声脉冲辐射力弹性成像对甲状腺微小癌的诊断价值

谢晓玮，　王兴田，　王　荣



论著

声脉冲辐射力弹性成像对甲状腺微小癌的诊断价值

谢晓玮，王兴田，王荣

第一作者： 谢晓玮，女，在读硕士研究生，研究方向：影像医学与核医学，E-mail:61687123@qq.com

【摘要】目的探讨声脉冲辐射力(ARFI)弹性成像对甲状腺微小癌(TMC)的诊断价值。方法对徐州医学院附属医院2014年7月至2015年7月期间收治的甲状腺小结节患者47例53个最大径≤1 cm结节应用常规超声及ARFI弹性成像进行检查。以病理诊断为金标准，分别绘制VTI与VTQ诊断TMC的ROC曲线，比较曲线下面积。结果53个结节包括良性病变25个，恶性病变28个。VTI检查硬度分级≥Ⅳ级结节22个，包括良性病变0个，恶性22个；VTI分级<Ⅳ级结节31个，包括良性病变25个，恶性6个。VTI诊断TMC的敏感性、特异性、准确率分别为78.6%、100%、88.8%。VTQ检查横向剪切波速度(SWV)≥2.76m/s结节25个，其中7个良性病变，18个恶性病变；SWV<2.76 m/s结节28个，其中18个良性病变，10个恶性病变。VTQ诊断TMC的敏感性、特异性、准确率分别为64.3%，72.0%，67.9%。VTI及VTQ诊断TMC的ROC曲线下面积 (AUC) 分别为0.898和0.672(Z=2.317，P=0.0351)。结论ARFI弹性成像鉴别诊断TMC效果良好，其中VTI较VTQ具有更高的诊断价值。

【关键词】声脉冲辐射力；弹性成像技术；甲状腺微小癌

甲状腺微小癌(thyroid micro carcinoma，TMC)由于原发病灶较为隐匿，加之肿瘤直径不超过1 cm，因此在临床上难以发现[1]。近年来随着对甲状腺的认识不断深入，以及当前高频超声技术的更新进步，TMC的检出率也逐渐增高。但常规超声对TMC的诊断尚有一定的难度，检出率仅为50%～60%[2-3]。近几年弹性成像技术的出现，使得TMC的诊断正确率逐渐提高。声脉冲辐射力(acoustic radiation force impulse, ARFI)弹性成像包括声触诊组织成像(virtual touch tissue imaging，VTI)和声触诊组织定量成像(virtual touch tissue quantification，VTQ)，定性及定量反应组织硬度特征，从而对甲状腺结节进行良恶性判断[4]。目前，国内对于采用ARFI弹性成像诊断TMC的相关研究鲜有报道，为此，本文通过分析47例甲状腺小结节患者的临床资料，研究ARFT技术在TMC诊断中的价值。

1资料与方法

1.1一般资料选取本院2014年7月至2015年7月期间收治的甲状腺小结节患者47例为研究对象，分别进行常规超声及ARFI检查。所有患者甲状腺功能均正常，无甲状腺弥漫性病变。其中男性25例，女性22例，年龄41～65岁，平均年龄(51.3±5.7)岁。所有结节最大径≤1 cm，均经手术后病理证实。

入选标准：结节最大径在0.5～1.0 cm范围内；结节为实性或大部分为实性，囊性成分低于25%；检查前尚未治疗，避免药物因素改变结节硬度；结节位置位于甲状腺左侧叶或右侧叶。

1.2仪器与方法使用德国西门子公司生产的S2000超声诊断仪，配备ARFI成像系统，9L4探头，频率 9 MHz。

患者取仰卧位，颈部适当垫高，充分暴露颈部。首先行常规超声检查，记录结节部位、大小、回声、边界、血供等。以探头自身重量轻触被检测者甲状腺部位，将结节最大纵切面置于屏幕中央。先启动VTI弹性成像模式，使感兴趣区范围大于结节范围的2倍，然后嘱患者屏气，待图像稳定后，按“Update”键采集图像，屏幕左侧显示为常规超声声像图，右侧为VTI弹性图像，仪器自动计算VTI图像与灰阶图像面积比。接着再启动VTQ弹性成像模式，依照上述方法测得结节VTQ值，每个结节测量7次，去掉最大值及最小值，取5次测量值的平均值为最终VTQ值。在排除操作者或患者检查过程中移动等因素的影响后，如所测组织过硬或过软，超出仪器的测量范围(0～9 m/s)，则会显示为“x.xx m/s”，如VTI主要显示为白色，则横向剪切波速度(shear wave velocity，SWV)视为0 m/s；如VTI主要显示为黑色，SWV视为9.0 m/s。

1.3诊断标准ARFI弹性成像系统所采集的所有图像均在尚未进行病理学检测诊断之前由本院具有多年临床经验的2名超声诊断医师分析，共同得出诊断意见。VTQ则应用我们的前期研究结果[5]进行判断，若甲状腺结节SWV≥2.76 m/s即为恶性病变结节；若SWV<2.76 m/s则属于良性结节；VTI则根据何勇等对甲状腺结节的诊断标准[6]：当VTI分级≤Ⅳ级即为良性结节，若VTI分级>Ⅳ级即为恶性结节。

VTI分级标准：Ⅰ级病灶区全白或见少许点状黑色；Ⅱ级病灶区大部分为白色，少部分为黑色；Ⅲ级病灶区白色与黑色比例相当；Ⅳ级病灶区大部分为黑色，少部分为白色；Ⅴ级病灶区几乎全为黑色并见少量点状白色；Ⅵ级病灶区为全黑色。

1.4统计学方法采用SPSS16.0统计软件进行数据分析，定量资料用均数±标准差表示，组间比较采用独立样本t检验，定性资料比较采用卡方检验。作VTQ及VTI诊断TMC的ROC曲线，比较两者ROC曲线下的面积。P<0.05为差异有统计学意义。

2结果

2.1甲状腺结节病理结果及结节超声特征53个经病理证实的甲状腺小结节中良性结节25个，其中23个伴有结节性甲状腺肿，2个伴有纤维胶原组织增生；恶性结节28个，均为乳头状癌。8个为单发结节，45个为多发结节。全部甲状腺结节中伴有甲状腺周围组织慢性淋巴细胞浸润的有15个。

2.2ARFI弹性成像诊断TMC结果VTI检测分级中Ⅰ级9例，Ⅱ级12例，Ⅲ级10例，即有31个属VTI分级低于Ⅳ级，其中良性病变25个，恶性病变6个；而Ⅳ级7个，Ⅴ级9个，Ⅵ级6个，均为恶性病变；VTQ检测中SWV超过2.76 m/s结节25个，其中7个良性病变，18个恶性病变；SWV低于2.76 m/s结节28个，其中18个良性病变，10个恶性病变。详见表1，表2。

表1　VTI诊断TMC结果(个)

表2　VTQ诊断TMC结果(个)

2.3ARFI弹性成像诊断性能评价VTQ诊断TMC的敏感性、特异性、准确率均低于VTI，两种方式诊断TMC的特异性及准确性差异有统计学意义。详见表3。

表3　VTQ、VTI诊断TMC敏感性、特异性、准确率对比情况[n(%)]

2.4ARFI弹性成像诊断TMC的ROC曲线将本组研究所有结节均以病理诊断结果作为评判标准，作VTI与VTQ诊断TMC的ROC曲线。其中VTI诊断TMC的ROC曲线下面积为0.898，VTQ诊断TMC的ROC曲线下面积为0.672，两组ROC曲线下面积对比差异有统计学意义(Z=2.317，P=0.0351)。见图1，图2。

图1　VTI诊断TMC的ROC曲线

图2　VTQ诊断TMC的ROC曲线

3讨论

TMC为多发的恶性肿瘤之一，这类肿瘤患者生存期普遍在5～10年，属肿瘤疾病中恶性程度较低的一类。TMC发病后并无明显特异性症状，体征不显，因此常造成初期漏诊现象，而TMC若得不到有效治疗可诱发病变加速进展。对此如何有效的诊断治疗成为当前临床中较为关注的课题。

当前临床对于TMC的诊断有多种方式，如细针抽吸穿刺FNA、CT、MRI及放射性核素扫描等。其中FNA作为甲状腺肿瘤术前病理学诊断方法，主要通过抽取肿瘤病灶组织进行活检，具有极高的准确率。但对于≤1 cm的甲状腺微小结节却无法检测，因结节体积微小，细针穿刺抽取组织较少，加之该方式对操作医师的技术经验要求较高，并受到患者自身体征禁忌等因素的影响，导致临床普及率较低。美国甲状腺协会报道表明[7]，在甲状腺微小结节的诊断中，只有明确结节超声情况或存在甲状腺癌家族史、有颈部放射暴露史患者才可实施细针抽吸穿刺。放射性核素扫描则重点监测甲状腺整体组织与局部病灶的摄碘情况，用于判断甲状腺癌治疗后有无病灶转移等作用；而CT或MRI则通过影像技术观察患者甲状腺病灶区域对应周围组织有无入侵或淋巴结转移[8]。上述几种检测手段对应TMC的诊断效果均有不足，因此越发显得超声技术对于TMC的重要意义。相关学者将超声弹性技术作为重点研究方向，主要利用超声弹性成像技术检测生物组织硬度，从侧面反映组织良恶性情况。研究表明[9]，超声实时弹性成像技术对于甲状腺微小结节具有较高的辨识度，对生物组织具有较高的特异性、敏感度。不过常规的实时弹性成像技术受到外环境因素(组织外部机械受压、检测压力、强度不均)影响，导致检测重复性较差，易发生误诊或漏诊。

ARFI反映的是被检测组织的硬度信息，而组织的硬度与其内部病理结构密切相关，可用于结节良恶性的鉴别。VTI是对纵向位移进行成像，即对感兴趣区发射短时程的聚焦声脉冲，其辐射力推动局部组织发生位移，位移幅度的差异表现为图像灰阶，可直观反映组织的相对硬度[10]。而VTQ是利用调制的聚焦超声波束的脉冲在生物弹性组织内产生声剪切波，然后用特定的电子系统采集组织内剪切波信号；由于聚焦区外辐射力迅速衰减，剪切波只局限于组织内部区域，因此可获得感兴趣区的低频剪切波的传播速度，进而通过检测剪切波传播估计组织弹性模量[11]。在本组研究中，通过ARFI弹性成像技术对TMC进行诊断，结果表明，28个甲状腺恶性小结节中有22个按照VTI分级属Ⅳ～Ⅵ级，检测组织硬度均较高；而对于25个良性病变结节参照VTI分级均属于Ⅰ～Ⅲ级，其组织质地较柔软，表明VTI弹性成像技术与病理组织改变情况较为一致，其诊断准确性较高。而采用VTQ检测TMC准确性尚有不足，笔者结合自身经验分析认为，受本次研究TMC自身特点影响，结节面积较小，导致在取样框内涵盖了部分正常周围甲状腺组织，导致VTQ分析得出的结节硬度较小，未反映出结节真实硬度，因此仅仅单纯采取VTQ检测指标评价结节病变的良恶程度易出现误差；而采取VTI技术则是全面检测结节整体，以灰阶图样进行直观反映，在操作中可结合结节大小调整采集框范围，因此VTI在诊断过程中受干扰因素较少，本次研究结果也充分证实这一点。

ARFI弹性成像可为确定手术方式、制定治疗方案提供重要参考及支撑。其中VTI技术在术前诊断TMC较VTQ敏感度、特异性高，有较高的准确检出率，其诊断价值值得肯定，在诊断TMC中具有重要意义。

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基金项目：徐州市科技项目社会发展类(ZXXD1337)

作者单位：221006江苏徐州，徐州医学院附属医院彩超室

通讯作者：王兴田，男，主任医师，副教授，研究方向：超声医学，E-mail:tianxingwang999@163.com

doi：10.3969/j.issn.1674-4136.2016.02.009

文章编号：1674-4136(2016)02-0104-04

Corresponding author:WANG Xingtian, E-mail: tianxingwang999@163.com

[收稿日期：2016-01-27][本文编辑：李筱蕾]

Applicative value of acoustic radiation force impulse imaging in differential diagnosis of thyroid micro carcinoma

XIEXiaowei,WANGXingtian,WANGRong.

(DepartmentofUltrasound,theAffiliatedHospitalofXuzhouMedicalCollege,Xuzhou221006,China)

Abstract：ObjectiveTo explore the value of acoustic radiation force impulse (ARFI) elastography in the differential diagnosis of thyroid micro carcinoma (TMC).Methods47 patients with 53 small thyroid nodules were examined by conventional ultrasound and ARFI elastography. The pathological diagnosis was used as the gold standard. Virtual touch tissue imaging (VTI) and virtual touch tissue quantification (VTQ) were both used. The receiver operator characteristic (ROC) curves were used to compare the diagnosis value of VTI and VTQ.ResultsThere were 25 benign nodules and 28 malignant nodules. There were 22 nodules with VTI scores greater than or equal to Ⅳ (all malignant nodules) and 31 nodules with VTI scores less than Ⅳ (including 25 benign nodules and 5 malignant nodules). The sensitivity, specificity and accuracy of VTI were 78.6%, 100%, 88.8%, respectively. The shear wave velocity (SWV) values of 25 nodules were greater than or equal to 2.76m/s (including 7 benign nodules and 18 malignant nodules), and 28 nodules less than 2.76 m/s (including 18 benign nodules and 10 malignant nodules). The sensitivity, specificity and accuracy of VTQ were 64.3%, 72.0%, 67.9%, respectively. The AUC (Area under the curve) of VTI and that of VTQ was 0.898 and 0.672 (Z=2.317,P=0.0351).ConclusionsARFI is useful in the differential diagnosis of TMC, and VTI is better than VTQ.

Keywords：Acoustic radiation force impulse;Elasticity imaging techniques;Thyroid micro carcinoma.