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实时剪切波弹性成像技术对甲状腺TI-RADS 4级结节的诊断价值*

2015-04-18魏振玲崔可飞司彩凤刘媛祎

郑州大学学报(医学版) 2015年3期
关键词:界值杨氏模量剪切

魏振玲,崔可飞,付 超,司彩凤,刘媛祎,马 笑

郑州大学第一附属医院超声科 郑州 450052

实时剪切波弹性成像技术对甲状腺TI-RADS 4级结节的诊断价值*

魏振玲,崔可飞#,付 超,司彩凤,刘媛祎,马 笑

郑州大学第一附属医院超声科 郑州 450052

#通信作者,女,1963年5月生,教授,主任医师,研究方向:浅表器官的超声诊断,E-mail:cuikefei2010@126.com

剪切波弹性成像;甲状腺影像报告与数据系统;甲状腺结节;超声

目的:探讨实时剪切波弹性成像(SWE)技术对TI-RADS 4级甲状腺单发实性结节良恶性判定的应用价值。方法:对132例TI-RADS 4级甲状腺单发实性结节患者行SWE检查,获取病灶杨氏模量平均值(Emean),以病理结果为金标准绘制ROC曲线,得出最佳界值。将4a级结节中Emean低于界值者判定为3级,将4b级结节中Emean高于界值者判定为5级;余保持不变。分析调整前后的诊断结果。结果:常规超声检查判定为4a级结节73例,根据SWE,51例被判定为3级结节,其中良性46例,恶性5例;常规超声检查判定为4b级结节59例,根据SWE,42例被判定为5级结节,其中良性4例,恶性38例。结论:对于TI-RADS 4级结节行SWE检查可以进一步判定良、恶性,有效降低穿刺活检率。

为规范化评估甲状腺结节,避免检查者主观因素的影响,Horvath等[1]提出建立甲状腺影像报告和数据系统(thyroid imaging reporting and data system,TI-RADS)。TI-RADS诊断标准规定,3级结节恶性率<5%,建议随访观察;5级结节恶性率超过80%,建议手术治疗;而4级结节则定义为性质不确定结节,建议穿刺进一步确定良恶性。然而,由于诊断经验的差异,加之良恶性结节常规超声表现存在重叠现象,很多本该定义为3级或5级者被定义为4级[2-3]。大量4级结节给临床带来困扰,反而达不到指导临床的作用。实时剪切波弹性成像(real-time shear wave elastography,SWE)技术为近年来发展起来的一种新型弹性成像技术,它无需人为施压,具有客观、重复性好等优点,已广泛应用于甲状腺结节良恶性的判定,且具有良好的特异性[4-5]。作者用SWE技术对TI-RADS 4级结节进行判定,分析其应用价值,以期对临床诊疗方式的选择提供指导。

1 对象与方法

1.1 研究对象 2012年9月至2013年12月在郑州大学第一附属医院经超声检查发现的TI-RADS 4级甲状腺单发实性结节患者132例,其中女83例,男49例,年龄12~75岁,所有病例均经超声引导下穿刺活检或手术病理证实。

1.2 仪器与方法 使用法国Supersonic imagine 公司推出的Aicplorer型实时剪切波弹性成像超声诊断仪,配置有L4-15线阵探头,频率4~15 MHz。患者仰卧位,充分暴露颈部,发现甲状腺病灶后先行常规超声检查,记录病灶的大小、形态特征、内部回声分布、有无衰减、边界、有无钙化及血流分布情况,然后加用SWE模式。SWE操作时,于病灶皮肤处涂抹适当厚度耦合剂,轻置探头,尽量不施压,选定取样框,覆盖病灶,待图像稳定后定帧、存储,冻结图像时嘱患者屏气,静置图像不低于3 s。具体参照Yoon等[6]的方法。每个结节需要连续采集3个SWE图像。彩色量程图标显示的单位是kPa,默认量程为0~180 kPa。于检查后1周调出SWE图像,由具有5 a以上工作经验的超声医师测量病灶,给出杨氏模量,同一病灶重复测量5次,取平均值。

1.3 质量控制 随机选择30例患者,遵循双盲法原则,由两位超声医师分别测量两次杨氏模量平均值(间隔1周),评价该方法的观测者内及观测者间重复测量的一致性。

1.4 图像分析 依据Horvath等[1]的标准,132例病灶根据常规超声图像划分为TI-RADS 4a、4b级。SWE判定:将4a级结节中杨氏模量平均值(Emean)低于界值者判定为TI-RADS 3级;4b级结节中Emean高于界值者判定为TI-RADS 5级。

1.5 统计学处理 数据分析应用SPSS 17.0。良、恶性甲状腺结节组间Emean的比较应用两独立样本t检验。绘制ROC曲线,确定Emean界值。用组内相关系数(intraclass correlation coefficient,ICC)来评价观测者内及观测者间重复测量的一致性。检验水准α=0.05。

2 结果

2.1 病理结果 132例甲状腺单发实性结节直径4~39 mm,结节直径<10 mm者19例,10~ mm者57例,20~30 mm者32例,≥30 mm者24例。良性病变67例,其中结节性甲状腺肿45例,腺瘤7例,增生结节5例,腺瘤样结节性甲状腺肿6例,桥本氏病4例;恶性病变65例,其中乳头状癌49例,滤泡性甲状腺癌7例,髓样癌4例,未分化癌3例,鳞状细胞癌2例。

2.2 常规超声诊断结果 根据TI-RADS 分类标准,4a结节73例, 4b结节59例,与病理对照结果见表1。

表1 常规超声对TI-RADS 4级结节良恶性的诊断 例

2.3 SWE诊断结果 SWE表现见图1。良、恶性甲状腺结节的Emean分别为(25.82±12.53) kPa、(73.56±19.14) kPa,二者比较差异有统计学意义(t=7.095,P<0.001),绘制ROC曲线,得出良恶性结节Emean诊断界值为49.51 kPa。依1.4方法,应用SWE对132 例TI-RADS 4级甲状腺结节进行判定,结果见表2。

图1 SWE典型表现

A:结节性甲状腺肿,常规超声诊断为4a级结节,Emean为22.98 kPa,低于界值,判定为3级,建议密切随访;B:甲状腺乳头状癌,常规超声诊断为4b级结节,Emean为69.21 kPa,高于界值,判定为5级,建议手术治疗。

表2 SWE对TI-RADS 4a级结节良、恶性的诊断 例

2.4 方法的一致性评价 观测者内、观测者间一致性(重复性)分析结果见表3,表明SWE有较好的重复性。

表3 观测者内及观测者间杨氏模量测值一致性分析结果

3 讨论

由于诊断经验的差距,以及甲状腺良恶性结节超声表现的重叠性,很多本该诊断为TI-RADS 3级或者TI-RADS 5级的结节被诊断为TI-RADS 4级[2-3]。该研究利用Horvath等[1]的诊断标准判定TI-RADS 4级结节,其中良性67例,恶性65例,表明因常规超声的局限性,部分本该行随访观察或直接手术治疗的甲状腺结节将行穿刺活检进一步诊断,这即是医疗资源的浪费,同时也增加了患者的精神压力及经济负担[7-8]。

SWE技术是通过发射声辐射脉冲对组织施加激励,在组织不同深度连续聚焦,产生“马赫锥”现象,使组织中产生足够强度的剪切波,以彩色编码技术实时显示出组织弹性图。SWE技术不仅实现了声波下的触诊,而且是目前惟一能测定组织绝对硬度(以杨氏模量值评估)的系统,具有客观、重复性好、受操作者影响小等优点[4],相比常规超声,其对甲状腺结节性质的判定特异性更高[5]。

该研究中TI-RADS 4a级结节73例,有51例经SWE判定为3级结节,其中病理良性46例,恶性5例。说明SWE判定结果可使这51例患者避免穿刺活检,虽有5例会漏诊,但在密切随访过程中若发现结节生长迅速,亦可及时进行穿刺活检或手术治疗。4b级结节59例,有42例经SWE判定为5级结节,其中病理良性4例,恶性38例。说明SWE判定结果可使38例直接接受手术治疗,这在一定程度上降低了穿刺率,减少了患者手术前不必要的痛苦及经济负担。

但剪切波反应的是组织的硬度信息,存在一定的误诊率[9]。若良性结节发生钙化、纤维化等,造成硬度升高,可被误认为恶性病变;而恶性结节发生囊性变等造成硬度减低,则易被误认为是良性病变[10]。故该研究对于Emean高于界点的4a级结节及低于界点的4b级结节仍以常规超声结果为准[11]。常规超声在全面分析结节特征的同时,亦可对病史、淋巴结等情况做出综合评判,更符合临床实际情况[12]。在用SWE辅助常规超声诊断甲状腺4级结节时,也不一定非要依据Emean界值的评判,对钙化及囊性变等明显者要考虑到误诊的可能。

总之,SWE技术可以对TI-RADS 4级结节的良恶性进行进一步的判定,降低不必要的穿刺率,给临床治疗方式的选择提供进一步的参考。

[1]Horvath E,Majlis S,Rossi R,et al.An ultrasonogram reporting system for thyroid nodules stratifying cancer risk for clinical management[J].J Clin Endocrinol Metab,2009,94(5):1748

[2]Hambly NM,Gonen M,Gerst SR,et al.Implementation of evidence-based guidelines for thyroid nodule biopsy: a model for establishment of practice standards[J].AJR Am J Roentgenol,2011,196(3):655

[3]Moon HJ,Kwak JY,Kim EK,et al.A taller-than-wide shape in thyroid nodules in transverse and longitudinal ultrasonographic planes and the prediction of malignancy[J].Thyroid,2011,21(11):1249

[4]Szczepanek-Parulska E,Wolinski K,Stangierski A,et al.Comparison of diagnostic value of conventional ultrasonography and shear wave elastography in the prediction of thyroid lesions malignancy[J].PLoS One,2013,8(11):e81532

[5]Russ G,Royer B,Bigorgne C,et al.Prospective evaluation of thyroid imaging reporting and data system on 4 550 nodules with and without elastography[J].Eur J Endocrinol,2013,168(5):649

[6]Yoon JH,Jung HK,Lee JT,et al.Shear-wave elastography in the diagnosis of solid breast masses: what leads to false-negative or false-positive results?[J].Eur Radiol,2013,23(9):2432

[7]Kim MH,Luo S,Ko SH,et al.Elastography can effectively decrease the number of fine-needle aspiration biopsies in patients with calcified thyroid nodules[J].Ultrasound Med Biol,2014,40(10):2329

[8]Luo S,Kim EH,Dighe M,et al.Thyroid nodule classification using ultrasound elastography via linear discriminant analysis[J].Ultrasonics,2011,51(4):425

[9] Rago T,Santini F,Scutari M,et al.Elastography:new developments in ultrasound for predicting malignancy in thyroid nodules[J].J Clin Endocrinol Metab,2007,92(8):2917

[10] Bhatia KS,Tong CS,Cho CC,et al.Shear wave elastography of thyroid nodules in routine clinical practice:preliminary observations and utility for detecting malignancy[J].Eur Radiol,2012,22(11):2397

[11] Jin ZQ,Lin MY,Hu WH,et al.Gray-scale ultrasonography combined with elastography imaging for the evaluation of papillary thyroid microcarcinoma: as a prognostic clinicopathology factor[J].Ultrasound Med Biol,2014,40(8):1769

[12] Kim JK,Baek JH,Lee JH,et al.Ultrasound elastography for thyroid nodules:a reliable study?[J].Ultrasound Med Biol,2012,38(9):1508

(2014-09-05 收稿 责任编辑王 曼)

Diagnostic value of real-time shear wave elastography for TI-RADS grade 4 thyroid nodules

WEIZhenling,CUIKefei,FUChao,SICaifeng,LIUYuanyi,MAXiao

DepartmentofUltrasound,theFirstAffiliatedHospital,ZhengzhouUniversity,Zhengzhou450052

shear wave elastography;thyroid imaging reporting and data system;thyroid nodule;ultrasound

Aim: To evaluate the diagnostic value of real-time shear wave elastography(SWE) for thyroid single solid nodule.Methods: SWE was performed on 132 patients with thyroid nodules of TI-RADS grade 4 and the mean Young's modulus(Emean) was obtained. With the pathological results as gold standard, ROC curve was drawn to obtain the threshold value. By comparingEmean with the threshold value,grade 4a nodules withEmean lower than the threshold value was defined as grade 3 nodules,grade 4b nodules withEmean higher than the threshold value was defined as grade 5 nodules,and other factors remained unchanged. Diagnostic results were analyzed before and after modulation.Results: In 73 cases of grade 4a nodules, 51 cases were diagnoses as grade 3 according to SWE, out of which 46 were benign and 5 were malignant. In 59 cases of grade 4b nodules, 42 cases were diagnoses as grade 5 according to SWE, out of which 4 cases were benign and 38 cases were malignant.Conclusion: SWE can decrease the biopsy rate of TI-RADS grade 4 thyroid nodules diagnosed by conventional ultrasound by discriminating the benign and malignant nodules.

10.13705/j.issn.1671-6825.2015.03.023

*河南省卫生厅科技攻关项目 201203013;郑州市科技领军人才项目 131PLJRC683

R653.04

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