimensional ultrasound increase the accuracy of identification. Three-dimension power doppler ultrasound (3D-PDUS) can reflect blood flow information within the nodule space, which is more accurate than two-dimensional ultrasound and it can be used to evaluate the blood flow in nodules qualitatively and quantitatively, provide a new reference for clinical diagnosis of thyroid nodule.

Thyroid nodule; Ultrasonography; Imaging, three dimensional; Power Doppler; Research progresses

劉晨(1992—),男，遼寧錦州人，在讀碩士。研究方向：超聲診斷學(xué)。E-mail: 465155119@qq.com

史鐵梅，中國醫(yī)科大學(xué)附屬盛京醫(yī)院超聲科，110004。

E-mail： shitm@sj-hospital.org

2017-02-15

2017-04-13

R581; R445.1

A

1672-8475(2017)06-0382-04

10.13929/j.1672-8475.201702015