常规超声及超声造影对甲状腺囊性乳头状癌的诊断价值
2020-03-04胡海平赵海娜马步云何玉霜骆洪浩
胡海平,赵海娜,马步云,何玉霜,骆洪浩
610041成都,四川大学华西医院 超声医学科
甲状腺乳头状癌(papillary thyroid carcinoma,PTC)是最常见的甲状腺恶性肿瘤,约占全部甲状腺癌的85%~90%,恶性程度低,预后较好[1]。PTC多表现为低回声实性结节[2],也可表现为囊性结节内有实性成分突起,可被误认为良性病变,其相关报道较少[3]。近年来,超声造影(contrast-enhanced ultrasonography,CEUS)作为医学影像学领域发展最快的技术之一[4],逐渐推广到甲状腺疾病的诊断中,该技术对肿瘤内微血管的灌注状态、血流分布和差异动态观察的价值已得到肯定[5]。本文通过回顾分析,将甲状腺囊性乳头状癌(囊性亚型)与甲状腺经典型乳头状癌(经典亚型)的常规超声和CEUS特征进行比较,以期为甲状腺囊性乳头状癌的诊断提供更多有价值的依据。
1 资料与方法
1.1 一般资料
收集2013年5月至2019年4月于我院行常规超声及CEUS检查且经病理证实为甲状腺囊性乳头状癌的患者69例(囊性亚型组),随机选取同期行常规超声及CEUS检查且经病理证实为甲状腺经典型乳头状癌患者300例(经典亚型组)作为对照。
1.2 仪器与方法
采用Philips IU22彩色多普勒超声仪,线阵探头频率5~12MHz和3~9MHz。造影剂采用SonoVue,使用前加入5mL 0.9%NaCl溶液并充分振摇成乳状微泡悬液。应用Q-Lab分析软件分析获得时间-强度曲线(time-intensity curve,TIC)参数。
首先行甲状腺常规超声检查。记录甲状腺背景回声以及结节部位、大小、形态、边界、纵横比(本研究将纵横比>1与=1合并为≥1变量值进行分析)、实性成分回声、回声特征、后方回声、周边声晕、钙化灶(直径≤1mm的点状强回声定义为微钙化灶[6])、侵犯被膜、淋巴结转移情况、血供(血流Adler评级分0~3级[7])等。如为单发PTC待诊结节,则对该结节进行造影;如为多发结节,则对符合PTC待诊条件的较大结节进行重点观察。选定结节的最大纵断面,固定探头,切换至造影模式,双幅实时显示造影过程。嘱患者平静呼吸,避免说话及吞咽动作。抽取1.0mL造影剂微泡悬液经肘部浅静脉快速团注,继以5mL 0.9%NaCl溶液冲洗,注入造影剂的同时开始计时,连续实时观察结节的灌注过程150sec并存储动态图像。造影结束后回放动态录像,观察并记录结节的CEUS灌注特征,包括增强均匀性(均匀、不均匀)、强度(无增强、低增强、等增强、高增强,若灌注强度不均匀,则以结节内面积>50%区域的灌注强度为准)等。然后分别选取PTC结节及周围组织的感兴趣区(region of interest,ROI),采用Q-Lab分析软件定量分析,获得参数包括:1)灌注参数:峰值强度(peak intensity,PI)、达峰时间(time to peak,TTP)、上升时间(rise time,RT)、上升斜率(wash in slope,WIS);2)廓清参数:峰值强度减半时间(time from peak to one half,TPH);3)综合参数:曲线下面积(area under the curve,AUC)、造影剂平均渡越时间(mean transit time,MTT)。两组结节与其周围组织ROI的参数相应差值用△PI、△TTP、△RT、△WIS、△TPH、△AUC、△MTT表示。
1.3 统计学分析
采用SPSS 22.0软件进行统计学分析。计数资料采用χ2检验进行比较;计量资料符合正态分布的以均数±标准差(x±s)描述,采用t检验进行比较,不符合正态分布的以中位数(四分位数间距)[M(IQR)]描述,采用秩和检验进行比较;两组变量相关性采用秩相关检验;以P<0.05为差异有统计学意义。
2 结 果
2.1 两组患者一般情况
囊性亚型组和经典亚型组年龄分别为23~64岁和18~72岁,均数为(41.9±11.1)岁和(43.0±11.4)岁,差异无统计学意义(P=0.456)。囊性亚型组男性31例,女性38例;经典亚型组男性74例,女性226例,性别分布差异有统计学意义(P=0.001)。
2.2 两组常规超声特征
两组患者甲状腺背景回声(均仅有1例呈亚急性甲状腺炎改变,未纳入分析)比较,经典亚型组呈桥本氏甲状腺炎不均匀背景者明显多于囊性亚型组,差异有统计学意义(P<0.001)。囊性亚型组和经典亚型组结节最大径(中位数)分别为23.0(18.0)mm和9.0(7.0)mm,差异有统计学意义(P<0.001),囊性亚型组最大径明显较经典亚型组大。两组结节边界、形态、纵横比、实性成分回声、伴钙化灶情况、血流Adler分级比较,差异有统计学意义(P<0.05);两组结节后方回声变化(囊性亚型组后方回声增强4例未纳入统计分析)、周边是否有低回晕、是否探及侵犯被膜、是否探及异常淋巴结的差异无统计学意义(P>0.05)(表1)。
两组结节秩相关分析,Adler分级与最大径呈中等正相关,经典组秩相关系数(rS)=0.612,P<0.001,囊性组rS=0.426,P<0.001。
2.3 两组CEUS 灌注特征及TIC参数
两组结节增强均匀性及增强强度比较,差异有统计学意义(P<0.05)(表1)。
表1 两组PTC结节常规超声特征及CEUS灌注特征
Table 1. Conventional Ultrasound and CEUS Perfusion Characteristics of PTC Nodules in Two Groups
VariableCystic subtype (n=69)Classic subtype (n=300)χ2PThyroid gland echo19.964<0.001 Normal63195 Uneven change5104Shape—0.042∗ Regular69 Irregular63291Boundary44.217<0.001 Distinct2012 Indistinct49288Aspect ratio57.254<0.001 <14765 ≥122235Parenchymal echogenicity27.315<0.001 Hypoechoic52285 Isoechoic1715Uniformity of echo —0.011∗ Uniform023 Nonuniform69277Posterior echo—0.071∗ No61254 Attenuated446Peripheral halo—0.349∗ No64287 Yes513Calcified lesion23.363<0.001 No290 Microcalcification59184 Coarse calcification212 Both614Capsule invasion0.9950.319 No34128 Yes35172Lymph node metastasis1.2790.258 No53248 Yes1652Adler blood flow classification45.527<0.001 011164 133103 22030 353
(Table 1 continues on next page)
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VariableCystic subtype (n=69)Classic subtype (n=300)χ2PEnhancement uniformity10.6090.001 Uniform149 Nonuniform68251Enhancement intensity7.3710.025 Low58239 Equal551 High610
CEUS: Contrast-enhanced ultrasound; PTC: Papillary thyroid carcinoma.
*: Exact probability test was adopted.
经典亚型组结节与结节周围组织TIC参数比较,PI、RT、WIS、TPH、MTT的差异有统计学意义(P<0.05),结节比周围组织PI较小,RT、WIS、TPH、MTT较早(表2);囊性亚型组结节与结节周围组织TIC参数比较,PI、TTP、RT、TPH、AUC、MTT的差异有统计学意义(P<0.05),结节比周围组织PI、AUC较小,TTP、RT、MTT较早,TPH较晚(表3)。两组结节与其周围组织TIC参数相比,均为结节PI更低、AUC更小。两组间结节与其周围组织TIC参数差值比较,△PI、△AUC、△WIS的差异无统计学意义(P>0.05),△TTP、△RT、△TPH、△MTT的差异有统计学意义(P<0.05),囊性亚型组较经典亚型组TTP、RT、MTT更早,TPH更晚(表4)。
表2 囊性亚型组PTC结节与结节周围组织TIC参数比较
Table 2. TIC Quantitative Parameters of PTC Nodules and Surrounding Tissue in the Cystic Subtype Group
TIC quantitative parameter Cystic subtype(n=69)Surrounding tissue (n=69)t/ZPPI(x±s)(dB)12.13±2.3112.78±2.43t=3.0400.003TTP(x±s)(s)29.38±6.6631.52±7.06t=-4.928<0.001RT(x±s)(s)18.52±4.2420.19±4.53t=-5.417<0.001WIS[M(IQR)](dB/s)0.45(0.19)0.46(0.17)Z=0.7510.626TPH[M(IQR)](s)124.15(7.60)121.35(8.43)Z=2.559<0.001AUC(x±s)(dB·s)1,486.02±284.701,553.47±313.00t=-2.6290.011MTT[M(IQR)](s)22.40(4.71)23.36(4.65)Z=1.2070.108
TIC: Time-intensity curve; PTC: Papillary thyroid carcinoma; PI: Peak intensity; TTP: Time to peak; RT: Rise time; WIS: Wash in slope; IQR: Interquartile range; TPH: Time from peak to one half; AUC: Area under the curve; MTT: Mean transit time.
表3 经典亚型组PTC结节与结节周围组织TIC参数比较
Table 3. TIC Quantitative Parameters of PTC Nodules and Surrounding Tissue in the Classic Subtype Group
TIC quantitative parameterClassic subtype (n=300)Surrounding tissue (n=300)t/ZPPI (x±s) (dB)12.93±2.1413.53±2.05t=-6.917<0.001TTP[M(IQR)](s)30.88(6.62)30.82(6.26)Z=1.1820.122RT[M(IQR)](s)19.52(4.50)19.69(4.18)Z=1.5020.022WIS(x±s)(dB/s)0.42±0.120.45±0.12t=-7.152<0.001TPH[M(IQR)](s)119.95(7.38)119.98(6.71)Z=2.949<0.001AUC[M(IQR)](dB·s)1,583.42(365.02)1,669.46(325.99)Z=-0.9360.345MTT[M(IQR)](s)23.95(4.37)24.05(4.45)Z=2.933<0.001
Abbreviations as indicated in Table 2.
表4 两组PTC结节TIC参数比较
Table 4. TIC Quantitative Parameters of PTC Nodules in Two Groups
TIC quantitative parameterCystic subtype (n=69)Classic subtype (n=300)ZP△PI[M(IQR)](dB)-0.71(2.11)-0.53(1.91)-0.8600.390△TTP[M(IQR)](s)-1.99(4.05)-0.15(2.96)-4.752<0.001△RT[M(IQR)](s)-1.64(3.02)-0.20(1.93)-5.284<0.001△WIS[M(IQR)](dB/s)-0.04(0.12)-0.03(0.10)-0.6430.520△TPH[M(IQR)](s)2.26(5.12)0.15(3.06)-4.529<0.001△AUC[M(IQR)](dB·s)-73.15(289.24)-66.36(230.14)-0.1300.896△MTT[M(IQR)](s)-1.15(3.11)-0.09(2.58)-3.653<0.001
Abbreviations as indicated in Table 2.
3 讨 论
近年来,全球范围内甲状腺癌的发病率逐年上升,中国甲状腺癌发病率亦呈上升趋势,国内男女发病性别比约为1∶3,以中年人群高发[8]。本研究中两组PTC患者年龄大多分布在30~60岁间,平均(41.9±11.1)岁和(43.0±11.4)岁。经典亚型组女性患者约为男性的3倍,但囊性亚型组男女性别比近1∶1。
超声是甲状腺检查的首选影像学方法,高分辨率超声可检出甲状腺内直径>2mm的微小结节,能够显示甲状腺结节的二维和血流特征,并评估肿瘤有无侵犯被膜和颈部淋巴结有无转移。大部分甲状腺结节为良性病变,以囊实性的结节性甲状腺肿最多见,因此甲状腺囊实性结节通常被认为是良性病变,但相关研究显示,甲状腺囊实性结节的病理标本中约5%为恶性[9-10]。甲状腺结节恶性征象中,特异性较高的为:微钙化灶、边界不清、形态不规则和纵横比>1;其他恶性征象包括实性低回声结节、甲状腺外侵犯、伴有颈部异常淋巴结等[1]。有研究[9,11]提出,当甲状腺囊实性结节具有以下特点时,其恶性可能性较大:结节内实性成分≥50%、实性成分偏心性分布、形态不规则和结节内钙化灶。本研究中,囊性亚型结节的常规超声特征,可表现为实性结节边缘见一个或多个囊泡状无回声区,也可表现为液化范围较大的囊腔内见偏心性不规则实性结节,实性成分大多呈不均匀低回声,伴钙化灶多见,以微钙化灶为主。有学者将上述超声表现称为“囊内钙化结节”征[3,12](图1A、E)。本研究中,囊性亚型组结节最大径中位数明显大于经典亚型组,囊性亚型组最大径大于20mm的占55.0%(38/69),而经典亚型组占7.3%(22/300)。两组结节大多数表现为边界不清、形态不规则、实性成分回声不均匀、后方回声无明显变化,经典亚型组表现为边界清楚的结节仅约4%,而囊性亚型组约占29%。经典亚型组大多数纵横比≥1,囊性亚型组约占1/3。两组结节血流Adler分级均以乏血供的0级和1级为主,Adler分级与最大径呈中等正相关,经典亚型组0级结节明显较囊性亚型组多(图1B、F)。另外,桥本氏甲状腺炎为PTC危险因素[13],经典亚型组患者中34.7%呈桥本氏甲状腺炎的不均匀背景,而囊性亚型组仅5例。
随着CEUS在甲状腺疾病诊断中的应用逐步开展,可以为甲状腺结节的诊断与鉴别诊断提供微血管灌注信息。本研究通过CEUS观察囊性亚型结节微血管灌注特征及TIC曲线定量分析,比较与经典亚型结节的异同。
两组结节CEUS灌注特征大多数表现为不均匀低增强或等增强(图1C、G)。甲状腺癌组织中虽有大量的新生血管,但其过生长造成的破坏使血管绝对数量变少,且肿瘤内易形成微血栓致血管狭窄或闭塞,可同时存在局部血供丰富和局部血供缺乏两种情况,从而导致其内部出现不均匀性低增强[14-16]。本研究中,两组有小部分结节呈高增强,经典亚型组10例高增强结节中9例最大径>10mm,囊性亚型组6例高增强结节最大径均>15mm,其中5例最大径>25mm。有学者认为[17-18],PTC造影灌注特征不同与结节大小有关,直径<10mm的结节多呈现乏血供,以低增强为主,直径为10~20mm的结节可呈现不均匀低增强或点状高增强,而直径>20mm的结节则以弥漫性高增强为主。
一些学者[19-20]的研究显示,PTC微血管密度与CEUS定量参数PI呈高度正相关。新生血管在肿瘤的生长与转移中有重要作用。本研究中,两组PTC结节TIC与周围正常甲状腺组织相比,均为PI值更低、AUC更小,与其呈乏血供一致,同相关研究[21-22]结果相符(图1D、H)。注射造影剂时间引起的差异、甲状腺弥漫性病变引起的腺体血流改变[23]等可导致造影参数改变,为减少个体差异因素影响,本研究用两组间结节与周围组织TIC参数差值进行比较。两组间参数差值△PI、△AUC、△WIS的差异无统计学意义,说明囊性亚型结节与经典亚型结节的乏血供、低灌注是相似的;而△TTP、△RT、△TPH、△MTT的差异有统计学意义,通过对比得出囊性亚型结节比经典亚型结节的达峰更早但廓清更晚。
图1 囊性亚型PTC患者(A~D)及经典亚型PTC患者(E~H)常规超声及超声造影图像
Figure 1. Conventional Ultrasound and CEUS of Patients with Cystic PTC (A-D) and Classic PTC (E-H)
The first row (Panels A, B, C and D) shows a cystic PTC patient. PTC appears calcified nodule in cyst with distinct boundary and irregular shape (Panel A); Dot-like and linear blood flow signals are visible in the parenchyma of the nodule (Panel B); CEUS of the nodule presents nonuniform and low enhancement (Panel C); Panel D shows TIC of the nodule and surrounding tissue. The second row (Panels E, F, G and H) shows a classic PTC patient. The thyroid presents uneven change with Hashimoto’s thyroiditis, PTC solid nodule has unclear boundary, irregular shape, aspect ratio of greater than 1, and microcalcification (Panel E); The nodule presents a deficient blood supply (Panel F); CEUS of the nodule presents nonuniform and low enhancement (Panel G); Panel H shows TIC of the nodule and surrounding tissue. CEUS: Contrast-enhanced ultrasound; PTC: Papillary thyroid carcinoma; TIC: Time-intensity curve.
当甲状腺囊实性结节表现为“囊内钙化结节”征时,即使在边界不清、形态不规则、纵横比失常、侵犯被膜、颈部异常淋巴结等恶性征象不明显的情况下,结合CEUS及TIC参数对比分析,囊性亚型结节表现为乏血供、低灌注同经典亚型结节是相似的,囊性亚型结节相对经典亚型,其达峰更早廓清更晚。
本研究的不足之处在于:属于回顾性研究,可能存在选择偏倚。病例组样本偏小,需要在以后的工作中扩大样本量进一步研究。
综上所述,本研究在掌握PTC囊性亚型及经典亚型常规超声特征基础上,再通过CEUS观察二者的微血管灌注特征及TIC参数定量分析,有助于PTC不同亚型的超声诊断与鉴别诊断。
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