引用本文: 趙海娜, 馬步云, 駱洪浩. 超聲彈性成像技術對伴或不伴橋本甲狀腺炎的甲狀腺微小結節良惡性的鑒別診斷價值. 中國普外基礎與臨床雜志, 2017, 24(11): 1342-1346. doi: 10.7507/1007-9424.201604091 復制
甲狀腺結節是最常見的甲狀腺疾病,國外尸檢報告中發現近半數人群患有甲狀腺結節性疾病[1-2],其中約 5% 的結節為惡性[3]。高頻超聲能發現直徑 1~2 mm 的結節,對甲狀腺小結節良惡性的鑒別診斷有重要價值。超聲彈性成像是近年來發展起來的新技術,又被稱為電子觸診,主要用于評估結節的硬度,為結節的良惡性評估提供更多的信息。以往研究[4]發現,橋本甲狀腺炎患者隨著病情進展,其甲狀腺質地逐漸變硬,其超聲彈性成像特征有異于正常甲狀腺組織。本研究旨在評估伴或不伴橋本甲狀腺炎背景下超聲彈性成像技術鑒別診斷甲狀腺微小結節良惡性的價值。
1 資料與方法
1.1 納入標準
① 微小結節(結節最大直徑≤1 cm)。② 術前未行穿刺活檢等臨床干預。③ 甲狀腺超聲影像和數據報告系統(Thyroid Imaging-Reporting and Data System,TI-RADS)分類在 4A 類及以上,且采用常規二維灰階超聲及彩色多普勒超聲鑒別其良惡性困難者。
TI-RADS 分類采用 Kwak 等[5]的研究結果,即將實性、低回聲、不規則形、微鈣化及結節縱橫比>1 者定義為惡性征象,有 1 個惡性征象時評為 4A 類,有 2 個惡性征象時評為 4B 類,有 3 個或 4 個惡性征象時評為 4C 類,有 5 個惡性征象時評為 5 類。
1.2 分組及診斷標準
根據本研究制定的納入標準,收集 2014 年1 月至 2015 年 4 月期間在四川大學華西醫院行甲狀腺超聲檢查病例,依據是否伴有橋本甲狀腺炎分為伴橋本甲狀腺炎組和不伴橋本甲狀腺炎組。所有病例均行常規超聲及實時組織彈性成像檢查,記錄彈性評分及彈性應變率比值,之后經細胞學檢查及術后病理學檢查確診。
橋本甲狀腺炎診斷標準為:① 甲狀腺腫大,質韌,有結節,表面不平;② 抗甲狀腺球蛋白抗體、抗甲狀腺過氧化物酶抗體升高;③ 促甲狀腺激素升高;④ 甲狀腺核素掃描呈放射性分布不均;⑤ 過氯酸鹽排泄試驗陽性。5 項中 2 項符合者可診斷為橋本甲狀腺炎。
1.3 儀器與方法
常規超聲采用 Philips IU22 彩超儀,線陣探頭,頻率 5~12 MHz。患者取仰臥、頭部背伸位。記錄甲狀腺結節的大小、縱橫比、形態、邊界、內部回聲特征、回聲是否均質、內部成分囊實性、后方回聲是否衰減、鈣化類型及血流分級。之后采用 Hitachi HI Vision Preirus 超聲診斷儀,頻率 13 MHz。患者取同樣體位,啟用彈性成像,感興趣區調至病灶大小 2 倍以上,病灶切面選擇應盡量避免頸總動脈及氣管對彈性圖片質量的影響,手持探頭在縱切面上于病灶部分作微小震動,壓力指數為 3~4,獲取穩定圖像。
1.4 病灶硬度彈性評分及彈性應變率比值
病灶硬度彈性評分采用 5 分法[6]:1 分,病灶區受壓后呈均勻綠色,提示病灶完全變形;2 分,病灶受壓后大部分發生變形,呈藍綠相間,以綠色為主;3 分,病灶受壓后小部分發生變形,呈藍綠相間,以藍色為主;4 分,病灶受壓后不發生變形,呈藍色;5 分,病灶及周圍部分組織受壓后無變形,均呈藍色。
彈性應變率比值采用病灶區與周圍同等深度的甲狀腺組織的比值。
1.5 統計學方法
使用 SPSS 17.0 統計軟件對數據進行分析。采用非參數秩和檢驗比較 2 組間甲狀腺良惡性結節硬度彈性評分的差異,采用 t 檢驗比較 2 組間彈性應變率比值的差異。繪制受試者工作特征(receiver operating characteristic,ROC)曲線,確定結節硬度彈性評分及彈性應變率比值的最佳診斷節點,計算其敏感度、特異度和準確度。檢驗水準 α=0.05。
2 結果
2.1 臨床資料
根據納入標準,本研究最終納入 2014 年 1 月至 2015 年 4 月期間在四川大學華西醫院行甲狀腺超聲檢查的 402 例患者 424 枚結節,其中有 20 例患者納入了 2 枚結節,有 1 例患者納入了 3 枚結節。伴橋本甲狀腺炎組有 103 枚結節,不伴橋本甲狀腺炎組有 321 枚結節,2 組的 TI-RADS 分類及病理診斷結果見表 1。

2.2 病灶硬度彈性評分及其鑒別診斷甲狀腺結節良惡性的價值
伴橋本甲狀腺炎組和不伴橋本甲狀腺炎組的彈性評分見表 2。無論是伴或不伴橋本甲狀腺炎,其惡性結節彈性評分較良性結節偏高(P<0.05)。伴橋本甲狀腺炎組的 ROC 曲線見圖 1a,曲線下面積為 0.685,彈性評分診斷臨界值為 3 分時的診斷效能最佳,其敏感度為 75.7%、特異度為 57.6% 及準確度為 68.0%;不伴橋本甲狀腺炎組的 ROC 曲線見圖 1b,曲線下面積為 0.692,彈性評分診斷臨界值為 4 分時的診斷效能最佳,其敏感度為 57.5%、特異度為 74.2% 及準確度為 69.2%。


2.3 彈性應變率比值鑒別診斷甲狀腺結節良惡性的價值
彈性應變率比值在伴橋本甲狀腺炎組為 0.70~14.48,在不伴橋本甲狀腺炎組為 0.36~44.66。伴或不伴橋本甲狀腺炎,其惡性結節的彈性應變率比值均較良性結節高(P<0.05),見表 3。伴橋本甲狀腺炎組 ROC 曲線見圖 2a,曲線下面積為 0.676,診斷臨界值為 2.45 時的診斷效能最佳,其敏感度為 75.7%、特異度為 60.6% 及準確度為 67.6%;不伴橋本甲狀腺炎組 ROC 曲線見圖 2b,曲線下面積為 0.692,診斷臨界值為 2.84 時的診斷效能最佳,其敏感度為 76.1%、特異度為 59.7% 及準確度為 67.7%。



3 討論
超聲技術的分辨率在不斷提高,其對甲狀腺微小結節的檢出率也不斷提升,但由于良、惡性微小結節的聲像圖特征有時存在交叉現象,常規超聲定性診斷困難。實時超聲彈性成像是近年來發展較快的新技術,其原理是根據各種組織彈性系數的不同,在受到外力時組織發生形變的程度亦不相同,通過將受壓前后回聲信號移動幅度變化轉化成彩色圖像,從而直接或間接反映組織內部彈性模量等力學屬性的差異[7]。Konofagou[8]的研究結果顯示,由于惡性病變可浸潤周圍組織,其結合相對緊密,故惡性結節的活動度差,相對形變減小,體現在其彈性評分及彈性應變率比值均相對增高。因此,有研究[9-15]認為,超聲彈性成像技術可能有助于甲狀腺微小結節的良、惡性鑒別診斷,并且由于甲狀腺微小癌以乳頭狀癌為主[16],同心圓狀的鈣化砂粒體是其特征性的病理表現[17],鈣化可增加腫瘤的硬度,亦是其彈性評分及彈性應變率比值較良性病變偏高的病理學基礎。
超聲彈性成像技術的彈性評分是根據彈性聲像圖的病變區域色彩的不同特征得到的半定量征象。Rago 等[18]的研究認為,腫塊彈性評分為 4~5 分時,診斷惡性結節的敏感度為 82%,特異度為 96%;Cong[19]的研究結果亦顯示,當腫塊彈性評分為 4~5 分時,其惡性風險大大增高,敏感度為 89.4%,特異度為 84.5%。在本研究中,在伴橋本甲狀腺炎的微小癌組的彈性評分以 3~5 分為主(90.3%),在不伴橋本甲狀腺炎的微小癌組以 4~5 分為主(77.3%),與文獻[10,20]報道相似。并且彈性評分診斷伴或不伴橋本甲狀腺炎甲狀腺良惡性結節的最佳臨界值分別為 3 分和 4 分。
超聲彈性成像技術的彈性應變率比值是通過計算甲狀腺病變區域與甲狀腺周圍組織硬度的比值,一定程度上避免了彈性評分的主觀性,能相對客觀地反映病灶組織的硬度。關于彈性應變率比值判斷良、惡性結節的最佳診斷臨界值沒有定論。有研究[9-11]結果顯示,當納入的樣本結節包括大結節及小結節時,其鑒別診斷甲狀腺結節良、惡性的最佳彈性應變率比值為 2.96~5.03。張英霞等[14]報道彈性應變率比值≥2.5 時即應考慮為微小癌可能。但橋本甲狀腺炎作為一種自身免疫性疾病,以大量淋巴細胞浸潤、甲狀腺濾泡破壞、萎縮及纖維組織不斷增生為主要病理特征,且隨著病情的進展,甲狀腺腺體逐漸變硬,其彈性成像特征亦不同于不伴橋本甲狀腺炎甲狀腺組織。因此,在伴橋本甲狀腺炎的背景下,甲狀腺結節的超聲彈性成像特征可能與不伴橋本甲狀腺炎背景下不同,不能對其最佳診斷臨界值一概而論。本研究通過 ROC 曲線分析,伴橋本甲狀腺炎組彈性應變率比值判斷結節良、惡性的最佳臨界點為 2.45,不伴橋本甲狀腺炎組彈性應變率比值判斷結節良、惡性的最佳臨界點為 2.84,較多數研究中的彈性應變率比值偏低,與張英霞等[14]研究結果相似。但鄧偉等[21]研究結果卻顯示,在伴橋本甲狀腺炎背景下當彈性應變率比值≥4.28 時才考慮惡性可能。分析其最佳臨界值相差較大的原因可能與本研究及張英霞等[14]的研究中納入樣本均為最大直徑不大于 1 cm 的微小結節有關,而鄧偉等[21]的研究中未限制納入結節大小。俞清等[22]亦報道,當甲狀腺惡性病灶較小時,其硬度改變不易在超聲彈性成像中得到準確反映,容易導致假陰性的結果。本研究進一步分析彈性應變率比值在甲狀腺微小良、惡性結節間的差異,結果發現,無論是伴或不伴橋本甲狀腺炎,其惡性結節的彈性應變率比值均明顯高于良性結節,故提示,當在不伴橋本甲狀腺炎組的彈性應變率比值≥2.84 及伴橋本甲狀腺炎組的彈性應變率比值≥2.45 時,應警惕惡性病變可能。
本研究的初步研究結果提示,在伴或不伴橋本甲狀腺炎背景時,采用彈性評分和彈性應變率比值鑒別診斷甲狀腺微小結節良、惡性的臨界值略有不同。當然本研究也存在一些不足之處:本研究中伴有橋本甲狀腺炎組病例數偏少,未進一步分析不同臨床時期的橋本甲狀腺炎背景下良、惡性結節超聲彈性成像特征的異同;另外納入樣本均為常規超聲檢查結果為可疑惡性并經病理證實的實性結節,未考慮 TI-RADS 2 類及 3 類的隨訪病例,可能存在選擇性偏倚,最終結論有待于擴大樣本量進一步研究分析。
甲狀腺結節是最常見的甲狀腺疾病,國外尸檢報告中發現近半數人群患有甲狀腺結節性疾病[1-2],其中約 5% 的結節為惡性[3]。高頻超聲能發現直徑 1~2 mm 的結節,對甲狀腺小結節良惡性的鑒別診斷有重要價值。超聲彈性成像是近年來發展起來的新技術,又被稱為電子觸診,主要用于評估結節的硬度,為結節的良惡性評估提供更多的信息。以往研究[4]發現,橋本甲狀腺炎患者隨著病情進展,其甲狀腺質地逐漸變硬,其超聲彈性成像特征有異于正常甲狀腺組織。本研究旨在評估伴或不伴橋本甲狀腺炎背景下超聲彈性成像技術鑒別診斷甲狀腺微小結節良惡性的價值。
1 資料與方法
1.1 納入標準
① 微小結節(結節最大直徑≤1 cm)。② 術前未行穿刺活檢等臨床干預。③ 甲狀腺超聲影像和數據報告系統(Thyroid Imaging-Reporting and Data System,TI-RADS)分類在 4A 類及以上,且采用常規二維灰階超聲及彩色多普勒超聲鑒別其良惡性困難者。
TI-RADS 分類采用 Kwak 等[5]的研究結果,即將實性、低回聲、不規則形、微鈣化及結節縱橫比>1 者定義為惡性征象,有 1 個惡性征象時評為 4A 類,有 2 個惡性征象時評為 4B 類,有 3 個或 4 個惡性征象時評為 4C 類,有 5 個惡性征象時評為 5 類。
1.2 分組及診斷標準
根據本研究制定的納入標準,收集 2014 年1 月至 2015 年 4 月期間在四川大學華西醫院行甲狀腺超聲檢查病例,依據是否伴有橋本甲狀腺炎分為伴橋本甲狀腺炎組和不伴橋本甲狀腺炎組。所有病例均行常規超聲及實時組織彈性成像檢查,記錄彈性評分及彈性應變率比值,之后經細胞學檢查及術后病理學檢查確診。
橋本甲狀腺炎診斷標準為:① 甲狀腺腫大,質韌,有結節,表面不平;② 抗甲狀腺球蛋白抗體、抗甲狀腺過氧化物酶抗體升高;③ 促甲狀腺激素升高;④ 甲狀腺核素掃描呈放射性分布不均;⑤ 過氯酸鹽排泄試驗陽性。5 項中 2 項符合者可診斷為橋本甲狀腺炎。
1.3 儀器與方法
常規超聲采用 Philips IU22 彩超儀,線陣探頭,頻率 5~12 MHz。患者取仰臥、頭部背伸位。記錄甲狀腺結節的大小、縱橫比、形態、邊界、內部回聲特征、回聲是否均質、內部成分囊實性、后方回聲是否衰減、鈣化類型及血流分級。之后采用 Hitachi HI Vision Preirus 超聲診斷儀,頻率 13 MHz。患者取同樣體位,啟用彈性成像,感興趣區調至病灶大小 2 倍以上,病灶切面選擇應盡量避免頸總動脈及氣管對彈性圖片質量的影響,手持探頭在縱切面上于病灶部分作微小震動,壓力指數為 3~4,獲取穩定圖像。
1.4 病灶硬度彈性評分及彈性應變率比值
病灶硬度彈性評分采用 5 分法[6]:1 分,病灶區受壓后呈均勻綠色,提示病灶完全變形;2 分,病灶受壓后大部分發生變形,呈藍綠相間,以綠色為主;3 分,病灶受壓后小部分發生變形,呈藍綠相間,以藍色為主;4 分,病灶受壓后不發生變形,呈藍色;5 分,病灶及周圍部分組織受壓后無變形,均呈藍色。
彈性應變率比值采用病灶區與周圍同等深度的甲狀腺組織的比值。
1.5 統計學方法
使用 SPSS 17.0 統計軟件對數據進行分析。采用非參數秩和檢驗比較 2 組間甲狀腺良惡性結節硬度彈性評分的差異,采用 t 檢驗比較 2 組間彈性應變率比值的差異。繪制受試者工作特征(receiver operating characteristic,ROC)曲線,確定結節硬度彈性評分及彈性應變率比值的最佳診斷節點,計算其敏感度、特異度和準確度。檢驗水準 α=0.05。
2 結果
2.1 臨床資料
根據納入標準,本研究最終納入 2014 年 1 月至 2015 年 4 月期間在四川大學華西醫院行甲狀腺超聲檢查的 402 例患者 424 枚結節,其中有 20 例患者納入了 2 枚結節,有 1 例患者納入了 3 枚結節。伴橋本甲狀腺炎組有 103 枚結節,不伴橋本甲狀腺炎組有 321 枚結節,2 組的 TI-RADS 分類及病理診斷結果見表 1。

2.2 病灶硬度彈性評分及其鑒別診斷甲狀腺結節良惡性的價值
伴橋本甲狀腺炎組和不伴橋本甲狀腺炎組的彈性評分見表 2。無論是伴或不伴橋本甲狀腺炎,其惡性結節彈性評分較良性結節偏高(P<0.05)。伴橋本甲狀腺炎組的 ROC 曲線見圖 1a,曲線下面積為 0.685,彈性評分診斷臨界值為 3 分時的診斷效能最佳,其敏感度為 75.7%、特異度為 57.6% 及準確度為 68.0%;不伴橋本甲狀腺炎組的 ROC 曲線見圖 1b,曲線下面積為 0.692,彈性評分診斷臨界值為 4 分時的診斷效能最佳,其敏感度為 57.5%、特異度為 74.2% 及準確度為 69.2%。


2.3 彈性應變率比值鑒別診斷甲狀腺結節良惡性的價值
彈性應變率比值在伴橋本甲狀腺炎組為 0.70~14.48,在不伴橋本甲狀腺炎組為 0.36~44.66。伴或不伴橋本甲狀腺炎,其惡性結節的彈性應變率比值均較良性結節高(P<0.05),見表 3。伴橋本甲狀腺炎組 ROC 曲線見圖 2a,曲線下面積為 0.676,診斷臨界值為 2.45 時的診斷效能最佳,其敏感度為 75.7%、特異度為 60.6% 及準確度為 67.6%;不伴橋本甲狀腺炎組 ROC 曲線見圖 2b,曲線下面積為 0.692,診斷臨界值為 2.84 時的診斷效能最佳,其敏感度為 76.1%、特異度為 59.7% 及準確度為 67.7%。



3 討論
超聲技術的分辨率在不斷提高,其對甲狀腺微小結節的檢出率也不斷提升,但由于良、惡性微小結節的聲像圖特征有時存在交叉現象,常規超聲定性診斷困難。實時超聲彈性成像是近年來發展較快的新技術,其原理是根據各種組織彈性系數的不同,在受到外力時組織發生形變的程度亦不相同,通過將受壓前后回聲信號移動幅度變化轉化成彩色圖像,從而直接或間接反映組織內部彈性模量等力學屬性的差異[7]。Konofagou[8]的研究結果顯示,由于惡性病變可浸潤周圍組織,其結合相對緊密,故惡性結節的活動度差,相對形變減小,體現在其彈性評分及彈性應變率比值均相對增高。因此,有研究[9-15]認為,超聲彈性成像技術可能有助于甲狀腺微小結節的良、惡性鑒別診斷,并且由于甲狀腺微小癌以乳頭狀癌為主[16],同心圓狀的鈣化砂粒體是其特征性的病理表現[17],鈣化可增加腫瘤的硬度,亦是其彈性評分及彈性應變率比值較良性病變偏高的病理學基礎。
超聲彈性成像技術的彈性評分是根據彈性聲像圖的病變區域色彩的不同特征得到的半定量征象。Rago 等[18]的研究認為,腫塊彈性評分為 4~5 分時,診斷惡性結節的敏感度為 82%,特異度為 96%;Cong[19]的研究結果亦顯示,當腫塊彈性評分為 4~5 分時,其惡性風險大大增高,敏感度為 89.4%,特異度為 84.5%。在本研究中,在伴橋本甲狀腺炎的微小癌組的彈性評分以 3~5 分為主(90.3%),在不伴橋本甲狀腺炎的微小癌組以 4~5 分為主(77.3%),與文獻[10,20]報道相似。并且彈性評分診斷伴或不伴橋本甲狀腺炎甲狀腺良惡性結節的最佳臨界值分別為 3 分和 4 分。
超聲彈性成像技術的彈性應變率比值是通過計算甲狀腺病變區域與甲狀腺周圍組織硬度的比值,一定程度上避免了彈性評分的主觀性,能相對客觀地反映病灶組織的硬度。關于彈性應變率比值判斷良、惡性結節的最佳診斷臨界值沒有定論。有研究[9-11]結果顯示,當納入的樣本結節包括大結節及小結節時,其鑒別診斷甲狀腺結節良、惡性的最佳彈性應變率比值為 2.96~5.03。張英霞等[14]報道彈性應變率比值≥2.5 時即應考慮為微小癌可能。但橋本甲狀腺炎作為一種自身免疫性疾病,以大量淋巴細胞浸潤、甲狀腺濾泡破壞、萎縮及纖維組織不斷增生為主要病理特征,且隨著病情的進展,甲狀腺腺體逐漸變硬,其彈性成像特征亦不同于不伴橋本甲狀腺炎甲狀腺組織。因此,在伴橋本甲狀腺炎的背景下,甲狀腺結節的超聲彈性成像特征可能與不伴橋本甲狀腺炎背景下不同,不能對其最佳診斷臨界值一概而論。本研究通過 ROC 曲線分析,伴橋本甲狀腺炎組彈性應變率比值判斷結節良、惡性的最佳臨界點為 2.45,不伴橋本甲狀腺炎組彈性應變率比值判斷結節良、惡性的最佳臨界點為 2.84,較多數研究中的彈性應變率比值偏低,與張英霞等[14]研究結果相似。但鄧偉等[21]研究結果卻顯示,在伴橋本甲狀腺炎背景下當彈性應變率比值≥4.28 時才考慮惡性可能。分析其最佳臨界值相差較大的原因可能與本研究及張英霞等[14]的研究中納入樣本均為最大直徑不大于 1 cm 的微小結節有關,而鄧偉等[21]的研究中未限制納入結節大小。俞清等[22]亦報道,當甲狀腺惡性病灶較小時,其硬度改變不易在超聲彈性成像中得到準確反映,容易導致假陰性的結果。本研究進一步分析彈性應變率比值在甲狀腺微小良、惡性結節間的差異,結果發現,無論是伴或不伴橋本甲狀腺炎,其惡性結節的彈性應變率比值均明顯高于良性結節,故提示,當在不伴橋本甲狀腺炎組的彈性應變率比值≥2.84 及伴橋本甲狀腺炎組的彈性應變率比值≥2.45 時,應警惕惡性病變可能。
本研究的初步研究結果提示,在伴或不伴橋本甲狀腺炎背景時,采用彈性評分和彈性應變率比值鑒別診斷甲狀腺微小結節良、惡性的臨界值略有不同。當然本研究也存在一些不足之處:本研究中伴有橋本甲狀腺炎組病例數偏少,未進一步分析不同臨床時期的橋本甲狀腺炎背景下良、惡性結節超聲彈性成像特征的異同;另外納入樣本均為常規超聲檢查結果為可疑惡性并經病理證實的實性結節,未考慮 TI-RADS 2 類及 3 類的隨訪病例,可能存在選擇性偏倚,最終結論有待于擴大樣本量進一步研究分析。