超声造影定量分析鉴别甲状腺结节良恶性价值

温 泉，罗渝昆，樊亚红，张 艳，李建如，李宪坤，何 萍

解放军总医院 超声诊断科，北京 100853

超声造影定量分析鉴别甲状腺结节良恶性价值

温 泉，罗渝昆，樊亚红，张 艳，李建如，李宪坤，何 萍

解放军总医院 超声诊断科，北京 100853

目的探讨甲状腺结节实时超声造影增强特征定量分析与甲状腺结节良恶性的关系。方法对2014年4 - 8月于本院行手术切除且在术前行甲状腺结节超声造影检查的79例患者共计93个结节的超声造影动态图像进行分析，观察结节的增强特点，并将甲状腺结节实时超声造影图像进行时间-强度曲线分析，以周围甲状腺组织感兴趣区(region of interest，ROI)为基准，得出病灶内部ROI的相对达峰时间(RTTP)、相对峰强度(RPI)、相对平均通过时间(RMTT)及相对曲线下面积(RAUC)。结果恶性组病灶区RPI、RTTP、RMTT小于良性组病灶(P＜0.05)。结节性甲状腺肿组病灶区RPI、RAUC小于甲状腺腺瘤组病灶区(P＜0.05)。结论甲状腺结节实时超声造影增强特征定量分析对甲状腺结节良恶性的鉴别具有一定的临床意义，对于造影呈低增强且为快进快出的结节，应高度警惕，建议超声引导下穿刺活检以明确诊断。

甲状腺结节；超声检查；造影剂

甲状腺结节是内分泌系统常见病，且近年来发病率呈上升趋势。目前超声检查仍然是诊断甲状腺结节的主要手段之一。而超声造影定量技术通过对组织器官造影灌注情况的定量分析获得相关曲线和参数，可进一步提高良恶性肿瘤诊断准确率[1]。目前超声造影技术(contrast-enhanced ultrasound，CEUS)在腹部器官实质性器官疾病鉴别诊断方面的应用已十分成熟[2-4]，但在甲状腺疾病诊断方面还处于探索阶段。本研究旨在应用定量方法分析甲状腺不同性质结节的超声造影特点，以期对甲状腺结节良恶性的鉴别提供更多依据。

对象和方法

1研究对象 对本院2014年4 - 8月经常规二维超声及彩色多普勒超声检查明确的甲状腺结节患者79例共93个甲状腺结节行甲状腺超声造影检查，其中男性21例，女性58例，年龄26 ～ 68岁，中位年龄49岁。结节最小约0.3 cm×0.3 cm，最大约3.3 cm×2.1 cm。93例均经手术病理证实。其中甲状腺乳头状癌44个，结节性甲状腺肿37个，甲状腺腺瘤12个。

2仪器与方法 应用SIEMENS ACUSON S2000彩色多普勒成像仪，9L4线阵探头，频率4 ～ 9 Hz，配备对比脉冲序列造影成像技术CPS和造影剂动态定量分析技术CPS Dynamics。造影剂采用意大利Bracco公司生产的超声造影剂SonoVue，造影微泡为磷脂壳固定的六氟化硫(SF6)。使用时加入0.9%氯化钠注射液5 ml稀释，振荡混匀后成乳状微泡悬浊液，抽取2.5 ml，经外周静脉以弹丸方式注射。

3超声造影 患者仰卧，首先对甲状腺进行常规超声扫查，并留存图像。取可以显示病灶全貌和周围正常腺体组织的最佳切面，固定探头，患者平静呼吸，避免吞咽。切换入CPS超声造影模式，机械指数(mechanical index，MI)设定为0.1，聚焦于病灶以下水平。用标准21G套管针穿刺患者肘静脉建立静脉通道，振荡混匀造影剂后立即抽取2.5 ml弹丸注入，随即以0.9%氯化钠注射液5 ml冲管。同时启动计时器，观察并记录造影过程存盘。由研究者判读造影的动态图像，选择病灶内强化最明显的部分及相邻同样深度的正常腺体组织作为感兴趣区(region of interest，ROI)，采用图像分析软件进行超声造影定量分析。设定ROI时尽量避开病灶内的坏死、粗大钙化、囊性变、粗大血管，以免影响数据分析的准确性[5]。根据病灶超声造影结果，分析软件将每个ROI内造影效果绘制出时间-强度曲线(time-intensity curve，TIC)，获取如下造影参数：峰值强度(peak Intensity，PI)、达峰时间(time to peak，TTP)、平均通过时间(mean transit time，MTT)、曲线下面积(area under curve，AUC)。设定周围甲状腺组织ROI各造影参数均为100%，得出了病灶内部ROI与前者各参数的比值，即相对达峰时间(RTTP)、相对峰强度(RPI)、相对平均通过时间(RMTT)及相对曲线下面积(RAUC)。

4统计学处理 采用SPSS13.0统计软件处理所获得数据。计量资料组间比较采用独立样本t检验，计数资料组间比较采用Fisher确切概率法。P＜0.05为差异有统计学意义。

结 果

1甲状腺结节的超声造影增强模式 本组资料中，甲状腺乳头状癌44个，常规超声多表现为边界不清、形态不规则的低回声实性结节，含有砂粒样钙化24个；超声造影：多表现为不均匀增强(41个)，且以偏低增强为主(38个，图1)，呈等增强或偏高增强结节内多存在低增强区(4个)，增强和消退略早于周围甲状腺实质。结节性甲状腺肿36例，常规超声多表现为边界尚清、形态尚规则的等回声或偏低回声结节，其中囊实性结节4例，实性结节32例，含有砂粒样钙化6例；超声造影：实性结节及囊实性结节实性部分增强多同步或略早于周围甲状腺实质(28个)，以均匀等增强为主(26个)，也有个别结节表现为偏低增强(6个)或偏高增强(3个)，部分结节增强欠均匀，另有2个结节表现为边界清楚的无增强区。腺瘤12例常规超声多表现为边界尚清、椭圆形的等回声或偏高回声结节，其中含钙化3例，周边有环状血流5例；超声造影：增强多早于周围甲状腺实质(9个)，且多呈均匀高增强(图2)，4个结节周边呈环状高增强，多数结节晚于或与周围甲状腺实质同步消退(10个)。

2超声造影时间-强度曲线定量参数分析 恶性组病灶区RPI、RTTP、RMTT均小于良性组病灶(P＜0.05)，两者RAUC差异无统计学意义(P＞0.05)(表1，图3)。结节性甲状腺肿组病灶区RPI、RAUC均小于甲状腺腺瘤组病灶区(P＜0.05)。两者RTTP、 RMTT差异无统计学意义(P＞0.05)(表2)。

表1 良恶性结节造影参数比较Tab. 1 TIC curve parameters of benign and malignant thyroid nodules on CEUS ()

表1 良恶性结节造影参数比较Tab. 1 TIC curve parameters of benign and malignant thyroid nodules on CEUS ()

aRelative peak intensity RPI: the ratio of PI between the lesion and surrounding thyroid tissue, likewise RTTP, RMTT, RAUC

TIC parametersBenign nodules Malignant nodulesP RPIa1.38±0.330.55±0.100.027 RTTP1.19±0.130.98±0.100.042 RMTT1.06±0.280.95±0.170.030 RAUC1.49±0.730.78±0.110.330

表2 结节性甲状腺肿与甲状腺腺瘤造影参数比较Tab. 2 TIC curve parameters of nodular goiters and adenomas on CEUS ()

表2 结节性甲状腺肿与甲状腺腺瘤造影参数比较Tab. 2 TIC curve parameters of nodular goiters and adenomas on CEUS ()

TIC parametersNodular goitersAdenomasP RPI1.09±0.131.86±0.470.040 RTTP1.04±0.020.97±0.180.860 RMTT1.03±0.071.16±0.300.742 RAUC1.05±0.202.13±0.710.012

图 1 甲状腺乳头状癌，常规超声(左)表现为形态不规则的实质不均质低回声区，边界不清晰；超声造影(右)表现为不均匀增强，增强程度低于周围甲状腺组织Fig. 1 Papillary thyroid carcinoma: lesion on conventional ultrasound image (left side) showed low echo irregular shape and vague boundary, and lesion on CEUS (right side) enhanced heterogeneously which was lower than surrounding thyroid tissue

图 2 甲状腺腺瘤：常规超声(左)表现为圆形或椭圆形，边界清楚，有高回声包膜；超声造影(右)表现整个结节弥漫增强，增强程度高于周围甲状腺组织Fig. 2 Adenoma: lesion on conventional ultrasound image (left side) showed high echo regular shape and clear boundary, and lesion on CEUS (right side) enhanced homogeneously which was higher than surrounding thyroid tissue

图 3 甲状腺乳头状癌TIC曲线，病灶区增强程度低于周围甲状腺组织Fig. 3 TIC curve of papillary thyroid carcinoma, the enhancement level of lesion was lower than surrounding thyroid tissue

讨 论

造成甲状腺良恶性病变超声造影增强模式呈现多样性的因素：结节内部及周边血管数目、形态、结构、血管的纡曲程度及有无动静脉瘘等；甲状腺有无导致腺体血流灌注改变的弥漫性疾病；患者有无影响血流灌注的循环或内分泌等其他系统疾病；同时也受到甲状腺超声造影检查所适用的频率范围等因素的影响。故虽然目前应用甲状腺造影对甲状腺结节良恶性鉴别已经进行许多研究，但学者意见不一，尚未得出公认的诊断标准。

国内外文献[6-9]对甲状腺超声造影定量分析仍处于探索研究阶段。考虑到部分甲状腺局灶性病变发生在甲状腺弥漫性病变基础上，如合并甲亢、甲减或桥本甲状腺炎等，同时部分患者还可能会受到全身性疾病的影响，导致腺体组织本身的血流灌注情况发生改变，影响造影参数的绝对值，从而影响结节良恶性的鉴别[10]。故本研究对不同病灶内部ROI与周围甲状腺组织ROI各造影参数的比值进行比较，从而消除由于甲状腺弥漫性病变及全身性疾病造成造影剂灌注的改变对局灶性病变造影参数的影响。根据术后病理诊断结果，比较本研究中良性结节组和恶性结节组以及结节性甲状腺肿组和甲状腺腺瘤组的造影增强模式及TIC曲线的相关参数。

曲线下面积AUC，指单位时间通过ROI的造影剂的量，它是通过对单位时间在ROI内造影剂的量进行积分而得出，也可间接反映ROI内血流量的多少。有学者在对不同组织器官的血流灌注参数分析后，认为AUC是TIC曲线里具有重要意义的一个参数[11]。而平均通过时间MTT，其主要反映造影剂的排泄速度。吕琛等[12]认为，MTT和AUC呈正相关。血流灌注量越大，单位时间内通过ROI的造影剂的量越大，相应的AUC也大，造影剂排泄所需的时间也将延长，故MTT也增大。本研究通过比较良恶性结节及不同类型良性结节间AUC、MTT与周围腺体组织差异，来判断病灶内血流灌注特征，并结合不同类型结节的病理特点，从而判断结节性质。

甲状腺恶性肿瘤中以乳头状癌最多见，占所有甲状腺癌的75% ～ 90%，发展缓慢，可多年无任何症状。本组44个恶性结节均为甲状腺乳头状癌，根据上述定量分析结果说明，与周围正常腺体组织相比，恶性结节PI明显降低，而TTP提早、MTT缩短，且与良性结节有明显差异。推测上述造影结果的病理基础可能是恶性肿瘤血管和正常组织相比，新生血管多、血管壁薄、功能不成熟、呈非均匀性分布且结构紊乱。同时肿瘤细胞分裂增殖极度旺盛，呈浸润性生长，但大量幼稚的新生血管并不能满足迅速生长的恶性肿瘤对于血供的需要，导致细胞缺氧、缺血、液化坏死。且肿瘤细胞浸润生长侵蚀破坏其内部滋养血管，坏死血管多于新生血管，导致超声造影过程中恶性病灶多表现为低增强或无增强。故与正常腺体组织相比，恶性结节PI明显降低，且与良性病变有明显差异。而恶性病灶微血管密度增高，且有大量动静脉瘘形成，故造影剂在单位时间内通过病灶的速度更快，导致TTP较正常组织更早，同时排泄时间MTT缩短。病理学研究对甲状腺恶性肿瘤与微血管密度相关性报道结果也不相同。Herrmann等[13]研究认为，甲状腺恶性结节微血管密度绝对值较低，但Dhar等[14]报道微血管密度较高。本研究结论与后者相似。而良性结节其内多为成熟血管，血管功能完善，血流灌注多丰富，故PI明显升高，同时通过病灶的造影剂量更大，TTP延迟，而排泄时间MTT延长。

甲状腺良性结节以结节性甲状腺肿和甲状腺腺瘤多见。甲状腺良性结节在超声二维及彩色多普勒声像图上有时难以鉴别，故需要进行甲状腺造影等进一步检查，以明确诊断。本研究中腺瘤组PI、AUC高于周围甲状腺组织，且与结节性甲状腺肿组有明显差异，说明腺瘤血流灌注量大于结节性甲状腺肿。与顾继英等[15]的研究结果相一致。但两组间TTP、MTT无统计学差异。结节性甲状腺肿是一种反复增生和萎缩的良性结节，病变发展的阶段不同，病理改变存在较大差异，内部血流灌注状态与廓清模式也不同，导致其造影增强模式与TIC参数存在较大差异。而腺瘤血管分布具有一定的规律，血供丰富，其增强模式也具有一定的特点。

吕琛等[12]认为灌注量的改变，MTT和AUC呈正相关。但本研究中并未体现，考虑一方面由于样本量有限，不能充分反应疾病特征；另一方面，造影分析软件可能存在一定误差。应继续充实样本，改进软件程序，再将结果与上述报道结果比较。

甲状腺良恶性结节病变发展阶段不同，其内部血管分布导致其血流灌注表现就不同；且由于超声诊断仪预设条件不同及灵敏度差异，也会对超声造影增强模式及TIC曲线研究结果造成影响[16-18]。结合本研究结果，笔者认为，恶性结节超声造影以低增强为主，且多呈快进快出表现；而腺瘤增强程度及曲线下面积明显高于结节性甲状腺肿，但由于结节性甲状腺肿病理改变的多样性，导致其造影模式不尽相同，故仍需进一步研究。综上所述，实时超声造影增强特征定量分析对甲状腺结节良恶性的鉴别具有一定的临床意义，对于存在恶性可疑征象的结节，建议超声引导下穿刺活检以明确诊断。

1 Hohmann J， Skrok J， Basilico R， et al. Characterisation of focal liver lesions with unenhanced and contrast enhanced low MI real time ultrasound： on-site unblinded versus off-site blinded reading［J］. Eur J Radiol， 2012， 81（3）：e317-e324.

2 Wu H， Lu Q， Luo Y， et al. Application of contrast-enhanced intraoperative ultrasonography in the decision-making about hepatocellular carcinoma operation［J］. World J Gastroenterol，2010， 16（4）：508-512.

3 Mazziotti S， Zimbaro F， Pandolfo AA， et al. Usefulness of contrastenhanced ultrasonography in the diagnosis of renal pseudotumors［J］. Abdom Imaging， 2010， 35（2）： 241-245.

4 时美欣，罗敏，王秀云，等.超声造影与常规超声对胆囊息肉样病变鉴别诊断价值的对比分析［J］.中华医学超声杂志：电子版，2014，11（10）：832-835.

5 林僖，李安华，赖非云，等.甲状腺超声造影及定量分析的优化方法学研究［J］.中国超声医学杂志，2007，23（7）：496-498.

6 Zhang B， Jiang YX， Liu JB， et al. Utility of contrast-enhanced ultrasound for evaluation of thyroid nodules［J］. Thyroid， 2010， 20（1）： 51-57.

7 Cantisani V， Consorti F， Guerrisi A， et al. Prospective comparative evaluation of quantitative-elastosonography （Q-elastography） and contrast-enhanced ultrasound for the evaluation of thyroid nodules：preliminary experience［J］. Eur J Radiol， 2013， 82（11）：1892-1898.

8 兰竹，何秀丽，祁明.超声造影对甲状腺结节良恶性的鉴别诊断［J］.解放军医学院学报，2013，34（11）：1148-1151.

9 Nemec U， Nemec SF， Novotny C， et al. Quantitative evaluation of contrast-enhanced ultrasound after intravenous administration of a microbubble contrast agent for differentiation of benign and malignant thyroid nodules： assessment of diagnostic accuracy［J］. Eur Radiol， 2012， 22（6）： 1357-1365.

10 王培松，金美善，陈光，等.弥漫性甲状腺癌的超声及病理特点分析［J］.实用医学杂志，2011，27（5）：848-850.

11 张青萍，周翔，柳建华.新型超声造影剂对组织器官血流灌注的研究［J］.放射学实践，2000，15（3）：170-172.

12 吕琛，詹维伟，陈林，等.家兔睾丸扭转复位的超声造影观察［J］.上海交通大学学报：医学版，2009，29（10）：1263-1265.

13 Herrmann G， Schumm-Draeger PM， Müller C， et al. T lymphocytes， CD68-positive cells and vascularisation in thyroid carcinomas［J］. J Cancer Res Clin Oncol， 1994， 120（11）：651-656.

14 Dhar DK， Kubota H， Kotoh T， et al. Tumor vascularity predicts recurrence in differentiated thyroid carcinoma［J］. Am J Surg，1998， 176（5）：442-447.

15 顾继英，陈惠莉， 许小云，等.超声造影对甲状腺肿块诊断价值的初步探讨［J］.中国医学影像技术，2008，24（7）：1018-1020.

16 张波，姜玉新，戴晴，等.前瞻性观察甲状腺结节的SonoVue超声造影增强模式［J］.中国医学影像技术，2010，26（5）：844-847.

17 杨琛，钱超文，朱慧能，等.超声造影定量分析对甲状腺结节血流灌注的研究［J］.中华超声影像学杂志，2011，20（1）：38-40.

18 董海英，李萍，宁春平，等.超声造影定量分析在甲状腺良恶性结节鉴别诊断中的应用价值［J］.中华医学超声杂志：电子版，2013，10（2）：110-114.

Value of contrast-enhanced ultrasound quantitative analysis in diagnosing benign or malignant thyroid nodules

WEN Quan, LUO Yukun, FAN Yahong, ZHANG Yan, LI Jianru, LI Xiankun, HE Ping
Department of Ultrasound, Chinese PLA General Hospital, Beijing 100853, China

LUO Yukun. Email: lyk301@163.com

ObjectiveTo explore the relationship between quantitative analysis in thyroid nodules detected by real-time contrastenhanced ultrasound (CEUS) and characteristics of benign or malignant thyroid nodules.MethodsDynamic images detected by contrast-enhanced ultrasonography of 93 thyroid nodules from 79 patients who underwent surgery and contrast-enhanced ultrasonography before treatment in Chinese PLA General Hospital from April to August in 2014 were analyzed. The characteristics of enhancement and perfusion of thyroid nodules were observed. The filling intensity of both periphery and interior of the nodule was analyzed by time-intensity curve (TIC). The surrounding thyroid tissue region of interest (ROI) was used as reference. The relative evaluated parameters of interior of the nodule within ROI, including relative peak time (RTTP), relative peak intensity (RPI), relative mean transit time (RMTT) and relative area under the curve (RAUC), were observed.ResultsThe RPI, RTTP, RMTTin malignant thyroid nodules were less than benign thyroid nodules, which showed statistical difference (P＜0.05). RPIand RAUCin thyroid nodular goiter were less than thyroid adenoma, which also showed statistical difference (P＜0.05).ConclusionQuantitative analysis of characteristics of thyroid nodule detected by real-time contrast-enhanced ultrasound has certain clinical significance in differentiation of benign and malignant thyroid nodules. The nodules that are fast forward quickly out and show low enhancement in angiography should be paid attention to check out whether it is malignant. Ultrasound guided puncturing is recommended to make a clear diagnosis.

thyroid nodule; ultrasonography; contrast media

R 445.1；R 736.1

A

2095-5227(2015)05-0415-05

10.3969/j.issn.2095-5227.2015.05.003

时间：2015-02-06 09:38

http://www.cnki.net/kcms/detail/11.3275.R.20150206.0938.001.html

2014-11-21

国家自然科学基金项目(81471681)

Supported by the National Natural Science Foundation of China(81471681)

温泉，女，在读硕士，医师。研究方向：浅表器官超声造影与弹性成像的临床应用。Email: wenquan2583@sina.com

罗渝昆，女，博士，主任医师，主任，硕士生导师。Email: lyk301@163.com