声触诊组织成像与定量(VTIQ)和声触诊组织定量(VTQ)在诊断甲状腺TI-RADS4级结节中的对比研究

高晓丽, 周丽莉, 张桂萍, 迪利努尔·阿布力来提, 付晓萌, 娄君鸽, 李玲玲

(1新疆医科大学第五附属医院超声诊断科， 乌鲁木齐 830011； 2郑州市中心医院超声医学科， 郑州 450000)

甲状腺结节是指各种原因导致甲状腺内出现一个或多个组织结构异常的团块，是颈部最常见的肿瘤,流行病学调查显示，在非缺碘地区，约有5%女性和1%男性可触及甲状腺结节[1]。目前常规超声己成为甲状腺结节检查的首选影像学方法,根据甲状腺影像报告与数据系统(thyroid imaging reporting and data system，TI-RADS)分类标准，将甲状腺结节按恶性风险分为5级。该评分系统有助于规范化、标准化甲状腺结节的超声描述，可避免超声医师的主观性诊断，但是TI-RADS4级结节恶性风险范围为5%～80%。鉴于常规超声的局限性，近年来声脉冲辐射力弹性成像技术(Acoustic Radiation Force Impulse，ARFI)成为国内外学者的研究热点，国外学者Hamidi等[2]研究表明，ARFI技术在甲状腺结节良恶性鉴别诊断方面均具有较高的应用价值，可作为常规超声诊断基础上有效的辅助手段。传统的ARFI技术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)，最新的ARFI技术为声触诊组织定量与成像技术(Virtual Touch Tissue Imaging and Quantification，VTIQ)，又称“鹰眼”技术。研究表明传统的ARFI技术在甲状腺结节良恶性鉴别诊断方面具有较高的应用价值，是常规超声诊断基础上有效的辅助手段[3,4]。本研究通过对比VTQ及VTIQ在诊断甲状腺TI-RADS4级类结节中的准确性，确定取样参数的选择及评估2种技术在鉴别甲状腺TI-RADS4级类结节中的应用价值，现报道如下。

1 资料与方法

1.1研究对象选择2015年7月-2016年12月在新疆医科大学第五附属医院超声诊断科行甲状腺常规超声检查的83例患者(94个结节)纳入本次研究，其中男34例，女49例，年龄18～73岁，平均年龄(42.98±12.54)岁，结节直径0.5～2.7cm，平均直径(0.8±0.6)cm。纳入标准[5]:(1)在实性结节、低回声或极低回声、不规则边界、微钙化、纵横比>1这5项恶性特征中出现2～3项判定为TI-RADS 4类的结节；(2)结节经手术切除后有病理结果；(3)结节为实性，或者大部分为实性成分(囊性成分<25%)；(4)结节未经过治疗，避免因药物治疗导致结节硬度的改变；(5)结节周围有正常的甲状腺组织；(6)不合并甲状腺弥漫性病变。排除标准[6]：(1)囊性结节或实质较少的混合性结节；(2)甲状腺峡部结节。本研究经新疆医科大学第五附属医院伦理委员会批准，所有患者均告知详细检查流程并签署知情同意书，并获取了完整详细的病例资料。

1.2研究方法

1.2.1 常规超声检查 患者取仰卧位，头后仰，颈部稍伸长，使充分暴露。先采用常规超声记录病灶的大小、边界、纵横比、内部回声、钙化类型、周边有无声晕等信息。用彩色多普勒血流显像(CDFI)观察并记录病灶内部及周边血流分布情况。

1.2.2 VTQ检查 在探头上涂上足量的耦合剂，纵向扫查获取结节最大切面，使用微压力使探头垂直于病灶表面，要求患者屏气，不做吞咽动作，进行VTQ检查，将取样框置于结节的感兴趣区(region of interest，ROI)，屏幕左侧为二维超声图像,右侧为VTQ测得结节的剪切波速度(shear wave velocity，SWV),每个结节测量7次,去掉最大值及最小值,取5次测量的平均值和中位数。测量时应尽量避开颈部大血管以免颈动脉搏动干扰，并尽可能避开钙化、液化及坏死区域，以免测值偏差较大，影响诊断准确性。当仪器显示SWV值为XXX m/s时，称为“无值”,在排除患者呼吸、吞咽等生理活动的影响后，若仍无测得值，有以下2种可能，第一该病灶为囊性，可用VTI辅助诊断，若为白色则质地较软，推测为囊性，可将此处当做0 m/s处理；第二该病灶组织过硬(如钙化)，超过仪器的测量范围0～9 m/s，将此处SWV记为9 m/s处理。

1.2.3 VTIQ检查 在探头上涂上足量的耦合剂，纵向扫查获取结节最大切面，当病灶显示最清晰时要求患者屏气，不做吞咽动作，进入VTIQ模式，重点分析VTIQ 质量及速度模式图。在质量图中，绿色表示高质量图，黄色和红色分别表示中等和低质量。当质量图为最高时，即图像呈全绿时，调至速度图模式，将取样框置于病灶内部不同区域,ROI最小为1 mm×1 mm，在病灶有效测量区域内获得多组SWV，去掉一个最高值和最低值，剩下的取平均值和中位数，单位为m/s。

2 结果

2.1病理检查结果83例患者的94个结节经手术切除，良性结节53个(53/94，占56.38%)，其中直径≥1 cm的结节31个，直径<1 cm的结节22个；恶性结节41个(41/94,占43.61%)，其中直径≥1 cm的结节19个，直径<1 cm的结节22个。53个良性结节中有42例为结节性甲状腺肿，3例为滤泡状腺瘤，4例为局灶性亚急性甲状腺炎，2例为桥本氏结节，2例为纤维胶原组织增生；41个恶性结节中有39例为乳头状癌(其中22例为微小乳头状癌)，2例为滤泡状甲状腺癌。

2.2VTQ、VTIQ不同参数的结果

2.2.1 良性组和恶性组间VTQ、VTIQ中SWV差异比较 在VTQ技术中，53个甲状腺良性结节采用中位数时SWV为(2.57±0.29)m/s，采用平均值时SWV为(2.59±0.29)m/s；41个恶性结节中采用中位数时SWV为(2.95±0.41)m/s，采用平均值时SWV为(2.98±0.39)m/s；在VTIQ技术中，53个良性结节采用中位数时SWV为(2.74±0.35)m/s，采用平均值时SWV为(2.71±0.37)m/s；41个恶性结节采用中位数时SWV为(3.28±0.32)m/s，采用平均值时SWV为(3.24±0.29)m/s。结果显示采用平均值或中位数作为取样参数，恶性组SWV均大于良性组，差异均有统计学意义(P<0.01)，见表1。

表1 良性组和恶性组间VTQ、VTIQ中SWV差异比较(m/s)

注：良性组和恶性组间比较，*P<0.05。

2.2.2 VTQ、VTIQ不同参数对预测良恶性结节的诊断效能比较 绘制ROC曲线，获取甲状腺结节的最佳诊断界值，见表2。VTQ 技术诊断甲状腺结节时SWV选取中位数和平均值的曲线下面积(AUC)分别是0.755、0.770，VTIQ 技术诊断甲状腺结节时 SWV选取中位数和平均值的曲线下面积(AUC)分别是0.876、0.881。SWV采用平均值比中位数作为取样参数更为合理，但两者差异无统计学意义。以平均值作为取样参数时，VTQ的诊断界值为2.83 m/s，VTIQ的诊断界值为2.98 m/s，其敏感性、特异性、曲线下面积分别依次为73.17%、84.91%、0.770，87.80%、88.79%、0.881，见表2。

2.2.3 VTQ、VTIQ的平均值及中位数AUC两两比较 采用Z检验比较VTQ和VTIQ平均值的曲线下面积，差异统有计学意义(P<0.05)，见表3。

3 讨论

甲状腺结节在临床上十分常见。成年人群中甲状腺结节的发病率为19～67%，其中恶性结节占5～15%[7-9]。甲状腺癌是一种惰性癌，恶性程度相对较低，但易发生淋巴结转移，据文献报道，1/3的甲状腺癌会发生淋巴结转移[10]。因此早期对甲状腺结节性质正确判断及及时治疗具有非常积极意义。甲状腺结节良恶性鉴别诊断的标准方法是细针穿刺活检，但为有创性检查，并伴有出血的风险及漏诊的可能，尤其是小结节，因此不适宜作为常规检查手段。声脉冲辐射力弹性成像技术(ARFI)是新一代的剪切波弹性成像技术，能对组织的硬度特征进行定性、定量的评价。传统ARFI技术包括声触诊组织成像(VTI)和声触诊组织定量成像(VTQ)，它是利用调制的高频聚焦超声波束作为激励机制，受到脉冲声辐射力的组织产生纵向压缩和横向振动。以纵向压缩产生位移为基础的成像技术称为VTI，可直观定性反映组织硬度，以灰阶图像表示，黑色占比越高，组织越硬，弹性越差；VTQ则是组织受力后横向振动产生声剪切波，利用特定的电子系统采集组织内剪切波信号，获得感兴趣区域的低频剪切波的传播速度，而剪切波的速度(SWV) 可反映组织弹性,速度值越高表示弹性越差，组织越硬[11-12]。声触诊组织定量与成像技术(VTIQ)是将传统ARFI技术中的VTI和VTQ融合在一幅二维图像中，既有显示弹性的定量信息速度图又有直观反映弹性相对变化的时间图和位移图。

表2 VTQ、VTIQ中弹性界值、敏感度、特异性、粗准确率、阳性预测值、阴性预测值、曲线下面积、95%置信区间对预测良恶性结节的诊断效能比较

表3 VTQ、VTIQ的平均值及中位数AUC两两比较

注：VTIQ与VTQ之间比较，*P<0.05。

本研究发现VTQ和VTIQ技术中，无论平均值还是中位数作为取样参数，恶性组SWV值高于良性组，即恶性结节内部质地较良性结节硬，与Hamidi等[2]研究结果一致。通过对比VTQ、VTIQ的平均值和中位数的ROC曲线，发现当SWV以平均值为取样参数时的曲线下面积大于以中位数为取样参数时的曲线下面积，认为以结节内SWV的平均值的作为取样参数时更为合理，但二者差异无统计学意义。本研究以平均值为SWV取样参数时，得到VTQ、VTIQ的弹性界值分别为2.83、2.98 m/s，有学者研究VTIQ的诊断界值为3.54 m/s[13]，与本研究得出的诊断界值不符，分析原因可能为入选的结节大小不同，测量结节的感兴趣区不同，因此诊断界值及测量规范还需加大样本量进一步证实。本研究将VTQ、VTIQ模式下绘制的ROC曲线的曲线下面积(AUC)进行Z检验，发现VTIQ的诊断价值高于VTQ，分析的可能原因为VTQ的取样框为5 mm×6 mm，不能人为调整取样框的大小，导致测量小结节时，由于病灶较小，很容易包含正常的甲状腺组织导致测值偏小，误差较大，当病灶内出现钙化或坏死区时，受取样框大小限制也很难避开，导致测量值偏高，因此VTQ的准确性相对较低。本研究还发现当结节为局灶性甲状腺炎和桥本氏病结节和胶原纤维变时，SWV偏高，导致假阳性率很高，可能原因为甲状腺炎早期滤泡破坏，胶质减少或消失，中性粒细胞浸润，随着病情的发展，后期炎症细胞被纤维细胞增生所代替，甚至形成纤维瘢痕导致组织硬度增加，由于亚甲炎和桥本患者早期患者无明显的临床症状，因此就诊时多为后期纤维瘢痕期，多导致误诊。本研究中有2例病理结果为甲状腺滤泡癌，SWV值为2.27、2.67 m/s，均未达到甲状腺恶性结节的诊断界值，为漏诊病例。发现VTIQ在诊断甲状腺滤泡状癌时价值不大，可能是由于甲状腺滤泡癌与甲状腺滤泡性腺瘤的生长方式、包膜厚度及细胞学特征都极为相似，唯一区别是甲状腺滤泡癌易侵犯包膜和血管，呈浸润性生长。因此滤泡状癌内部也多由滤泡组成，与良性甲状腺结节的滤泡细胞质地上无明显差异，所以甲状腺滤泡癌未必质地较硬，SWV值也常低于诊断界值，致使ARFI技术在鉴别质地较软的滤泡性肿瘤良恶性时价值仍待考证。

总之，弹性技术成像由最初传统压迫的灰阶直观图像发展到如今的定量VTIQ技术，可以定性及定量反映病灶内部的弹性特征，认为VTIQ对甲状腺TI-RADS4级结节具有较高的诊断价值。但因通过组织间的硬度差异进行成像，而各组织的弹性系数存在一定的重叠，使得一些结节剪切波值处于临界值而难以定性,例如滤泡状癌、髓样癌多因其内质地较软，SWV测值常较低导致假阴性，炎性结节及纤维胶原样变性多因广泛纤维化而致结节假阳性，另外颈动脉搏动、气管呼吸运动都会影响测得的剪切波值，造成误诊、漏诊，尚具有局限性。常规超声仍作为诊断甲状腺结节的基础，而VTIQ可作为有效的辅助手段，若SWV处于临界值，较难判断时可以进行超声造影或进一步的细针抽吸活检以提高诊断的准确性。

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