剪切波弹性成像在甲状腺结节良恶性鉴别诊断中的Logistic回归分析

许永波 于妍洁 孙 建 孙 芳 杨 智 张文晓

滨州医学院附属医院超声科 山东 滨州 256600

超声检查是临床上检查甲状腺结节的首选影像学检查，常规超声及剪切波弹性成像(shear wave elastography，SWE)技术均有助于甲状腺结节性疾病的定性诊断，本研究旨在应用Logistic回归分析评价SWE技术及常规超声的各种超声特征在甲状腺良恶性结节鉴别诊断中的意义。

1 资料与方法

1.1 一般资料 选取2016年9月至2019年4月间在某院检查发现甲状腺结节患者239例，其中男性86例，女性153例，年龄为20～71岁，平均年龄为(42.3±9.6) 岁，结节长径为0.33～3.5 cm。所有患者均经穿刺活检或术后病理证实，其中恶性结节者99例，良性结节者140例。所有参与本研究的患者在实验前对本次实验目的及过程均有充分的了解，患者表示自愿参与本次实验，并签署知情同意书，符合医学伦理学要求并经伦理委员会审批通过。

1.2 仪器与方法 采用SuperSonic Imagine Aixplorer 彩色多普勒超声诊断仪，L4-15线阵探头频率4～15 MHz，应用仪器预装的Q-BOXTM 软件测定甲状腺结节各项杨氏模量值，包括弹性模量最大值(Emax)及平均值(Emean)。所有患者首先行常规超声检查，观察每个结节的部位、大小、形态、边界、内部回声、钙化情况、有无衰减及周边及内部血供情况，然后取最佳切面在不施压状态下固定探头，嘱患者憋气，启用SWE 成像模式，杨氏模量值测量仪器预设范围为0～100 kPa，设置SWE 成像区面

积尽量覆盖整个结节及周边的正常甲状腺组织，待成像区稳定成像后静置3 s，冻结图像，启动Q-BOXTM功能测定取样框内甲状腺结节的弹性模量最大值(Emax)及平均值(Emean)。以上操作均由经验丰富的超声医师重复3次测量，取平均值。

表1 甲状腺结节的超声声像图特征表现及赋值

2 结果

2.1 甲状腺结节的穿刺活检或手术病理结果 本研究共239例患者，良性结节者140例，其中结节性甲状腺肿者98例，甲状腺腺瘤者28例，缝线肉芽肿者4例，局灶性亚急性甲状腺炎和桥本氏甲状腺炎者各5例；恶性结节者99例，其中甲状腺乳头状癌者96例，弥漫性硬化型甲状腺乳头状癌者3例。

2.2 甲状腺良恶性结节的弹性模量值比较，见表2。

表2 甲状腺良恶性结节的弹性模量值比较

注：与良性组比较，*P<0.05；**P<0.01。

2.3 典型甲状腺良恶性结节的SWE图像声像图 见图1、2。

2.4 二分类Logistic回归模型分析结果 见表3。

表3 二分类Logistic回归模型分析结果

二分类回归模型为：Logit(P)=-4.831+1.571X2+2.249X3+3.518 X8+1.756 X9，其中有统计学意义的变量包括边界、钙化、弹性模量Emax值及Emean值，说明这4个变量对此Logistic回归模型的建立有贡献，该回归模型行似然比检验结果显示χ2=210.932，P<0.001，说明该模型有统计学意义，此回归模型预测本次研究的239例患者结节的良恶性，预测正确率为91.60%(219/239)，敏感性为92.90%，特异性为89.90%，ROC曲线下面积为(0.914±0.022)，P<0.001，表明该回归模型的拟合度较好，对甲状腺结节良恶性的鉴别诊断有较高价值，见图3。

3 讨论

超声检查作为甲状腺结节性疾病的首选检查方法，在结节的定性诊断中发挥了重要作用。实时超声弹性成像技术的出现填补了超声不能评估组织硬度的空白，给超声医师鉴别结节的良恶性提供了一条新途径，但是在实际临床工作中，传统弹性成像易受到超声医师各种主观因素的影响，并且无法进行定量分析，重复性较差[3]。最近出现的SWE技术[4]是通过发射声辐射对组织施加激励，产生剪切波，利用超高速成像系统捕捉、追踪剪切波，检测组织中各项杨氏模量值，如果杨氏模量值越大，说明弹性系数越高，表明物体组织弹性越硬，此技术已经在临床工作中得到了初步应用[5-7]。

本研究结果显示甲状腺结节边界不清、内出现钙化灶特别是细小砂粒样钙化、Emax值大于47.2 kPa、Emean值大于25.5 kPa这4个超声特征变量进入回归方程，说明这4个自变量与甲状腺结节的良恶性诊断具有正相关性，如果这4个特征变量在甲状腺结节中出现的越多，越倾向诊断为恶性结节。在甲状腺的超声检查中，经常出现钙化的情况，而钙化的大小和分布对结节的定性诊断具有重要指导意义，研究发现甲状腺癌常合并微钙化，尤其是甲状腺乳头状癌，特异性高达87%～97%[8]。本研究中，将结节内钙化按大小分为>2 mm的粗大钙化和≤2 mm的细小砂粒样钙化，回归结果显示钙化变量进入模型，说明如果甲状腺结节中出现≤2 mm的砂粒样钙化，提示此甲状腺结节为恶性的可能性较大。在Logistic回归模型引入的其他超声变量中，剪切波弹性模量Emax的OR值明显高于其他超声变量，说明SWE技术在良恶性甲状腺结节的鉴别方面较常规超声具有更高的诊断价值。

本研究结果显示甲状腺良性结节的的剪切波超声弹性模量值明显低于恶性结节，与以往研究结果相似[9-10]。我们分析原因是可能是因为甲状腺恶性结节的癌细胞分化程度不一样，间质中包含丰富的血管及纤维组织，并常合并砂粒体，硬度值较良性结节高，所以弹性模量值较高。然而仅根据弹性模量值定性诊断甲状腺结节也会有一定的误诊率。

本研究以甲状腺结节的病理诊断结果为金标准，绘制ROC曲线，此回归模型的ROC曲线下面积为0.901±0.032， 说明该回归模型的诊断价值较高，预测敏感性为92.90%，特异性为89.90%，预测正确率高达91.60%。本研究不足之处在于研究对象病理样本构成不均衡，良性结节中多为结节性甲状腺肿，恶性结节均为乳头状癌，可能对研究结果造成偏差，所以此回归模型的推广还需扩大样本量、进行多中心研究，为以后研发计算机诊断程序提供帮助。