新型定量剪切波彈性成像診斷甲狀腺結(jié)節(jié)

高微微，李小龍，王 丹，劉博姬，伯小皖，徐輝雄

1. 同濟(jì)大學(xué)附屬第十人民醫(yī)院超聲醫(yī)學(xué)科，同濟(jì)大學(xué)醫(yī)學(xué)院超聲醫(yī)學(xué)研究所，上海200072 2. 上海市嘉定區(qū)中心醫(yī)院，上海201800

新型定量剪切波彈性成像診斷甲狀腺結(jié)節(jié)

高微微1,2，李小龍1，王 丹1，劉博姬1，伯小皖1，徐輝雄1

1. 同濟(jì)大學(xué)附屬第十人民醫(yī)院超聲醫(yī)學(xué)科，同濟(jì)大學(xué)醫(yī)學(xué)院超聲醫(yī)學(xué)研究所，上海200072 2. 上海市嘉定區(qū)中心醫(yī)院，上海201800

目的：探討一種新型剪切波彈性成像（SWE）技術(shù)對(duì)甲狀腺結(jié)節(jié)的鑒別診斷價(jià)值。方法：回顧性分析 2015年 1至 11 月同濟(jì)大學(xué)附屬第十人民醫(yī)院超聲醫(yī)學(xué)科經(jīng)手術(shù)病理證實(shí)的 162 例患者共 162 個(gè)甲狀腺結(jié)節(jié)的常規(guī)超聲及 SWE資料。結(jié)節(jié)根據(jù)其最大徑分為三個(gè)亞組：＜10 mm、10-20 mm、＞20 mm=三組。測(cè)量結(jié)節(jié)內(nèi)部剪切波速度（SWV），包括：最大值（SWV-max）、最小值（SWV-min）、平均值（SWV-mean）。結(jié)果：162個(gè)甲狀腺結(jié)節(jié)中，病理證實(shí)良性結(jié)節(jié)93個(gè)，惡性結(jié)節(jié)69個(gè)。所有亞組中，惡性結(jié)節(jié)的SWV-max、SWV-min、SWV-mean均高于良性組（P＜0.05）。根據(jù)受試者操作特征曲線下面積 AUC，SWV 測(cè)值中以SWV-mean的診斷效能相對(duì)最佳。各亞組的SWV-mean值診斷良惡性結(jié)節(jié)的截?cái)嘀?、敏感度、特異度、AUC分別為：1）＜10mm：2.70 m/s、65.4%、87.0%、0.773（95%CI：0.631,0.881）；2）10-20 mm：2.99 m/s、82.1%、70.0%、0.790（95%CI：0.675,0.879）；3）＞20mm：2.65m/s、78.6%、87.5%、0.855（95%CI：0716,0.943）。比較不同大小亞組的AUC，差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P均＞0.05）。結(jié)論：該SWE技術(shù)對(duì)于不同大小的甲狀腺結(jié)節(jié)均有較好的診斷效能。

診斷價(jià)值，剪切波彈性成像，甲狀腺結(jié)節(jié)，大小

甲狀腺癌是最常見的內(nèi)分泌惡性腫瘤，近年來其發(fā)病率在全球范圍內(nèi)快速增長，已成為全球關(guān)注的嚴(yán)重公共健康問題[1-3]。有研究表明，經(jīng)觸診檢查甲狀腺結(jié)節(jié)的發(fā)病率達(dá)5%，經(jīng)超聲檢查為35%，而經(jīng)尸檢可達(dá)65%[4]。盡管甲狀腺結(jié)節(jié)的發(fā)病率很高，但是其中惡性的甲狀腺癌僅占5%-15%[5]。術(shù)前對(duì)甲狀腺良惡性結(jié)節(jié)進(jìn)行鑒別，對(duì)選擇手術(shù)方式及避免不必要的手術(shù)尤為重要。目前，高頻超聲已經(jīng)廣泛應(yīng)用于臨床，醫(yī)師可以根據(jù)超聲圖像觀察結(jié)節(jié)的大小、數(shù)目、內(nèi)部回聲、形態(tài)、邊緣、血流、與被膜的關(guān)系及淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移情況，有效的對(duì)甲狀腺結(jié)節(jié)進(jìn)行分類及惡性風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估。但是它的鑒別能力受醫(yī)師的主觀因素影響較大，對(duì)于鑒別良惡性結(jié)節(jié)的標(biāo)準(zhǔn)有待統(tǒng)一[6,7]。近年來，一種新型的剪切波彈性成像技術(shù)，聲觸診組織成像與定量(shear wave elastography，SWE)技術(shù)已證實(shí)同時(shí)對(duì)結(jié)節(jié)進(jìn)行定性 和定量分析，具有較好的診斷價(jià)值。本研究旨在探討該SWE不同參數(shù)診斷在甲狀腺結(jié)節(jié)的應(yīng)用價(jià)值[8-9]。

1 資料與方法

1.1 研究對(duì)象

回顧性分析2015年1月至2015年11月經(jīng)該SWE檢查的162例共162個(gè)甲狀腺結(jié)節(jié)。男32例，女130例，年齡23～76歲，平均(50.8 ± 10.6)歲。結(jié)節(jié)入選標(biāo)準(zhǔn)：(1)實(shí)性或以實(shí)性為主的結(jié)節(jié)(囊性成分＜25%)；(2)直徑≥5 mm。(3)所有病例均經(jīng)手術(shù)病理證實(shí)。排除標(biāo)準(zhǔn)：(1)純囊性結(jié)節(jié)；(2)之前做過手術(shù)或有過其他治療。結(jié)節(jié)最 大徑5.0～58.0 mm，平均(17.3±10.6) mm。其中良性結(jié)節(jié)平均直徑(18.4±11.3) mm，惡性結(jié)節(jié)平均直徑(15.8±9.5) mm(P＝0.119)。結(jié)節(jié)位于甲狀腺左葉67個(gè)、右葉82 個(gè)、峽部13個(gè)。對(duì)于多結(jié)節(jié)患者僅選取一個(gè)最大結(jié)節(jié)或最可疑結(jié)節(jié)。依據(jù)結(jié)節(jié)的最大徑，將所有結(jié)節(jié)分為＜10 mm、10-20 mm及＞20 mm三個(gè)亞組。(見表1)

表1 患者及甲狀腺結(jié)節(jié)的基本資料

1.2 儀器與操作方法

1.2.1 儀器

常規(guī)超聲檢查及SWE檢查均采用德國西門子ACUSON S3000 超聲成像儀，配有SWE超聲彈性成像技術(shù)。探頭頻率4～9 MHz。

1.2.2 操作方法

患者取舒適仰臥位，頭部稍后仰，先行常規(guī)超聲及彩色多普勒超聲檢查，常規(guī)行縱、橫切面掃查，觀察并記錄甲狀腺結(jié)節(jié)的部位、大小、形態(tài)、邊界、內(nèi)部回聲及血流狀況。常規(guī)超聲確認(rèn)目標(biāo)結(jié)節(jié)后，選取結(jié)節(jié)的最大長軸切面，確認(rèn)圖像清晰，囑患者屏住 呼吸并進(jìn)行圖像采集。隨后依次顯示SWE的剪切波質(zhì)量模式 圖和速度模式圖，在質(zhì)量模式下可清晰顯示以彩色編碼的剪切波彈 性成像質(zhì)量分布圖，質(zhì)量由高到低顏色分別為：綠色→黃色→紅 色。然后切換至速度模式，在速度模式下可顯示以彩色編碼的SWV二維分布圖，SWV值由高至低分別表示為紅色→黃色→ 綠色→藍(lán)色。在速度模式中，將感興趣區(qū)(region of interest， ROI)置于目標(biāo)結(jié)節(jié)內(nèi)剪切波彈性成像質(zhì)量高的區(qū)域，同時(shí)盡量避開結(jié)節(jié)中的鈣化和囊性部分。通常結(jié)節(jié)內(nèi)選擇5～8個(gè)ROI(包括速度最高和最低的區(qū)域各1個(gè)，其余隨機(jī)放置)，ROI固定為2 mm×2 mm(見圖1、2)。記錄SWV最大值、最小 值、平均值，單位為m/ s。

1.3 統(tǒng)計(jì)學(xué)方法

本研究采用 SPSS 22. 0 統(tǒng)計(jì)學(xué)軟件進(jìn)行分析，符 合正態(tài)分布的計(jì)量資料以表示，兩組間比較采用獨(dú) 立樣本t檢驗(yàn)；計(jì)數(shù)資料的分析采用χ2檢驗(yàn)；診斷方法之間靈敏度、特異度、正確率的比較采用 McNemar檢驗(yàn)；繪制受試者工作特征(ROC)曲線確定SWV最佳診斷界值，采用Z檢驗(yàn)比較不同大小亞組及各SWV之間ROC曲線下面積(AUC)。P＜0.05認(rèn)為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

圖1 甲狀腺乳頭狀癌

圖2 結(jié)節(jié)性甲狀腺腫

2 結(jié) 果

2.1 手術(shù)病理結(jié)果

本研究共162個(gè)結(jié)節(jié)經(jīng)過手術(shù)病理證實(shí)，其中良性結(jié)節(jié)93個(gè)、惡性結(jié)節(jié)69個(gè)。具體病理分型為：(1)良性結(jié)節(jié)：結(jié)節(jié)性甲狀腺腫45個(gè)(27.8%)、慢性彌漫性淋巴細(xì)胞性甲狀腺炎47個(gè)(29.0%)、甲狀腺濾泡性腺瘤1個(gè)(0.6%)；(2)惡性結(jié)節(jié)：甲狀腺乳頭狀癌68個(gè)(42.0 %)、甲狀腺髓樣癌1個(gè)(0.6%)。

2.2 不同大小亞組的良惡性結(jié)節(jié)的SWV-max、SWV-min、SWV-mean測(cè)量結(jié)果

各不同大小亞組下，甲狀腺惡結(jié)節(jié)的SWV值(SWV-max、SWV-min、SWV-mean)均高于良性結(jié)節(jié)，差異均具 有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義，P＜0.05。(見表2、圖1及圖2)。

2.3 不同大小亞組的甲狀腺結(jié)節(jié)的 ROC 曲線分析(表3)：

2.3.1 各大小亞組組內(nèi)ROC 曲線分析：

(1)＜10mm組：甲狀腺結(jié)節(jié)中SWV-max、SWV-min、SWV-mean的曲線下面積AUC分別是0.742(95%CI：0.597,0.856)、0.773(95%CI：0.631，0.881)、0.773(95%CI：0.631,0.881)，以結(jié)節(jié)內(nèi)SWV-mean的診斷效能相對(duì)最佳，其診斷截?cái)嘀禐?.70 m/s。SWV-mean的敏感度、特異度及Youden指數(shù)分別為65.4%、87.0%和0.523。

(2)10-20mm組：甲狀腺結(jié)節(jié)中SWV-max、SWV-min、SWV-mean的曲線下面積AUC分別是0.773(95%CI：0.655，0.864)、0.773(95%CI：0.656 ,0.865)、0.790(95%CI：0.675，0.879)，以結(jié)節(jié)內(nèi)SWV-mean的診斷效能相對(duì)最佳，其診 斷截?cái)嘀禐?.99 m/s。SWV-mean的敏感度、特異度及Youden指數(shù)分別為82.1%、70.0%和0.521。

(3)＞20mm組：甲狀腺結(jié)節(jié)中SWV-max、SWV-min、SWV-mean的曲線下面積AUC分別是0.856(95%CI：0.717，0.943)、0.801(95%CI：0.654，0.906)、0.855(95%CI：0.716，0.943)，以結(jié)節(jié)內(nèi)SWV-mean的診斷截?cái)嘀?.65 m/s，獲取其敏感度、特異度及Youden指數(shù)分別為78.6%、87.5%和0.661。

2.3.1 各大小亞組組間ROC 曲線分析：

比較各亞組比較＜10mm組與10-20mm組的SWV-mean的AUC差異，Z=0.192，P=0.848；比較＜10mm 組與＞20mm組的SWV-mean的AUC差異，Z=0.859，P=0.371；比較10-20mm組與＞20mm組的SWV-mean的AUC差異，Z=0.772，P=0.440。

表2 甲狀腺良惡性結(jié)節(jié)的 各SWV 值比較（m/s, x±s）

表3 甲狀腺結(jié)節(jié)的各 SWV 值的 ROC 曲線

3 討 論

隨著甲狀腺結(jié)節(jié)的發(fā)病率不斷增高，如何準(zhǔn)確快速地做出相應(yīng)的診斷成為臨床醫(yī)師一個(gè)極其重要的關(guān)鍵問題。傳統(tǒng)超聲以其無創(chuàng)性、簡便性、費(fèi)用低等因素已經(jīng)廣泛應(yīng)用于臨床。惡性甲狀腺結(jié)節(jié)的普通超聲聲像圖包括：實(shí)性低回聲，微鈣化，邊緣不規(guī)則，縱橫比＞1，頸部淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移等[7]。但是任何單獨(dú)的惡性超聲特征鑒別甲狀腺良惡性結(jié)節(jié)的靈敏度和特異度差異很大[10]。一般情況下，結(jié)節(jié)的硬度常常反應(yīng)病變的性質(zhì)，良性病變外觀多呈膨脹性生長，組織結(jié)構(gòu)疏松，細(xì)胞鏈接不緊密，硬度小。惡性腫瘤多由較硬的纖維組織構(gòu)成，間質(zhì)細(xì)胞玻璃樣變性所致其組織硬度較大。而彈性成像技術(shù)則根據(jù)這種生物學(xué)特性，進(jìn)而鑒別診斷結(jié)節(jié)的性質(zhì)。傳統(tǒng)ARFI技術(shù)包含聲觸診組織成像(virtual touch imaging，VTI)和聲觸診組織定量技術(shù)(virtual touch tissue quantification，VTQ)。前者使組織產(chǎn)生縱向壓縮及橫向振動(dòng)，以縱向位移為基礎(chǔ)進(jìn)行應(yīng)變式彈性成像稱為VTI，可直觀反映組織彈性，以黑、白表示組織相對(duì)硬度；后者橫向振動(dòng)利用剪切波相鄰波峰時(shí)間差及波長計(jì)算SWV稱為VTQ，可定量反映組織彈性，SWV值越高反映組織硬度越硬[11,12]。由此發(fā)展的一種新的SWE剪切波彈性成像技術(shù)，可對(duì)病變同時(shí)進(jìn)行定性和定量分析。它有效的避免了傳統(tǒng)VTQ只能進(jìn)行單點(diǎn)的測(cè)量，不能直觀反映病 變整體硬度情況的缺陷[9]。

該SWE技術(shù)可通過其彩色硬度圖直觀顯示結(jié)節(jié)內(nèi)部不同硬度的區(qū)域，測(cè)量范圍更寬(0.5～10.0 m/s)，可以同時(shí)測(cè)量多組SWV數(shù)據(jù)，更能準(zhǔn)確反映病變內(nèi)的硬度情況[13]。此外該SWE技術(shù)還提供了剪切波質(zhì)量模式，給予剪切波圖像質(zhì)量保證，更為精確、全面的反映結(jié)節(jié)內(nèi)實(shí)際情況。本研究中獲取所有甲狀腺惡性結(jié)節(jié)內(nèi)SWV-max、SWV-min、SWV-mean均明顯高于良性結(jié)節(jié)。通過ROC曲線下面積發(fā)現(xiàn)以結(jié)節(jié)內(nèi)部SWV-mean的診斷效能最佳，以其截?cái)嘀禐?.70 m/s，獲取SWV-mean的靈敏度、特異度及Youden指數(shù)分別為66.7%、84.1%和0.507。

甲狀腺微小癌 (thyroid microcarcinoma，TMC)是指腫瘤最大直徑≤1 cm的甲狀腺癌，其形態(tài)學(xué)往往未發(fā)生明顯改變，對(duì)于普通超聲診斷較為困難。有研究證實(shí)超聲實(shí)時(shí)彈性成像對(duì)甲狀腺小結(jié)節(jié)有較高 的診斷價(jià)值,其診斷小結(jié)節(jié)的敏感性、特異性及準(zhǔn)確率可以達(dá)到94%、86%、91%[14,15]。另外，周等的一篇研究也提到利用SWE技術(shù)診斷甲狀腺結(jié)節(jié)，發(fā)現(xiàn)10mm以上的結(jié)節(jié)的診斷效能優(yōu)于10 mm以下的結(jié)節(jié)[16]。然而本研究中比較了SWV–mean值在三個(gè)不同大小亞組的AUC的差異，發(fā)現(xiàn)差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)差異。對(duì)于甲狀腺微小癌，AUC值為0.773，靈敏性及特異性可達(dá)65.4%、87.0%。

本文尚存在一定局限性：首先,可能存在選擇性偏差,因?yàn)槲覀冎患{入最可疑的或最大的結(jié)節(jié)，其他甲狀腺結(jié)節(jié)為惡性腫瘤不能完全排除。其次，本研究是一個(gè)單一的小樣本研究。因此，未來需要建立一個(gè)大樣本的多中心研究。

因此，該新型SWE技術(shù)在甲狀腺結(jié)節(jié)的良惡性鑒別診斷方 面具有良好的應(yīng)用價(jià)值。

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Diagnostic value of a new shear wave elastography for thyroid nodules

Gao Weiwei1,2, Li Xiaolong1, Wang Dan1,Liu Boji1, Bo Xiaowan1, Xu Huixiong1
(1. Department of Medical Ultrasound, Shanghai Tenth People’s Hospital,Shanghai 200072, China;Ultrasound Research and Education Institute, Tongji University School of Medicine, Shanghai 200072, China; 2. Department of Medical Ultrasound, Shanghai Jiading Center Hospital, 201800, China)

XU Huixiong E-mail: xuhuixiong@126.com

Objective:The study was to explore diagnostic value of a new shear wave elastography (SWE) in distinguishing benign from malignant thyroid nodules.Methods:From Jan to Nov 2015, the imaging data of 162 thyroid nodules in 162 patients proven by pathology on conventional ultrasound and SWE were retrospectively analyzed. The nodules were categorized into three groups according to size (group 1, ＜10 mm; group 2, 10-20 mm; and group 3, ＞20 mm), and their mean, min, and max shear wave velocities (SWVS) were measured. Receiver-operating characteristic curves (ROC) were constructed to determine the optimum cutoffvalues, calculate the area under curve (AUC), the sensitivity, speci ficity.Results:There were 93 benign thyroid nodules and 69 malignant thyroid nodules among 162 patients. For all groups, the mean, min, and max SWV of malignant nodules were signi ficantly higher than those of benign nodules (P＜0.05). According AUC, the diagnostic performance of SWV-mean was relatively superior.The cut-offvalue, sensitivity, speci ficity and AUC of SWV-mean regard different groups were as follows: 1)＜10mm：2.70 m/s、65.4%、87.0%、0.773 (95%CI：0.631,0.881); 2)10-20 mm：2.99 m/s、82.1%、70.0%、0.790 (95%CI：0.675, 0.879）; 3)＞20 mm：2.65 m/s、78.6%、87.5%、0.855（95%CI：0716,0.943）. The cut-off values of SWV-mean were not significantly different among the three groups (all P＞0.05).Conclusion:The SWE technique is a promising method in differential diagnosis for thyroid nodules.

Diagnostic value; Shear wave elastography; thyroid nodules; sizes

R445.1

A

1008-617X(2017)04-0279-06

2017-04-17

2017-05-12)

徐輝雄 E-mail：xuhuixiong@126.com