灰度比值在甲状腺实性结节的良恶性鉴别诊断中的应用价值

孙梦瑶，武晓凤，王阿军，董凤林

（苏州大学附属第一医院超声科，江苏 苏州 215006）

甲状腺结节在临床中有着很高的发病率，且近几年该病的发病率呈现逐年递增的趋势。随着超声诊断仪器的不断更新以及超声科医师经验的逐年积累，超声检查已经成为甲状腺疾病诊断的重要手段，多项研究[1-2]表明甲状腺结节在超声二维图像上表现出的低回声和极低回声对恶性结节的诊断具有重要价值。但超声医师在诊断过程中不可避免地会存在主观性，本文旨在量化甲状腺结节的回声水平，以提高超声检查诊断甲状腺结节的效能。

1 资料与方法

1.1 临床资料 回顾分析2019年6月—2021年6月在我院行外科手术或在我科行超声引导下甲状腺细针穿刺抽吸活检的患者共115 例，患者男26 例，女89 例，年龄25～70(45.57±9.76)岁，均取得病理结果，共纳入132 个结节，其中良性结节45 个，病理为结节性甲状腺肿27 个，腺瘤18 个，恶性结节87个，病理类型均为甲状腺乳头状癌。纳入标准：(1)结节在二维超声图像呈实性；(2)甲状腺功能及相关指标正常，包括游离T4、游离T3、促甲状腺激素（TSH）、甲状腺过氧化物酶抗体（TPOAb）、甲状腺球蛋白抗体（TgAb）。排除标准：(1)结节内有显著钙化灶；(2)甲状腺腺体回声明显改变，且病理结果提示桥本氏甲状腺炎者。

1.2 仪器与方法

1.2.1 图像采集：采用GE LOGIQ E9超声诊断仪，ML6-15线阵探头，频率6～15 MHz。嘱患者仰卧，充分暴露颈前区，仔细扫查结节情况并存储图像。

1.2.2 灰度比值计算：将存储的超声二维图像导入计算机中，计算机已配置Adobe Photoshop 21.1.2版本图像处理系统，图像为JPEG格式。打开图像，选择“直方图”功能，使用套索工具勾画结节为感兴趣区（region of interest, ROI），尽量沿结节边界准确勾画，该软件系统将自动计算出ROI内所有像素的灰度平均值。选取和结节同一深度位置的甲状腺组织做同样操作，测量甲状腺组织的灰度值，ROI与结节大小相仿。甲状腺结节与甲状腺组织的灰度值均重复测量3 次，取平均值。计算灰度比值＝结节灰度值/同一深度甲状腺组织灰度值。

1.3 统计学处理 应用SPSS 24.0统计软件，计量资料以均数±标准差（±s）表示，组间比较采用方差分析。绘制ROC曲线分析灰度比值对恶性结节的诊断效能。P＜0.05为差异具有统计学意义。

2 结果

2.1 恶性结节组和良性结节组灰度比值比较 良性结节、恶性结节与周围甲状腺组织的灰度比值分别为(0.78±0.28)、(0.49±0.21)，差异有统计学意义（P＜0.05）。两组典型病例灰度比值的测量见图1、图2。

图1 甲状腺恶性结节直方图分析，灰度比值为0.43

图2 甲状腺良性结节直方图分析，灰度比值为1.23

2.2 灰度比值预测甲状腺实性结节良恶性的诊断效能 当灰度比值为0.605时，其鉴别良、恶性实性结节的敏感性79.1%，特异性75.1%，曲线下面积0.853。见图3。

图3 灰度比值预测甲状腺实性结节良恶性ROC曲线图

3 讨论

甲状腺结节是临床常见并且高发的一种疾病，据流行病学统计报道，仅有4%的甲状腺结节被外科触诊检出，而超声检查可将甲状腺结节的检出率提高至20%～50%[3]。在超声诊断甲状腺结节的相关指标中，结节的回声强度是评估其良、恶性的重要参数，根据ACR TI-RADS的分级标准[4]，结节在超声二维图像上呈无回声赋0 分，高或等回声赋1分，低回声赋2 分，极低回声赋3 分，最终的结节分值越高，风险性便越大，可见低回声和极低回声对甲状腺恶性结节的诊断具有重要的价值，但又有研究[5-7]表明低回声的诊断特异度和极低回声的诊断灵敏度均较低，且超声医师对结节回声的判定具有人为主观性，因此如果能够量化甲状腺结节的回声程度，将会提高二维灰阶超声诊断甲状腺结节的效能。

因为增益的调节会影响灰阶图像的整体灰度值，所以灰度值不能直接用于病灶的诊断和鉴别诊断。因此，本研究采用了灰度比值来反映甲状腺结节的灰度特征。徐陈柯等[8]纳入大小在4～10 mm的甲状腺微小乳头状癌与结节性甲状腺肿作为研究对象，对二者的超声灰阶比值进行对照研究，发现前者的灰阶比值低于后者的灰阶比值，差异具有统计学意义（P＜0.05）。本研究纳入成分为实性的结节，由于钙化成分会高估灰度比值，囊性成分会低估灰度比值，因此纳入的结节为无明显钙化灶的实性结节。本研究结果显示恶性结节的灰度比值小于良性结节（P＜0.05）。超声图像上组织或病灶的回声水平与声学界面多少及界面两侧介质的声阻抗差大小有关[9]。由于甲状腺恶性结节的主要成分为癌细胞，镜下几乎未见甲状腺滤泡成分，肿瘤细胞弥漫分布，呈乳头状改变，间质成分较少，不易形成声学界面，因此其内部回声大多呈低回声；甲状腺腺瘤是甲状腺滤泡上皮发生的一种良性肿瘤，肿瘤组织由滤泡组成，大量滤泡排列拥挤、内含胶质，其与滤泡上皮细胞形成声阻抗较大的声学界面，因此多呈分布较均匀的等至高回声；结节性甲状腺肿不同于肿瘤和炎性病变，其病理表现为滤泡上皮局灶性柱状或乳头状增生、小滤泡形成，部分上皮复旧或萎缩，可有胶质贮存，间质纤维组织增生、间隔包绕形成结节，因此其多呈不均匀或蜂窝样的等至高回声[10-11]。本研究显示当灰度比值为0.605时，其鉴别良、恶性实性结节的敏感性79.1%，特异性75.1%，曲线下面积0.853，说明灰度比值在甲状腺结节的良恶性诊断方面具有一定的价值。

本研究尚有以下几点不足，首先，本文为回顾性研究，会有选择偏倚的存在；其次，本研究样本量不够多，有待进一步扩大样本量进行研究；第三，不同医师及不同超声诊断仪等因素对此结果是否有影响有待后续研究。

综上所述，灰度比值在鉴别甲状腺实性结节良恶性中具有一定的临床价值，可提高二维灰阶超声检查诊断甲状腺结节的效能。