以超聲為基礎(chǔ)診斷甲狀腺濾泡癌的研究進(jìn)展

王曉慶 張晟 魏璽

天津醫(yī)科大學(xué)腫瘤醫(yī)院超聲診療科，國家腫瘤臨床醫(yī)學(xué)研究中心，天津市腫瘤防治重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，天津市惡性腫瘤臨床醫(yī)學(xué)研究中心300060

0 引言

根據(jù)病理類型甲狀腺癌包括乳頭狀癌、濾泡癌、髓樣癌及未分化癌。其中甲狀腺乳頭狀癌（papillary thyroid carcinoma，PTC）是最常見的病理類型，其次是濾泡癌，均起源于甲狀腺濾泡細(xì)胞，屬于分化型甲狀腺癌[1]。濾泡癌占所有分化型甲狀腺癌的10%～15%。世界衛(wèi)生組織（WHO）2017年的一項(xiàng)更新分類將這些腫瘤進(jìn)一步分為無血管侵犯的微小浸潤性甲狀腺濾泡癌（follicular thyroid carcinoma,FTC）、血管侵襲性最小的包裹性血管侵犯性FTC和血管侵犯更嚴(yán)重的廣泛浸潤性FTC，總之廣泛浸潤性FTC具有更高的侵襲性[2]。濾泡癌特點(diǎn)是預(yù)后較差，有血行轉(zhuǎn)移的傾向，在15%～27%的病例中可直接表現(xiàn)為不明原發(fā)腫瘤的遠(yuǎn)處轉(zhuǎn)移[3]。與乳頭狀癌相比，濾泡癌患者肺和骨轉(zhuǎn)移的風(fēng)險(xiǎn)分別高出2倍和10倍，腦轉(zhuǎn)移也相對多見[4]。文獻(xiàn)中報(bào)道了幾種FTC的獨(dú)立危險(xiǎn)因素，包括年齡增長和結(jié)節(jié)增大（>4 cm）；然而，它們的特異性不足以用于鑒別診斷[3]。此外，與PTC相比，F(xiàn)TC似乎更具侵襲性，局部復(fù)發(fā)和遠(yuǎn)處轉(zhuǎn)移發(fā)生率高、生存率低及預(yù)后較差；診斷時(shí)年齡、腫瘤大小、廣泛浸潤而非微小浸潤和首次診斷時(shí)有遠(yuǎn)處轉(zhuǎn)移是主要的預(yù)測因素[1,5]。

FTC的診斷和治療是困難的，且由于多種原因而存在爭議。首先，術(shù)前超聲分類及評分系統(tǒng)不足以評估FTC[3,6]；其次，術(shù)前細(xì)針抽吸細(xì)胞學(xué)檢查雖然是甲狀腺診斷的金標(biāo)準(zhǔn)，但對于FTC的診斷敏感性不足[7]；此外，術(shù)中冰凍切片很難將FTC與甲狀腺濾泡性腺瘤（follicular thyroid adenoma,FTA）、PTC濾泡亞型區(qū)別開。根據(jù)2015年美國甲狀腺學(xué)會指南，基于血管和包膜侵犯的程度，F(xiàn)TC可分為微小浸潤型和廣泛浸潤型。對于微小浸潤型FTC，腺葉甲狀腺切除術(shù)是足夠的，而廣泛浸潤型甲狀腺癌需行甲狀腺全切除術(shù)和術(shù)后放射性碘治療[1]。由于術(shù)前和術(shù)中的診斷率較低，F(xiàn)TC的外科手術(shù)切除范圍往往不充分，需要進(jìn)一步擴(kuò)大手術(shù)。因此，術(shù)前預(yù)測甲狀腺結(jié)節(jié)為FTC顯得尤為重要。隨著高頻超聲的廣泛應(yīng)用，對甲狀腺結(jié)節(jié)超聲表現(xiàn)的研究大多集中在超聲對良惡性結(jié)節(jié)的診斷價(jià)值和準(zhǔn)確性上。但是對于濾泡性腫瘤（follicular neoplasm,FN）的評估仍存在不足，超聲引導(dǎo)下細(xì)針穿刺活檢對于FTC的敏感性不足，假陰性結(jié)果導(dǎo)致重復(fù)進(jìn)行細(xì)針穿刺活檢（fineneedle aspiration，F(xiàn)NA）及粗針吸穿刺活檢，甚至需要聯(lián)合分子檢測來提高對于FN的診斷。近年來人工智能輔助診斷具有較好的診斷效能，越來越得到醫(yī)生的認(rèn)可。

1 超聲診斷方面的研究

超聲檢查甲狀腺結(jié)節(jié)具有以下特征：如實(shí)性、低回聲或極低回聲、縱橫比≥1、微小鈣化、邊緣不規(guī)則（浸潤性、小分葉或毛刺）、邊緣鈣化中斷、低回聲突出鈣化、甲狀腺腺體外侵犯，腫瘤的惡性風(fēng)險(xiǎn)增加[1,8]。雖然這些標(biāo)準(zhǔn)有助于對PTC的診斷，但對FTC的診斷卻沒有太大幫助，特異性較低[9]。與PTC相比，F(xiàn)TC通常更大，傾向于等回聲，具有低回聲暈，常缺乏PTC特征的可疑超聲特征（17,18）。BRAFV600E突變腫瘤（PTC特征）的超聲表現(xiàn)與RAS突變腫瘤（FTC特征）不同[10]，且通過超聲不能明確地區(qū)分FTA和濾泡癌，除非能發(fā)現(xiàn)罕見的血流豐富的腫瘤突出包膜外[11]。術(shù)前診斷濾泡癌是具有挑戰(zhàn)性的，超聲對濾泡狀腺瘤和濾泡狀癌也有相似的超聲表現(xiàn)，這兩個濾泡病變最常見的超聲表現(xiàn)是等回聲或低回聲、無鈣化、橢圓形病變。既往研究結(jié)果顯示以下征象可幫助超聲醫(yī)師及臨床醫(yī)師進(jìn)行FN的診斷：①毛刺狀/分葉/不規(guī)則邊緣的惡性可能性大[3,12-15]。②囊性退變一般認(rèn)為是FTA的特征性表現(xiàn)[16]，濾泡癌是以實(shí)性成分為主的病變。③與FTA相比，不均質(zhì)低回聲更多見于濾泡癌[14]。④低回聲暈對于鑒別FTC價(jià)值有限，但是如果不規(guī)則薄厚的聲暈提示有惡性可能[16]。⑤FN的鈣化不像乳頭狀癌以微小鈣化為主，腺瘤多表現(xiàn)為無鈣化，周邊形鈣化雖然多為良性表現(xiàn)，但如果出現(xiàn)鈣化斷裂、多發(fā)粗大鈣化等征象也需要考慮濾泡癌的可能。⑥有研究結(jié)果指出，腫物內(nèi)出現(xiàn)“結(jié)中結(jié)”及輪輻狀分布低回聲帶提示有惡性可能[15]。而患者的年齡、性別、腫瘤的大小、位置、內(nèi)部回聲均勻與否并不能幫助我們診斷FN的良惡性[14-15]。

超聲應(yīng)用于甲狀腺結(jié)節(jié)的定性，但在使用超聲評估FN時(shí)仍存在一些問題。高分辨率超聲是評價(jià)甲狀腺結(jié)節(jié)形態(tài)特征的第一步成像技術(shù)。對甲狀腺結(jié)節(jié)超聲表現(xiàn)的研究大多集中在超聲對良惡性結(jié)節(jié)的診斷價(jià)值和準(zhǔn)確性上。已有很多超聲風(fēng)險(xiǎn)分層系統(tǒng)被開發(fā)出來，以提高超聲選擇結(jié)節(jié)進(jìn)行FNA方面的性能從而改善患者的管理。這些分類系統(tǒng)包括對甲狀腺結(jié)節(jié)的診斷及最初長期管理，包括美國臨床內(nèi)分泌醫(yī)師學(xué)會/美國內(nèi)分泌學(xué)會/醫(yī)學(xué)內(nèi)分泌學(xué)會、2015年美國甲狀腺學(xué)會、英國甲狀腺學(xué)會[1,17-18]，而其他系統(tǒng)是應(yīng)用超聲對甲狀腺結(jié)節(jié)進(jìn)行分類及選擇結(jié)節(jié)行FNA提供具體的建議，包括美國放射學(xué)學(xué)會[ACR-TIRAD S（Th yroid Imaging Reportingand Data System）]、歐洲甲狀腺學(xué)會[EU-TIRADS]、韓國甲狀腺放射學(xué)學(xué)會和韓國放射學(xué)學(xué)會[K-TIRADS][8,19-21]。以上學(xué)會提出的風(fēng)險(xiǎn)評估系統(tǒng)描述了不同區(qū)間的惡性風(fēng)險(xiǎn)，但關(guān)于所有超聲評估的信息主要基于PTC的研究，它是所有甲狀腺惡性腫瘤中最常見的病理類型。此外，細(xì)胞學(xué)診斷通常被作為驗(yàn)證風(fēng)險(xiǎn)評估的金標(biāo)準(zhǔn)，同時(shí)也會有不確定細(xì)胞學(xué)結(jié)果以及假陽性、假陰性的可能。雖然PTC能夠在細(xì)胞學(xué)樣本上診斷出來，但對于FTC則不同，因?yàn)镕TC與FTA在細(xì)胞學(xué)上是無法區(qū)分的，在FN的類別中不能通過細(xì)胞學(xué)分類，并且總是被歸為不確定的類別，比如甲狀腺髓樣癌，有約50%的病例細(xì)胞學(xué)是誤診的[22]。

超聲造影關(guān)于FN的報(bào)道罕見，大多是關(guān)于乳頭狀癌及其他良性病變的研究，彈性成像可用來評估組織的硬度，其硬度被認(rèn)為與惡性腫瘤有關(guān)。對于剪切波彈性成像（shear waveelastography,SWE），使用來自線性陣列探頭的瞬態(tài)脈沖在感興趣區(qū)域產(chǎn)生傳播的剪切波，并計(jì)算剪切波速（shear wave speed,SWS），其可以定量評估組織硬度[23]。點(diǎn)剪切波彈性成像（point-shear wave elastography,p-SWE）通過點(diǎn)剪切波傳輸可得到6×5 mm采樣盒的平均剪切波速。p-SWE與TI-RADS聯(lián)合應(yīng)用對FN的鑒別診斷有一定價(jià)值，敏感性為57%～97%，特異性為62%～100%，在FTC和FTA之間，SWS測量在統(tǒng)計(jì)學(xué)上是不同的，SWS測量有助于對FTC的診斷[14,24]。但是，應(yīng)用超聲對于FN的鑒別遠(yuǎn)不如對乳頭狀癌的診斷效能，常規(guī)超聲、超聲造影及彈性成像在敏感性特異性方面均存在不足。

2 超聲引導(dǎo)下細(xì)針穿刺活檢研究

超聲引導(dǎo)下細(xì)針吸取細(xì)胞學(xué)檢查是一種快速、簡便、可靠、被公認(rèn)的甲狀腺病變診斷技術(shù)。甲狀腺FNA的有效使用幫助我們減少了許多不必要的手術(shù)，常用作術(shù)前診斷PTC的“金標(biāo)準(zhǔn)”。對于細(xì)針穿刺細(xì)胞學(xué)結(jié)果的解讀臨床應(yīng)用最廣泛的是美國國家癌癥中心研究討論并通過的Bethesda分類系統(tǒng)（BethesdaSystemfor ReportingThyroid Cytopathology），其作為甲狀腺原發(fā)灶疾病診斷的有效方式。超聲引導(dǎo)下的細(xì)針穿刺活檢（ultrasound-guided fine needle aspiration,US-FNA）在甲狀腺結(jié)節(jié)的評估中起著至關(guān)重要的作用，其中Bethesda分類系統(tǒng)對FN定義為Ⅳ類或可疑FN，以期增加發(fā)現(xiàn)濾泡癌的可能性[25]。FNA可以懷疑FTC，但不能確診。區(qū)分良惡性FN（有包膜和/或血管侵犯）需要在腫瘤切除后進(jìn)行病理檢查。既往研究結(jié)果表明，F(xiàn)NA細(xì)胞學(xué)結(jié)果為FN（BethesdaⅣ）惡性的風(fēng)險(xiǎn)為10%～40%，AUS/FLUS（BethesdaⅢ）為6%～28%[26]。FNA在鑒別FTC、FTA或腺瘤樣結(jié)節(jié)時(shí)存在缺陷，不能明確區(qū)分FN的良惡性。FTA和FTC是由分化的濾泡細(xì)胞組成的腫瘤。由于FTA和FTC的細(xì)胞學(xué)特征重疊，F(xiàn)TC不顯示細(xì)胞或核異型性，只能根據(jù)切除標(biāo)本的組織學(xué)證據(jù)，如包膜和血管侵犯來確定診斷。因此FNA診斷FTC困難，術(shù)前鑒別FN一直被認(rèn)為是甲狀腺細(xì)胞學(xué)診斷的灰色地帶[27]。

3 超聲引導(dǎo)下粗針穿刺活檢研究

對于甲狀腺結(jié)節(jié)伴非典型性（濾泡性病變）的甲狀腺結(jié)節(jié)，粗針吸活檢可作為FNA的替代方法[28]，美國國家癌癥研究所（NCI）、美國臨床內(nèi)分泌學(xué)家學(xué)會、美國內(nèi)分泌學(xué)會、美國內(nèi)分泌學(xué)會（AACE/ACE/AME）和韓國甲狀腺放射學(xué)學(xué)會已建議對FNA未明確診斷的甲狀腺結(jié)節(jié)進(jìn)行粗針穿刺活檢（core needle biopsy,CNB）檢查[18,28]。而美國甲狀腺學(xué)會（ATA）不推薦使用CNB診斷甲狀腺腫瘤[1]。研究結(jié)果表明[29]，CNB診斷率較高于重復(fù)性FNA，大樣本研究結(jié)果驗(yàn)證CNB的有效性。濾泡性腫瘤的CNB對甲狀腺FN術(shù)前診斷具有挑戰(zhàn)性，獲得的大量標(biāo)本有助于更詳細(xì)的組織學(xué)評估和輔助的免疫組化染色，因此CNB被作為甲狀腺結(jié)節(jié)的一種補(bǔ)充診斷方法。Nasrollah等[30]提出了一種新的取組織方法，包括結(jié)節(jié)的包膜和周圍的結(jié)節(jié)外實(shí)質(zhì)以及結(jié)節(jié)內(nèi)組織[31]。這項(xiàng)技術(shù)可以通過在組織學(xué)評估中識別包膜的存在來區(qū)分FN和未包被的非腫瘤性結(jié)節(jié)。在FTA和濾泡癌的鑒別診斷中，目前的指南并不推薦進(jìn)行CNB[18]。然而，F(xiàn)N與結(jié)節(jié)性增生的鑒別對于避免臨床上不必要的手術(shù)亦非常重要。有研究結(jié)果表明[29,32-34]，CNB對FN診斷的假陽性率低于FNA、不必要手術(shù)率和惡性腫瘤率優(yōu)于FNA，且CNB減少了不明確病理結(jié)果，可減少重復(fù)FNA、不必要的手術(shù)，為提高FN患者的診斷信心發(fā)揮作用。另有研究結(jié)果表明，CNB對惡性腫瘤的預(yù)測不優(yōu)于FNA[35-36]。既往CNB對甲狀腺FN的診斷價(jià)值存在很多爭議，CNB在鑒別FN和非腫瘤性結(jié)節(jié)方面具有優(yōu)勢,但是不能區(qū)分FTC和FTA，因此需要進(jìn)行大規(guī)模的前瞻性研究來驗(yàn)證CNB對FN的診斷效果。

4 應(yīng)用人工智能輔助診斷研究

術(shù)前通過超聲和FNA檢查來鑒別甲狀腺良惡性結(jié)節(jié)且在術(shù)前鑒別PTC方面具有良好的診斷性能；然而，這些方法在鑒別甲狀腺FTA和甲狀腺癌方面的作用有限。CNB和術(shù)中冰凍切片鑒別FTA和濾泡癌的特異性稍高，敏感性低，且這些方法經(jīng)常出現(xiàn)的不確定結(jié)果不能作為獨(dú)立工具區(qū)別FN。機(jī)器學(xué)習(xí)是醫(yī)學(xué)影像學(xué)中的一個新領(lǐng)域，且已經(jīng)出現(xiàn)并成為人們高度關(guān)注的話題，因?yàn)槿藗兿嘈裴t(yī)學(xué)圖像包含一些重要的信息，這些信息似乎超出了人眼對腫瘤潛在生理學(xué)的感知[37]。機(jī)器學(xué)習(xí)作為一種魯棒的、非侵入性的、基于醫(yī)學(xué)圖像揭示腫瘤特征的方法有望在精確腫瘤診斷中發(fā)揮重要作用。機(jī)器學(xué)習(xí)包含從醫(yī)學(xué)圖像中提取有意義的特征的多種計(jì)算方法和模型，并且在放射學(xué)領(lǐng)域得到了越來越多的應(yīng)用[38]。雖然已有很多關(guān)于應(yīng)用人工智能輔助診斷甲狀腺結(jié)節(jié)良惡性及甲狀腺癌淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移方面的研究，但對于FN診斷的研究依然非常罕見。Yu等[39]使用各種機(jī)器學(xué)習(xí)算法的模型基于超聲圖像鑒別甲狀腺病灶的良惡性。人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)是一種模擬人腦結(jié)構(gòu)和工作原理的軟件程序，Rajiv等[40]設(shè)計(jì)了一個人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型來區(qū)分FNAC涂片上甲狀腺的FTA和FTC，并借助于細(xì)胞學(xué)特征、形態(tài)測量法和密度測量法，測試組準(zhǔn)確性達(dá)到100%。Ilah等[41]設(shè)計(jì)基于放射組學(xué)的分類模型，根據(jù)術(shù)前超聲圖像來區(qū)分FTA和濾泡癌，雖然診斷效能不是很高，但可以輔助區(qū)分鑒別FN的良惡性。由于FN的發(fā)病率很低，而且FTC的發(fā)病率甚至更低，很難建立多中心研究且有完善的訓(xùn)練組及內(nèi)部、外部驗(yàn)證組，因此想要建立完善的模型尚需更大樣本量的進(jìn)一步研究，再加入入組人群的性別、年齡、病理、基因突變等情況，可能會很大程度地提高診斷效能。

5 基因檢測研究

FTC僅憑細(xì)胞學(xué)、超聲或臨床特征無法與良性FN區(qū)分。FTC的診斷取決于甲狀腺切除標(biāo)本中是否存在包膜和/或血管侵犯。分子標(biāo)記物可幫助區(qū)分FTC和良性FN，并可鑒別危及生命的FTC。采用Bethesda細(xì)胞學(xué)分類對Ⅳ類細(xì)胞學(xué)（即考慮FN或可疑FN）的甲狀腺結(jié)節(jié)管理具有挑戰(zhàn)性。盡管大多數(shù)FN是良性的，但仍存在20%～30%惡性風(fēng)險(xiǎn)。細(xì)胞學(xué)聯(lián)合基因檢測用于FN術(shù)前臨床診斷的研究，其重要目的是避免不必要的診斷性手術(shù)，或指導(dǎo)外科手術(shù)準(zhǔn)確識別需手術(shù)切除的結(jié)節(jié)。BRAFV600E是PTC中最常見的致癌突變，發(fā)生在約50%的經(jīng)典亞型PTC和更高比例的高細(xì)胞和鞋釘亞型中。所有含BRAFV600E突變的甲狀腺腫瘤均被認(rèn)為是惡性的[42-43]。FTC的致癌驅(qū)動因素主要是RAS點(diǎn)突變（NRAS、HRAS和不太常見的KRAS）和PAX8PPARγ重排，RAS和PAX8PPARγ是相互排斥的。RAS突變是甲狀腺腫瘤中第二常見的基因突變，在高達(dá)40%～50%的FTC和20%～40%的甲狀腺濾泡腺瘤（follicula adenoma，F(xiàn)A）中發(fā)現(xiàn)，N-RAS基因突變是最為常見的RAS突變，且與PTC濾泡亞型相關(guān)，H-RAS基因突變的惡性率是最高的，這些突變廣泛存在于FTC和PTC濾泡亞型（40%～50%）中，很少出現(xiàn)在PTC經(jīng)典亞型（10%）中；K-RAS12/13突變與N-RAS61或H-RAS61突變相比預(yù)測甲狀腺惡性結(jié)節(jié)能力較低[44-45]，雖PAX8PPARγ融合在30%～40%的FTC和少部分FTA中（2%～13%）[42-43]。在FTC和FA中發(fā)現(xiàn)相同的致癌驅(qū)動因素意味著這些驅(qū)動因素不能診斷為惡性腫瘤，同時(shí)也提出了一個問題，即伴有這些基因突變的FTA是癌前病變還是原位癌。家族性FTC的患病率尚不清楚，F(xiàn)TC可能發(fā)生在罕見的遺傳性癌癥綜合征中，包括Cowden's，Werner's和Carney complex。Cowden's綜合征中最常見的突變是PTEN（因此命名為PTEN錯構(gòu)瘤綜合征），但生殖系RASAL1突變也可能引起類似Cowden's綜合征[46]。研究結(jié)果表明，使用二代測序的基因面板ThyroSeqv2或TSv3進(jìn)行分子檢測使得最終病理組織學(xué)惡性腫瘤診斷數(shù)量增加4倍，并準(zhǔn)確地識別所有潛在的侵襲性惡性腫瘤。對80%以上的分子檢測陰性患者進(jìn)行非手術(shù)監(jiān)測是安全有效的。ATA指南中建議進(jìn)一步進(jìn)行分子標(biāo)記物檢測，如作為應(yīng)用二代測序或特殊免疫組化染色的突變檢測，而不是用于診斷與濾泡細(xì)胞學(xué)有關(guān)的結(jié)節(jié)的手術(shù)方法以獲得預(yù)測目的并減少不必要的手術(shù)造成的治療傷害[1]。因此，基因檢測對于FN可以提供更多惡性腫瘤類型診斷的信息，進(jìn)而優(yōu)化FN的管理及臨床治療[47]。

6 結(jié)語

總之，術(shù)前超聲分類和評分系統(tǒng)、術(shù)前細(xì)針穿刺細(xì)胞學(xué)檢查、粗針吸穿刺活檢的敏感性不足以診斷區(qū)分FTA和FTC。由于術(shù)前和術(shù)中的診斷率較低，F(xiàn)TC的手術(shù)切除往往不充分，需要進(jìn)一步完成手術(shù)。因此，術(shù)前預(yù)測甲狀腺結(jié)節(jié)的FTC就顯得尤為重要。使用計(jì)算機(jī)輔助診斷系統(tǒng)區(qū)分濾泡性癌和腺瘤方面表現(xiàn)出很高的特異性，進(jìn)一步的研究對于應(yīng)用人工智能對超聲圖像的分割分析和對甲狀腺結(jié)節(jié)良惡性的鑒別診斷具有重要臨床意義。目前正在對甲狀腺結(jié)節(jié)的定量超聲參數(shù)進(jìn)行大規(guī)模、前瞻性研究，包括彈性成像和能量多普勒。未來應(yīng)進(jìn)一步構(gòu)建基于臨床特點(diǎn)、超聲、細(xì)胞學(xué)和分子檢測的FN診斷模型，可能有潛力幫助影像及外科醫(yī)生鑒別甲狀腺FN，提高FTC的檢出率。

利益沖突所有作者均聲明不存在利益沖突