常规超声及实时弹性成像和声脉冲辐射力弹性成像鉴别甲状腺结节良恶性的临床诊断试验

李 军，徐上知，杜婷婷，康燕飞，童 瑾，芦桂林



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常规超声及实时弹性成像和声脉冲辐射力弹性成像鉴别甲状腺结节良恶性的临床诊断试验

李 军，徐上知，杜婷婷，康燕飞，童 瑾，芦桂林

目的 探讨常规超声(US)、实时弹性成像(UE)及声脉冲辐射力弹性成像(ARFI)在甲状腺结节良恶性鉴别诊断中的应用价值。方法 选取2012年8月—2014年3月在石河子大学医学院第一附属医院行甲状腺切除术的96例患者(100个甲状腺结节)。US采用半定量评分方法判断结节性质，UE采用5级评分法判断结节性质，ARFI定量测定结节内剪切波速度(SWV),以病理检查为金标准，计算灵敏度、特异度、正确率，比较US、UE、SWV的ROC曲线下面积，判定诊断效能。结果 US诊断甲状腺结节良恶性的灵敏度、特异度、正确率分别为：73.9%(17/23)、80.5%(62/77)、79.0%(79/100)；UE诊断甲状腺结节良恶性的灵敏度、特异度、正确率分别为：87.0%(20/23)、75.3%(58/77)、78.0%(78/100)；ARFI诊断甲状腺结节良恶性灵敏度、特异度、正确率分别为91.3%(21/23)、85.7%(66/77)、87.0%(87/100)。77个良性甲状腺结节SWV值为(2.22±0.49) m/s，23个恶性甲状腺结节SWV值为(3.39±1.28) m/s，恶性甲状腺结节SWV 值高于良性甲状腺结节(t=6.74，P<0.001)。US、UE、SWV诊断甲状腺结节良恶性的ROC曲线下面积分别为0.776、0.800、0.923，差异有统计学意义(Z=44.062，P<0.01)；其中UE、SWV大于US，SWV大于UE(P<0.05)。结论 US、UE及ARFI均有助于鉴别诊断甲状腺结节良恶性，UE优于US，ARFI优于UE及US。

甲状腺结节；超声检查；弹性成像技术；诊断,鉴别；灵敏度；特异度；诊断试验

李军，徐上知，杜婷婷，等.常规超声及实时弹性成像和声脉冲辐射力弹性成像鉴别甲状腺结节良恶性的临床诊断试验[J].中国全科医学，2015，18(6)：720-723.[www.chinagp.net]

Li J,Xu SZ,Du TT,et al.Conventional ultrasound,ultrasonic elastography and acoustic radiation force impulse elastography in the diagnostic tests of benign and malignant thyroid nodules[J].Chinese General Practice，2015，18(6)：720-723.

甲状腺结节在临床中日益常见,常表现为无痛性甲状腺结节,起病隐匿,发病率呈逐年上升趋势。超声检查发现人群中40%～50%的人有甲状腺结节,而这些结节以后的随访发现其中5.0%～6.5%为恶性[1]。良性与恶性甲状腺结节的临床处理不同，患者的生存质量与医疗花费也有明显差异。因此，评估甲状腺结节良恶性的诊断尤为重要。本研究通过对100个甲状腺结节超声图像与术后病理结果进行对比，探讨常规超声(US)、实时弹性成像(UE)及声脉冲辐射力弹性成像(ARFI)在甲状腺结节良恶性鉴别诊断中的应用价值。

1 资料与方法

1.1 一般资料 选取2012年8月—2014年3月在石河子大学医学院第一附属医院行甲状腺切除术的96例患者(100个甲状腺结节)为研究对象，入选标准为:实性结节或以实性为主的结节(囊性成分<25%)并且结节直径>5 mm。其中男21例，女75例；年龄20～70岁，平均(45±25)岁。病灶依次进行US、UE及ARFI检查，以病理检查为金标准。

1.2 仪器与方法

1.2.1 使用德国西门子公司生产的Siemens Acuson S2000,配备有9L4探头，探头频率范围为5.0～14.0 MHz，探头中心频率7.5 MHz，仪器具有UE及ARFI技术。

1.2.2 检查方法 调出仪器的甲状腺检查条件，患者仰卧位并且头部后仰充分暴露颈部。先行US检查并观察甲状腺结节的一般特征：大小、形态、位置、边界、纵横比、回声及有无衰减、钙化等特征。US检查采用甲状腺结节的超声半定量评分法[2]、结节评分为每个结节US各特征得分之和，4分以上诊断为恶性，3分及以下诊断为良性。UE采用5级法[3]，根据病灶区显示的颜色不同，将病灶区内50%以上显示绿色定义为以绿色为主,将病灶区内50%以上显示蓝色定义为以蓝色为主并以此将图像分为5级:0级,病灶区囊性为主并且表现为红蓝绿3色相间；Ⅰ级,病灶区与周围组织呈均匀的绿色;Ⅱ级,病灶区以绿色为主(绿色区域分布较均匀并且面积在50%～90%)；Ⅲ级,病灶区以蓝色为主(蓝色区域面积在50%～90%)；Ⅳ级,病灶区以蓝色为主(蓝色区域面积>90%)。良性甲状腺结节为 0～Ⅱ级(见图1)，恶性甲状腺结节为Ⅲ～Ⅳ级(见图2)。然后调出ARFI模式，将取样框尽量放置于病灶的实性部分，探头尽量轻触甲状腺表面皮肤，待图像稳定后，ARFI可自动计算出取样区的剪切波速度(SWV)并显示在屏幕上(见图3、4)，所有结节测量7次，均在不知病理结果情况下脱机分析。当结节SWV值大于测量上限并显示为x.xx m/s时，以仪器设定取最大值9.00 m/s作为统计数据。

1.2.3 病理检查 96例患者共100个甲状腺结节均为手术切除标本，标本均在石河子大学医学院第一附属医院病理科完成。乳头状癌的病理学特征为乳头样结构，核具有特征性表现：毛玻璃样核和核沟的出现，可见核内假包涵体和砂砾体。滤泡性腺癌的病理学特征为包膜和/或血管侵犯，缺少乳头状癌典型的核特征。结节性甲状腺肿的病理学特征为大小不等的结节状结构，由增生的纤维组织分割，结节内滤泡大小有明显的差异。腺瘤的病理学特征是由厚薄不一的纤维包膜包裹，没有包膜和血管侵犯。淋巴细胞性甲状腺炎的病理特点为灶性分布的小淋巴细胞、浆细胞、浆母细胞、免疫母细胞浸润，并可见滤泡崩解和上皮嗜酸性变和增生，间质纤维化。

2 结果

2.1 病理结果 100个结节中，恶性结节23个(乳头状癌21个、滤泡状腺癌1个、髓样癌1个)，良性结节77个(结节性甲状腺肿62个、腺瘤13个、灶性淋巴细胞性甲状腺炎2个)。

2.2 US诊断甲状腺结节良恶性的灵敏度、特异度、正确率 US诊断甲状腺结节良恶性的灵敏度、特异度、正确率分别为73.9%(17/23)、80.5%(62/77)、79.0%(79/100)(见表1)。

图1 良性甲状腺结节US及UE图像 图2 恶性甲状腺结节US及UE图像

Figure 1 US and UE image of benign thyroid nodules Figure 2 US and UE image of malignant thyroid nodules

图3 良性甲状腺结节ARFI图像 图4 恶性甲状腺结节ARFI图像

Figure 3 ARFI image of benign thyroid nodules Figure 4 ARFI image of malignant thyroid nodules

表1 US诊断甲状腺结节良恶性的四格表(个)

Table 1 Differential diagnosis of benign and malignant thyroid nodules with US and pathological examination

US病理检查恶性 良性合计恶性171532良性66268合计2377100

注：US=常规超声

2.3 UE诊断甲状腺结节良恶性的灵敏度、特异度、正确率 UE诊断甲状腺结节良恶性的灵敏度、特异度、正确率分别为87.0%(20/23)、75.3%(58/77)、78.0%(78/100)(见表2)。

2.4 ARFI诊断甲状腺结节良恶性的灵敏度、特异度、正确率 SWV值=2.88 m/s为临界点时，Youden指数最大，ARFI诊断良恶性甲状腺结节的灵敏度、特异度、正确率分别为91.3%(21/23)、85.7%(66/77)、87.0%(87/100)(见表3)。

表2 UE诊断甲状腺结节良恶性的四格表(个)

Table 2 Differential diagnosis of benign and malignant thyroid nodules with UE and pathological examination

UE病理检查恶性 良性合计恶性201939良性35861合计2377100

注：UE=实时弹性成像

表3 ARFI诊断甲状腺结节良恶性的四格表(个)

Table 3 Differential diagnosis of benign and malignant thyroid nodules with ARFI and pathological examination

ARFI病理检查恶性 良性合计恶性211132良性26668合计2377100

注：ARFI=声脉冲辐射力弹性成像

77个良性甲状腺结节SWV值为1.48～3.60 m/s，平均(2.22±0.49) m/s；23个恶性甲状腺结节SWV值为2.39～9.00 m/s，平均(3.39±1.28) m/s。恶性甲状腺结节SWV 值高于良性甲状腺结节，差异有统计学意义(t=6.74，P<0.001)。

2.5 US、UE、ARFI ROC曲线下面积比较 US、UE、ARFI诊断甲状腺结节良恶性的ROC曲线下面积分别为0.76、0.80、0.92，差异有统计学意义(Z=44.062,P<0.01)；其中UE大于US，差异有统计学意义(Z=3.546,P=0.015)；ARFI大于US，差异有统计学意义(Z=6.234,P<0.001)；ARFI大于UE，差异有统计学意义(Z=4.576,P=0.021，见图5)。

注：US=常规超声，UE=实时弹性成像，ARFI=声脉冲辐射力弹性成像

图5 US、UE、ARFI诊断甲状腺结节良恶性的ROC曲线

Figure 5 ROC curve of US,UE and ARFI in the diagnosis of benign and malignant thyroid nodules

3 讨论

虽然绝大多数甲状腺结节为良性病变，但仍有5%左右的结节为恶性肿瘤，甲状腺超声目前已成为临床首选的影像学检查方法[4]。US通过观察甲状腺结节的一般特征：大小、形态、位置、边界、纵横比、回声及有无衰减、钙化等特征来判断结节的性质，本研究US判断甲状腺结节良恶性的灵敏度、特异度、正确率分别为：73.9%、80.5%、79.0%，具有一定的鉴别诊断结节性质的效能。误诊的原因可能为良恶性甲状腺结节存在同图异病、同病异图等现象。

UE是根据不同组织弹性系数不同，其应变也不同，收集被检测弹性组织内各信号对压迫前后反射的回波信号并进行分析，估计组织内不同位置的位移从而计算出其形变程度，借助图像颜色来反映组织的硬度[5]。弹性系数小、受压后位移变化大的组织显示为红色；弹性系数大、受压后位移变化小的组织显示为蓝色，弹性系数中等的组织显示为绿色[6]。Asteria 等[7]应用弹性成像分级法评价甲状腺占位性病变，发现良性病变与恶性病变中弹性分级有差异。本研究应用UE诊断甲状腺结节良恶性的灵敏度、特异度、正确率分别为：87.0%、75.3%、78.0%，本研究对100个甲状腺结节UE结果显示：良性结节质地较软，受压后变形大，病理以结节性甲状腺肿居多。23例恶性结节除1例滤泡状腺癌及1例髓样癌外，其余21例均为乳头状癌，病理上乳头状癌癌细胞呈乳头状生长并且分支较多，乳头中心有纤维间质，间质内可见同心圆状的钙化小体，这种钙化在二维声像图上较难显示，但却增加了结节的硬度，因此弹性分级多在Ⅲ～Ⅳ 级。结节性甲状腺肿及腺瘤在病理上表现为多个大小不等或相等的滤泡，并且滤泡内含有丰富的胶质，组织硬度较小，因此弹性分级多在 0～Ⅱ级。本组23个恶性结节中，UE漏诊3个，其中1个结节为髓样癌，髓样癌在病理学上其内部瘤细胞呈滤泡状排列，间质内纤维成分较少，因此质地较软，导致UE评分较低；另2个结节病理结果是结节性甲状腺肿伴甲状腺微小乳头状癌，是在结节性甲状腺肿基础上部分组织呈乳头状癌增生改变，而肿瘤细胞较少，因此UE评分也较低。本组77个良性结节中,UE误诊19个，原因可能为部分良性结节内含较多钙化或部分病灶位置较表浅，对周围正常对照组织不多而影响弹性分级导致误诊。

ARFI是定量评价组织硬度的超声新技术[8-10]，也称为声脉冲辐射力超声技术或声触诊组织量化技术(VTQ)，该技术利用特定的聚焦超声束在弹性组织内产生剪切波，在声辐射力作用下通过检测SWV的高低进行组织硬度的评价。本研究SWV最高速度设定为9.00 m/s，77个良性甲状腺结节SWV值为(2.22±0.49) m/s，23个恶性甲状腺结节SWV 值为(3.39±1.28) m/s，恶性甲状腺结节SWV 值高于良性甲状腺结节，说明恶性病变的组织硬度高于良性病变。本研究以SWV值=2.88 m/s为诊断甲状腺结节良恶性的最佳截断值，ROC曲线下面积为0.923。与张凤娟等[11]、陈树强等[12]SWV值以2.95 m/s为最佳诊断分界点的结果相近。与其他研究SWV值以2.87 m/s为最佳诊断分界点的结果亦相近[13-16]。本组23个恶性结节中，ARFI漏诊2个(1例髓样癌，1例微小乳头状癌)，本组77个良性结节中,ARFI误诊11个，误诊和漏诊的原因可能与结节的病理高度相关。ARFI评价甲状腺结节良恶性的灵敏度、特异度、正确率分别为91.3%、85.7%、87.0%，且ARFI诊断甲状腺结节良恶性的ROC曲线下面积大于US和UE，证实ARFI有很好的诊断效能。

综上所述，对于甲状腺结节良恶性的鉴别诊断，US、UE及ARFI均有一定的诊断价值，UE优于US，ARFI优于UE及US。

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修回日期：2015-01-14)

(本文编辑：陈素芳)

Conventional Ultrasound,Ultrasonic Elastography and Acoustic Radiation Force Impulse Elastography in the Diagnostic Tests of Benign and Malignant Thyroid Nodules

LIJun,XUShang-zhi,DUTing-ting,etal.

DepartmentofFunction,theFirstAffiliatedHospitalofShiheziUniversitySchoolofMedicine,Shihezi832000,China

Objective To investigate the application value of conventional ultrasound(US),ultrasonic elastography(UE) and acoustic radiation force impulse elastography(ARFI) in the differential diagnosis of benign and malignant thyroid nodules.Methods A total of 96 patients(100 thyroid nodules) having thyroidectomy in the First Affiliated Hospital of Shihezi University Medical College from August 2012 to March 2014 were selected.Semi-quantitative score and five-level grading method were used for US and UE respectively in the judgment of the nodules,shear wave velocity(SWV) was detected with ARFI.Pathological examination was considered as gold standard,and sensitivity,specificity and accuracy were calculated.The areas under ROC curve of US,UE and SWV were compared to determine diagnostic efficiency.Results The sensitivity,specificity and accuracy of US in the diagnosis of thyroid nodules were 73.9%(17/23),80.5%(62/77) and 79.0%(79/100),respectively;while the sensitivity,specificity and accuracy of UE were 87.0%(20/23),75.3%(58/77) and 78.0%(78/100),respectively,and the sensitivity,specificity and accuracy of the ARFI were 91.3%(21/23),85.7%(66/77) and 87.0%(87/100),respectively.The SWV value of the 77 benign thyroid nodules was(2.22±0.49) m/s,while the value of the 23 malignant thyroid nodules was a significantly higher(3.39±1.28) m/s(t=6.74,P<0.001).The areas under ROC curve of the US,UE and SWV in the diagnosis of benign and malignant thyroid nodules were 0.776,0.800 and 0.923,showing statistically significant differences(Z=44.062,P<0.01).The areas of UE and SWV were significantly larger than that of US,and the area of SWV was significantly larger than that of the UE(P<0.05).Conclusion US,UE and ARFI are all beneficial in differentiating benign and malignant thyroid nodules,with UE better than US and ARFI superior to UE and US.

Thyroid nodule；Ultrasonography；Elasticity imaging techniques；Diagnosis,differential；Sensitivity；Speciflcity；Diagnostic tests

832000新疆石河子市，石河子大学医学院第一附属医院功能科(李军，杜婷婷，康燕飞，童瑾，芦桂林)；石河子大学医学院预防医学系(徐上知)

芦桂林，832000新疆石河子市，石河子大学医学院第一附属医院功能科；E-mail：Lgl-shz@163.com

R 581.33

A

10.3969/j.issn.1007-9572.2015.06.028

2014-07-16；