超聲新技術(shù)診斷甲狀腺結(jié)節(jié)的應(yīng)用進(jìn)展

王萱 芮忠穎 鄭薇 譚建

天津醫(yī)科大學(xué)總醫(yī)院核醫(yī)學(xué)科 300052

隨著臨床上疾病診療技術(shù)的發(fā)展以及人們自我健康意識的提高，近些年來，甲狀腺結(jié)節(jié)的發(fā)病率逐步上升，發(fā)病人群大多數(shù)為青年及中年女性[1]，成人甲狀腺結(jié)節(jié)的發(fā)病率為4%～8%，其中7%～15%會發(fā)展為甲狀腺癌[2]。良性與惡性甲狀腺結(jié)節(jié)的治療方案和預(yù)后完全不同，為了提供給患者更加優(yōu)化的治療方案，結(jié)節(jié)的定性診斷非常重要。超聲檢查由于具有檢查費用低、無創(chuàng)傷、重復(fù)性高和診斷快速的優(yōu)點，目前仍是甲狀腺結(jié)節(jié)影像學(xué)檢查的首選方法。筆者針對超聲特別是超聲新技術(shù)在甲狀腺結(jié)節(jié)診斷中的應(yīng)用進(jìn)展進(jìn)行綜述。

1 常規(guī)超聲

1.1 二維灰階超聲

常規(guī)超聲檢查包括二維灰階超聲和彩色多普勒超聲。其中，二維灰階超聲根據(jù)聲阻抗的不同，可以顯示甲狀腺組織的解剖學(xué)結(jié)構(gòu)，包括甲狀腺結(jié)節(jié)的大小、所處區(qū)域、邊界、形狀、包膜、縱橫比和頸部淋巴結(jié)是否存在可疑轉(zhuǎn)移以及內(nèi)部回聲情況等，其對甲狀腺組織的診斷效能較高。

2015 年版美國甲狀腺協(xié)會（ATA）指南[3]建議對甲狀腺結(jié)節(jié)患者或疑似患者進(jìn)行甲狀腺超聲檢查，記錄并敘述結(jié)節(jié)的特征（包括結(jié)節(jié)的大小、回聲、邊界、鈣化情況和縱橫比），如果存在任何可疑的頸部淋巴結(jié)，需要詳細(xì)說明。根據(jù)超聲特征的不同，美國甲狀腺協(xié)會（ATA）指南將甲狀腺結(jié)節(jié)分為5 類：高風(fēng)險、中風(fēng)險、低風(fēng)險、極低風(fēng)險和良性結(jié)節(jié)，其惡性率分別為70%～90%、10%～20%、5%～10%、<3%和<1%。其超聲特征如下。（1）高風(fēng)險結(jié)節(jié)。實性低回聲結(jié)節(jié)或部分囊性結(jié)節(jié)的實性成分至少包括以下超聲特征之一：不規(guī)則的邊界（浸潤、分葉或毛刺）、微鈣化、縱橫比>1、邊緣鈣化中斷伴軟組織成分突出和甲狀腺外侵犯。（2）中風(fēng)險結(jié)節(jié)。低回聲實性結(jié)節(jié)，邊界光滑、無微鈣化，甲狀腺外侵犯或縱橫比>1。（3）低風(fēng)險結(jié)節(jié)。具有等回聲或高回聲的實性結(jié)節(jié)，或包含偏心實性成分的一些囊性結(jié)節(jié)，無微鈣化、邊界不規(guī)則，甲狀腺外侵犯或縱橫比> 1。（4）極低風(fēng)險結(jié)節(jié)。無低、中和高風(fēng)險結(jié)節(jié)中的任何一項特征的海綿狀或部分囊性結(jié)節(jié)。（5）良性結(jié)節(jié)。純粹的囊性結(jié)節(jié)（無固體成分）。

甲狀腺影像報告和數(shù)據(jù)系統(tǒng)（thyroid imaging reporting and data system，TI-RADS）將甲狀腺結(jié)節(jié)的下列超聲特征歸結(jié)為惡性征象：（1）縱橫比≥1；（2）邊緣形態(tài)不規(guī)則；（3）回聲非常低；（4）輕微鈣化；（5）腺體被膜中斷或不清楚；（6）頸部淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移。TI-RADS 最初由Horvath 等[4]提出用于甲狀腺結(jié)節(jié)惡性風(fēng)險評估和分類診斷，將甲狀腺結(jié)節(jié)分為以下6 類。TI-RADS 1 類：正常甲狀腺；TI-RADS 2 類：良性結(jié)節(jié)（惡性率為0）；TI-RADS 3 類：良性結(jié)節(jié)可能性（惡性率<5%）；TI-RADS 4 類：疑似惡性結(jié)節(jié)[4a（惡性率為5%～10%）和4b（惡性率為10%～80%）]；TI-RADS 5 類：惡性結(jié)節(jié)可能性（惡性率>80%）；TI-RADS 6 類：經(jīng)活檢證實的惡性結(jié)節(jié)。

1.2 彩色多普勒超聲

血液供應(yīng)是腫瘤生長的基礎(chǔ)。良性與惡性甲狀腺結(jié)節(jié)的血液供應(yīng)方式不同[5]，能夠成為鑒別甲狀腺結(jié)節(jié)良惡性的一項可靠指標(biāo)。

從20 世紀(jì)80 年代后期開始，彩色多普勒血流顯像（color Doppler flow imaging, CDFI）開始應(yīng)用于甲狀腺疾病的診斷[6]。1993 年，Lagalla 等[7]將甲狀腺結(jié)節(jié)的血流信號分為4 種類型。Ⅰ型：結(jié)節(jié)無明顯的血流信號；Ⅱ型：結(jié)節(jié)的周邊出現(xiàn)血流信號；Ⅲ型：結(jié)節(jié)的周邊及內(nèi)部均顯示有血流信號；Ⅳ型：結(jié)節(jié)血管化增加。其中，甲狀腺癌的血流信號主要為Ⅲ型。CDFI 可以顯示結(jié)節(jié)周邊及內(nèi)部的血液流動特性及相關(guān)參數(shù)，提供甲狀腺結(jié)節(jié)的血液供應(yīng)和血流分布情況。

2 超聲新技術(shù)

2.1 超高頻超聲

超高頻超聲是將普通高頻超聲探頭的頻率升高，其探頭的頻率為20 MHz[8]，而普通高頻超聲探頭的頻率為7～12 MHz。超高頻超聲是淺表器官疾病的個體化、精準(zhǔn)化診斷方法，通過超高頻超聲能夠清晰地觀察選定的患病位置，病變部位的界限、形狀和內(nèi)部暗區(qū)等細(xì)小的變化，并根據(jù)圖像分析得出相應(yīng)的診斷。超聲診斷技術(shù)中探頭頻率的逐步提升，使得分辨率也得到了明顯地優(yōu)化，可以明確顯示淺表器官的微小的病變區(qū)和細(xì)小管狀結(jié)構(gòu)的變化情況，為提升淺表器官疾病診斷的精確性提供了有利的幫助[9]。與此同時，一些研究結(jié)果也顯示超高頻超聲能更準(zhǔn)確地顯示結(jié)節(jié)內(nèi)部微鈣化等的微結(jié)構(gòu)特性；且能夠?qū)⒔M織內(nèi)部的血液供應(yīng)情況更加真實地顯示出來[10]。

2.2 超聲彈性成像（elasticity imaging，EI）

EI 包括剪切波彈性成像（shear wave elastography，SWE）和應(yīng)變彈性成像（strain elastography，SE），可以無創(chuàng)且準(zhǔn)確地實時測量軟組織硬度的變化[11]。其中，SE 又包括聲脈沖輻射力成像（acoustic radiation force impulse imaging, ARFI）和實時組織彈性成像（real-time tissue elastography, RTE）[12-13]，其 原 理是通過壓力誘發(fā)組織位移來評價靶組織的彈性。SWE 使 用 聲 觸 診 組 織 量 化（virtual touch tissue quantification, VTQ）技術(shù)檢測剪切波速度。剪切波速度與組織彈性的平方根成正比可以間接地反映組織的彈性[14]。VTQ 技術(shù)可以使探測器釋放輻射脈沖激發(fā)局部組織，導(dǎo)致局部組織發(fā)生細(xì)微的變形，避免人工壓力造成的誤差，減少操作者依賴性，更客觀地反映組織的彈性或硬度。VTQ 在檢測惡性腫瘤的剪切波速度方面優(yōu)于良性腫瘤，以剪切波速度2.995 m/s 為診斷閾值時，VTQ 診斷腫瘤良惡性的特異度和靈敏度分別為90.2%、92.3%[13]。

EI 可將受到壓力前后的回波信號的移動幅度變化轉(zhuǎn)換為實時的彩色圖像，通過成像顏色的不同，展示不一樣的組織硬度[15]。其采用EI 5 分法[16]對腫瘤進(jìn)行評分：病灶呈紅藍(lán)相間或藍(lán)綠紅相間為0 分；病灶呈相對均勻的綠色為1 分；病灶呈藍(lán)綠相間為2 分；病灶中心以藍(lán)色為主為3 分；整個病灶均為藍(lán)色為4 分。EI 評分≤2 分考慮為良性，≥3分考慮為惡性。

雖然常規(guī)超聲常因其無創(chuàng)性和良好的重復(fù)性而被作為甲狀腺結(jié)節(jié)影像學(xué)檢查的首選方法，但是其在鑒別良性與惡性腫瘤中的特異度和準(zhǔn)確率不高，分別為71%、73%[17]。然而，單純采用EI 評分也有一些局限性。例如，受橋本甲狀腺炎的影響，甲狀腺容易纖維化，導(dǎo)致組織硬度變高；由于腺體本身的硬化，結(jié)節(jié)的彈性結(jié)果有可能會不準(zhǔn)確[10]。因此，將常規(guī)超聲檢查結(jié)果與EI 評分相結(jié)合，即采用EI 評分替代內(nèi)部回聲這一特征，根據(jù)EI 評分、形態(tài)、縱橫比、邊界和血流信號這些特征診斷結(jié)節(jié)的良惡性的效能更高。

2.3 超聲造影 （ contrast-enhanced ultrasound， CEUS ）

CEUS 主要涉及兩方面內(nèi)容：造影技術(shù)與超聲造影劑。第三代超聲微泡造影劑在臨床上已經(jīng)被廣泛使用，其主要成分為脂質(zhì)材料包裹的惰性氣體，在聲場交替聲壓的作用下，超聲微泡造影劑會發(fā)生膨脹和收縮，并產(chǎn)生機(jī)械共振現(xiàn)象。機(jī)械共振現(xiàn)象可以大大增加微泡的散射強(qiáng)度，大幅提升成像的對比度[18]。造影技術(shù)的主要機(jī)制在于聲場激勵下造影劑產(chǎn)生的非線性散射回波信號，經(jīng)過設(shè)定接收頻率，探測器可以接收和增強(qiáng)微泡的非線性回波，同時過濾固有組織的基本回波。因此，CEUS 可以顯示出常規(guī)超聲無法檢測出的腔隙與小血管，明確地呈現(xiàn)出血流動力學(xué)與微循環(huán)灌流的不同，提高了診斷的客觀性[19-20]。

CEUS 是以實時觀察結(jié)節(jié)及其內(nèi)部和周邊的血流情況為基礎(chǔ)，判斷結(jié)節(jié)的良惡性[21]。其圖像解析包括以下方面。（1）增強(qiáng)均勻度：均勻增強(qiáng)、不均勻增強(qiáng)（包括局部不增強(qiáng)），重點是指病變增強(qiáng)達(dá)到其最高值時內(nèi)部增強(qiáng)的均勻性；（2）增強(qiáng)程度：高增強(qiáng)、等增強(qiáng)和低增強(qiáng)，重點是指發(fā)生病變的位置增強(qiáng)達(dá)到其最高值時病變的回聲強(qiáng)度與其四周甲狀腺實質(zhì)的比較。甲狀腺惡性結(jié)節(jié)由于新生血管的迅速形成，其結(jié)構(gòu)無序且不規(guī)則，故大部分表現(xiàn)出不均勻增強(qiáng)，若存在微鈣化結(jié)構(gòu)與間質(zhì)性纖維化的情況，可表現(xiàn)為低增強(qiáng)和不均勻增強(qiáng)[22-23]。因此，如果是均勻的高增強(qiáng)或等增強(qiáng)，則診斷為良性結(jié)節(jié)；如果是不均勻增強(qiáng)或低增強(qiáng)，則診斷為惡性結(jié)節(jié)[24-25]。

有研究結(jié)果表明，SWE 在鑒別診斷CEUS 無增強(qiáng)的甲狀腺結(jié)節(jié)的良惡性時有其獨特的價值，其主要是通過測量彈性模量最大值及彈性模量平均值來進(jìn)行綜合評估；SWE 與CEUS 的結(jié)合應(yīng)用，可對臨床工作提供有價值的指導(dǎo)，減少一部分不必要的穿刺活檢及手術(shù)治療[26]。然而，CEUS 檢測甲狀腺結(jié)節(jié)也存在一些局限性：由于甲狀腺結(jié)節(jié)實時CEUS 灌注時間短暫，準(zhǔn)確地判斷病變的增強(qiáng)模式是很困難的；另外，甲狀腺為淺表器官，受到目前造影劑共振頻率較低和線陣探頭頻率較高的限制，在高頻聲場中共振的微小氣泡數(shù)量少，限制了其檢查[18]。

2.4 超微血管成像（superb microvascular imaging,SMI）

SMI 包括灰階超微血管成像（monochrome superb microvascular imaging, mSMI）與彩色超微血管成像（color superb microvascular imaging, cSMI）2 種成像模式。這2 種成像的機(jī)制不一樣。其中，mSMI 通過抑制二維組織信息來強(qiáng)調(diào)血液流動信息，而cSMI可同時顯示二維灰階和彩色血流信息。這2 種方法都能在不使用造影劑的情況下，使細(xì)微、低流速的血流成像，因此可以靈敏地呈現(xiàn)出組織的血流灌注情況[27]。

甲狀腺結(jié)節(jié)的血流信號的豐富程度參照Adler分級分為4 個等級[28]。0 級：在結(jié)節(jié)中找不到明顯的血流信號；1 級：結(jié)節(jié)內(nèi)可見1～2 個點狀血流信號或點條狀血流信號；2 級：結(jié)節(jié)內(nèi)有一個明確的條狀血流信號或者3～4 個星形血流信號；3 級：結(jié)節(jié)內(nèi)可以看到多個血流信號或網(wǎng)片狀血流信號。甲狀腺結(jié)節(jié)內(nèi)血管走行的形態(tài)分為5 種類型[28]。Ⅰ型：散在的點帶狀血流；Ⅱ型：血流呈“渦輪”狀；Ⅲ型：血流呈穿支狀態(tài)；Ⅳ型：豐富的分支狀血流；Ⅴ型：無規(guī)則的團(tuán)塊狀血流。良性甲狀腺結(jié)節(jié)多有膨脹生長的趨勢，其生長會推擠但不會侵犯正常甲狀腺組織。良性結(jié)節(jié)內(nèi)幾乎沒有新生血管，血管的走行相對有規(guī)律且血管的粗細(xì)均勻[29]。因此，良性甲狀腺結(jié)節(jié)的血流在Adler 分級中多表現(xiàn)為0 級或1 級，血管走行多為Ⅰ型或Ⅱ型。

CDFI 采用一個壁濾波器來消除噪聲和運動偽像，且無法從運動偽像里區(qū)分實際血流信號，因此很容易造成低速血流的損失[29]。SMI 不使用CEUS就能顯示其他多普勒技術(shù)無法顯示的小血管[30]，從而更為準(zhǔn)確地呈現(xiàn)出原有甲狀腺結(jié)節(jié)的血流灌注情況。還有一些研究結(jié)果顯示，在TI-RADS 4 類的甲狀腺結(jié)節(jié)中，SMI 檢測微血管的效果比CDFI更優(yōu)，有望成為診斷甲狀腺結(jié)節(jié)良惡性的一種輔助手段[31]。但是，鈣化和其他因素的影響使得SMI容易產(chǎn)生偽像，無法區(qū)分紊亂重疊的血管[20]。

3 小結(jié)與展望

超聲在甲狀腺結(jié)節(jié)良惡性的鑒別診斷中應(yīng)用廣泛。常規(guī)的二維超聲和CDFI 由于具有檢查費用低、無創(chuàng)傷、重復(fù)性高、診斷快速的優(yōu)勢，經(jīng)常被作為甲狀腺結(jié)節(jié)影像學(xué)檢查的首選方法。但將高頻超聲檢查結(jié)果與EI 評分相結(jié)合，即采用EI 評分替代內(nèi)部回聲這一特征，根據(jù)EI 評分、形態(tài)、縱橫比、邊界和血流信號這些特征診斷結(jié)節(jié)的良惡性的效能更高。另外，CEUS 與SMI 是評價甲狀腺結(jié)節(jié)血流的創(chuàng)新方法，能夠靈敏地顯示甲狀腺結(jié)節(jié)內(nèi)的低速血流和微血管結(jié)構(gòu)，從而為甲狀腺結(jié)節(jié)性質(zhì)的判斷提供依據(jù)。這2 種方法在診斷方面都有各自的優(yōu)勢，因此，將常規(guī)的二維超聲與CDFI 結(jié)合，并聯(lián)合使用超聲新技術(shù)，可以大大提高甲狀腺結(jié)節(jié)診斷的準(zhǔn)確率。

未來，超聲儀器與人工智能輔助的整合診斷是必然趨勢，人工智能作為醫(yī)學(xué)影像診斷的“第三只眼”，在智能時代扮演著重要角色。但輔助診斷不能完全替代醫(yī)師診斷，在超聲診斷中，如何更好地將人機(jī)結(jié)合以及如何完善超聲新技術(shù)診斷的評分標(biāo)準(zhǔn)仍是不小的挑戰(zhàn)。綜上，在常規(guī)超聲檢查的基礎(chǔ)上，聯(lián)合使用多種超聲新技術(shù)，可以有效提高甲狀腺結(jié)節(jié)診斷的準(zhǔn)確率。隨著智能時代的到來，在智慧醫(yī)療中運用人工智能輔助診斷有望提升診斷效能，并指導(dǎo)臨床醫(yī)師制定出更精準(zhǔn)的個體化治療方案。

利益沖突本研究由署名作者按以下貢獻(xiàn)聲明獨立開展，不涉及任何利益沖突。

作者貢獻(xiàn)聲明王萱負(fù)責(zé)綜述的撰寫；芮忠穎負(fù)責(zé)文獻(xiàn)的查閱和收集；鄭薇負(fù)責(zé)綜述最終版本的修訂；譚建負(fù)責(zé)命題的提出、綜述的審閱。