SMART 3D-SMI在甲状腺TI-RADS 4类结节良恶性鉴别诊断中的应用

李朝喜，温德惠，刘伟亮，陆海永

河北北方学院附属第一医院，河北张家口 075000

甲状腺结节是临床常见的内分泌系统疾病，随着近年来高频超声技术的发展，恶性甲状腺结节的检出率明显提高，甲状腺癌也引起了人们的广泛关注。目前，临床主要采用甲状腺影像学报告及数据系统(TI-RADS)对甲状腺结节进行超声分级，其中TI-RADS 4类结节被认为是可疑恶性结节，但是这类结节的恶性率有较大跨度，若对所有的4类结节都进行手术切除或穿刺活检，一方面会增加患者的痛苦和心理负担，另一方面也会造成一定的医疗资源浪费[1]。鉴于此，临床有必要联合其他检查手段，进一步提高TI-RADS 4类结节良恶性的诊断准确性。超微血管三维立体超声成像(SMART 3D-SMI)是一种新型的超声血流评估技术，其通过对二维超微血管成像进行三维重建，在三维空间下展示结节内低速血流、超微血管形态，有效弥补了常规超声对低速血流和超微血管显示不清的缺陷[2]。本研究拟对TI-RADS 4类结节进行SMART 3D-SMI检查，以鉴别结节的良恶性，旨在提高甲状腺癌的早期诊断率，并为临床选择治疗方案提供更为准确的参考。

1 资料与方法

1.1 一般资料

研究对象为2020年8月至2021年8月在我院就诊的120例甲状腺结节患者，年龄22～74岁，平均年龄(43.67±5.45)岁，共检出128个结节。纳入标准：经常规超声检查诊断为TI-RADS 4类结节；实性结节或以实性为主的结节；结节直径不超过30 mm；患者知情此次研究，数据完整，如常规超声指标和组织细胞学病理结果等；所有甲状腺结节均进行CDFI、2D-SMI、SMART 3D-SMI检查；所有入选病例均签署医学伦理知情同意书；所有甲状腺结节均经过细针穿刺活检或手术活检确定良恶性。排除标准：局限性桥本甲状腺炎、亚急性甲状腺炎；单纯囊性结节；伴有蛋壳样或粗大钙化的结节；髓样癌、未分化癌；接受过甲状腺手术或其他治疗者。

1.2 方法

采用Canon i900超声诊断仪，探头i18LX5，频率5～18 MHz，配备2D-SMI、Smart 3D-SMI分析软件。检查方法：患者去枕平卧，头部后仰以暴露颈部，保持平静呼吸。先行常规超声检查，确定结节位置后，观察记录结节的回声、成分、形状、边缘及钙化等情况，根据TI-RADS分级标准对结节回声、成分、形状等赋值后判定TI-RADS分级，并选取TI-RADS 4类结节为研究对象。二维超声多切面扫查甲状腺后，CDFI记录观察结节血流情况，嘱患者屏气，数秒内勿行吞咽，启动2D-SMI成像模式，从结节外侧缘缓慢移动探头扫查至内侧缘，对结节内部的血流分布情况进行SMI成像并存储图像，然后启动SMART 3D-SMI模式，即时三维重建，自动生成超微血管三维立体成像图。

图像评定：(1)参考Adler血流分级将结节内部血流分为四级[3]：0级，内部及边缘无血流信号；1级，少量血流，有1～2个点状或短棒状血流信号；2级，中量血流，有3～4个点状或1个清晰的长度接近或超过肿瘤半径的条状血流；3级，多量血流，有至少5个点状血流，或≥2个长条或网状或杂乱树枝状血流。(2)参考Kim等[4]的标准将结节内部的血流分布模式分为四型：Ⅰ型，无血流型(结节周边25%范围以内可见1～2个点状或短棒状血流，但结节内部未见任何血流分布)；Ⅱ型，周围血流型(结节周边≥25%范围可见血流信号分布，≥3个血流信号，但结节内部未见明显血流)；Ⅲ型，中央型(结节周边25%范围以内可见少许点状血流，血流主要分布在结节内部，呈弯曲、成角、螺旋状或不规则血流分布)；Ⅳ型，混合血流型(在结节周边≥25%范围内及结节内部均出现血流)。

由两名经过专业培训的主治医师对检查结果进行独立判断，若两人意见不统一，则商讨得出结论。血流分布模式为Ⅲ型，提示病灶内部有新生血管，判定为恶性倾向。根据结节内部的血流分布模式调整TI-RADS分类，若发现结节内有微小穿支血流，将TR分类上调一级，TI-RADS 4b、4c类结节判断为恶性。

1.3 统计学方法

使用SPSS 23.0软件对数据做统计学处理，计数资料以百分比(%)表示，TI-RADS分类与病理、对甲状腺结节的Adler血流分级、血流分布模式对比均采用秩和检验，甲状腺结节的鉴别诊断比较采用χ2检验，采用Kappa分析进行一致性评估，以P<0.05为差异有统计意义。

2 结果

2.1 TI-RADS分类与病理结果对照

128个甲状腺结节经病理诊断为良性84个(甲状腺腺瘤44个、结节性甲状腺肿40个)，恶性44个(均为乳头状癌)。TI-RADS 4a级87个，4b级30个，4c级11个，其中87个与病理结果相符，诊断准确率为67.97%。

2.2 CDFI、2D-SMI、3D-SMI对甲状腺结节的Adler血流分级

与CDFI比，2D-SMI、3D-SMI的血流分级更高，CDFI、2D-SMI、3D-SMI显示结节血流丰富程度的一致性均较差(K=0.382)。CDFI、2D-SMI、3D-SMI的Adler分级差异有统计意义(P<0.05)。与CDFI比，2D-SMI、3D-SMI检出的3级血流更多。2D-SMI与3D-SMI的Adler分级比较，差异无统计意义(P>0.05)。见表1。

表1 CDFI、2D-SMI、3D-SMI对甲状腺结节的Adler血流分级

2.3 甲状腺结节的CDFI、2D-SMI、3D-SMI血流分布模式

良性结节的CDFI、2D-SMI、3D-SMI显示血流分布模式以Ⅱ型、Ⅳ型为主，恶性结节以Ⅲ型为主。良性结节在CDFI、2D-SMI、3D-SMI模式下的血流分布模式比较，差异无统计意义(P>0.05)，恶性结节在CDFI、2D-SMI、3D-SMI模式下的血流分布模式比较，差异有统计意义(P<0.05)。见表2。

表2 甲状腺结节的CDFI、2D-SMI、3D-SMI血流分布模式对比

2.4 TI-RADS分类联合CDFI、2D-SMI、3D-SMI对甲状腺结节的诊断价值

TI-RADS+CDFI诊断出良性结节90个(69个与病理相符)，恶性结节38个(23个与病理相符)；TI-RADS+2D-SMI诊断出良性结节80个(67个与病理相符)，恶性结节48个(31个与病理相符)；TI-RADS+3D-SMI诊断出良性结节76个(70个与病理相符)，恶性结节52个(38个与病理相符)。三者比较，TI-RADS+3D-SMI对甲状腺结节的诊断敏感性、准确度及阴性预测值更高(P<0.05)。见表3。

表3 TI-RADS联合CDFI、2D-SMI、3D-SMI对甲状腺结节的鉴别诊断结果(%)

2.5 影像学分析

某患者，男性，45岁，因喉部不适，脖子肿大，厌食就诊，经常规超声检查疑似为甲状腺右侧叶实性结节，病理确诊为甲状腺乳头状癌，3D-SMI示结节内部血流Alder Ⅲ级，血流分布模式Ⅳ型。见图1。

3 讨论

临床对甲状腺各类结节采取的干预措施截然不同，TI-RADS 4类结节包括4a、4b、4c共3个亚型，4a类结节建议6个月后复查，4b类结节建议做穿刺活检，而4c类结节建议行手术治疗，因此，正确判断TI-RADS 4类结节亚型对临床治疗及预后至关重要。TI-RADS分级能够将甲状腺超声报告系统规范化，但是评估的内容局限于常规超声。甲状腺良恶性结节在常规超声图像上有重叠和交叉，部分恶性结节因声像图不典型容易造成误诊或漏诊，良性结节也可能进行穿刺活检[5]。为提高诊断的灵敏度和准确度，减少良性结节不必要的穿刺活检，有必要配合其他检查。彩色多普勒及2D-SMI对甲状腺结节血流诊断具有一定的价值，是临床诊断甲状腺结节的常用技术，但其无法立体显示微血管。

肿瘤血管生成及特点在肿瘤生长和良恶性鉴别中作用重要，是判断结节良恶性的重要参考。对于甲状腺结节内部血流的评估，2D-SMI技术的效果明显优于彩色多普勒超声，SMART 3D-SMI是新型的血流成像技术，其在2D-SMI基础上增加了智能化适应算法和独特滤波技术[6,7]，通过三维重建，可以更加全面、立体地评价结节内部细微血管的空间分布特点和形态特征。研究显示[8]SMART 3D-SMI对乳腺肿瘤微血管的评估具有较高的临床价值，然而SMART 3D-SMI对于TI-RADS 4类甲状腺结节微血管的评估及其对良、恶性结节的鉴别诊断价值却少有报道。本次研究显示，对于甲状腺结节微细血流的评估效果，3D-SMI优于2D-SMI和CDFI，而2D-SMI又优于CDFI，并且3D-SMI对TI-RADS 4类结节的诊断效能也优于2D-SMI和CDFI。这与李阳等[9]的报道结论较为一致，证实了3D-SMI在TI-RADS 4类结节鉴别诊断中有较高的应用价值。CDFI虽然也能显示结节的血流情况，但其采用的壁滤波技术在去除杂波信号和运动伪影的同时，也会丢失大部分的低速、微细血流信号，从而降低对微细血流信号的敏感性[10]。CDFI的这一问题在2D-SMI技术中得到了有效解决，2D-SMI能够保证去除伪影和噪声的同时不损失低速、微小血流信号，所以其对肿瘤微细血流的评估效果更好。本研究也显示，相比CDFI，2D-SMI模式下未见血流信号的结节更好，而其捕捉到的Adler Ⅲ级血流信号更多。本研究还显示，3D-SMI的Adler血流信号分级比2D-SMI更高，表明3D-SMI捕捉到的微细血流信号比2D-SMI更多。这可能是因为3D-SMI对结节血流信号的探查范围拓展到了三维空间，其将二维血流信息进行三维重建后可以显示更多的细微血流，所以其对甲状腺结节细微血流的探查要比2D-SMI更为全面、准确[11,12]。

本研究在TI-RADS分类基础上联合CDFI、2D-SMI、3D-SMI进行甲状腺结节良恶性判定，结果显示联合3D-SMI对甲状腺结节的诊断敏感性、准确度及阴性预测值最高。表明3D-SMI有助于弥补常规超声在鉴别诊断TI-RADS 4类结节良恶性方面的不足，可有效提高甲状腺结节的诊断效能，减少良性结节不必要的穿刺活检，同时为临床制定相应的治疗方案提供指导依据[13]。肿瘤的形态学特征和血流特点是临床鉴别诊断肿瘤良恶性的重要因素，常规超声对甲状腺结节的形态学特征显示效果较好，而3D-SMI能够清晰显示细微血流信号，并且还可直观展示肿瘤血管的三维空间形态。通常甲状腺恶性结节内血管走行扭曲、排列无序，并伴有穿支血管，在3D-SMI模式下可通过旋转重建三维图像，多角度、全方位地观察结节内微细血管情况，再配合常规超声获得的形态学特征，所以能够更为准确地判定甲状腺性质[14,15]。

综上所述，SMART 3D-SMI能准确评估甲状腺TI-RADS 4类结节的微血管空间分布和模式，为临床判定甲状腺结节亚型提供参考依据，提高早期甲状腺癌的诊断准确率，在甲状腺结节的良恶性鉴别诊断中有较高的应用价值。