应用Logistic回归分析方法研究甲状腺良恶性结节的超声特征

张 敏，刘利平，刘静静，张 扬，杨 婧，张炎晶(山西医科大学第一医院超声科，太原 030001;通讯作者，E-mail:liuliping1600@sina．com)

甲状腺结节是一种十分常见的疾病，在碘充足地区，男性触诊发现率为1%，女性为5%。高分辨率超声检查获得的甲状腺结节的患病率为20%-76%，在甲状腺结节中甲状腺癌的患病率约5%-15%［1］。恶性结节需要手术治疗，而良性结节多数仅需定期随诊，但这些仅通过单纯的触诊和实验室检查难以做出判断，故而准确的影像检查至关重要。本研究使用二分类Logistic回归模型，从各个常规超声特征中筛选出真正具有统计学意义的诊断指标，综合分析以期正确判断甲状腺结节的良恶性，指导临床工作。

1 资料与方法

1．1 研究对象

收集2011-01～2012-01来我院超声室检查，并经手术治疗的甲状腺结节病人115例，共173个结节为研究对象，对于具有多发结节的病人均选取2个结节为研究对象，其中女性93例，男性22例;年龄13-80岁，平均年龄(47．84±1．16)岁。结节位于左叶者77个，右叶者93个，峡部3个，结节的最大切面长径为0．2-5．7 cm，平均(2．03 ±0．07)cm。

1．2 仪器与方法

1．2．1 仪器 采用百胜Mylab70、90等彩色超声诊断仪，LA523宽频探头，频率为4-13 MHz。

1．2．2 方法 患者取仰卧位，头后伸，充分暴露颈部，对甲状腺结节及其周围组织、淋巴结进行多切面扫查，结合患者做吞咽动作，对锁骨后或胸骨后甲状腺进行观察。参照邻近的胸锁乳突肌，判断并记录甲状腺结节回声水平，确定病灶并获得满意图像时，测定记录甲状腺结节大小，应用彩色多普勒血流显像(CDFI)观察肿块周边及内部的血流分布。

1．3 统计学方法

采用SPSS 13．0软件完成，P＜0．05为差异有统计学意义。良、恶性特征组间比较采用χ2检验。以手术病理结果为金标准，病理结果良、恶性作为因变量，以下超声特征作为自变量建立Logistic回归模型，Logistic回归赋值:X1为结节数目(单发为1，多发为2)，X2为形态(规则为1，欠规则为2，不规则为3)，X3为内部回声(囊性为1，囊实性为2，实性为3)，X4为边界(清楚为1，欠清楚为2，不清楚为3)，X5为纵横比(＜1为1，=1为2，＞1为3)，X6为周边晕(完整为1，部分为2，无为3)，X7为钙化(无钙化为1，团状、条状、弧形的非微钙化为2，微钙化为3)，X8为血流(Ⅰ级，无血流信号为1;Ⅱ级，结节周边有，内部无为2;Ⅲ级，内部有血流信号为3)，X9为颈部淋巴结(＜1 cm为1，＞1 cm为2，伴钙化为3);采用前进法进行Logistic逐步回归分析，对整个模型的拟合情况采用似然比检验;并用ROC曲线法评价Logistic模型的预报能力，P＜0．05为差异有统计学意义。

2 结果

2．1 病理分型

173个结节中，良性结节131个、恶性结节42个，其中良性结节包括结节性甲状腺肿122个、结甲伴腺瘤样结节形成5个、桥本甲状腺炎4个;恶性结节包括乳头状癌38个(微小乳头状癌6个)、髓样癌1个、梭形细胞未分化癌1个、肉瘤样癌1个、巨细胞型未分化癌1个。

2．2 甲状腺良恶性结节的灰阶和血流超声特征组间比较

经χ2检验，除结节数目外，良恶性结节在形态、内部回声、边界、纵横比、周边晕、钙化、血流、颈部淋巴结中均具有显著性差异(P＜0．05，见表1)。

2．3 二分类Logistic回归分析结果

将手术病理结果良、恶性作为因变量，以上述8个超声特征作为自变量进行二分类Logistic回归分析，结果见表2。结果显示，二分类Logistic回归分析筛选出5个自变量(形状、内部回声、纵横比、周边晕及钙化)，其模型为:Logistic(P)=-17．103+1．281X1+2．010X2+3．182X4+1．026X5+1．193X6;对上述模型进行似然比检验，χ2=85．700，P ＜0．001，表明模型有统计学意义。

利用该回归模型预报这173个结节，如果回归值P＞0．5时预报为恶性，P≤0．5时预报为良性，则预报的准确度高达 90．7%(157/173)，敏感性为90．5%，特异性为90．5%。公式:恶性可能性=1/1+e-Z，Z=bo+b1x1+…… +bpxp，(e 值为2．718)，当形状不规则、实性、纵横比＞1、周边无声晕、微钙化时，恶性可能性为0．99;当形状规则、囊性、纵横比＜1、周边具有完整声晕、无钙化时，恶性可能性为0．02。

表1 甲状腺良恶性结节超声特征组间比较 例(%)Table 1 Comparison of ultrasonographic features between benign and malignant thyroid nodules cases(%)

表2 Logistic回归模型分析结果Table 2 Logistic regression model results

以模型判断甲状腺恶性结节概率预测值绘制ROC曲线，纵坐标为敏感性，横坐标为1-特异性。该模型的拟合效果应用R0C曲线下面积检验，曲线下面积为0．822，标准误为 0．046，P ＜0．001，95%的可信区间为(0．732，0．911)，说明该模型的拟合效果较好，在预测甲状腺良恶性方面有显著意义(见图1-3)。

图1 以模型判断甲状腺恶性结节概率预测值绘制ROC曲线Figure 1 ROC curve of the model for predicting the malignant thyroid modules

3 讨论

目前临床医生面临的最大难题就是判断哪些结节需要进一步治疗或干预，哪些结节仅需定期观察。许多研究发现超声特征对甲状腺结节良恶性的鉴别存在矛盾，矛盾的焦点在于究竟哪些超声特征对甲状腺结节良恶性的鉴别有意义［2］。

本研究通过对甲状腺良恶性结节的灰阶和血流特征进行基于偏最大似然估计前进法Logistic回归分析，筛选出5个鉴别甲状腺结节良恶性有意义的特征变量，包括形状、内部回声、纵横比、周边晕、钙化，这5个特征变量的回归系数均＞0，且0R值均＞l，说明形状、内部回声、纵横比、周边晕、钙化在甲状腺良恶性结节鉴别诊断中较其他特征变量更具有正相关性。

甲状腺良性结节边界清晰、整齐，形状规则;恶性结节的边界通常不清晰，出现毛刺、形状不规则。在本研究中，良性结节中形状规则者占104个(79．4%);恶性结节中形状规则者占15个(35．7%)，形状不规则及欠规则者占27个(64．3%)，与以往文献报道一致。

图2甲状腺乳头状癌声像图Figure 2 Sonogram of papillary carcinoma of thyroid

甲状腺良恶性结节在回声结构上也存在着差异。Moon等［3］报道多中心大样本的资料显示，内部结构呈蜂窝状或海绵状往往是良性病变的特征，Sipos等［4］研究发现多数癌结节核异形性大，间质成分少，在超声图像中不会形成强烈反射的界面，多表现为低回声。本研究恶性结节中为低回声实性者28个(66．7%)，与文献报道一致。

图3 结节性甲状腺肿声像图Figure 3 Sonogram of nodular goiter

纵横比是结节形态的变异指标，研究发现纵横比≥1是甲状腺癌的危险预测因素［5］。甲状腺癌呈浸润性生长，大多表现为纵横比≥1，而良性结节膨胀性生长，多呈扁椭圆形。通常我们应用的是纵断面的纵横比(A/T)，而吉日等［6］研究显示最大横断面的A/Tc≥1诊断甲状腺癌的敏感性高于最大纵断面的A/TL≥1，但A/Tc≥1的特异性低于 A/TL≥1，因此应同时观察结节纵断面及横断面可提高甲状腺癌的诊断准确性。

周边声晕是指环绕结节的低回声或无回声环［7-8］，目前认为声晕是由于小血管围绕或周边水肿、炎性渗出、黏液性变性等原因所致。本研究中，晕环在良性的检出率明显高于恶性，分别为38．2%、16．6%，且良性结节中出现的晕环边界清晰，而恶性结节中晕环边界多不清晰或呈薄厚不均。

砂砾样钙化是指甲状腺癌中心的钙化，直径小于0．1 cm，呈密集分布，由于癌细胞生长迅速，肿瘤血管及纤维组织增生出现钙盐沉积，从而导致钙化。Cappelli等［5］研究发现，恶性结节中的微钙化可达73．1%，较良性病变多见。微钙化多表现为点状强回声，可见于40%-61%的乳头状癌［9］。本研究中良性组出现微钙化占11．4%，恶性组出现微钙化占61．9%。

超声鉴别淋巴结良恶性的特征主要包括:淋巴门是否存在、形态结构有无异常、内部回声、血流模式［4］。正常淋巴结和淋巴结反应性增生时淋巴结正常结构存在，皮髓质分界清，一般为椭圆形，可及门部血流;而转移性淋巴结淋巴门多受侵消失，形态饱满，内部回声为囊实性或实性，血流紊乱。淋巴结内伴点状钙化是甲状腺癌转移的特征性表现，本研究中特异性亦较高。在本组8个转移性淋巴结中，4个伴有钙化灶。

甲状腺恶性肿瘤超声征象不典型时，常会造成诊断困难，单一的标准难以鉴别甲状腺结节的良恶性，需要综合分析提高诊断准确率，本研究得出的Logistic回归方程式反映常规超声特征在甲状腺良恶性结节鉴别诊断中的重要性，并且形状、内部回声、纵横比、周边晕及钙化这5个特征简单容易识别，大大提高了工作效率，Logistic回归模型能够综合分析甲状腺良恶性结节的声像图特征，客观地对结节进行良恶性预测。

［1］中华医学会内分泌学分会，中华医学会外科学分会内分泌学组，中国抗癌协会头颈肿瘤专业委员会，中华医学会核医学分会．甲状腺结节和分化型甲状腺癌诊治指南［J］．中华核医学与分子影像杂志，2013，33(2):96-115．

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［4］Sipos JA．Advances in ultrasound for the diagnosis and management of thyroid cancer［J］．Thyroid，2009，19(10):1365-1372．

［5］Cappelli C，Pirola I，Cumetti D，et al．Is the anteroposterior and transverse diameter ratio of nonpalpable thyroid nodules a sonographic criteria for recommending fine-needle aspiration cytology［J］．Clin Endocrinol，2005，63(6):689-693．

［6］吉日，詹维伟，周萍，等．超声测量不同切面甲状腺结节纵横比在甲状腺癌诊断中的价值［J］．中华超声影像学杂志，2012，21(6):478-480．

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