甲状腺影像报告与数据系统联合超声弹性成像对甲状腺良恶性结节的诊断价值

薛 杰 XUE Jie

曹小丽2 CAO Xiaoli

姜 宏2 JIANG Hong

王志斌1 WANG Zhibin

甲状腺影像报告与数据系统联合超声弹性成像对甲状腺良恶性结节的诊断价值

薛 杰1,2XUE Jie

曹小丽2CAO Xiaoli

姜 宏2JIANG Hong

王志斌1WANG Zhibin

作者单位
1. 青岛大学附属医院心脏超声科 山东青岛266003
2. 烟台毓璜顶医院超声科 山东烟台264000

目的 评价甲状腺影像报告与数据系统（TI-RADS）联合超声弹性成像技术在甲状腺良恶性结节鉴别诊断中的价值。资料与方法 回顾性分析手术或穿刺活检病理证实的174例甲状腺结节（232个病灶）患者的临床资料，所有结节分别行灰阶超声及弹性成像检查。计算TI-RADS、超声弹性成像及联合诊断甲状腺良恶性结节的敏感度、特异度、准确度、阳性预测值及阴性预测值。绘制TI-RADS、超声弹性成像及联合诊断甲状腺良恶性结节的受试者工作特征（ROC）曲线，比较ROC曲线下面积。结果 超声弹性成像诊断良性结节155个，恶性结节77个，诊断敏感度、特异度及准确度分别为88.9%、91.8%、90.9%；TI-RADS分类诊断良性结节153个，恶性结节79个，诊断敏感度、特异度及准确度分别为76.4%、85.0%、82.3%，弹性成像的敏感度及准确度均高于TI-RADS，差异有统计学意义（χ2=3.920、7.446，P＜0.05）；联合诊断诊断良性结节155个，恶性结节77个，敏感度、特异度及准确度分别为93.0%、93.7%、93.5%，均高于单一检查方法（χ2=7.725、6.450、13.728，P＜0.05）。弹性成像、TI-RADS及联合诊断的ROC曲线下面积分别为0.833、0.812、0.914，联合诊断准确率高于单一方法，差异有统计学意义（Z=1.95、2.55，P＜0.05）。结论 与单纯灰阶超声相比，TI-RADS与弹性成像联合应用能够提高甲状腺良恶性结节的诊断敏感度及准确度。

甲状腺结节；甲状腺肿瘤；超声检查，多普勒，彩色；弹性成像技术；影像报告与数据系统；病理学，外科；诊断，鉴别

近年来甲状腺结节的检出率逐年上升，目前超声检查是发现甲状腺结节的最主要手段，但是其在判断结节良恶性方面准确性较低[1]，有较多甲状腺结节患者在无最终定性诊断下进行手术治疗，这给患者生理、心理以及经济均带来较大负担。为了避免此类不必要的穿刺活检及手术，Park等[2]提出了甲状腺影像报告与数据系统（thyroid imaging-reporting and data system，TI-RADS）。然而由于其操作存在较大的主观性，TIRADS自提出以来临床应用有限，且可行性及实用性受到质疑。近年来，超声弹性成像技术越来越多地应用于甲状腺结节良恶性的鉴别诊断中，一项Meta分析显示弹性成像诊断甲状腺恶性结节的平均敏感度和特异度分别为92%、90%[3]。本研究将TI-RADS与超声弹性成像相结合，旨在初步探讨该联合应用是否能够提高甲状腺结节良恶性鉴别诊断的准确性。

1 资料与方法

1.1 研究对象 收集2011年9月—2013年12月烟台毓璜顶医院的174例甲状腺实性结节（232个病灶）患者的临床资料，均经常规灰阶超声及弹性成像检查，并经手术或穿刺活检病理证实。其中男72例，女102例；年龄25～68岁，中位年龄43.4岁；结节最大直径7～24 mm。

1.2 仪器与方法

1.2.1 超声检查 采用GE Logic E9及Toshiba Aplio 500彩色超声仪。常规扫查时患者取仰卧位，头后仰，充分暴露颈部，在颈前区分别从不同切面（包括横切、纵切及斜切）扫查甲状腺，记录并存储相关信息，主要包括结节的部位、数量、大小、形态、边界、纵横比、内部回声、声衰减、微钙化等方面，并同时记录有无颈部淋巴结肿大，主要观察双侧颈部3区、4区、6区及5区（5A及5B）淋巴结情况，用二维灰阶超声对甲状腺结节的各项征象进行评估。

1.2.2 超声弹性成像检查 感兴趣区（ROI）取样框应包含结节及周围正常甲状腺组织，探头在结节部位做轻微振动，频率约为2次/s，施压深度1～2 mm，当压力和频率综合指数达到理想状态时，指示标记竖格显示为全绿（Logic E9）或显示为规律的波形曲线（Aplio 500）。双幅实时显示同时观察灰阶图与弹性图，弹性图中以彩色代表不同组织的弹性大小，绿色表示ROI内组织的平均硬度，红色表示较平均硬度更软，蓝色表示比平均硬度更硬。观察记录每个结节弹性图的彩色分布情况，并按标准分类。

1.3 诊断标准 超声图像均由2名主治医师或以上职称的医师单独评价，如意见不一致时请另一名副主任以上职称的医师参与诊断，共同讨论达成一致意见。

参考TI-RADS分类标准[4]对甲状腺结节进行分类：①TI-RADS 1类：正常甲状腺或弥漫性增生甲状腺，量化评分为1分；②TI-RADS 2类：良性结节，主要包括胶质I型、II型、III型结节，量化评分为2分；③TI-RADS 3类：良性结节可能性大，多见于桥本氏甲状腺炎，量化评分为3分；④TI-RADS 4类A：不确定，实性等回声结节或混合回声结节，有包膜；边界不清的低回声结节，无钙化；血供丰富的厚包膜结节，伴有钙化，量化评分为4分；⑤TI-RADS 4类B：可疑恶性，可见恶性特征，低回声，无包膜，形态及边缘不规则，可见穿支血管，伴有或者不伴有钙化，量化评分为5分；⑥TI-RADS 5类：恶性可能性大，等回声或低回声结节，无包膜，血供丰富，多发微钙化，量化评分为6分。以1～3分评判为良性，4～6分评判为恶性。

参考Asteria等[5]和Rubaltelli等[6]的甲状腺结节超声弹性成像诊断标准：①1分：结节整体显示为均匀绿色（质软）；②2分：结节大部分显示为绿色，伴有少许蓝色区域；③3分：结节大部分显示为蓝色，伴有少许绿色区域；④4分：结节整体显示为均匀蓝色（质硬）。1～2分评判为良性，3～4分评判为恶性。

以上两种方法联合，将弹性成像评分纳入TIRADS分类体系中，参考冯占武等[7]、徐上妍等[8]的诊断评分标准，以TI-RADS评分和弹性成像评分相加，评分≤6分考虑良性，≥7分考虑恶性。以病理学结果为“金标准”，评估其对甲状腺良恶性结节的鉴别诊断价值。

1.4 病理诊断 所有结节均经手术或超声引导下穿刺活检取得组织标本，手术患者术中送快速冰冻切片病理检查，初步判定结节良恶性，最终结果以次日常规石蜡切片病理检查结果为准；穿刺活检所取得组织条用福尔马林液固定，行常规石蜡切片病理检查，如遇可疑恶性或不典型组织标本，必要时可行免疫组化检查以确定结节性质。病理结果分为良性及恶性，良性结节主要包括结节性甲状腺肿、胶质结节、腺瘤及桥本甲状腺炎等；恶性结节主要为乳头状癌，滤泡状癌及髓样癌少见，偶可见甲状腺淋巴瘤。

1.5 统计学方法 采用SPSS 17.0软件，两种方法的诊断效能比较采用χ2检验。构建绘制受试者工作特性（ROC）曲线，计算曲线下面积（AUC），采用Z检验对ROC曲线AUC进行比较，P＜0.05表示差异有统计学意义。

2 结果

2.1 病理与TI-RADS分类、超声弹性成像、联合诊断的结果 174例患者共计232个结节，其中良性结节160个；恶性结节72个，包括乳头状癌69个，滤泡状癌3个。本研究中共有153个结节被TI-RADS评判为良性，其中评分2分的结节共计92个，评分3分的结节共计61个；其余79个结节评判为恶性，其中评分4分及5分（4A、B）的结节共计52个，评分为6分的结节共计27个。弹性成像评判良性结节共计155个，其中1分结节53个，2分结节102个；评判恶性结节共计77个，其中3分结节32个，4分结节45个。两者联合诊断良性结节155个，恶性结节77个（图1）。见表1。

表1 232个病灶的病理与TI-RADS分类、超声弹性成像、联合诊断的结果（个）

图1 女，56岁，甲状腺乳头状癌。甲状腺右叶低回声结节（箭头），最大径＞10 mm，边界不规则，回声欠均匀，未见钙化灶；TIRADS分级3级（3分），可能良性（A）；弹性成像显示结节内以蓝色为主，夹杂少许绿色，评分为3分，超声提示恶性（B）；病理镜下见滤泡上皮乳头状增生，向周围组织浸润生长，可见毛玻璃样核、核沟及假包涵体，核大淡染（HE，×100，C）

2.2 TI-RADS分类、超声弹性成像、联合诊断的诊断效能 超声弹性成像的敏感度及准确度均高于TIRADS评分，差异有统计学意义（χ2=3.920、7.446，P＜0.05），两者联合后，其敏感度、特异度及准确度均较TI-RADS明显提高，差异有统计学意义（χ2=7.725、6.450、13.728，P＜0.05），见表2。

表2 TI-RADS分类、超声弹性成像、联合诊断的诊断效能比较（%）

图2 TI-RADS的ROC曲线，AUC为0.812

图3 超声弹性成像的ROC曲线，AUC为0.833

2.3 TI-RADS分类、超声弹性成像、联合诊断的ROC曲线分析 分别构建TI-RADS、超声弹性成像、联合诊断的ROC曲线（图2～4），并计算其AUC。TIRADS诊断的AUC为0.812，标准误为0.032，95% CI：0.749～0.874；超声弹性成像诊断的AUC为0.833，标准误为0.034，95% CI：0.767～0.899；联合诊断的AUC为0.914，标准误为0.024，95% CI：0.868～0.960。

TI-RADS分类和超声弹性成像诊断的AUC比较，差异无统计学意义（Z=0.45，P＞0.05）。联合诊断的AUC与超声弹性成像及TI-RADS分类比较，差异均有统计学意义（Z=1.95、2.55，P＜0.05）。

图4 联合诊断的ROC曲线，AUC为0.914

3 讨论

甲状腺结节是甲状腺最常见的病变，检出率逐年增加，且甲状腺癌的发病率亦呈逐年上升趋势，因此如何利用影像学检查提高甲状腺结节良恶性鉴别诊断的准确率成为近年来国内外学者研究的热点。

超声检查不仅能简单区分甲状腺实性或囊性结节，其声像图特征更能为辨别结节良恶性提供帮助，主要包括结节部位、形态、大小、回声、钙化、声晕、边缘及内部血流等。在鉴别结节良恶性方面，没有单一的超声特征能够带来足够高的准确性，但多种征象联合能极大地提高诊断敏感性及特异性。因此Park等[2]对甲状腺结节的超声诊断进行标准分级，制订了TIRADS。本研究中TI-RADS分类的诊断敏感度、特异度、准确度、阳性预测值及阴性预测值分别为76.4%、85.0%、82.3%、69.6%、88.9%。Horvath等[3]的最初研究显示其诊断敏感度为88%，本研究诊断敏感度相对较低，不能准确识别恶性结节，从而造成漏诊，可能是由于甲状腺肿瘤、炎症或增生使超声征象存在重叠，干扰了观察者的主观判断。本组中12个假阴性结节的TI-RADS评分为3分，最终病理证实为恶性，但其中9个结节超声弹性成像评分＞2分，提示恶性，诊断正确。分析原因发现其中有5个假阴性结节最大径线＜10 mm，属于甲状腺微小癌。林学英等[9]的研究显示，甲状腺微小癌的灰阶超声特点为低回声、无声晕、有微小钙化、无囊性变等，但均不是诊断甲状腺微小癌的特异性征象，很容易被结节性甲状腺肿声像掩盖或混淆而漏诊。本研究中甲状腺微小癌结节形态规则，边界清晰，未发现明显微钙化，无明显恶性特征，因此TI-RADS评分较低。另外在TI-RADS评分为4分的结节中假阳性结节占21个，分析误诊原因，发现此类假阳性结节中大部分形态不规则、边界不清晰、回声不均匀甚至发现微小钙化灶，因此提高了TI-RADS评分。甲状腺结节形态不规则、边界不清晰预示着生物学行为会有侵袭性的特点，但在良性病灶中，由于炎症和淋巴细胞向周围组织浸润亦会出现形态不规则、边界不清的情况，且由于营养障碍、钙化结晶形成、滤泡萎缩等原因，结节性甲状腺肿的结节有时可出现大片的钙化，也可出现小片区域的钙盐沉积，甚至微钙化[9]。所以良恶性结节在灰阶声像图特征上的重叠性给鉴别诊断带来一定的困难。经超声弹性成像后，其中15个结节弹性成像评分＜3分，提示良性，与病理诊断相吻合，说明弹性成像评分法对于甲状腺微小癌的TI-RADS分类诊断标准可以起到更好的补充作用[10]。

超声弹性成像为甲状腺结节的良恶性鉴别提供了一种新的技术手段，最早由Ophir等[11]首次提出，通过对组织施加直接或间接的压力或剪切力，使组织发生形变，从而获得组织内部的弹性特征信息。该技术的特点是能够反映声阻抗相同而弹性系数不同的组织特点，完全不同于传统二维灰阶和彩色多普勒超声成像[12]。由于甲状腺良性结节内主要为滤泡及胶体成分，故质地较软；而恶性结节内癌细胞呈乳头状生长，分化程度不一，间质富含纤维及血管，富含砂粒体，故质地较硬。超声弹性成像通过对结节软硬度的判断来鉴别结节的良恶性。Bojunga等[3]对639个甲状腺结节的弹性声像图进行Meta分析，诊断恶性结节的敏感度和特异度分别为92%、90%，而本研究中弹性成像的敏感度和特异度分别为88.9%、91.8%，结果与之基本吻合。在应用弹性成像时，应注意可能造成假阳性或假阴性的影响因素。本组中出现假阳性结节13个，假阴性结节8个，分析原因可能是甲状腺良性结节中出现钙化、纤维化或玻璃样变而导致结节硬度增加，评分偏高出现假阳性；而部分恶性结节内发生出血、坏死囊性变等使结节硬度减低，导致弹性评分偏低出现假阴性，并且甲状腺位置表浅，加压时容易受到颈部大血管搏动及呼吸影响，不能准确反映结节硬度情况[12]。因此单纯根据超声弹性成像评分来鉴别甲状腺结节良恶性会有一定偏差。但与TI-RADS分类评分相比，弹性成像的诊断准确率相对较高。本研究中弹性成像的敏感度、特异度、阳性预测值及阴性预测值均高于TIRADS分类评分，差异有统计学意义（P＜0.05），但两者的ROC曲线的AUC比较差异无统计学意义，与Unlütürk等[13]的报道相符，该研究认为弹性成像与传统灰阶超声相比在鉴别甲状腺结节良恶性方面并无明显价值。

TI-RADS与弹性成像联合使用，在超声形态学特征的基础上加入了结节内部硬度的信息，形成新的联合诊断标准，假阳性及假阴性结节数较TI-RADS明显减少，但仍然有5个假阴性结节及10个假阳性结节。假阴性结节中有2个为滤泡状癌，滤泡状癌的主要组成为不同分化程度的滤泡，通常滤泡小，分化好，癌组织内无乳头及砂粒体，间质内含较丰富薄壁血管，类似正常甲状腺组织，质地较软，因此弹性评分较低[14]。联合诊断的敏感度、特异度及准确度较TI-RADS分别提高16.6%、8.7%、11.2%，说明灰阶超声与弹性成像结合后能明显提高恶性结节的检出率，该结果与Trimboli等[15]的Meta分析结果一致。

总之，灰阶超声与弹性成像单独诊断甲状腺结节良恶性均存在一定的局限性，而两者联合使用其诊断准确度明显提高。但目前TI-RADS分类版本较多，本研究采用Horvath提出的分类标准，由于超声医师的主观性因素，容易造成诊断和评估的差异；而本研究病例数量较少，评价结果可能存在误差，今后需要加大样本量进一步验证TI-RADS分级诊断方法的有效性，并尝试对甲状腺影像最佳分类系统进行更深入的研究。

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（本文编辑 冯 婕）

Combination of Thyroid Imaging-reporting and Data System and Ultrasound Elastography in the Differentiation of Benign and Malignant Thyroid Nodules

Purpose To evaluate the value of combined employment of thyroid imaging-reporting and data system (TI-RADS) and ultrasound elastography (UE) in the differentiation of benign and malignant thyroid nodules. Materials and Methods The clinical data of 174 patients with 232 thyroid nodules confirmed surgically or pathologically with puncture biopsy were retrospectively analyzed. All nodules were examined by ultrasound and UE. The sensitivity, specificity, accuracy, positive predictive value and negative predictive value of TI-RADS, UE and the combination of the two methods were calculated respectively, and the receiver operating characteristic curve (ROC) was drawn to evaluate the value of each of the three methods in differentiating benign and malignant thyroid nodules by comparison of area under curve (AUC). Results The diagnostic sensitivity, specificity and accuracy of UE (number of benign nodules: 155, number of malignant nodules: 77) were 88.9%, 91.8% and 90.9%, respectively; those of TI-RADS (number of benign nodules: 153, number of malignant nodules: 79) were 76.4%, 85.0% and 82.3%, respectively. The values measured by UE were significantly higher than those by TI-RADS (χ2=3.920 and 7.446, P＜0.05). The sensitivity, specificity and accuracy measured by the combined use of the two methods (number of benign nodules: 155, number of malignant nodules: 77) were 93.0%, 93.7% and 93.5%, respectively, which were higher than either of the methods, and the difference was statistically significant (χ2=7.725, 6.450 and 13.728, P＜0.05). The areas under the curve (AUC) were 0.833 and 0.812 respectively for UE and TI-RADS; the AUC for the combination of the two methods was 0.914, which had significantly higher diagnosis accuracy than that by any single method, and the difference was statistically significant (Z=1.95 and 2.55, P＜0.05). Conclusion Compared with gray scale ultrasound, the combination of TI-RADS and UE has higher diagnostic sensitivity and accuracy for excluding malignancy in diagnose of thyroid nodules.

Thyroid nodule; Thyroid neoplasms; Ultrasonography, Doppler, color; Elasticity imaging techniques; Imaging-reporting and data system; Pathology, surgical; Diagnosis, differential

10.3969/j.issn.1005-5185.2015.05.008

王志斌

Department of Cardiac Ultrasonography, the Affiliated Hospital of Qingdao University, Qingdao 266003, China

Address Correspondence to: WANG Zhibin

E-mail: 13705321173@163.com

R445.1；R581

2014-12-25

修回日期：2015-04-30

中国医学影像学杂志

2015年 第23卷 第5期：351-355

Chinese Journal of Medical Imaging

2015 Volume 23(5): 351-355