甲状腺良恶性结节超声造影时间-强度曲线的差异性研究

刘春蕊 卢晓玲 张一丹 田付丽 黄鹏飞 杨斌

·临床研究·

甲状腺良恶性结节超声造影时间-强度曲线的差异性研究

刘春蕊 卢晓玲 张一丹 田付丽 黄鹏飞 杨斌

目的 探讨甲状腺良恶性结节超声造影时间-强度曲线（TIC）的差异。方法对163例患者（167枚甲状腺结节）行超声造影检查，分别绘制结节感兴趣区（ROI）和周边正常实质ROI的TIC，记录TIC形状和各造影参数，包括峰值强度（Peak）、达峰时间（TtoPk）及曲线下面积（Area）等，并计算结节ROI减去正常实质ROI的各超声造影参数△Peak和△Area，分析不同结节大小（直径≤1 cm和＞1 cm）TIC形状和定量参数的差异。结果良恶性结节在灌注相和消退相方面比较差异均有统计学意义（χ2=36.689、16.698，P＜0.01）。＞1 cm的恶性结节Peak和△Area低于相同大小的良性结节（P= 0.001、0.014）。≤1 cm的恶性结节Peak、Area及△Peak均低于相同大小的良性结节（P=0.008、0.001、0.005）。结论甲状腺良恶性结节TIC存在差异，有一定鉴别诊断价值。

超声检查；造影剂；时间-强度曲线；甲状腺结节，良恶性

甲状腺结节是临床常见病，超声是鉴别其良恶性的主要方法，但良恶性结节在二维图像上存在重叠征象，常规超声诊断的敏感性和特异性并不高［1-2］。对于二维超声鉴别诊断困难的结节可行超声造影检查。超声造影鉴别甲状腺良恶性结节的病理生理基础在于微循环灌注的差异［3-4］，本研究通过定量分析软件绘制结节和周边正常实质感兴趣区（region of interest，ROI）的时间-强度曲线（time-intensity curve，TIC），分析良恶性结节TIC的参数差异。

资料与方法

一、研究对象

选取2015年4月至2016年6月在我院行甲状腺超声造影检查的163例患者（167枚甲状腺结节），其中女127例，男36例，年龄19～74岁，平均（45±12）岁；病灶直径0.6～4.7cm，平均（1.60±0.77）cm。纳入标准：甲状腺影像报告和数据系统（TI-RADS）3级［5］以上的结节；弹性成像可疑恶性的患者；可疑颈部淋巴结转移。排除标准：造影剂过敏，怀孕期、哺乳期及年龄＜18岁的患者。所有患者在超声造影检查前均签署知情同意书。经手术病理证实，良性结节73枚（结节性甲状腺肿30枚，腺瘤37枚，桥本甲状腺炎6枚），恶性94枚（均为乳头状癌）。

二、仪器与方法

1.仪器：使用GE Logiq E 9彩色多普勒超声诊断仪，L15探头，频率6～15 MHz；超声造影检查时使用L9探头，频率6～9 MHz。超声造影检查参数设置：机械指数0.08～0.14，总增益88%～90%，深度3 cm，聚焦区置于甲状腺底部，增益调节至刚显示结节边界。造影剂使用声诺维（意大利博莱科公司），使用前注入生理盐水5 ml，振荡混匀后备用。

2.方法：患者取仰卧位，头部后仰或向左右侧偏斜，充分暴露检查部位，显示结节全貌和周边正常甲状腺组织，选择结节内血流最丰富的切面作为观察切面。造影时抽取混悬液1.2～2.4 ml，经肘静脉快速推注，尾随5.0 ml生理盐水，嘱患者体位不变，平静呼吸，操作者保持探头位置固定，不对结节施压。造影动态图像储存于仪器，时间为2 min。

3.图像分析：使用GE内置的超声造影分析软件，在动态图中选择具有代表性的一帧图像，手动绘制ROI，分别绘制结节及结节外甲状腺实质的TIC图。结节的勾画应尽量包括完整病灶，黄色曲线显示。周边正常实质ROI的勾画应该尽量在同一深度、同一大小，同时避免大血管，蓝色曲线显示。应用灌注模式，F（t）= A（1-exp（-kt））+B，自动生成TIC，并存储图像。观察并记录结节ROI和周边正常实质ROI的到达时间（ATm）、达峰时间（TtoPk）、曲线上升支斜率（Grad）及曲线下面积（Area），并在TIC显示达峰时，记录结节ROI及周边正常实质ROI的峰值强度（Peak）。分别计算结节ROI和周边正常实质ROI的超声造影参数差值：△TtoPk=结节TtoPk-实质TtoPk；△Grad=结节Grad-实质Grad；△Area=结节Area-实质Area；△Peak=结节Peak-实质Peak。

三、统计学处理

应用SPSS 19.0统计软件，甲状腺良恶性结节超声造影定量参数以±s表示，行t检验；甲状腺良恶性结节TIC形状差异的比较行χ2检验。P＜0.05为差异有统计学意义。

结果

一、甲状腺良恶性结节TIC形状比较

甲状腺良恶性结节TIC形状比较见图1和表1。良恶性结节在灌注相和消退相方面比较差异均有统计学意义（χ2=36.689、16.698，P＜0.01）。

二、甲状腺良恶性结节TIC参数比较

甲状腺良恶性结节TIC参数比较见表2。直径＞1cm的良恶性结节Peak比较差异有统计学意义，且恶性结节Peak低于良性结节（P=0.001）。直径≤1 cm的良恶性结节Area和Peak比较差异均有统计学意义，恶性结节Peak低于良性结节（P=0.008），Area小于良性结节（P=0.001）。

不同大小甲状腺良恶性结节与正常甲状腺实质超声造影参数差值的比较见表3。直径＞1 cm的良恶性结节△Area比较差异有统计学意义，良性结节△Area大于恶性结节（P=0.014）。直径≤1 cm良恶性结节△Peak比较差异有统计学意义，良性结节△Peak大于恶性结节（P=0.005）。

讨论

图1 甲状腺良恶性结节超声造影TIC图

一、TIC形状可反映组织器官的血流灌注状态

曲线上升支及下降支反映了良恶性结节血管床在超声造影时微气泡流速和流量随时间的变化。本研究初步证实良恶性结节在灌注相和消退相方面比较差异均有统计学意义（χ2=36.689、16.698，P＜0.01），良性结节多表现为“快进”，消退相表现不一；恶性结节多表现为“慢进快退”，这与既往研究［6-7］基本一致。为避免主观因素对TIC分析影响，本研究引进了TIC参数分析。

表1 甲状腺良恶性结节TIC形状比较枚

表2 不同大小甲状腺良恶性结节超声造影参数比较（±s）

表2 不同大小甲状腺良恶性结节超声造影参数比较（±s）

病理类型进入时间（s）达峰时间（s）曲线上升支斜率曲线下面积峰值强度（dB）良性结节＞1 cm（60）1.63±1.3119.46±7.591.30±0.541447.20±622.88-41.27±4.48≤1 cm（13）1.74±0.7421.06±3.641.13±0.311544.57±443.95-41.56±4.26恶性结节＞1 cm（58）1.81±1.7619.95±8.461.15±0.581284.83±648.14-45.20±5.14≤1 cm（36）1.55±1.0019.89±8.620.99±0.511039.71±447.65-44.81±3.38

表3 不同大小甲状腺良恶性结节与正常甲状腺实质超声造影参数差值的比较（±s）

表3 不同大小甲状腺良恶性结节与正常甲状腺实质超声造影参数差值的比较（±s）

△TtoPk：甲状腺结节达峰时间与周边正常实质达峰时间的差值；△Grad：甲状腺结节曲线上升支斜率与周边正常实质曲线上升支斜率的差值；△Area：甲状腺结节曲线下面积与周边正常实质曲线下面积的差值；△Peak：甲状腺结节峰值强度与周边正常实质峰值强度的差值。

病理类型△TtoPk（s）△Grad△Area△Peak（dB）良性结节＞1 cm（60）0.67±3.890.08±0.35131.45±315.250.93±2.73≤1 cm（13）-0.61±2.370.12±0.26256.86±309.37-5.18±22.70恶性结节＞1 cm（58）0.42±2.43-0.10±0.34-33.20±450.27-2.24±3.40≤1 cm（36）1.06±4.85-0.21±0.39-90.66±338.91-2.91±3.34

二、TIC参数能反映微循环灌注特点

ATm代表造影剂注入到开始显示的时间；TtoPk代表造影剂显影到达峰的时间；Peak代表达峰时间的峰值强度，反映病灶血管床的总量；Area代表TIC的曲线下面积，与局部血流容积直接相关，是TIC最具代表性的参数；Grad代表曲线上升支斜率，TtoPk和Grad直接反映造影剂从开始进入病灶到达峰的整个灌注过程，与造影剂弥散的快慢相关。本研究还引入新变量△TtoPk、△Grad、△Area及△Peak，以期消除甲状腺弥漫性病变或亚临床型甲状腺异常对超声造影的影响。本研究结果发现直径＞1 cm的恶性结节Peak和△Area均低于相同大小良性结节（均P＜0.05）；直径≤1 cm的恶性结节Peak、Area及△Peak均低于相同大小的良性结节（均P＜0.05）。

良恶性结节TIC参数差异，如Peak、Area、△Peak及△Area共同反映了良恶性结节在血管生成方面存在差异，恶性结节血管床数量和血流容积均低于良性结节。病理生理学分析如下［6-7］：

1.恶性结节在此特指甲状腺乳头状癌，其乳头分枝多，中心有纤维血管间质，间质内常见沙砾体，本身乏血供；肿瘤新生血管内皮分化程度低，走行紊乱，且肿瘤具有侵袭性，可能破坏血管周围组织，使有功能的血管减少；微血管开放程度不同，局部微血栓形成导致阻塞或狭窄；随着甲状腺乳头状癌不断增大，常伴有囊变、坏死、纤维化及钙化。

2.良性结节包括结节性甲状腺肿、腺瘤及桥本甲状腺炎。结节性甲状腺肿的病理是甲状腺滤泡组织长期处于反复增生与不断修复，从而形成结节，其基础血流状态并未发生较大改变，仍与正常组织接近；滤泡性腺瘤血供丰富，血管粗大，分支较多；桥本甲状腺炎血流状态多发生改变，超声多表现为血流更加丰富。

三、不同大小甲状腺癌超声造影表现不同

既往研究［8］认为直径≤1 cm的恶性结节超声造影后主要为乏血供表现，1～2 cm的恶性结节超声造影后有少量点状强化，直径＞2 cm的恶性结节超声造影后多表现为弥漫性高强化。在造影定量参数上，不同大小的良恶性结节Peak比较差异有统计学意义（P＜0.05）。谭艳娟等［9］研究也认为不同大小（直径＞1 cm和直径≤1 cm）的恶性结节与周围正常组织间的Peak和TtoPk比较差异有统计学意义（P＜0.05），本研究结果与其相符。杨琛等［10］也发现不同大小的结节血流灌注特点不同，并认为这可能是由于直径＜1cm的恶性结节尚处于血管前期，而直径≥1 cm的恶性结节已开始进入血管快速增殖期所致。

本研究的不足：①本研究中直径≤1 cm的结节49枚，直径＞1 cm的结节118枚，存在选择偏移；②忽略甲状腺结节所处的不同病理阶段和患者自身个体条件的差异；③ROI的手动勾画存在人为误差，研究［11］报道肿瘤中心和边缘Area不同，边缘Area要高于肿瘤内部，可能与肿瘤内部坏死有关；④超声造影动态观察时间理论上应＞3 min，本研究中部分造影在甲状腺消退完全即停止存储，对于Area有一定影响。

综上所述，甲状腺良恶性结节TIC形状和定量参数存在差异，对鉴别诊断有一定价值。甲状腺超声造影是当前研究的热点和难点，超声造影定量分析技术作为常规超声的重要补充，可进一步筛选高危可疑的结节进行细针穿刺或手术。

［1］Moon WJ，Baek JH，Jung SL，et al.Ultrasonography and the ultrasound-based management of thyroid nodules：consensus statement and recommendations［J］.Korean J Radiol，2011，12（1）：1-14.

［2］Anil G，Hegde A，Chong FH.Thyroid nodules：risk stratification for malignancywithultrasoundandguidedbiopsy［J］.Cancerimaging，2011，11（12）：209-223.

［3］Jiang J，Shang X，Zhang HL，et al.Correlation between maximum intensity and microvessel density for differentiation of malignant from benign thyroid nodules on contrast-enhanced sonography［J］. J Ultrasound Med，2014，33（7）：1257-1263.

［4］Cantisani V，Bertolotto M，Weskott H，et al.Growing indications for CEUS：the kidney，testis，lymph nodes，thyroid，prostate，and small bowel［J］.Eur J Radiol，2015，84（9）：1675-1684.

［5］Horvath E，Majlis S，Rossi R，et al.An ultrasonogram reporting system for thyroid nodules stratifying cancer risk for clinical management［J］. J Clin Endocrinol Metab，2009，94（5）：1748-1751.

［6］Wendl CM，Janker M，Jung W，et al.Contrast-enhanced ultrasound with perfusion analysis for the identification of malignant and benign tumours of the thyroid gland［J］.Clin Hemorheol Microcirc，2015，63（2）：113-121.

［7］Jiang J，Huang LL，Zhang HL，et al.Contrast-enhanced sonography of thyroid nodules［J］.J Clin Ultrasound，2015，43（3）：153-156.

［8］Bartolotta TV，Midiri M，Galia M，et al.Qualitative and quantitative evaluation of solitary thyroid nodules with contrast-enhanced ultrasound：initial results［J］.Eur Radiol，2006，16（10）：2234-2241.

［9］谭艳娟，包凌云，黄安茜，等.不同大小甲状腺结节的超声造影定量分析［J］.中国临床医学影像杂志，2013（12）：854-857.

［10］杨琛，钱超文，朱慧能，等.超声造影定量分析对甲状腺结节血流灌注的研究［J］.中华超声影像学杂志，2011，20（1）：38-40.

［11］HornungM，JungEM，GeorgievaM，etal.Detectionof microvascularization of thyroid carcinomas using linear high resolution contrast-enhanced ultrasonography（CEUS）［J］.Clin Hemorheol Micro，2012，52（2-4）：197-203.

The difference of time-intensity curve between benign and malignant thyroid nodules by contrast-enhanced ultrasound

LIU Chunrui，LU Xiaoling，ZHANG Yidan，TIAN Fuli，HUANG Pengfei，YANG Bin
Department of Ultrasound，Jinling Hospital，Medical School of Nanjing University，Nanjing 210016，China

ObjectiveTo investigate the difference of time-intensity curve（TIC）between benign and malignant thyroid nodules by contrast-enhanced ultrasound.MethodsOne hundred and sixty-three patients with 167 thyroid nodules（TNs）underwent contrast-enhanced ultrasound were included in this study.TIC of TNs and the adjacent thyroid parenchyma were acquired.The shape of TIC and various quantitative parameters were recorded，including peak intensity（Peak），time to peak（TtoPk）and the area under the curve（Area）.Then calculate the different parameter values between TNs and the adjacent thyroid parenchyma such as△Peak and△Area.The nodules were divided into group 1（≤1 cm）and group 2（＞1 cm）by maximum diameter. The shape of TIC and quantitative analysis findings of CEUS were compared.ResultsBenign and malignant TNs show different TIC patterns in wash-in and wash-out phase（χ2=36.689，16.698，both P＜0.01）.Peak and Area in benign TNs were higher than those in maligant ones in group 2（P=0.001，0.014）.Area，Peak and△Peak in benign TNs were higher than those in maligant ones in group 1（P=0.008，0.001，0.005）.ConclusionTIC is different between benign and malignant TNs，and it assists in the differentiation diagnosis of TNs.

Ultrasounography；Contrast agent；Time-intensity curve；Thyroid nodules，benign and malighant

R736.1；R445.1

A

2016-07-19）

210016南京市，南京大学医学院附属金陵医院超声诊断科