剪切波彈性成像在甲狀腺結(jié)節(jié)良惡性鑒別診斷中的Logistic回歸分析

許永波 于妍潔 孫 建 孫 芳 楊 智 張文曉

濱州醫(yī)學(xué)院附屬醫(yī)院超聲科 山東 濱州 256600

超聲檢查是臨床上檢查甲狀腺結(jié)節(jié)的首選影像學(xué)檢查，常規(guī)超聲及剪切波彈性成像(shear wave elastography，SWE)技術(shù)均有助于甲狀腺結(jié)節(jié)性疾病的定性診斷，本研究旨在應(yīng)用Logistic回歸分析評價(jià)SWE技術(shù)及常規(guī)超聲的各種超聲特征在甲狀腺良惡性結(jié)節(jié)鑒別診斷中的意義。

1 資料與方法

1.1 一般資料 選取2016年9月至2019年4月間在某院檢查發(fā)現(xiàn)甲狀腺結(jié)節(jié)患者239例，其中男性86例，女性153例，年齡為20～71歲，平均年齡為(42.3±9.6) 歲，結(jié)節(jié)長徑為0.33～3.5 cm。所有患者均經(jīng)穿刺活檢或術(shù)后病理證實(shí)，其中惡性結(jié)節(jié)者99例，良性結(jié)節(jié)者140例。所有參與本研究的患者在實(shí)驗(yàn)前對本次實(shí)驗(yàn)?zāi)康募斑^程均有充分的了解，患者表示自愿參與本次實(shí)驗(yàn)，并簽署知情同意書，符合醫(yī)學(xué)倫理學(xué)要求并經(jīng)倫理委員會審批通過。

1.2 儀器與方法 采用SuperSonic Imagine Aixplorer 彩色多普勒超聲診斷儀，L4-15線陣探頭頻率4～15 MHz，應(yīng)用儀器預(yù)裝的Q-BOXTM 軟件測定甲狀腺結(jié)節(jié)各項(xiàng)楊氏模量值，包括彈性模量最大值(Emax)及平均值(Emean)。所有患者首先行常規(guī)超聲檢查，觀察每個(gè)結(jié)節(jié)的部位、大小、形態(tài)、邊界、內(nèi)部回聲、鈣化情況、有無衰減及周邊及內(nèi)部血供情況，然后取最佳切面在不施壓狀態(tài)下固定探頭，囑患者憋氣，啟用SWE 成像模式，楊氏模量值測量儀器預(yù)設(shè)范圍為0～100 kPa，設(shè)置SWE 成像區(qū)面

積盡量覆蓋整個(gè)結(jié)節(jié)及周邊的正常甲狀腺組織，待成像區(qū)穩(wěn)定成像后靜置3 s，凍結(jié)圖像，啟動Q-BOXTM功能測定取樣框內(nèi)甲狀腺結(jié)節(jié)的彈性模量最大值(Emax)及平均值(Emean)。以上操作均由經(jīng)驗(yàn)豐富的超聲醫(yī)師重復(fù)3次測量，取平均值。

表1 甲狀腺結(jié)節(jié)的超聲聲像圖特征表現(xiàn)及賦值

2 結(jié)果

2.1 甲狀腺結(jié)節(jié)的穿刺活檢或手術(shù)病理結(jié)果 本研究共239例患者，良性結(jié)節(jié)者140例，其中結(jié)節(jié)性甲狀腺腫者98例，甲狀腺腺瘤者28例，縫線肉芽腫者4例，局灶性亞急性甲狀腺炎和橋本氏甲狀腺炎者各5例；惡性結(jié)節(jié)者99例，其中甲狀腺乳頭狀癌者96例，彌漫性硬化型甲狀腺乳頭狀癌者3例。

2.2 甲狀腺良惡性結(jié)節(jié)的彈性模量值比較，見表2。

表2 甲狀腺良惡性結(jié)節(jié)的彈性模量值比較

注：與良性組比較，*P<0.05；**P<0.01。

2.3 典型甲狀腺良惡性結(jié)節(jié)的SWE圖像聲像圖 見圖1、2。

2.4 二分類Logistic回歸模型分析結(jié)果 見表3。

表3 二分類Logistic回歸模型分析結(jié)果

二分類回歸模型為：Logit(P)=-4.831+1.571X2+2.249X3+3.518 X8+1.756 X9，其中有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義的變量包括邊界、鈣化、彈性模量Emax值及Emean值，說明這4個(gè)變量對此Logistic回歸模型的建立有貢獻(xiàn)，該回歸模型行似然比檢驗(yàn)結(jié)果顯示χ2=210.932，P<0.001，說明該模型有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義，此回歸模型預(yù)測本次研究的239例患者結(jié)節(jié)的良惡性，預(yù)測正確率為91.60%(219/239)，敏感性為92.90%，特異性為89.90%，ROC曲線下面積為(0.914±0.022)，P<0.001，表明該回歸模型的擬合度較好，對甲狀腺結(jié)節(jié)良惡性的鑒別診斷有較高價(jià)值，見圖3。

3 討論

超聲檢查作為甲狀腺結(jié)節(jié)性疾病的首選檢查方法，在結(jié)節(jié)的定性診斷中發(fā)揮了重要作用。實(shí)時(shí)超聲彈性成像技術(shù)的出現(xiàn)填補(bǔ)了超聲不能評估組織硬度的空白，給超聲醫(yī)師鑒別結(jié)節(jié)的良惡性提供了一條新途徑，但是在實(shí)際臨床工作中，傳統(tǒng)彈性成像易受到超聲醫(yī)師各種主觀因素的影響，并且無法進(jìn)行定量分析，重復(fù)性較差[3]。最近出現(xiàn)的SWE技術(shù)[4]是通過發(fā)射聲輻射對組織施加激勵，產(chǎn)生剪切波，利用超高速成像系統(tǒng)捕捉、追蹤剪切波，檢測組織中各項(xiàng)楊氏模量值，如果楊氏模量值越大，說明彈性系數(shù)越高，表明物體組織彈性越硬，此技術(shù)已經(jīng)在臨床工作中得到了初步應(yīng)用[5-7]。

本研究結(jié)果顯示甲狀腺結(jié)節(jié)邊界不清、內(nèi)出現(xiàn)鈣化灶特別是細(xì)小砂粒樣鈣化、Emax值大于47.2 kPa、Emean值大于25.5 kPa這4個(gè)超聲特征變量進(jìn)入回歸方程，說明這4個(gè)自變量與甲狀腺結(jié)節(jié)的良惡性診斷具有正相關(guān)性，如果這4個(gè)特征變量在甲狀腺結(jié)節(jié)中出現(xiàn)的越多，越傾向診斷為惡性結(jié)節(jié)。在甲狀腺的超聲檢查中，經(jīng)常出現(xiàn)鈣化的情況，而鈣化的大小和分布對結(jié)節(jié)的定性診斷具有重要指導(dǎo)意義，研究發(fā)現(xiàn)甲狀腺癌常合并微鈣化，尤其是甲狀腺乳頭狀癌，特異性高達(dá)87%～97%[8]。本研究中，將結(jié)節(jié)內(nèi)鈣化按大小分為>2 mm的粗大鈣化和≤2 mm的細(xì)小砂粒樣鈣化，回歸結(jié)果顯示鈣化變量進(jìn)入模型，說明如果甲狀腺結(jié)節(jié)中出現(xiàn)≤2 mm的砂粒樣鈣化，提示此甲狀腺結(jié)節(jié)為惡性的可能性較大。在Logistic回歸模型引入的其他超聲變量中，剪切波彈性模量Emax的OR值明顯高于其他超聲變量，說明SWE技術(shù)在良惡性甲狀腺結(jié)節(jié)的鑒別方面較常規(guī)超聲具有更高的診斷價(jià)值。

本研究結(jié)果顯示甲狀腺良性結(jié)節(jié)的的剪切波超聲彈性模量值明顯低于惡性結(jié)節(jié)，與以往研究結(jié)果相似[9-10]。我們分析原因是可能是因?yàn)榧谞钕賽盒越Y(jié)節(jié)的癌細(xì)胞分化程度不一樣，間質(zhì)中包含豐富的血管及纖維組織，并常合并砂粒體，硬度值較良性結(jié)節(jié)高，所以彈性模量值較高。然而僅根據(jù)彈性模量值定性診斷甲狀腺結(jié)節(jié)也會有一定的誤診率。

本研究以甲狀腺結(jié)節(jié)的病理診斷結(jié)果為金標(biāo)準(zhǔn)，繪制ROC曲線，此回歸模型的ROC曲線下面積為0.901±0.032， 說明該回歸模型的診斷價(jià)值較高，預(yù)測敏感性為92.90%，特異性為89.90%，預(yù)測正確率高達(dá)91.60%。本研究不足之處在于研究對象病理樣本構(gòu)成不均衡，良性結(jié)節(jié)中多為結(jié)節(jié)性甲狀腺腫，惡性結(jié)節(jié)均為乳頭狀癌，可能對研究結(jié)果造成偏差，所以此回歸模型的推廣還需擴(kuò)大樣本量、進(jìn)行多中心研究，為以后研發(fā)計(jì)算機(jī)診斷程序提供幫助。