剪切波弹性成像VTIQ与VTQ技术在鉴别甲状腺TI-RADS 4级结节中的对比研究

何丽英，江 峰，刘表虎

(皖南医学院第一附属医院 弋矶山医院 超声医学科，安徽 芜湖 241001)

甲状腺结节是外科临床治疗中常见疾病，患者在患病后主要表现为甲状腺内存在明显肿块，且可随吞咽动作出现上下移动[1]。甲状腺结节可由多种病因引起，如增生性结节性甲状腺肿、肿瘤性结节、囊肿、炎症性结节均与甲状腺结节的发生密切相关。一直以来，病理检查结果均作为甲状腺结节临床诊断的金标准，但考虑该检查方式对患者具有一定程度的创伤性，因而该检查方式临床应用存在局限性。甲状腺结节中恶性占5%左右，其中甲状腺TI-RADS 4级有较高的恶变风险，约为5%～80%[2]，对甲状腺TI-RADS 4级结节进行准确鉴别诊断是干预的前提。超声检查具有无创、可重复、可动态显示、价格实惠等多种优势，是临床影像诊断甲状腺结节的首选。新型声辐射力脉冲成像技术(ARFI)属于新型的诊断技术，其中的声触诊组织成像与定量(virtual touch imaging and quantification，VTIQ)是ARFI最新技术，具有定性、定量分析结节的作用[3]。本研究将其与传统声触诊组织定量(virtual touch tissue quantification，VTQ) 进行比较，探讨两者鉴别甲状腺TI-RADS 4级结节的价值，报道如下。

1 资料与方法

1.1 一般资料 选取我院2017年8月～2018年8月甲状腺TI-RADS 4级结节患者76例(88个结节)为观察对象，均符合《甲状腺结节和分化型甲状腺癌诊治指南》[3]中甲状腺结节相关诊断标准，所有患者均通过外科手术治疗并经病理检查下确诊。所有患者及家属均对研究知情，并自愿签署知情同意书，本次研究已获得我院伦理委员会批准。纳入标准：①按照甲状腺影像报告与数据系统(TI-RADS)中的标准分为TI-RADS 4级；②结节实性成分≥75%，周围有正常甲状腺组织；③均进行外科手术切除；④术前未接受相关治疗；⑤签署知情同意书。排除标准：①伴甲状腺弥漫性病变；②甲状腺峡部结节；③手术禁忌证者；④年龄<18岁者。本组患者男性26例，女性50例，年龄18～78岁，平均年龄(45.43±10.26)岁，结节直径5～28mm，平均(8.77±2.53)mm。

1.2 方法 所有患者均参考《甲状腺结节和分化型甲状腺癌诊治指南》进行影像学检查。检查仪器采用SIEMENS Acuson S3000型、S2000型超声诊断仪,探头为9L4,频率4～9 MHz,具有VTQ及VTIQ分析软件。患者仰卧，头后仰，充分显露颈部，常规扫描观察结节部位、大小、边界，内部回声、纵横比，钙化类型等,使用CDFI观察结节内部及周围血流信号，对结节进行TI-RADS分类。

VTQ：纵向扫查结节获取最大截面，手腕部使用微压力，使探头垂直于病灶表面，进行VTQ模式检查，使声束与取样框(5 mm×5 mm)尽量保持平行，将取样框放置在结节的感兴趣区(ROI)内，要求患者屏气，不做吞咽动作，点击“update”,然后获得剪切波速度(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,囊性部分SWV计为0 m/s，数值过大无法测出计为9 m/s。

VTIQ：纵向扫查结节获取最大切面，结节成像最清晰，稳定后按“update”键冻结图像，进入VTIQ模式，全图呈均匀的绿色时，代表剪切波弹性分布质量良好，嘱咐患者屏气，获取质量、速度模式图像，将取样框(1 mm×1 mm)放置病灶内不同的感兴趣区域内，取样测SWV值，每个结节测量7次，去掉最大值及最小值后，剩下5组数据取平均值和中位数，单位 m/s。

2 结果

2.1 手术病理结果 76例甲状腺TI-RADS 4级结节患者中，结节性甲状腺肿34例(44.74%)，乳头状癌31例(40.79%)，亚急性甲状腺炎3例(3.95%)，桥本氏结节3例(3.95%)，滤泡状甲状腺癌3例(3.95%)，胶原纤维结节1例(1.31%)，滤泡状腺瘤1例(1.31%)。共切除88个结节，良性48个(54.55%)，恶性40个(45.45%)。直径<10 mm和直径≥10 mm的结节比例差异无统计学意义(P>0.05)。见表1。

表1 甲状腺TI-RADS 4级结节分析[n(%)]

结节类型个数直径<10 mm直径≥10 mm良性4823(47.92)25(52.08)恶性4016(40.00)24(60.00)χ20.554P0.457

2.2 VTQ、VTIQ的SWV平均值比较 VTIQ的SWV平均值高于VTQ的SWV平均值(P<0.05)，见表2。

检查方法良性结节(n=48)恶性结节(n=40)VTQ2.58±0.282.94±0.35VTIQ2.72±0.253.28±0.52t6.1145.979P0.0000.000

2.3 VTQ、VTIQ的ROC曲线最佳截断值诊断效能 VTQ的SWV平均值的ROC曲线下面积低于VTIQ平均数值ROC曲线下面积，进一步对VTQ、VTIQ的SWV平均值AUC进行比较，显示差异有统计学意义(Z=4.026，P=0.000)，此时VTQ最佳截断值为2.76 m/s，VTIQ为2.99 m/s，VTIQ平均值诊断灵敏度、特异度均高于VTQ平均值。见表3和图1。

表3 VTQ、VTIQ的ROC曲线最佳截断值诊断效能

检查方法采样类型曲线下面积截断值/(m/s)灵敏度/%特异度/%95%CIVTQ平均值0.8092.7672.50(29/40)79.17%38/48)0.719～0.899VTIQ平均值0.8942.9987.50(35/40)89.58(43/48)0.817～0.971

图1 VTIQ与VTQ模式下平均值的ROC 曲线

2.4 不同模式下测量SWV值 如图2～3所示，VTQ模式下测量SWV值为3.40 m/s，VITQ模式下病灶不同点的SWV值最高为4.37 m/s，最低为2.26 m/s。

图2 常规超声检查图

图3 VTQ模式下测量SWV值

3 讨论

AFRI是剪切波弹性成像的新一代技术，其能对感兴趣病灶的硬度特征可进行定性、定量的评价[4]。声触诊组织成像是以组织纵向压缩位移为成像基础，直观反映组织硬度，以二维灰阶图像表示组织硬度，图像黑色比例越高，组织越硬；声触诊组织定量成像是组织受压横向震动产生声剪切波，用特定电子仪器采集并处理剪切波信号获得组织剪切波传播速度，并反映感兴趣区域的软硬程度，其值越高，弹性越差，组织越硬。VTIQ是VTQ技术与VTI技术的融合，形成一幅二维图像，其反映病灶弹性速度的定量信息和弹性的时间及位移信息，通过测量SWV值反映组织的实际硬度，其中SWV值越小则弹性越好，组织硬度也越低，属于二维定量弹性成像技术[5]。 我们对本研究结果进行了分析。

图4 VTIQ模式下SWV值

3.1 10枚良性结节通过VTQ超过截断值(2.77 m/s)，11枚恶性结节通过VTQ测的SWV值低于截断值，可能原因：①VTQ因取样框大小的限制，很难避开良性结节的钙化，胶原化纤维变，桥本并结节等造成测量SWV过大，而恶性结节的炎性基质、液化、坏死区等因素使SWV值偏小[6]，此原因与VTIQ测量部分恶性结节的SWV值偏低同理；②VTQ取样框为5 mm×5 mm，大小相对固定，当病灶直径<5 mm时，取样框包含周围正常甲状腺组织，导致测量SWV值偏小。

3.2 同一医师检查同一结节(结节直径约5～8 mm)，通过VTQ测量7次SWV值，有时最大值与最小值相差很大；VTQ测量SWV平均值与通过VTIQ测量SWV平均值差距较大，可能原因：①无法避免颈部血管博动，患者呼吸运动，会影响SWV值的准确性[7]，②VTQ为一维剪切波成像，测量的是单点SWV值，只能反映结节某一点的硬度，不能反映结节的整体硬度情况[8]，VTIQ是二维剪切波成像，实现了同一速度图多点取样，同时借助质量图能够在成像质量较高的区域指导ROI的选择，使得测量SWV值与肿块硬度更接近[9],同时VTIQ取样范围最小达到1 mm×1 mm，从而提高测量SWV值的准确性。

3.3 3例滤泡状腺癌中2枚滤泡性甲状腺癌结节通过VTIQ测量时SWV值低于截断值(2.99 m/s)，发现 VTIQ在诊断甲状腺滤泡状癌时价值不大，与有关研究[6]发现一致，可能是由于甲状腺滤泡状腺癌与甲状腺滤泡状腺瘤的病灶生长方式及其包膜厚度和细胞学特征等生物特性都极为相似[10]，其中唯一区别可能是滤泡状癌较易侵犯包膜和血管，呈浸润性，但其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并无明显差异，所以甲状腺滤泡癌病灶质地较软，其SWV值也常低于诊断界值，因此在鉴别滤泡性质的肿瘤良恶性价值仍需更多数据进行考证。本研究结果显示通过仪器评估组织间的硬度差异进行显像，然而各病灶在其发生及发展过程中弹性系数必然存在一定的重叠，这样测量得到一些感兴趣区内部的剪切波值处于临界值而难以定性，恶性病灶中滤泡状腺癌和髓样癌多因其内质地较软，获得SWV 值常较低，致数据结果假阴性，其中良性病灶中炎性结节及其内部纤维胶原样变性多因广泛纤维化或结节内部钙化变性，获得SWV 值常较高，致结果致数据结果假阳性，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，尚存在一定局限性。常规超声仍作为甲状腺结节良恶性的诊断基础，此研究结果可以显示，VTIQ技术可作为有效的辅助手段，若 SWV 处于临界值，必要时结合超声造影或FNA综合检查，以提高甲状腺可疑结节诊断的准确率。

总之，本研究同时使用ARFI传统的VTQ技术和新型VTIQ技术进行采样获取SWV值，其中VTIQ技术的SWV平均值高于VTQ技术，同时恶性结节SWV值高于良性结节。表明恶性结节弹性较差，偏质硬。同时比较VTIQ与VTQ的SWV平均值的ROC曲线下面积，发现VTIQ的SWV平均值更适于作为结节采样参数。当SWV截断值为2.99 m/s时，VTIQ技术鉴别甲状腺TI-RADS 4级结节的灵敏度(87.5%)、特异度(89.58%)、准确率(94.3%)均高于VTQ技术。因此,VTIQ技术在一定程度上完善了以往VTQ定量诊断的各种问题,使剪切波弹性超声定量诊断更为科学和可靠[9]。