剪切波杨氏模量值在甲状腺结节良恶性诊断中的应用价值

薛红元,姜紫韵,李丽,武晓静,贾坤,许彩娜,张捷思

近年来，甲状腺结节的发病率及检出率显著增加，通过高频超声可以检测到19%～68%的普通人群患有甲状腺结节，女性和老年人的患病率更高[1-3]。大部分甲状腺结节是良性的，有7%～15%是甲状腺癌。超声检查具有操作简便、无辐射、价格低廉、可重复等优点，是甲状腺结节患者检查的首选方法，但目前并无一种超声征象同时具有较高的敏感度和特异度。E-成像(SWE)实时剪切波弹性成像可重复性高、操作者依赖性低、安全经济，且可提供组织弹性模量，有助于疾病的鉴别诊断[4-6]。本研究采用 SWE 技术对甲状腺结节进行测量,通过对杨氏模量的分析，探讨实时剪切波弹性成像对甲状腺结节良恶性的诊断价值，并筛选出其最佳诊断截断值，报道如下。

1 资料与方法

1.1 临床资料 选取 2016年8月—2017年8月在河北省人民医院超声科行甲状腺结节诊断和治疗的患者142例(152个结节)。其中男59例,女83例,年龄22～78(48±11)岁。纳入标准：患者年龄在18～80岁；行甲状腺细针抽吸活检术(FNA)或手术，经病理学确诊。排除标准：纯囊性结节患者；目标结节或同侧结节之前曾接受FNA、热消融等有创性操作；伴有严重心脏、肝脏、肾脏、肺部疾病者。

1.2 病理诊断标准 所有纳入分析的病例必须有最终诊断，包含以下2种：(1)手术病理，患者接受手术，目标结节被手术切除进行病理学诊断；(2)FNA Ⅱ级+随访≥6个月，FNA结果为良性结节，且有≥6个月的随访，随访结果为结节与原始大小、超声特征无明显变化。

1.3 仪器与方法 超声仪型号：Aixplore(法国Supersonic Imagine公司)，L4-15 线阵探头频率 4～15 MHz。患者取仰卧位，充分暴露颈部，先行常规超声检查，然后选取最佳观察切面，启用 SWE 成像模式，预设弹性模量值测量范围为 0～100 kPa，探头垂直于体表，探头轻握，尽量不施加压力。嘱患者放松颈部肌肉，平静呼吸，启动E-成像功能并在纵切面上记录甲状腺结节杨氏模量的纵断面和横断面最大值(Emax)及平均值(Emean)，同一病灶重复测量 5次后计算平均值。

2 结 果

2.1 病理结果 60例患者 66个恶性结节均经术后病理学诊断,其中乳头状癌 58个 ,滤泡状癌 7 个 ,髓样癌1个。82例患者86个良性结节 ,其中39个经术后病理诊断：结节性甲状腺肿18个,腺瘤9个,腺瘤囊性变4个，肉芽肿性甲状腺炎2个，透明变梁状肿瘤1个，亚急性甲状腺炎2个，桥本结节3个；另47个为FNA Ⅱ级+随访≥6个月确诊。

2.2 超声检查结果比较 恶性结节的超声特征主要包括实性结节、低回声或极低回声、形态不规则、边界不清楚、纵横比>1、微钙化、无声晕、侵犯包膜、可疑淋巴结转移等。良性结节以椭圆形居多,边缘清楚,周围能检测到回声较低的完整晕环,环形血流等。图1、2见封3。

2.3 弹性成像检查比较 良恶性结节杨氏模量的纵断面和横断面最大值及平均值差异均有统计学意义 (P<0.05)，见表1。

2.4 ROC 曲线分析 根据所有结节病理诊断结果,设置最可靠的标准,计算机生成152个结节鉴别诊断的 ROC 曲线(见图3),弹性模量的诊断截断值分别为：最大值42.86 kPa、平均值23.22 kPa,曲线下面积分别为0.768、0.743，其诊断甲状腺良恶性结节的敏感度分别为80.0%、75.4%；特异度分别为70.2%、71.4%；准确率分别为74.5%、73.1%。

图3 SWE最大值及平均值鉴别甲状腺良恶性病灶的ROC曲线

表1 甲状腺良恶性结节杨氏模量值比较

3 讨 论

随着医学影像技术的不断发展，超声检查已成为诊断甲状腺疾病不可缺少的手段。由于超声具有无创、实时、经济等优势，其对甲状腺结节性质的鉴别诊断具有较高价值。目前超声对于甲状腺结节的诊断主要依据常规二维灰阶及彩色多普勒超声，通过观察分析结节的数目、分布、大小、形态、边界、内部回声特点，结合其内部及周边血流情况对其性质进行综合评估[7-10]。但由于甲状腺结节的多样性及病程的复杂性，部分良恶性结节的超声特征存在交叉现象，相当一部分的甲状腺结节诊断困难。剪切波弹性成像是超声成像的新技术，从硬度上反映了结节的组织结构和生长特征，能够为甲状腺结节的诊断提供更多的信息[11-12]。实时剪切波弹性成像是通过探头向组织发射剪切波，捕捉剪切波在组织内的传播信息，用剪切波在组织的传播速度(m/s)或组织硬度(杨氏模量，kPa)来表示，组织越硬，剪切波传播速度越快，杨氏模量越大。属于定量方法，是一种能够实时、全幅、全定量显示组织弹性的全新超声模式，与传统的弹性成像方法不同，SWE不需要人工加压及测量组织形变，而是直接通过实时彩色编码组织弹性图显示和测量局部组织的杨氏模量。SWE克服了静态/准静态弹性成像的探头施压大小、频率等人为因素影响，具有较好的可重复性。

文献报道[13-17]甲状腺良恶性结节的弹性模量值存在差异，预测甲状腺癌 Emax 的诊断界值为 35～95 kPa，Emean 的诊断界值为 24～85 kPa。本研究采用ROC 曲线评价杨氏模量最大值、平均值鉴别诊断甲状腺结节良恶性的准确性，利用杨氏模量最大值诊断恶性结节，以42.86 kPa 为参考界值时，其敏感度为80.0%，特异度为 70.2% ，准确度为74.5%；而以杨氏模量平均值 23.22 kPa 为参考界值时，其敏感度为75.4%、特异度为71.4%，准确度为73.1%。发现杨氏模量最大值诊断甲状腺恶性结节的准确度高于杨氏模量平均值，可以认为以结节杨氏模量最大值为参考时，漏误诊率较低。本研究中恶性结节病理类型主要为甲状腺乳头状癌(87.9%)，其中48个(82.8%)杨氏模量值大于42.86 kPa，可能与甲状腺乳头状癌内癌细胞变形、坏死而形成钙盐沉积有关，而7例杨氏模量值小于42.86 kPa，可能与结节内发生出血、坏死等情况造成病灶硬度减低有关；7例滤泡状癌中5例杨氏模量值小于42.86 kPa，可能与癌灶中含有可产生胶质的滤泡细胞有关。1例髓样癌杨氏模量值大于42.86 kPa，可能与髓样癌内淀粉样物质沉着及粗大钙化有关。良性结节中25个(29.1%)杨氏模量值大于42.86 kPa，可能与结节中存在钙化、纤维化及玻璃样变造成病灶硬度增加有关。

尽管 SWE 对甲状腺有重要的诊断价值，但甲状腺位置较为表浅，易受到生理曲度、颈部大血管及气管的影响，同时患者的呼吸运动可以产生伪影，影响图像质量，如存在结节位置较深的情况，可更换探头，使用L10-2探头可加大剪切波的穿透力；患者在充分暴露颈部的基础上放松颈部肌肉，统一标准可减少颈部肌肉张力差异对杨氏模量测量的影响；操作过程中除避免手动加压外多添加耦合剂可有效地避免压力伪像；为避免呼吸的影响，嘱患者平静呼吸，待图像稳定后进行测量。如组织内出现钙化，在测量过程中应避开较大钙化，减少钙化造成假阳性的概率。

总之，SWE 作为一种定量测量方法，随着成像技术的不断改进和临床实践经验的积累，其将为结节性甲状腺疾病的临床诊断与治疗提供更大的帮助。

利益冲突：无

作者贡献声明

薛红元、姜紫韵：提出研究思路，设计研究方案，实施研究过程，论文撰写，论文审核；李丽、武晓静、贾坤、许彩娜：实施研究过程，资料搜集整理，论文修改；张捷思：进行统计学分析，论文撰写