彈性成像在篩查甲狀腺乳頭狀癌頸淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移中的研究進(jìn)展

張志斌，趙 欣

(天津市第一中心醫(yī)院普通外科，天津300192)

甲狀腺乳頭狀癌(papillary thyroid carcinoma，PTC)是甲狀腺最常見(jiàn)的惡性腫瘤，約50%的患者診斷時(shí)有淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移，對(duì)于頸淋巴結(jié)是否存在轉(zhuǎn)移的判斷在選擇是否行淋巴結(jié)清掃中具有重要意義[1-2]。懷疑甲狀腺癌時(shí)，超聲檢查對(duì)頸部淋巴結(jié)診斷率因個(gè)體差異而波動(dòng)較大，靈敏度為20%～93%，特異度為70%～100%，準(zhǔn)確度為55%～90%[3]。超聲發(fā)現(xiàn)異常淋巴結(jié)后可采用細(xì)針抽吸活檢來(lái)證實(shí)，確診轉(zhuǎn)移時(shí)，建議在甲狀腺切除術(shù)的同時(shí)對(duì)患者進(jìn)行中央淋巴結(jié)清掃和側(cè)區(qū)淋巴結(jié)清掃[4]。此外，對(duì)淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移的診斷也可作為早期手術(shù)后局部復(fù)發(fā)的重要預(yù)后指標(biāo)[5]。大約30%的PTC患者可能在原發(fā)性疾病切除后復(fù)發(fā)[6]。復(fù)發(fā)最常見(jiàn)于頸部淋巴結(jié)，因此甲狀腺切除術(shù)后6～15個(gè)月需要進(jìn)行頸部超聲監(jiān)測(cè)和血清甲狀腺素水平測(cè)定[4]。在評(píng)估疾病復(fù)發(fā)方面，超聲的靈敏度為90%，特異度為79%，準(zhǔn)確度為87.9%[7]。PTC淋巴擴(kuò)散的傾向性及其對(duì)疾病治療的影響突出了甲狀腺切除前后對(duì)頸部淋巴結(jié)準(zhǔn)確評(píng)估的必要性。彈性成像目前已被廣泛應(yīng)用于甲狀腺結(jié)節(jié)的術(shù)前良惡性評(píng)估，但在PTC頸部淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移的術(shù)前評(píng)估及術(shù)后復(fù)發(fā)監(jiān)測(cè)方面報(bào)道尚少?，F(xiàn)就不同彈性成像技術(shù)在頸淋巴結(jié)評(píng)估方面的研究進(jìn)展進(jìn)行綜述。

1 彈性成像在篩查PTC頸淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移中的可行性

雖然不同的研究在使用技術(shù)、數(shù)據(jù)收集方法和原發(fā)性惡性腫瘤的類型上有很大差異，但即使使用不同形式的彈性成像來(lái)測(cè)量惡性結(jié)節(jié)也顯示出明顯的硬度和異質(zhì)性。

研究表明[7]，彈性成像的診斷價(jià)值至少與B超在甲狀腺癌的診斷價(jià)值方面相當(dāng)，即使在某些方面優(yōu)于B超。如果直接比較，該技術(shù)可能比B超具有更高的特異性和更低的敏感性。更重要的是，當(dāng)與B超結(jié)合使用時(shí)，彈性成像可能會(huì)增加受試者工作特征曲線下面積。此外，盡管所有惡性組織通常比良性組織硬度更大，但特定類型的組織可能還會(huì)產(chǎn)生不同程度的彈性。一項(xiàng)研究證明，即使僅限于甲狀腺惡性腫瘤的橫波彈性成像(shear wave elastography,SWE)測(cè)量也顯示了基于組織病理學(xué)特性的僵硬度差異[8]。這突出了在特定患者群體中進(jìn)行前瞻性研究以制訂明確彈性成像標(biāo)準(zhǔn)的必要性?？刂圃l(fā)性惡性腫瘤的變異或根據(jù)組織學(xué)類型分類可能有助于實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)。

PTC頸淋巴結(jié)浸潤(rùn)轉(zhuǎn)移和復(fù)發(fā)的可能性很大，因此，PTC可能是制訂彈性成像診斷標(biāo)準(zhǔn)的一個(gè)很好的模型。研究表明，彈性成像可以靠地檢測(cè)轉(zhuǎn)移，預(yù)測(cè)結(jié)外擴(kuò)散等預(yù)后因素，并與B超聯(lián)合提高準(zhǔn)確性[9]。許多PTC的淋巴結(jié)往往會(huì)發(fā)生囊性退化，而任何存在于淋巴結(jié)中的液體成分都不能通過(guò)彈性成像來(lái)識(shí)別。B超檢測(cè)囊性改變的敏感性很低,為20%,彈性成像能可靠地檢測(cè)到囊性改變，而囊性改變可能是細(xì)針穿刺中出現(xiàn)假陰性和假陽(yáng)性的原因[10]。此外，囊性壞死已被發(fā)現(xiàn)可預(yù)測(cè)Braf v600 E的突變、疾病的早晚和降低的存活率[11-13]。因此，彈性成像顯示的囊性改變可作為判斷惡性腫瘤的獨(dú)立預(yù)后和診斷標(biāo)準(zhǔn)，然而，小于超聲所能顯示的囊性液體聚集是否可通過(guò)彈性成像上的橫波速度值來(lái)檢測(cè)仍有待確定。

目前，B超的篩選可能受益于更明確的數(shù)字標(biāo)準(zhǔn)，因?yàn)樗艽蟪潭壬弦蕾囉谛螒B(tài)學(xué)上的發(fā)現(xiàn)，特別是形態(tài)學(xué)異常的類型。大小標(biāo)準(zhǔn)可能難以量化，因?yàn)榱馨徒Y(jié)的大小可能因個(gè)體差異而不同[14]。鈣化和囊性壞死的超聲表現(xiàn)是特異的(100%)，但對(duì)這些特征的靈敏度分別為50%和20%左右[3]。在轉(zhuǎn)移淋巴結(jié)中最常見(jiàn)的是淋巴門消失，在某些情況下如果將其納入標(biāo)準(zhǔn)就會(huì)降低總體的準(zhǔn)確性[2]。

彈性成像所獲得的可量化數(shù)據(jù)可作為疾病的一個(gè)特定節(jié)點(diǎn)，具體數(shù)值可能會(huì)隨著時(shí)間的推移而變化，以便在PTC患者手術(shù)切除后的密切隨訪期間早期發(fā)現(xiàn)組織硬度的變化。超聲診斷復(fù)發(fā)的準(zhǔn)確性可能低于對(duì)轉(zhuǎn)移性擴(kuò)散的診斷，因此在這一階段的患者管理中應(yīng)用彈性成像技術(shù)可能獲益更大[15]。

如上所述，由于B超聲檢查需要組織結(jié)構(gòu)變化后才能發(fā)現(xiàn)，而彈性成像在細(xì)胞組成成分變化后就可以檢測(cè)到，所以彈性成像可以先于超聲發(fā)現(xiàn)存在的異常。因此，在PTC患者中使用彈性成像結(jié)合超聲篩查既具有成本效益，又具有時(shí)間效益，可以提高整體準(zhǔn)確性。Saadi等[7]認(rèn)為彈性成像在評(píng)估惡性腫瘤淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移中可能存在缺陷，認(rèn)為鈣化、壞死或囊性改變會(huì)干擾彈性成像結(jié)果；然而，這些改變對(duì)于PTC患者出現(xiàn)頸部轉(zhuǎn)移性淋巴結(jié)的判斷則具有高度特異性。頸部彈性成像的其他一些問(wèn)題包括頸部的彎曲和移動(dòng)性，病變組織中典型受試區(qū)域的選擇以及頸動(dòng)脈脈沖的干擾[16-19]。目前處理這些問(wèn)題的方法包括用探頭對(duì)頸部施加最小壓力，測(cè)量病變組織中的最大彈性值以及將探頭縱向定位到頸動(dòng)脈平面。

2 彈性成像在篩查PTC頸淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移中的研究

2.1準(zhǔn)靜態(tài)彈性成像 1991年，Ophir等[16]提出了彈性成像技術(shù)，它的基本原理是當(dāng)組織受壓時(shí)組織因軟硬不同而產(chǎn)生不同的變形，不同形變產(chǎn)生不同的回聲信息，最終將相應(yīng)位移變化情況以彩色編碼表示出來(lái)。這項(xiàng)技術(shù)最初要求操作者將傳感器插入被檢查的組織，稱為準(zhǔn)靜態(tài)成像。Lyshchik等[20]進(jìn)行了一項(xiàng)前瞻性研究，納入標(biāo)準(zhǔn)是術(shù)前懷疑甲狀腺癌(74%為PTC)或下咽癌。采用聲納電子掃描儀進(jìn)行彈性成像和超聲圖像檢查，手術(shù)切除后組織病理學(xué)檢查確診。研究中采用淋巴結(jié)應(yīng)變指數(shù)或肌肉與淋巴結(jié)的應(yīng)變率比值發(fā)現(xiàn)應(yīng)變指數(shù)為1.5時(shí)，診斷的靈敏度、特異度、準(zhǔn)確度分別為85%、92%和98%。丁杰等[21]研究表明，頸部良惡性腫大淋巴結(jié)病灶的應(yīng)變率比值分別為(1.33±2.99)和(2.43±1.57)，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

Alam等[22]建立了一個(gè)與彈性成像模式相關(guān)聯(lián)的評(píng)分系統(tǒng)，在頸部腫大淋巴結(jié)為反應(yīng)性增生還是轉(zhuǎn)移方面將彈性成像與B超進(jìn)行比較，B超的靈敏度、特異度、準(zhǔn)確度分別為98%、59%和84%，而彈性成像分別為83%、100%和89%。研究還發(fā)現(xiàn)，當(dāng)這兩種方法同時(shí)使用時(shí)總的診斷準(zhǔn)確度為93%，優(yōu)于單獨(dú)使用任何一種方法。淋巴結(jié)由組織病理學(xué)確診，轉(zhuǎn)移淋巴結(jié)包括多種惡性腫瘤，如鱗狀細(xì)胞、甲狀腺和乳腺癌等[22]。準(zhǔn)靜態(tài)彈性成像是一種無(wú)創(chuàng)的成像技術(shù)，技術(shù)上比較容易實(shí)現(xiàn)，且成像的實(shí)時(shí)性較好。

2.2聲脈沖輻射力成像(acoustic radiation force impulse imaging,ARFI)彈性成像 準(zhǔn)靜態(tài)彈性成像技術(shù)的不可控因素是超聲醫(yī)師檢查時(shí)施加的壓力程度不同。ARFI是在準(zhǔn)靜態(tài)彈性成像技術(shù)基礎(chǔ)上建立的一項(xiàng)新的成像技術(shù)，該技術(shù)可以通過(guò)聚焦聲束產(chǎn)生的聲壓推動(dòng)組織發(fā)生微位移，實(shí)現(xiàn)對(duì)組織彈性的無(wú)創(chuàng)檢測(cè)及評(píng)估，從而對(duì)頸淋巴結(jié)的良惡性做出鑒別[23]。普通超聲檢查對(duì)頸部淋巴結(jié)良惡性的判斷主要依據(jù)淋巴結(jié)包膜是否完整、邊界是否清楚、縱橫比是否大于1、是否存在鈣化及血流是否豐富。但淋巴結(jié)的病理結(jié)構(gòu)不盡相同，所以仍有一部分很難做出鑒別。研究表明[24]，組織的硬度是區(qū)分病變良惡性的重要指標(biāo)之一，而淋巴結(jié)的病理結(jié)構(gòu)與組織的硬度密切相關(guān)。聲輻射力正是通過(guò)施力于組織內(nèi)部而反映出組織硬度方面的信息。常規(guī)超聲則不具備該項(xiàng)技術(shù)，無(wú)法準(zhǔn)確地顯示出淋巴結(jié)硬度方面的信息。總的來(lái)說(shuō)，偏硬的病灶多為惡性，偏軟的病灶多為良性。

ARFI包括聲觸診組織定性成像(virtual touch tissue imaging,VTI)和聲觸診組織定量成像 (virtual touch tissue quantification,VTQ)技術(shù)。VTI技術(shù)利用灰階進(jìn)行編碼,從而可以直觀地反映受測(cè)組織的彈性，灰度增大，圖像變暗，組織越硬,彈性就越差；反之，灰度降低，圖像越亮，組織越軟[25]。研究發(fā)現(xiàn)，93.6%的惡性結(jié)節(jié)在彈性圖上較周圍組織暗，而在良性結(jié)節(jié)中只有28.4%的良性結(jié)節(jié)是這種表現(xiàn)[17]。王尚和陳文衛(wèi)[26]研究發(fā)現(xiàn)，惡性淋巴結(jié)VTI面積比明顯大于良性淋巴結(jié)，從而說(shuō)明惡性淋巴結(jié)在彈性圖像上的范圍明顯大于二維圖像，而良性病灶兩者比較接近，可能與良、惡病灶的生物學(xué)行為和生長(zhǎng)方式不同有關(guān)。良性淋巴結(jié)在生長(zhǎng)過(guò)程中僅表現(xiàn)為體積的增大，而惡性淋巴結(jié)在生長(zhǎng)過(guò)程中除體積增大的表現(xiàn)外，更重要的表現(xiàn)為結(jié)構(gòu)重組。這種不同的生物學(xué)行為表現(xiàn)可能導(dǎo)致良惡性病灶在彈性圖像上的表現(xiàn)不同。

ARFI的VTQ技術(shù)原理是通過(guò)計(jì)算組織震動(dòng)過(guò)程中穿過(guò)受試區(qū)域的橫向剪切波速度，定量評(píng)價(jià)組織彈性，組織越硬，橫波傳播速度越快，相反，組織越軟，橫波傳播速度越慢。ARFI誘導(dǎo)的橫波速度可用于區(qū)分反應(yīng)性淋巴結(jié)和惡性淋巴結(jié)。反應(yīng)性淋巴結(jié)的橫波速度顯著低于惡性淋巴結(jié)[18]。劉麗娟等[24]研究發(fā)現(xiàn)，與良性淋巴結(jié)相比，惡性淋巴結(jié)的VTQ值差異也有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。另有報(bào)道指出，在40%確診為惡性疾病的患者中，由于組織的壞死或液化，機(jī)器無(wú)法記錄橫波速度，應(yīng)用彈性成像技術(shù)發(fā)現(xiàn)淋巴結(jié)內(nèi)出現(xiàn)不可測(cè)的橫波速度的淋巴結(jié)均存在轉(zhuǎn)移，故可能會(huì)出現(xiàn)假陰性的結(jié)果[23]。

不同于準(zhǔn)靜態(tài)彈性成像和VTI半定量或定性評(píng)價(jià)組織硬度的技術(shù)，VTQ 技術(shù)最大的優(yōu)點(diǎn)是通過(guò)定量數(shù)值評(píng)價(jià)組織的硬度，而且無(wú)需施加外力，從而減少主觀的影響及客觀的干擾，使結(jié)果更加客觀、可信。

2.3剪切波超聲彈性成像 組織的變形可通過(guò)超聲圖像觀察，并可記錄應(yīng)變減小的區(qū)域，形成彈性圖。此外，雖然變形能力可以作為組織僵硬的定性指標(biāo)，但橫波速度的測(cè)量，即組織波垂直于脈沖傳播的速度，可以提供具有更高臨床價(jià)值的定量測(cè)量[27]。新的ARFI模型可以用來(lái)測(cè)量橫波速度，它與組織彈性成反比，可提供一種數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)收集的方法[28]。超聲速剪切成像或SWE技術(shù)將超聲束技術(shù)與超快超聲成像技術(shù)相結(jié)合，生成實(shí)時(shí)定量組織圖。Bhatia等[29]發(fā)現(xiàn)，使用實(shí)時(shí)SWE，惡性頸淋巴結(jié)的硬度明顯高于良性淋巴結(jié),診斷臨界值為30.2時(shí)，準(zhǔn)確度最高，為61.8%，靈敏度為41.9%，特異度為100%。研究還發(fā)現(xiàn)，即使淋巴結(jié)在超聲下表現(xiàn)是相似的，但惡性淋巴結(jié)的彈性也可能不一致。

囊性結(jié)節(jié)由于橫波不能穿過(guò)液體而無(wú)彈性信號(hào)，其中絕大部分為惡性腫瘤。如果超聲下淋巴結(jié)有以下特征之一則考慮為惡性：淋巴門消失、鈣化、囊性變或出現(xiàn)壞死區(qū)。多普勒超聲和彈性成像的多因素回歸分析差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義，但與轉(zhuǎn)移性淋巴結(jié)獨(dú)立相關(guān)[30]。這是一項(xiàng)針對(duì)接受美國(guó)B超評(píng)估的患者進(jìn)行的前瞻性研究，最終均通過(guò)細(xì)胞穿刺活檢證實(shí)結(jié)果。研究中SWE測(cè)量的受試部位均位于淋巴結(jié)最堅(jiān)硬的區(qū)域，以獲得最大剪切波彈性數(shù)據(jù)，轉(zhuǎn)移灶的剪切波彈性值顯著高于良性淋巴結(jié)，與傳統(tǒng)灰階超聲相比，其敏感性、特異性、準(zhǔn)確度均明顯增高。

Kim等[9]研究表明，頸部轉(zhuǎn)移性淋巴結(jié)的彈性平均值、最小值和最大值及與周圍肌肉的計(jì)算比率均顯著增高，其診斷的準(zhǔn)確率最高。普通B超的準(zhǔn)確度為78.57%，但使用SWE技術(shù)時(shí)，彈性平均值可顯著提高B超的診斷性能(受試者工作特征曲線下面積從0.738增加到0.811)。淋巴結(jié)外轉(zhuǎn)移時(shí)，SWE值顯著升高，并與每個(gè)淋巴結(jié)的陽(yáng)性淋巴結(jié)數(shù)相關(guān)，從而成為預(yù)測(cè)淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移的預(yù)后因素。

與其他超聲技術(shù)相比，SWE具有可重復(fù)性好、依賴性小、可以提供絕對(duì)定量數(shù)值等優(yōu)點(diǎn)。但同時(shí)存在操作過(guò)程中不能向探頭施壓、在薄層組織中測(cè)量失敗等缺點(diǎn)[31]。

3 結(jié) 語(yǔ)

PTC具有較高的頸淋巴結(jié)擴(kuò)散率和局部復(fù)發(fā)率，組織學(xué)特征性較強(qiáng)。彈性成像技術(shù)已被證明能可靠地檢測(cè)轉(zhuǎn)移性病變，對(duì)提高篩查、判斷預(yù)后和治療有一定的價(jià)值。目前，頸部淋巴結(jié)彈性成像需要對(duì)同一原發(fā)癌的患者進(jìn)行進(jìn)一步的前瞻性研究，最好是有向頸部淋巴結(jié)擴(kuò)散傾向的腫瘤，如PTC。該技術(shù)的成功與否取決于是否建立了一致、可重復(fù)的惡性結(jié)節(jié)侵襲的彈性成像標(biāo)準(zhǔn)。鑒于目前的研究，彈性成像技術(shù)(特別是ARFI和SWE技術(shù))作為篩查PTC頸淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移具有很好的應(yīng)用前景。