超声弹性成像与声辐射力脉冲弹性成像对甲状腺单发实性结节的诊断价值

杜婷婷，李军，夏东琴，芦桂林

诊断技术

超声弹性成像与声辐射力脉冲弹性成像对甲状腺单发实性结节的诊断价值

杜婷婷，李军，夏东琴，芦桂林△

目的评价超声弹性成像（UE）技术、声辐射力脉冲弹性成像（ARFI）技术对常规超声图像中表现为甲状腺单发实性结节的良恶性鉴别诊断的价值。方法选取2013年12月—2014年7月石河子大学医学院第一附属医院甲状腺单发实性结节患者100例。对100个结节术前分别进行常规超声检查、UE检查及ARFI检查。均行甲状腺结节切除术，并经术后病理证实。UE选用弹性分级，ARFI检测病灶组织的剪切波速度（SWV）。以病理诊断作为金标准，评价3种方法的诊断价值。根据本组甲状腺良、恶性结节SWV值绘制ROC曲线。结果曲线下面积（AUC）为0.960，SWV值最佳诊断点为2.76。诊断甲状腺恶性单发实性结节，常规超声、UE五级评分法以及ARFI 法SWV值的灵敏度分别为82.61%（19/23）、82.61%（19/23）、91.30%（21/23），特异度分别为87.01%（67/77）、88.31% （68/77）、93.51%（72/77），阳性预测值分别为65.52%（19/29）、67.86%（19/28）、80.77%（21/27），阴性预测值分别为94.37%（67/71）、94.44%（68/72）、97.29%（71/73）。结论ARFI技术针对甲状腺恶性单发实性结节的良恶性鉴别诊断能力优于常规超声技术及UE技术，值得临床应用推广。

甲状腺结节；超声检查；弹性成像技术

甲状腺结节作为一种常见的甲状腺疾病越来越受到关注，其检出率呈现逐年升高趋势，其中甲状腺恶性结节占5%～10%［1］。各种影像学的检查方法中，二维超声虽可检测出直径小于0.5 cm的甲状腺结节，但区分甲状腺良恶性结节的能力有限。近年来超声弹性成像（ultrasonic elastography，UE）技术与声辐射力脉冲弹性成像（acoustic radiation force impulse，ARFI）技术的应用为鉴别诊断甲状腺结节的良恶性提供了新的检查途径。甲状腺恶性结节在常规超声图像上多表现为实性的低回声结节，有学者认为甲状腺结节中单发结节的恶性率较高［2］，故鉴别诊断甲状腺单发实性结节的良、恶性就显得极为重要。本研究通过计算常规超声、UE及ARFI 3种超声技术的灵敏度、特异度、阳性预测值及阴性预测值，探讨其在临床中判别甲状腺单发实性结节良恶性的应用价值。

1　对象与方法

1.1研究对象选取2013年12月—2014年7月于石河子大学医学院第一附属医院住院的甲状腺单发实性结节患者100例。所有患者均于手术前进行甲状腺的常规超声及弹性成像检查，结节直径0.6～4.2 cm，平均（2.3±0.9）cm，共100个结节。均行甲状腺结节切除术，并经术后病理证实。入选标准：（1）实性或以实性为主结节（囊性成分＜20%）。（2）甲状腺单发结节。（3）结节直径＞5 mm。（4）经术后组织病理学检查证实。排除标准：（1）甲状腺弥漫性病变患者。（2）甲状腺功能测定异常患者。（3）临床资料、影像学资料或相关实验室检查结果欠完整者及不能进行随访者。本组男34例，女66例；年龄21～72岁，平均（47.6±10.1）岁。病灶位于甲状腺左叶46个、右叶53个、峡部1个。

1.2仪器采用德国Siemens Acson S2000型彩色多普勒超声诊断仪，配有实时组织弹性成像及ARFI成像软件，高频线阵探头，探头频率6.0～10.0 MHz，中心频率为7.5 MHz。

1.3检查方法首先于常规超声下行横、纵多切面扫查，测量甲状腺左、右叶大小及峡部厚度，分别观察病灶常规超声及彩色多普勒超声声像图特点，并记录病灶的大小、位置、形态、边界、内部回声、有无微小的钙化、血液供应和纵横比（纵径和横径之比）等。然后启动弹性成像程序，双幅实时动态观察二维超声图像及相应的弹性图像，调节取样框即感兴趣区（region of interest，ROI）至病灶范围2～3倍，至少不小于1.5倍。嘱患者屏住呼吸，待弹性图像趋于稳定后，分别调换至UE及ARFI模式。ARFI模式中，注意在同一位置的探头位置、探测方向和深度不变，共测量7次横向剪切波速度（SWV），分别剔除最高值及最低值，剩余5个值取平均值。测量应注意避开钙化、液化及坏死区域，并尽可能避开颈部大血管干扰。当所测量组织硬度较硬，超出仪器测量范围（0～9 m/s）显示为x.xx m/s时，排除人为因素，将x.xx m/s当作9 m/s处理［3］。

1.4常规超声诊断标准由于恶性肿块超声图像多为低回声肿块、边缘不规则、微钙化、内部可见血流、纵横比＞1［4］；本组研究中，以具有3项及3项以上者判断为恶性，小于3项者则视为良性。

1.5UE图像硬度分级当前，UE技术针对甲状腺结节的病变硬度的分级标准各有不同，本组研究综合了国内外文献中在甲状腺结节疾病方面的应用［5-7］，采用五级评分法，具体诊断标准见表1。采用0～Ⅱ级作为甲状腺良性结节的诊断标准，以Ⅲ～Ⅳ作为甲状腺恶性结节的诊断标准。

1.6统计学方法应用SPSS 17.0统计学软件，ARFI中SWV测量值以均数±标准差（±s）表示，采用两独立样本t检验比较甲状腺良、恶性单发实性结节SWV测量值的差异。通过SWV值绘制受试者工作特征（ROC）曲线，并计算曲线下面积（AUC），根据约登指数（约登指数=灵敏度+特异度-1）最高的临界点确定SWV值的最佳诊断临界值，然后以病理学诊断结果为金标准，分别计算并对比常规超声技术、UE技术及ARFI技术鉴别诊断甲状腺良恶性单发实性结节的灵敏度、特异度、阴性预测值、阳性预测值及约登指数。P＜0.05为差异有统计学意义。

2　结果

2.1病理检查结果本组100个结节中，良性结节77个，其中结节性甲状腺肿47个，滤泡型腺瘤13个，结节性甲状腺肿伴腺瘤样结节增生8个，局灶性亚急性甲状腺炎2个，局限性桥本性甲状腺炎2个，结节性甲状腺肿伴慢性桥本性甲状腺炎5个；恶性结节23个，其中甲状腺乳头状癌20个，滤泡状腺癌2个，髓样癌1个。

2.2常规超声检查结果本组77个良性结节中，常规超声图像符合3项及3项以上恶性特征者10个，少于3项者67个；而23个恶性甲状腺结节中，符合3项及3项以上恶性特征者19个，少于3项者4个。

2.3弹性成像UE分级77个良性结节中，UE分级0～Ⅱ级者68个，Ⅲ～Ⅳ者9个；而23个甲状腺恶性结节中，UE分级0～Ⅱ级者4个，Ⅲ～Ⅳ者19个，见表2。

Tab.2　Comparison of thyroid nodules between the pathologic results and the UE classification表2　甲状腺结节病理诊断结果与UE分级对比（个）

2.4ARFI中SWV测量值的结果本组77个良性甲状腺结节，SWV为 1.40～9.00 m/s，平均（2.04± 0.44）m/s；23个恶性结节，SWV为2.26～9.00 m/s，平均（3.93±1.72）m/s，差异有统计学意义（t=11.939，P＜0.01），见图1、2。

2.5ROC曲线以及SWV值最佳诊断临界值的确定根据本组甲状腺良、恶性结节的SWV值绘制ROC曲线，见图3。ROC曲线下的面积AUC为0.960，当约登指数取最大值 0.85时，相对应的SWV值2.76即为最佳诊断临界值，即SWV值≥2.76诊断为恶性，＜2.76诊断为良性，其所对应的灵敏度为91.30%，特异度为93.51%，约登指数为0.85。

Fig.3　The ROC curve of SWV values of benign and malignant thyroid nodules by ARFI technique图3ARFI法SWV值诊断甲状腺良恶性结节的ROC曲线图

2.63种诊断技术诊断价值的比较当SWV值截断点取2.76时，常规超声技术、UE五级评分法和ARFI技术诊断甲状腺恶性单发实性结节的灵敏度分别为82.61%（19/23）、82.61%（19/23）、91.30%（21/ 23），特异度分别为87.01%（67/77）、88.31%（68/77）、93.51%（72/77），阳性预测值分别为65.52%（19/29）、67.86%（19/28）、80.77%（21/27），阴性预测值分别为分别为94.37%（67/71）、94.44%（68/72）、97.29%（71/ 73）。对比3种诊断技术的上述指标，可发现ARFI技术诊断甲状腺良恶性单发实性结节的价值高于常规超声及UE检查，见表3。

Tab.3　Comparison of the diagnostic results of solitary solid thyroid nodule between conventional ultrasound, UE,ARFI and pathologic examinations表3 常规超声、UE及ARFI诊断甲状腺单发实性结节与病理诊断结果的比较　（个）

3　讨论

3.1弹性成像技术诊断甲状腺良恶性结节的意义当前对甲状腺结节病检查多依靠于影像学技术，其中常规超声技术已作为首选的检查方法广泛应用于临床工作中，但由于甲状腺结节病的多源性特点，使得良、恶性结节声像图特征存在一定程度的重叠，导致常规二维超声对于鉴别甲状腺良、恶性结节的准确度不高［8］。而通过病灶的病理学信息可了解到组织硬度是内部病理结构具体情况的一种体现，近年来发展的UE技术及ARFI技术，使组织的硬度可通过超声来判断，尤其适用于临床触诊无法发现的小结节，为临床工作中鉴别甲状腺良、恶性结节提供了一种新的途径。

3.2UE与ARFI技术比较及误诊分析临床上多采用UE分级评分法来判断甲状腺结节的良恶性，其主要通过对病灶硬度所反映的图像进行色彩化处理，根据病灶显示的颜色图像进行评分分级，进而推测病灶的性质。但图像颜色显示常常受到取样框的大小、范围等人为因素影响，诊断重复性不高，存在一定主观性［9］。而ARFI技术中测量的SWV值则能够定量地反映出所测组织的弹性模量特征，可得出具体数值，分析结果相对客观，组织硬度越高SWV值越高，反映组织弹性越差［10］。本研究中对100例甲状腺单发实性结节患者进行了UE检查并得出病灶的SWV值，发现恶性甲状腺结节的UE弹性分级主要集中于Ⅲ级及Ⅲ级以上，且在ARFI技术中，恶性甲状腺结节的SWV平均值明显高于良性结节，SWV≥2.76 m/s作为判断甲状腺恶性结节的标准，与以往文献中以SWV值≥2.87 m/s［11-12］作为甲状腺良、恶性结节诊断界点的标准相近。但由于结节内部发生纤维化、钙化等因素，尤其钙化成分较多或出现环形钙化时，硬度可受影响；还有些病灶由于大量炎症细胞浸润，致使滤泡破坏、胶质溢出以及炎症引起水肿等因素均可使弹性分级较高，SWV值较高，继而出现假阳性结果。此外，髓样癌由于内部肿瘤细胞多表现为滤泡状排列，间质内出现淀粉样蛋白沉积，纤维成分比较少等病理学特点，致使髓样癌质地较软，弹性分级较低，易出现假阴性结果。因此，检查者在实际检查过程中应充分考虑弹性成像分级的影响因素，尽可能做出准备判断。

3.3结论超声弹性成像作为一种新的超声技术，能反映被测组织的硬度，为良恶性的鉴别诊断提供了更详细的信息。本研究证明了ARFI技术在甲状腺良恶性结节诊断中具有一定的诊断价值，其诊断效能高于常规超声及UE评分法。

（图1、2见插页）

［1］Huang QY，Cai SL，Huang YF.Value of ultrasound elastography ratio method in differential diagnosis of thyroid nodules［J］.Guangxi Medical Journal，2012，34（19）:1272-1273.［黄巧燕，蔡石兰，黄毅锋.超声弹性成像比值法在鉴别甲状腺结节中的价值［J］.广西医学，2012，34（19）:1272-1273］.

［2］Frates MC，Benson CB，Doubilet PM，et al.Prevalence and distribution of carcinoma in patients with solitary and multiple thyroid nodules on sonography［J］.J Clin Endocrinol，2006，91（9）:3411-3417.

［3］Meng W，Zhang G，Wu C，et al.Preliminary results of acoustic radiation force impulse（ARFI）ultrasound imaging of breast lesions［J］. Ultrasound Med Biol，2011，37（9）:1436-1443.doi:10.1016/j.ultrasmedbio.2011.05.022.

［4］Stavros AT，Thickman D，Rapp CL，et al.Solid breast nodules:use of sonography to distinguish between benign and malignant lesions［J］. Radiology，1995，196（1）:123-134.

［5］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）：2917-2922.

［6］Yu Q，Xu ZZ，Wang WP，et al.Appearance of thyroid nodules on real-time elastosonography［J］.Chin J Med Imaging Technol，2007，23 （11）:1612-1614.［俞清，徐智章，王文平，等.甲状腺占位性病变的实时超声弹性成像表现［J］.中国医学影像技术.2007，23（11）: 1612-1614］.

［7］Liu F，Xiao Y.Ultrasonic elastography in differential diagnosis of benign and malignant thyroid nodules［J］.Chin J Med Imaging Technol，2010，26（6）:1028-1030.［刘芳，肖萤.超声弹性成像鉴别良恶性甲状腺结节［J］.中国医学影像技术，2010，26（6）:1028-1030］.

［8］Yang H，Tang SS，Wu YH，et al.Real-time ultrasound elastography in diagnosing thyroid solid nodules［J］.Chinese J Ultrasound Med，2011，27（12）:1064-1067.［杨华，唐少珊，武云昊，等.实时超声弹性成像诊断甲状腺实性结节的价值［J］.中国超声医学杂志，2011，27 （12）:1064-1067］.

［9］Li W，Xiang FX，Li L，et al.The value of quantitative analysis in thyroid nodules by real-time tissue elasticity imaging［J］.Chin J Ultrasonogr，2010，19（3）:219-222.［李蔚，项飞翔，李玲，等.超声实时组织弹性成像技术定量评价甲状腺肿块的应用价值［J］.中华超声影像学杂志，2010，19（3）:219-222］.

［10］Zhang YF，Xu HX，Liu C，et al.Preliminary experience of virtual touch tissue quantification in diagnosis of nodular goiter［J/CD］.Chin J Med Ultrasound（Electronic Edition），2012，9（5）:448-451.［张一峰，徐辉雄，刘畅，等.声触诊组织定量技术诊断结节性甲状腺肿的初步研究［J/CD］.中华医学超声杂志:电子版，2012，9（5）: 448-451］.

［11］He Y，Xu HX，Zhang YF，et al.Value of virtual touch tissue imaging in the differential diagnosis of benign and malignant thyroid nodules［J］.Chin J Ultrasonogr，2012，21（4）:320-323.［何勇，徐辉雄，张一峰，等.声触诊组织弹性成像鉴别诊断甲状腺结节良恶性的价值［J］.中华超声影像学杂志，2012，21（4）:320-323］.

［12］Zhang YF，Xu HX，Liu C，et al.The usefulness of acoustic radiation force impulse in differential diagnosis between benign and malignant thyroid nodules［J/CD］.Chin J Clinicians（Electronic Edition），2012，6（20）:6286-6290.［张一峰，徐辉雄，刘畅，等.声脉冲辐射力弹性成像鉴别甲状腺结节良恶性的价值［J/CD］.中华临床医师杂志:电子版，2012，6（20）:6286-6290］.

（2014-07-30收稿2014-10-15修回）

（本文编辑李鹏）

The diagnostic value of ultrasound elastography and acoustic radiation force impulse imaging in solitary solid thyroid nodule

DU Tingting，LI Jun，XIA Dongqin，LU Guilin△
Department of Ultrasonography，First Affiliated Hospital，School of Medicine，Shihezi University，Shihezi 832008，China
△Corresponding Author E-mail：64014409@qq.com

ObjectiveTo evaluate the diagnostic values of ultrasound elastography（UE）technology and acoustic radiation force impulse（ARFI）technology in the differential diagnosis of benign and malignant single solid thyroid nodule showed by ultrasonography.MethodsA total of 100 patients with solitary thyroid nodule diagnosed by the Affiliated Hospital，School of Medicine of Shihezi University in December 2013 to July 2014 were selected in this study.The routine ultrasound，UE examination and ARFI technology were used in patients before operation.All patients were performed operation for thyroid nodules and the diagnosis was confirmed by the pathologic results.A flexible classification method was used in UE. ARFI was used to detect shear wave velocity（SWV）of lesions.The diagnostic values of three methods were evaluated by the gold standard of pathologic results.ROC curves were plotted according to SWV values of benign and malignant thyroid nodules.ResultsThe area under the curve（ACU）was 0.960.The best cut-off value of SWV was 2.76 for diagnosis.The diagnostic sensitivities of malignant thyroid solid nodules were 82.61%（19/23），82.61%（19/23）and 91.30%（21/23）for US，UE and ARFI，respectively.The diagnostic specificities were 87.01%（67/77），88.31%（68/77）and 93.51%（72/77）respectively. And the positive predictive values（PPV）were 65.52%（19/29），67.86%（19/28）and 80.77%（21/27）respectively；the negative predictive values（NPV）were 94.37%（67/71），94.44%（68/72）and 97.29%（71/73）.ConclusionARFI technology is superior to US and UE technology in predicting malignancy in solitary solid thyroid nodule，which is worth of clinical application and promotion.

thyroid nodule；ultrasonography；elasticity imaging techniques

R445.1

BDOI：10.11958/j.issn.0253-9896.2015.03.026

石河子大学医学院第一附属医院（邮编832008）

杜婷婷（1986），女，硕士在读，主要从事超声弹性成像研究

△E-mail：64014409@qq.com