实时剪切波弹性成像对甲状腺结节超声诊断的价值研究

李忠举，张植兰，辛敏慧，魏 珊

(中南大学湘雅医学院附属海口医院 超声医学科，海南 海口570100)

甲状腺结节患病年龄日趋年轻化，患病率日益上升，而良、恶性肿瘤的治疗及预后又完全不同。国外研究发现，甲状腺结节手术病理结果中恶性比例≤28%，甲状腺结节存在明显的过度诊断及过度治疗[1-3]。临床通常采用二维超声及彩色多普勒超声鉴别甲状腺结节的良恶性，但其特异性及灵敏度均低[4,5]。近年来，实时剪切波弹性成像技术(SWE)是应用于临床的一种新型超声成像技术，可测量组织硬度，进而获得定量的弹性参数，具有较好的重复性[6-10]。本次研究通过SWE对甲状腺结节及周边正常组织成像，获得剪切波杨氏模量参数，对甲状腺结节良恶性进行有效鉴别。

1 资料与方法

1.1 研究对象

收集 2017年2月至2018年12月在我院行超声检查发现甲状腺结节患者80例，均接受手术治疗或病理穿刺，以病理结果作为金标准进行比对。纳入标准：肿物直径大于0.8 cm，结节下缘深度距皮肤小于4 cm；排除标准：穿刺活检病理无法确诊；结节位于峡部者；囊性变大于25%或者完全钙化者；颈部有其他手术史或者放疗史者。其中女45例，男35例；年龄23-70岁，平均(42.6±7.3)岁。80例患者共检出88个结节，病理诊断61个良性结节(其中48例患者为单发良性结节，5例患者为双发良性结节，3例患者为双发结节，良性与恶性各1个)，病理诊断27个恶性结节(其中24例患者为单发恶性结节，3例患者双发结节，良性与恶性各1个)。所有患者检查前均知情同意。

1.2 方法

采用SuperSonic Imagine AixPlorer型 SWE 超声仪器预设的甲状腺扫描条件，检查前不需要特殊的准备。患者取仰卧位，颈部完全暴露，不要过度弯曲或拉伸颈部。二维超声及彩色多普勒超声检查：常规行纵、横切面扫查，记录甲状腺结节的部位、大小、形态、边界、边缘、内部回声及血流分布情况。然后涂大量耦合剂，探头置于目标结节处，纵切不加压情况下(减少颈动脉波动干扰)，启动SWE 模式，调节杨氏模量量程范围在0-100 kPa之间。调节感兴趣区域范围，感兴趣区域应覆盖整个病灶及周围正常甲状腺组织且其面积应为结节面积的2-3倍，嘱患者屏气，静置3-5 s，待图像稳定后，冻结图像并存储，每个结节做5次SWE成像。

1.3 测量

1.3.1测量结节杨氏模量值 5幅图像每幅都用Q-BOX工具测量出结节的杨氏模量，Q-BOX测量范围尽可能包括整个结节，但不包括周围正常组织。测量并记录Emax、Emean、Emin、ESD值，以kPa为单位。

1.3.2测量结节内部感兴趣区杨氏模量值 5幅图像每幅选取结节中除粗大钙化外最硬部分用Q-BOX工具测量其杨氏模量(Q-BOX的直径为2 mm的圆形)。得出结节内感兴趣区的Emax、Emean、Emin、ESD值。

1.4 统计学处理

2 结果

2.1 结节特征分析

依据病理检查结果得出：88个结节中良性结节61个，其中48例患者为单发良性结节，5例患者为双发良性结节，3例患者为双发结节，良性与恶性各1个。61个良性结节中，39个结节病理诊断为结节性甲状腺囊肿，17个结节病理诊断为甲状腺腺瘤，5个结节病理诊断为桥本。病理诊断27个恶性结节，其中24例患者为单发恶性结节，3例患者为双发结节，良性与恶性各1个。27个恶性结节中，18个结节病理诊断为乳头状癌，5个结节病理诊断为甲状腺滤泡癌，3个结节病理诊断为未分化癌，1个结节病理诊断为髓样癌。

2.2 SWE的测量结果

如图1所示，结节性甲状腺肿测量结节杨氏模量值：Q-Box尽可能包括整个结节，Mean17.5 kPa，Min10.1 kPa，Max32.1 kPa，SD：4.9 kPa；若结节中含有粗大钙化、液化者则选取结节内感兴趣区的SWE值做为参考，如图2所示，乳头状癌测量结节内部感兴趣区杨氏模量值：Q-Box以2 mm为直径，选取结节中除粗大钙化外较硬部分，Mean61.2 kPa，Min51.5 kPa，Max68.8 kPa，SD：3.7 kPa，良、恶性结节SWE的最大值、平均值、最小值及ESD值的范围见表1。

图1 结节性甲状腺肿测量结节杨氏模量值 图2 乳头状癌测量结节内部感兴趣区杨氏模量值

表1 甲状腺结节的杨氏模量的测量结果

2.3 恶性结节诊断界值的确定

甲状腺结节中恶性结节SWE参数的最大值、平均值、最小值及ESD值，显著高于良性结节(见表2)，差异有统计学意义(P<0.05)。

表2 良恶性结节诊断界值的确定

3 讨论

杨氏模量是物体弹性变形难易程度的表征，物体有小形变时应力与相应的应变之比。物体在形变范围内，应力与应变成正比，杨氏模量值能反映组织的弹性大小，即杨氏模量值越大，组织越硬[11,12]。病理学证明，浸润性癌变组织和非浸润性癌变、纤维组织、筋膜、脂肪其弹性系数有明显差异。大部分甲状腺良性病变如腺瘤、结节性甲状腺肿等主要由滤泡细胞组成，质地软、弹性系数小；而大部分甲状腺恶性结节如乳头状癌等其内含有较多的纤维组织、钙化小体等，组织硬度较高；另外，刘媛袆等运用SWE技术对108例甲状腺弥漫性病变患者进行检查，研究结果表明，Q-BOX放置在甲状腺深层较浅层成功率明显降低，测量深度是影响SWE的重要因素，所以本次研究选取的甲状腺结节要求其下缘距皮肤小于4 cm。

本次研究通过甲状腺结节的实时剪切波成像，选取参数Emax、Emean、Emin、ESD作为评估指标。结果显示选取的SWE参数中，杨氏模量值恶性结节明显高于良性结节(P<0.05)，但是各参数间的敏感性和特异性又有明显差别。结节中的钙化灶可使SWE值明显提高[13]，本次研究的61个良性结节中部分含有较大钙化者其杨氏模量值明显偏高，利用2 mm的Q-BOX对结节中感兴趣区进行测量可以有效纠正SWE测量结果；5例甲状腺滤泡癌其杨氏模量值相对较低，尤其是1例髓样癌其杨氏模量值甚至比良性结节还低，这可能是其本身组织学结构决定的，至今尚未发现有实时剪切波弹性成像对髓样癌有专门的研究。因此仅凭一项指标评估肿瘤的良恶性，结果可能出现偏差，需要结合二维超声、超声造影或其它影像学检查手段。

目前二维超声多数医院依据2017年美国放射协会甲状腺影像与数据报告系统(ACR TI-RADS)对甲状腺结节良恶性进行评估0分良性、2分无可疑、3分轻度可疑、4-6分中度可疑、≥7分高度可疑并给出了相应的处置办法[14]。其根据甲状腺结节的结构、内部回声、形态、边界、局灶性强回声5项指标的得分总和来评估结节的良恶性。实际应用中对不同结节的敏感性和特异性差别较大，也许联合SWE成像其诊断效能会明显提高。

本次研究存在一些不足：有研究发现甲状腺弥漫性病变对杨氏模量有一定的影响，会导致对结节的硬度测量有一定的偏差，对于甲状腺弥漫性病变的病例有待继续研究；本次研究的样本量相对不多，尤其是未分化癌和髓样癌的例数较少。

随着超声波弹性成像技术的不断发展进步，剪切波成像是目前唯一能量化组织硬度并以杨氏模量值来评估的系统，具有客观、实时、高效、重复性好等优点[15]。经过规范的培训，SWE成像技术可以在传统超声基础上给超声医师更多的信息，提高超声诊断的准确率、提高医生的的诊断信心，具有广泛的应用前景和临床价值[16,17]。