声触诊组织量化技术在诊断甲状腺弥漫性病变中的应用研究进展

陈李斯特，赵玉珍，阳 练，杜晶晶

（中日友好医院 超声诊断科，北京 100029）

声脉冲辐射力弹性成像 （acoustic radiation force impulse imaging，ARFI）是新近开展的超声弹性成像技术，该技术能够对组织弹性分布特征进行定性、 定量分析评价，它包括声触诊组织成像 （virtual touch tissue imaging，VTI）和声触诊组织量化 （virtual touch tissue quantification VTQ）。 VTQ 技术可对正常甲状腺和甲状腺弥漫性病变中的桥本氏甲状腺炎、毒性弥漫性甲状腺肿、亚急性甲状腺炎进行定量诊断，对评估甲状腺弥漫性病变进程具有一定临床意义，本文就声触诊组织量化技术（VTQ）在诊断甲状腺弥漫性病变中的应用予以综述。

1 原理及应用

ARFI 技术利用短时程（<1s）、聚焦声脉冲作用于组织ROI （感兴趣区域） ，使其产生瞬时、 微米级位移 （1～10μm），同时发射声脉冲序列探测组织位移，位移大小取决于组织弹性。VTQ 技术是通过线阵或凸阵超声探头向感兴趣区域发射低频振动或脉冲，感兴趣区域组织发生微小形变从而产生横向运动的剪切波，利用探头对这种横向剪切波的传播速度进行检测，测得横向剪切波速度（shear wave velocity，SWV）（单位m/s），通过SWV 值反映组织硬度：值越大代表组织的硬度越大，反之代表组织的硬度越小。 该技术弥补了以往弹性成像只能定性或半定量的不足，以其简便、客观、无创的优势被广泛应用于临床，从近年临床文献报道中可以得出其应用领域主要涉及慢性肝纤维化、慢性肾病、乳腺肿物、甲状腺肿物等，在甲状腺弥漫性病变方面的应用则相对较少。

1.1 VTQ 应用于正常甲状腺

目前国内外对于正常甲状腺腺体组织的SWV 值没有统一标准，Ioan Sporea 等[1]学者在评估了136 例无甲状腺病变的患者的甲状腺腺体SWV 值后得出正常甲状腺组织左叶SWV 为 （1.98 ± 0.37）m/s，正常甲状腺右叶SWV 为（2.01±0.48）m/s，平均SWV 值约为 （2.0±0.40）m/s，这与Vlad 等[2]人的研究结果大致相同（无病理性改变的甲状腺组织SWV 值为2.07±0.44m/s）。 国内学者张悦娜等[3，4]在分别研究22 例、50 例甲状腺正常者后得出正常甲状腺SWV为（1.87±0.05）m/s、（1.89±0.38）m/s。 李贝乔等[5]检测了107名正常成人双侧甲状腺实质的VTQ 值，分析后得出正常成人甲状腺左侧叶与右侧叶VTQ 值差异无统计学意义（P>0.05）、 正常成人甲状腺VTQ 值在男女性别之间差异有统计学意义（P<0.05）、正常成人甲状腺VTQ 值在不同年龄组间差异无统计学意义 （P>0.05），因此认为利用VTQ技术可用于可定量分析正常成人甲状腺组织的弹性。

1.2 VTQ 应用于甲状腺弥漫性病变

甲状腺弥漫性病变通常造成甲状腺功能的异常，临床常见的主要有慢性自身免疫性甲状腺炎即桥本氏甲状腺炎 （hashimoto's thyroiditis，HT）、 毒 性 弥 漫 性 甲 状 腺 肿（Graves disease，GD）、亚急性甲状腺炎（ subacute granulomatous thyroiditis，SAT）等。 常规二维超声检查为甲状腺弥漫性病变提供了丰富的诊断信息，但因其不同类型的病变在超声表现具有较高相似性，二维图像上存在一定的交叉重叠，为甲状腺弥漫性病变的超声进一步鉴别诊断提高了难度，而其诊断的金标准为有创穿刺活检，操作费时且风险较高。 声触诊组织量化技术作为一种新的成像技术，能够通过腺体硬度测量的差异为甲状腺弥漫性病变的鉴别诊断提供新方法，同时评估因腺体硬度差异而反映的甲状腺纤维化进程，为慢性甲状腺弥漫性病变患者的疗效评估及随访观察提供重要指标。

正常甲状腺由均匀的滤泡构成，滤泡被覆单层立方上皮，滤泡间有丰富的毛细血管网，当发生病变时腺体内的滤泡会被不同程度地破坏，组织内有不同程度的炎性细胞浸润及纤维组织增生，所以不同的病变甲状腺硬度不同，此为弹性检查的理论依据。上述学者均在研究中设立了对照组与病例组之间进行比较，得出对照组与甲状腺弥漫性病变病例组之间SWV 差异具有统计学意义 （P<0.05），其中Ioan Sporea 等[1]学者绘制ROC 曲线图得出诊断甲状腺弥漫性病变的最佳值为2.36m/s。 剧红娟等[6]分别用线阵探头与凸阵探头测量对照组、病例组甲状腺SWV 值，病例组均高于对照组等得出以SWV=2.1m/s 为临界点，受试者工作特征曲线下面积为0.81，诊断甲状腺弥漫性疾病的灵敏度、 特异度、 阳性预测值、 阴性预测值、 准确率分别为72.6%、81.3%、86.5%、64.2%、75.9%。 因此认为声触诊组织量化技术可对甲状腺弥漫性病变及正常甲状腺组织进行区分。

1.2.1 VTQ 应用于GD

GD 是由于甲状腺腺体本身产生甲状腺激素过多而引起的甲状腺毒症，是内分泌疾病中的多发病和常见病，占甲状腺功能亢进（简称甲亢）患者的80%～85%[7]，其病理改变为甲状腺不同程度弥漫性肿大，滤泡上皮细胞增生，呈高柱状或立方状，滤泡腔内的胶质减少或消失，滤泡间可见不同程度的淋巴细胞浸润及纤维化。这些病理改变均可导致甲状腺组织硬度增加，弹性减低，SWV 值增高。 Vlad等[2]和Ioan Sporea 等[1]分别测量了29 例、48 例GD 患者，得出的SWV 值分别为（2.82±0.47）m/s、（2.67±0.53）m/s，均高于健康对照组；刘媛媛等[8]报道，GD 甲状腺组织的SWV平均值为（2.2±0.5）m/s，正常甲状腺组织的SWV 平均值为（1.8±0.5）m/s，二者差异具有统计学意义（P<0.05）；剧红娟等[6]研究后得出，GD 甲状腺组织的SWV 平均值为（2.04±0.37）m/s，大于正常甲状腺组织的SWV 平均值（1.79±0.36）m/s；曹艳梅等[9]通过对GD 患者甲状腺不同部位的测量得出GD 患者各部位SWV 值与对照组SWV 值均差异具有统计学意义（P<0.05），而不同部位甲状腺组织的剪切波速度两两之间比较均无统计学意义 （P 均>0.05），同时绘制ROC 曲线图得出SWV 值为2.075m/s 为截点时，其诊断GD 的灵敏度为73.8%，特异度为90.0%，正确率为81.7%，阳性预测值为88.6%，阴性预测值为76.6%，ROC 曲线下的面积为0.855，诊断准确度为中等；但罗洪霞等[10]发现GD 患者甲状腺不同部位SWV 均低于正常对照组相应部位，与目前主流研究结果不符，这可能与病情进展程度和样本组成等因素有关，其结论有待进一步验证。综上认为，VTQ 技术可用于鉴别正常甲状腺与GD，但对于标准SWV值尚无统一意见。

1.2.2 VTQ 应用于HT

桥本氏甲状腺炎（HT）又被称为慢性淋巴细胞性甲状腺炎，是一种将自身甲状腺作为抗原的慢性炎症性自身免疫疾病，甲状腺可对过氧化物酶（TPOAb）、抗甲状腺球蛋白（TGAb） 等抗体结合形成免疫复合物，根据机体产生的细胞毒反应、免疫介导等作用影响甲状腺滤泡上皮细胞而形成免疫性炎症[10]。 1912 年桥本策（Hashimoto）在德国医学杂志（Arch.Klin.Chir）上首次报道了4 例女性甲状腺病理改变呈弥漫淋巴细胞浸润，滤泡上皮细胞嗜酸性变的患者[11]。 其病理改变主要为腺体内浆细胞和淋巴细胞大量弥漫性浸润，导致正常滤泡破坏、萎缩，滤泡结构破坏，间质纤维组织增生，随着纤维化程度进展，硬度逐渐增加，因此SWV 值增高[12]。1975 年Fisher 提出的5 项指标诊断方案[13]中虽未明确指出应用超声进行辅助诊断，但超声检查以其无创、简便等优势现已广泛应用于HT 的早期筛查。 近年来本病的发生率明显增加，构成非碘缺乏地区的儿童和青少年甲状腺肿大的常见原因之一，本病在儿童中发病和成人也是女多于男，约9：1，患病者中大多有甲状腺肿，半数甲状腺功能正常，约1/4 有甲亢，甲减仅占1/7[14]，由于本病起病隐匿，发展缓慢，病程较长，常无特殊感觉[15]，合并结节时往往易误诊、误治，导致延误病情或医疗资源浪费。在以往常用触诊评价HT 患者甲状腺硬度时，没有可量化的特征性指标反映及评估其甲状腺功能状态，虽然穿刺活检为评估腺体纤维化的金标准，但其为有创性检查，潜在风险较大且费用较高[16]，因此应用VTQ 技术进行HT 诊断称为近年来研究者们的关注重点。刘媛媛等[8]报道，HT 患者甲状腺组织的SWV 平均值为（2.4±0.8）m/s，剧红娟等[6]报道，HT 患者甲状腺组织的SWV 平均值为（2.59±0.21）m/s，二者均大于健康对照组；胡智安等[17]报道HT 患者甲状腺左、右叶SWV 值分别为（3.87±0.42）、（3.85±0.45）m/s，双侧SWV 值差异无统计学意义（P<0.05），同样也认为HT 组患者SWV 值高于健康对照组（SWV=1.54±0.42m/s）；王红梅等[18]将病例组100 例HT 患者与对照组50 例健康患者的甲状腺组织检测的SWV 值进行统计学分析，结果显示病例组的SWV 均值为（3.15±0.37）m/s，对照组的SWV 均值为（2.30±0.03）m/s，对比差异有统计学意义（P<0.05）。 张毅等[19]研究得出，用SWV=2.40m/s 作为节点值诊断HT 的敏感性为96.7%，特异性为86.6%，阳性预测值为83.3%，阴性预测值为97.5%。张凤娟等[20]通过绘制ROC 曲线并分析阈值得出当SWV=2.53 时，诊断HT 的灵敏度和特异度分别为87%、100%。 综上认为，VTQ 技术能够对正常甲状腺与HT 进行鉴别，但其最佳诊断值有待进一步讨论。

在SWV 值与HT 患者甲状腺功能相关性研究方面，部分学者[18，20]对HT 患者按照甲状腺功能差异进行了细化分组，得出甲功正常组（2.99±0.47m/s）与临床甲减组（3.28±0.33m/s）SWV 均值差异有统计学意义（P<0.05）、甲功正常组（2.99±0.47m/s）与亚临床甲减组（3.17±0.09m/s）SWV 差异无统计学意义（P>0.05）、亚临床甲减组（3.17±0.09m/s）与临床甲减组（3.28±0.33m/s）之间的SWV 均值差异性无统计学意义 （均P>0.05），故认为HT 患者甲状腺功能与SWV 值甲状腺硬度具有一定相关性；另一组数据得出HT甲亢型、HT 甲减型、HT 甲功正常型的平均剪切波速度分别为（3.22 土0.27）m/s、（3.27±0.66）m/s、（3.19 土0.74）m/s，3 组SWV 差异不具有统计学意义；曹艳梅[9]、Sporea[2]等 发现TSH 与甲状腺组织的SWV 无直线相关性 （r=0.254，P=0.120）；张悦娜等[3]在对20 例甲功正常、42 例甲减、18 例甲亢的桥本患者进行研究后得出三者SWV 比较差异无统计学意义；林蘅蘅等[21]研究得出HT 患者中甲功正常组与甲亢、甲减组VTQ 值比有统计学意义（P<0.01），甲亢与甲减组比有统计学意义（P<0.05），并得出HT 各组甲状腺实质SWV 最佳诊断临界值分别为1.89 （甲功正常组）、2.32（甲亢组）、2.45（甲减组）m/s，即SWV 排序为甲减组>甲亢组>甲功正常组，认为随着HT 病情的进展，甲状腺SWV值出现逐步升高趋势，这与肖蓉等[10]的观点大致一致：SWV 与血清TSH 呈正相关（r=0．585，P＜0．05），这主要是由于甲亢患者血清TSH 减少后会刺激其甲状腺组织，从而使滤泡上皮细胞水解甲状腺球蛋白 （一种胶质蛋白），其TSH 越低，胶质水解越多，甲状腺组织的硬度就越小，SWV随之减小；李海英等[22]报道，SWV 对照组＜甲亢组＜甲功正常组＜甲减组，SWV 与血清中TGAb、TPOAb 含量之间无相关性。宁松[23]研究后得出，不同甲状腺功能HT 患者甲状腺剪切波速度差异无统计学意义，不同病程（患病年限）患者的甲状腺剪切波速度差异有统计学意义。就目前现有研究看来，学者们对甲功与SWV 值相关性问题所持观点不一，这可能与样本组成、 治疗情况、TSH 与病理进程相关性等因素有关，因此有待更进一步、更加严谨的大数据研究来验证。HT 患者的分组细致化将是今后的深入研究方向，甲状腺SWV 值与TSH 水平的相关性研究也可以为HT 及除HT 之外的其它引起甲状腺功能异常的疾病提供疗效参考。

1.2.3 VTQ 应用于SAT

SAT 由De Quervain 于1940 年首先描述，又称De Quer Vain 甲状腺炎、巨细胞性甲状腺炎、肉芽肿性甲状腺炎，是一种可自行恢复的甲状腺非细菌感染性疾病，多认为是病毒（ 包括流感病毒、柯萨奇病毒、腮腺炎病毒等） 感染后引起的变态反应，临床发病率约为4．9/10 万[28]。 近年来有学者认为本病与病毒感染后引起的自身免疫功能紊乱有关。 其典型的病理改变为：腺体内组织细胞浸润呈肉芽肿型及出现异物巨细胞，甚至有假结核结节，伴有轻度至中度纤维化，其特点是病变分布不均匀，病变与结核结节相似，故有肉芽肿性甲状腺炎、巨细胞性甲状腺炎和结核性甲状腺炎之称。 常规超声对该病可做出初步诊断，但对于不典型者易误诊为恶性病变，VTQ 技术为本病提供了新的诊断方法：林子梅等[4]对34 例SAT 患者进行研究，其中24 例显示SWV 为 “X.XX m/s”，余10 例SWV：（2.90±0.76）m/s 较对照组差异具有统计学意义（P<0.05），在排除人为操作失误的情况下出现SWV 值测不出 （X，XX m/s）一般认为有2 种可能：一是ROI 为液性，二是ROI 硬度超过设备预设的上限值9.1m/s[25]；有研究[17，8]分别得出亚急性甲状腺炎SWV 值为 （2.32±0.24）m/s、（4．9±2．8）m/s （2．8～9．0m/s），差异较对照组均有统计学意义（P<0.05）；胡智安等[17]测得SAT 患者SWV 均值为（2.34±0/24）m/s，大于健康对照组均值（1.54±0.24）m/s；田文娟等[26]将34 例SAT 患者共45 个病灶按病程进展分为急性期、中期及恢复期，得出剪切波速度在急性期、 中期及恢复期为 （5.15±1.06）m/s、（2.81±0.26）m/s 及 （1.89±0.15）m/s，差异均有统计学意义（均P<0.05），认为病灶组织硬度急性期最高，中期和恢复期硬度逐渐减低，在该研究进行过程中亦多次遇到SWV值为“X.XX m/s”的情况，更换探头频率为5.0MHz 重复检查，结果部分SWV 值仪器显示>4.0m/s 的具体数值，部分SWV 值仍显示为“X.XX m/s”，由此推断SAT 的病灶组织急性期硬度显著增高。 综上认为，VTQ 技术可以对SAT 与正常甲状腺进行鉴别，并对SAT 病程的分期做出定量辅助诊断，但由于SAT 患者病情进展程度差异而导致其SWV值差较大导致无法得出最佳诊断值，恢复期SAT 与正常甲状腺组织SWV 值基本一致，因此对于SAT 患者的甲状腺SWV 值仍需开展进一步、标准化研究。

1.3 VTQ 应用于甲状腺弥漫性病变的鉴别

不同类型的甲状腺弥漫性病变可对甲状腺腺体组织造成不同程度的破坏因而使其硬度发生改变，在甲状腺弥漫性病变后期往往造成以组织过度增生和肿大、滤泡间纤维性改变为特点的腺体纤维化，最终可导致结构破坏和功能减退。 不同的甲状腺纤维化程度带来的SWV 值差异是否具有临床意义，国内外学者研究结果不一：刘媛媛[8]、林子梅等[4]报道SAT 组SWV 值>GD 组与HT 组，差异有统计学意义（P＜0.05），而GD 组与HT 组之间差异无统计学意义（P＞0.05）；这与国外学者[1，2]研究结果相一致；而胡智安等[17]则得出甲状腺SWV 值HT 组>SAT 组，差异具有统计学意义 （P<0.01）、GD 组与HT 组差异无统计学意义 （P>0.05），究其原因可能与样本组成及疾病病程、分期相关；与之相反，张毅[19，6]等将GD 组患者和HT 组患者SWV 值进行对比研究后得出结果显示HT>GD，两者差异有统计学意义（P＜0.05）。 综上认为，VTQ 对于SAT 与HT、SAT 与GD 的诊断具有一定鉴别意义，但考虑SAT 的分期诊断除超声外无临床其他标准，不同分期对SAT 患者SWV 数值影响较大，无法对SAT 患者进行准确评估，需要待临床诊断方面进一步标准化后再进行深入研究，而GD 与HT 的SWV 值差异是否具有明确鉴别意义，也需继续进行大样本分析研究。

2 VTQ 与VTIQ 对比研究

声触诊组织成像和定量技术 （virtual touch tissue imaging quantification，VTIQ） 是第三代ARFI 技术——声触诊组织量化成像技术，它能够将弹性定量信息与相对弹性变化融合在一幅二维图像内，即将传统ARFI 技术的VTQ 和VTI 融合在一起，因此能直观反映病灶内部不同区域的弹性特征，弥补了既往因组织内部弹性差异而造成测量误差的问题，VTIQ 具有更广的适用性，其横向剪切波速度（SWV）范围更精确，测量范围为0.5～10m/s，克服了传统ARFI 技术测量范围有限进而出现较多无效测量值的缺陷，其存在的多种显示模式，提供的信息更丰富，同样适用于囊性病变及质地较硬的病变，VTIQ 作为超声弹性成像的一项新技术，对于诊断HT（弥漫型，含弥漫回声减低型和弥漫回声网络型）及评估甲状腺组织功能变化具有一定的实用价值。 目前国内外关于VTIQ 技术对甲状腺疾病的研究多集中在良恶性结节的鉴别，认为将VTQ 技术与VTIQ 技术结合可提高对甲状腺恶性病变的诊断效能，但目前鲜有VTIQ 技术对于甲状腺弥漫性病变的研究，深入探讨其鉴别诊断的研究更尚未出现，VTQ 技术与VTIQ 技术结合是否能提高甲状腺弥漫性病变的诊断效能，此部分的空缺仍有待填补。

3 VTQ 与甲状腺弥漫性病变相关中医疾病证型的关系

甲状腺弥漫性病变在中医方面无直接对应病名，根据目前现有资料可将其等同于“瘿气、瘿病·虚劳、瘿痈”，“瘿气”相当于甲状腺功能亢进，瘿病·虚劳相当于甲减，瘿痈相当于急性、亚急性甲状腺炎，中医将甲状腺相关疾病统称为“瘿病”，故三者皆属“瘿病”范畴。 现有的研究已将VTQ 技术应用到脂肪肝及弥漫性肝疾病的中医证型相关性探讨上并取得了一定研究成果，可见VTQ 技术作为中医触诊的现代延伸手法，在SWV 值与中医证型相关性方面的研究潜力有待发掘。目前国内外对于甲状腺弥漫性病变与中医辨证证型的相关性研究仍处于空白阶段，这部分内容需要我们进一步展开研究。

4 小结与展望

VTQ 对甲状腺弥漫性病变的病程估计、疗效评估和随访管理具有一定意义，较之二维超声能够提供更多的临床数据。 VTQ 技术在具有可定性定量、简便无创等优势的同时也有一定的局限：取样框大小的固定（5mmx6mm），使得其对微小结节的定性诊断准确性降低，而其测量上限值的存在则明显影响了诊断效能及数据的最终统计结果；检查者在操作过程中因患者呼吸、动脉搏动等因素造成的影响使得检查时需多次反复测量以减小误差。在临床过程中我们仍需将普通超声与VTQ 技术相结合，将影像学与临床及检验、病理等资料相结合，全面分析，综合评估，提高诊断及治疗效率。