應(yīng)變力與剪切波彈性成像診斷甲狀腺結(jié)節(jié)的價(jià)值比較

高 瓊 席雪華 湯珈嘉 王琳萍 高璐瀅 賴興建 張 波 姜玉新

甲狀腺結(jié)節(jié)在臨床很常見，利用高分辨率超聲在成人中的檢出率可達(dá)68%[1]。在1974～2013年間，美國甲狀腺癌的總發(fā)生率每年增長3%，同時(shí)與該疾病相關(guān)的病死率也有所增加[2]。準(zhǔn)確鑒別甲狀腺良惡性結(jié)節(jié)既能讓患者及時(shí)得到治療，也能減少不必要的檢查。目前診斷甲狀腺結(jié)節(jié)的影像學(xué)方法首選超聲，但良惡性結(jié)節(jié)聲像圖表現(xiàn)有相似之處，僅靠常規(guī)超聲鑒別仍有困難。超聲引導(dǎo)下細(xì)針穿刺活檢(fine needle aspiration biopsy，F(xiàn)NAB) 雖然是術(shù)前評估甲狀腺結(jié)節(jié)敏感度、特異性最高的方法，能得到病理診斷，但其有創(chuàng)，同時(shí)診斷結(jié)果準(zhǔn)確性受取材、操作者經(jīng)驗(yàn)等多種因素影響。

Ophir等[3]在1991年首次提出超聲彈性成像，利用向組織施加外部或內(nèi)部壓力從而產(chǎn)生應(yīng)變、位移或速度的改變，通過信號和圖像處理技術(shù)直接或間接地反映組織的硬度特征，從而幫助診斷良惡性病變。近年來彈性成像技術(shù)進(jìn)步飛快，目前已成為鑒別甲狀腺良惡性結(jié)節(jié)的新穎手段。研究認(rèn)為彈性成像是鑒別甲狀腺良惡性結(jié)節(jié)的有效方法，但部分研究發(fā)現(xiàn)其效果不佳[4～8]。彈性成像分類較多，臨床中常用的有應(yīng)變力(strain elastography, SE)及剪切波彈性成像(shear-wave elastography,SWE)，哪種方式診斷價(jià)值更高也并無定論[9]。因此，本研究選取兩種彈性成像SE及SWE，比較兩者單獨(dú)及聯(lián)合常規(guī)超聲診斷甲狀腺良惡性結(jié)節(jié)的價(jià)值。

對象與方法

1.研究對象：連續(xù)性納入2017年10月～2018年9月北京協(xié)和醫(yī)院欲行甲狀腺切除手術(shù)的85例患者133個(gè)結(jié)節(jié)，術(shù)前1天行常規(guī)超聲、SE及SWE檢查，均以病理結(jié)果作為金標(biāo)準(zhǔn)。納入標(biāo)準(zhǔn)：①患者年齡>18歲(均符合)；②圖像質(zhì)量良好，不影響彈性評分及彈性測量(SWE圖像質(zhì)量不佳，排除6個(gè)結(jié)節(jié))；③結(jié)節(jié)有準(zhǔn)確病理結(jié)果(患者僅進(jìn)行側(cè)葉切除，排除6個(gè)結(jié)節(jié)；結(jié)節(jié)與病理結(jié)果不能準(zhǔn)確對應(yīng)，排除5個(gè)結(jié)節(jié))，最終納入75例患者116個(gè)結(jié)節(jié)(良性/惡性：34/82)。本研究經(jīng)北京協(xié)和醫(yī)院醫(yī)學(xué)倫理學(xué)委員會(huì)批準(zhǔn)，獲得所有患者知情同意。

2.儀器：常規(guī)超聲和SE采用 Phillip IU22 超聲診斷儀，L12-5線陣探頭，配備實(shí)時(shí)應(yīng)變力彈性成像軟件；SWE采用法國聲科 AixPlorer 超聲診斷儀，L4-15 線陣探頭，配備實(shí)時(shí)剪切波彈性軟件。

3.方法：(1)操作方法：患者取仰臥位，充分暴露頸部，先行常規(guī)超聲檢查，記錄結(jié)節(jié)最大徑、成分、回聲、形態(tài)、邊緣及強(qiáng)回聲灶，定位結(jié)節(jié)具體位置且固定，啟用實(shí)時(shí)彈性成像模式，探頭放置于結(jié)節(jié)處，不加壓，囑患者屏氣，靜置3～5s待圖像穩(wěn)定后，凍結(jié)圖像。所有患者均由同一名經(jīng)過培訓(xùn)的超聲醫(yī)生完成。(2)常規(guī)超聲：根據(jù)2017年版ACR-甲狀腺影像報(bào)告和數(shù)據(jù)系統(tǒng)(Thyroid Imaging Reporting and Data System，TI-RADS)提出的評分標(biāo)準(zhǔn)計(jì)算總分，0分為TR1良性，2分為TR2非可疑惡性，3分為TR3輕度可疑惡性，4～6分為TR4中度可疑惡性，≥7分為TR5高度可疑惡性[10]。本研究以TR5作為惡性，TR1～4作為良性。(3)SE：根據(jù)圖像中結(jié)節(jié)的顏色采用改良5分法評分，整體為綠色計(jì)1分；中心呈藍(lán)色，周邊為綠色計(jì)2分；綠色和藍(lán)色各占一半計(jì)3分；整體為藍(lán)色計(jì)4分；結(jié)節(jié)及周邊組織均為藍(lán)色計(jì)5分[11]。以1～3分作為良性，4～5分作為惡性。(4)SWE：用儀器配備Q-BOX功能測量結(jié)節(jié)的楊氏模量值，取樣框直徑2mm，取Emean值，對同一結(jié)節(jié)重復(fù)定位并測量3次，取平均值。(5)常規(guī)超聲聯(lián)合彈性成像時(shí)，若彈性成像診斷為惡性，該結(jié)節(jié)TI-RADS分級上升一級，最終分級為TR5的結(jié)節(jié)診斷為惡性，其余均診斷為良性。

結(jié) 果

1.一般資料：根據(jù)納入及排除標(biāo)準(zhǔn)，最終納入75例(女性/男性為25/50)，共116個(gè)結(jié)節(jié)，其中良性結(jié)節(jié)34個(gè)(結(jié)節(jié)性甲狀腺腫28個(gè)，腺瘤2個(gè)，結(jié)節(jié)性甲狀腺腫伴腺瘤樣增生3個(gè)，上皮樣細(xì)胞結(jié)節(jié)1個(gè))，惡性結(jié)節(jié)82個(gè)(甲狀腺乳頭狀癌81個(gè)，甲狀腺髓樣癌1個(gè))?；颊吣挲g19～73歲，平均年齡為46.70±11.02歲。良惡性組間性別、年齡和結(jié)節(jié)最大徑比較差異均無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05)。

2.常規(guī)超聲、SE及SWE診斷效能：SE改良5分法和SWE Emean值在判斷結(jié)節(jié)良惡性上差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)，Emean的最佳診斷閾值為30.89kPa，≤30.89kPa診斷為良性，>30.89kPa診斷為惡性(表1)。常規(guī)超聲、SE及SWE診斷甲狀腺結(jié)節(jié)的敏感度、特異性、陽性預(yù)測值、陰性預(yù)測值及準(zhǔn)確度分別為86.59%、88.24%、94.67%、73.17%、87.07%；87.80%、61.76%、84.71%、67.74%、80.17%；54.88%、76.47%、84.91%、41.27%、61.21%。SE診斷敏感度顯著高于SWE(P=0.000)，AUC(P=0.203)及準(zhǔn)確度高于SWE，特異性稍低于SWE(P=0.359，表2，圖1A)。

表1 75例患者的116個(gè)結(jié)節(jié)超聲特征[n(%)]

*ACR版TI-RADS規(guī)定結(jié)節(jié)的每種強(qiáng)回聲灶均記錄并分別評分

3.彈性成像與常規(guī)超聲聯(lián)合診斷效能比較：聯(lián)合SE后,常規(guī)超聲的敏感度顯著提高(86.59% vs 96.34%，P=0.000)，特異性及AUC顯著下降(88.24% vs 44.12%，P=0.003；0.874 vs 0.761，P=0.010)。聯(lián)合SWE后，常規(guī)超聲敏感度提高(86.59% vs 91.46%，P=0.133)，特異性及AUC下降(88.24% vs 73.53%，P=0.074；0.874 vs 0.825，P=0.137)，差異均無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(表2，圖1B，圖2)。

討 論

超聲是診斷甲狀腺結(jié)節(jié)的首選影像學(xué)手段。根據(jù)本研究結(jié)果，依據(jù)不同甲狀腺結(jié)節(jié)超聲指南，常規(guī)超聲的診斷準(zhǔn)確度為80.9%～87.8%，本研究中常規(guī)超聲準(zhǔn)確度達(dá)87.07%[12]。但是良惡性結(jié)節(jié)的超聲征象有部分重疊，同時(shí)不同的醫(yī)生對聲像圖的判斷有差異，常規(guī)超聲對于部分甲狀腺結(jié)節(jié)的鑒別仍有困難。歐洲醫(yī)學(xué)和生物學(xué)超聲學(xué)會(huì)聯(lián)合會(huì)(EFSUMB)的指南和建議指出SE和SWE是常規(guī)超聲的一種附加工具，用于指導(dǎo)先前在FNA活檢中診斷為良性病變的隨訪。研究也證實(shí)彈性成像是鑒別甲狀腺良惡性結(jié)節(jié)的有效方法[4～6]。本研究中兩種彈性成像方式對于鑒別甲狀腺結(jié)節(jié)良惡性都有一定價(jià)值，其中SE敏感度較高，SWE特異性較高。

SE通過視覺評分方法和半定量的應(yīng)變率來評估局灶性病變。最常用的是評分法,2007年首次報(bào)道用于甲狀腺結(jié)節(jié),但由于原5分法不能包含所有的超聲彈性成像表現(xiàn)[4]。羅葆明等[11]在5分法的基礎(chǔ)上進(jìn)行了改良，即本研究所用的改良5分法，且其研究表明該方法更簡便、準(zhǔn)確。以3分為最佳診斷閾值，其診斷甲狀腺結(jié)節(jié)的敏感度為80.5%～97.0%、特異性為88.2%～100%，其中特異性明顯高于本研究[4，5]。SWE是利用剪切波在不同組織中的傳播速度不同而成像，傳播速度與楊氏模量有關(guān)，楊氏模量越大，硬度越大，可實(shí)現(xiàn)定量分析甲狀腺結(jié)節(jié)硬度。研究報(bào)道SWE診斷甲狀腺惡性結(jié)節(jié)的敏感度和特異性分別達(dá)到84%、90%，因其較高的特異性能減少不必要的細(xì)針穿刺活檢[13]。

表2 超聲彈性成像單獨(dú)及聯(lián)合常規(guī)超聲對甲狀腺結(jié)節(jié)的診斷價(jià)值

CU.常規(guī)超聲;SE.應(yīng)變力彈性成像;SWE.剪切波彈性成像;AUC.受試者工作特征曲線下面積;與SE比較，#P<0.05；與CU比較，*P<0.05

圖1 彈性成像單獨(dú)及聯(lián)合常規(guī)超聲對甲狀腺結(jié)節(jié)診斷價(jià)值比較A.SE及SWE診斷甲狀腺惡性結(jié)節(jié)的ROC曲線；B.常規(guī)超聲及其聯(lián)合SE、SWE診斷甲狀腺惡性結(jié)節(jié)的ROC曲線

圖2 甲狀腺結(jié)節(jié)的彈性成像及常規(guī)超聲聲像圖患者，男性，36歲。右葉中部實(shí)性結(jié)節(jié)，TI-RADS分級為R5，結(jié)節(jié)x手術(shù)病理為甲狀腺乳頭狀癌；A.常規(guī)超聲圖縱切面；B.常規(guī)超聲橫切面；C.應(yīng)變力彈性圖像，評分5分；D.剪切波彈性圖像，測量Emean值為14.8kPa

關(guān)于SE和SWE哪種方法診斷效能更好一些的問題，一項(xiàng)納入56項(xiàng)研究的Meta分析中，SE的敏感度、特異性、AUC (83.0%、81.2%、0.885)均高于SWE(78.7%、80.5%、0.842)[6]。另一項(xiàng)Meta分析中SE對甲狀腺良惡性結(jié)節(jié)的鑒別診斷比SWE更為準(zhǔn)確，兩者的敏感度基本相當(dāng)，但特異性、AUC比較差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)[14]。本研究中SE的敏感度、陰性預(yù)測值、準(zhǔn)確度及AUC均高于SWE，并且SE操作簡便，能實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)評估，可較快得到診斷結(jié)果。然而評分法只能實(shí)現(xiàn)定性診斷，并不能獲得準(zhǔn)確的數(shù)值評價(jià)結(jié)節(jié)硬度，SWE通過測量結(jié)節(jié)的楊氏模量，量化結(jié)節(jié)硬度，可以通過比較數(shù)值來判斷良惡性。

受結(jié)節(jié)直徑、成分、周圍組織以及觀察者差異等影響，彈性成像在不同的研究中診斷效率也有差異，并且目前對于彈性成像的標(biāo)準(zhǔn)操作方案并沒有統(tǒng)一的診斷標(biāo)準(zhǔn)，所以彈性成像應(yīng)用于甲狀腺結(jié)節(jié)仍然很有爭議。本研究中僅SE的敏感度稍高于常規(guī)超聲，SWE及SE的特異性及準(zhǔn)確度均低于常規(guī)超聲。Seong等[7]提出對于無明確二維超聲惡性征象的甲狀腺結(jié)節(jié)，SE診斷敏感度、特異性、準(zhǔn)確度分別是50.0%、57.2%、56.3%，診斷效果并不佳。與彈性成像比較，常規(guī)超聲單獨(dú)評估甲狀腺結(jié)節(jié)的效果似乎更勝一籌。

造成彈性成像達(dá)不到高準(zhǔn)確率的原因是多方面的。本研究中SE診斷的結(jié)節(jié)中，假陰性共有10個(gè)結(jié)節(jié)，其中8個(gè)評分為3分，評分法具有一定的主觀性，3分與4分之間并無明顯的差距；假陽性的結(jié)節(jié)共有13個(gè)，其中11個(gè)為低回聲的實(shí)性結(jié)節(jié)，常規(guī)超聲也診斷為惡性，部分良惡性結(jié)節(jié)超聲特征具有重疊，準(zhǔn)確區(qū)別仍有一定難度。SWE假陰性共有37個(gè)，其中23個(gè)最大直徑<1cm，病灶較小容易受周圍組織或血管搏動(dòng)影響，而導(dǎo)致評分及測值不準(zhǔn)，從而影響最終的判斷，另有2個(gè)結(jié)節(jié)的Emean值接近于cut-off值；假陽性共有8個(gè)，其中1個(gè)為微小癌，2個(gè)結(jié)節(jié)有鈣化，鈣化會(huì)增加結(jié)節(jié)硬度，2個(gè)結(jié)節(jié)最大徑分別為3.09cm、4.80cm，有研究者認(rèn)為腫塊較大時(shí)內(nèi)部易出現(xiàn)鈣化、囊變、纖維化等，且形態(tài)不規(guī)則，應(yīng)變不均勻，容易出現(xiàn)假陽性。除了本研究提出的結(jié)節(jié)直徑、鈣化、結(jié)節(jié)本身特征及操作者的因素，Cappelli等[15]提出慢性淋巴細(xì)胞性甲狀腺炎如果有顯著的淋巴細(xì)胞浸潤和纖維增生會(huì)導(dǎo)致良性結(jié)節(jié)的彈性評分偏高。除此之外，囊實(shí)性結(jié)節(jié)由于受到囊內(nèi)液體影響，張力增大，硬度也隨之增加[16]。

本研究中常規(guī)超聲聯(lián)合彈性成像后，敏感度提高至96.34%，提高了常規(guī)超聲檢出患者的能力，減少了誤診，但同時(shí)也降低了特異性和準(zhǔn)確度，這樣會(huì)增加患者心理負(fù)擔(dān)及不必要的穿刺活檢檢查。由此可見，彈性成像的輔助診斷價(jià)值也是有限的。

本研究也存在一定的局限性，首先82個(gè)惡性結(jié)節(jié)中81個(gè)為乳頭狀癌，而乳頭癌細(xì)胞大部分呈乳頭狀生長，纖維間質(zhì)較多，且存在砂粒體結(jié)構(gòu)，結(jié)節(jié)整體硬度較硬。但甲狀腺髓樣癌、濾泡癌纖維間質(zhì)較少，質(zhì)地較軟，病理類型也是影響診斷效果的因素。其次，納入研究的均是住院患者，存在選擇偏倚。

綜上所述，SE和SWE判斷甲狀腺結(jié)節(jié)性質(zhì)均有一定價(jià)值，SE診斷甲狀腺結(jié)節(jié)敏感度、準(zhǔn)確性高于SWE，而SWE的特異性高于SE。但兩者單獨(dú)診斷甲狀腺結(jié)節(jié)價(jià)值有限，常規(guī)超聲聯(lián)合彈性成像能夠提高診斷敏感度。