AmCAD-UT Detection在甲状腺结节超声诊断中的应用

孙 鑫，周 平，赵永峰，章 燕，梁永平，石一帆

(中南大学湘雅三医院超声科，湖南 长沙 410006)

甲状腺结节是最常见的内分泌系统疾病，人群中甲状腺结节的患病率为19%～68%[1]。超声是临床首选的甲状腺检查方法，是细针穿刺活检和进一步治疗的首选筛查方式[2-3]。美国放射学会甲状腺影像报告和数据系统(The American College of Radiology Thyroid Imaging Reporting and Data System, ACR-TIRADS)为超声诊断甲状腺结节提供规范化标准[4]，但不同医师评估甲状腺结节时仍存在较大差异[5]。安克侦(AmCAD-UT Detection)是新近研发的用于诊断甲状腺结节的CAD系统，可基于甲状腺图像评估结节形态特征，并根据ACR-TIRADS指南对其进行分类。本研究评估安克侦诊断甲状腺结节的效能及其临床应用价值。

1 资料与方法

1.1 一般资料 收集2018年8月—2019年1月171例于我院接受甲状腺超声检查的甲状腺结节患者。纳入标准：①年龄18～65岁；②接受全部或部分甲状腺切除术；③术前接受甲状腺结节超声检查；④有明确术后病理结果。排除标准：ACR-TIRADS指南无法分类。本研究经我院医学伦理委员会批准(批准号：2019-S260)，患者均签署知情同意书。

1.2 仪器与方法 采用Siemens Acuson S3000彩色多普勒超声诊断仪，5～12 MHz探头。由1名具有10年以上头颈部超声诊断经验的副主任医师独立采集所有结节的典型图像，将图像导入专用计算机，于病灶周围勾画ROI并选择其精确轮廓，以安克侦分析其形态和特征，并基于TI-RADS分级标准提供解释，包括形态、回声类型、强回声点、边缘、内部回声及无回声区域(图1)，之后根据ACR-TIRADS指南评估其类别，并获得报告。另由A(副主任医师)、B(主治医师)及C、D(均为住院医师) 4名分别具有10年、5年、1年及1个月以上甲状腺超声诊断经验的医师在双盲情况下独立分析上述甲状腺结节图像，并根据ACR-TIRADS指南进行分类；再依据安克侦分析报告重新分析结节图像特征，并根据ACR-TIRADS指南重新分类。

图1 患者女，41岁，甲状腺微小乳头状癌 A.超声声像图； B～F.安克侦评估结节特征为实性、极低回声、内部无局灶性异常强回声(B、C、D)、纵横比<1(E)、边缘光滑(F)，根据ACR-TIRADS指南将其分类为TR4级结节

1.3 统计学分析 采用SPSS 25.0和MedCalc1 7.1.0统计分析软件。计量资料以±s表示，计数资料以频数表示。根据病理结果将所有结节分为良、恶性组，采用独立样本t检验比较良、恶性组患者年龄及结节大小的差异；以Mann-WhitneyU检验比较良、恶性组患者性别差异。以病理结果为金标准，绘制CAD系统及4名医师结合CAD系统前后根据ACR-TIRADS指南对结节进行分类的ROC曲线，计算ACR-TIRADS指南诊断结节良恶性的最佳截断值及AUC，评价其诊断效能，采用McNemar检验分析组间敏感度和特异度差异，以Z检验比较组间AUC差异。P<0.05为差异有统计学意义。

2 结果

2.1 患者一般资料比较 共纳入205个甲状腺结节，包括89个(89/205，43.41%)良性病变(78个结节性甲状腺肿，11个腺瘤型结节)，116个(116/205，56.59%)恶性病变(4个滤泡型乳头状癌，34个乳头状癌，66个微小乳头状癌，4个滤泡型微小乳头状癌变，3个乳头状癌变，5个微小乳头状癌变)；其中23个(23/89，25.84%)良性及78个(78/116，67.24%)恶性结节直径<1.0 cm，58个(58/89，65.17%)良性及37个(37/116，31.90%)恶性结节直径1.0～4.0 cm，8个(8/89，8.99%)良性及1个(1/116，0.86%)恶性结节直径>4.0 cm。良、恶性组间患者性别差异无统计学意义(Z=-1.68，P=0.09)，年龄及结节大小差异均有统计学意义(P均<0.05)。见表1。

表1 患者一般资料比较

2.2 安克侦及医师对所有结节的分类结果 ACR-TIRADS指南诊断结节良恶性的最佳截断值为TR5级，即TR5级结节为恶性结节，TR1～4级结节为良性结节。安克侦及4名医师对所有甲状腺结节分类的诊断效能见表2。安克侦诊断甲状腺恶性肿瘤的敏感度与医师B一致(P=1.00)，与其他3名医师差异均有统计学意义(P均<0.05)；其特异度低于医师A及B(P均<0.05)，与医师C及D差异无统计学意义(P均>0.05)。安克侦诊断甲状腺恶性肿瘤的AUC值与医师C一致(Z=1.55，P=0.12),与医师A、B、D差异均有统计学意义(Z=4.34、3.71、2.76，P均<0.05)。

2.3 安克侦辅助4名医师对所有结节分类的结果 辅以安克侦，4名医师诊断甲状腺恶性肿瘤的敏感度均有所提高(P均<0.05)；特异度则仅医师C、D较前提高(P均<0.05)。安克侦辅助4名医师诊断甲状腺结节的ROC曲线见图2。采用安克侦辅助后，4名医师诊断甲状腺结节的AUC值均较前提高(Z=2.51、2.39、3.21、6.19，P均<0.05)。

3 讨论

计算机辅助诊断(computer-aided diagnosis, CAD)系统为超声诊断新技术，能客观解读甲状腺结节超声图像，结合相应诊断标准给予诊断意见，具有减少医师诊断的主观性、时间消耗及医师负担等优点[6]。

目前CAD系统已广泛用于临床基于超声图像诊断乳腺和肝脏疾病[7-8]，而用于诊断甲状腺结节的相关研究相对较少。CAD系统对检测甲状腺恶性肿瘤具有良好准确性[9-10]。相关临床研究[11-14]表明，采用CAD系统基于超声图像诊断甲状腺结节的敏感度与有经验的医师相似，但其特异度较低。上述研究均未评估CAD系统对不同经验水平超声科医师诊断效能的影响。

本研究对安克侦的诊断性能进行临床评估，分析其对不同经验水平的超声科医师诊断效能的影响，结果表明其诊断甲状腺恶性结节的敏感度与具有5年经验的医师相似，而特异度较低；以安克侦辅助后，4名医师鉴别诊断甲状腺结节的敏感度及AUC值均有不同程度提高，尤以低年资医师为著，而特异度则仅医师C、D有所改善。以上结果提示，安克侦对辅助超声科医师、特别是经验不足的医师诊断甲状腺结节有一定价值，而实际应用中应考虑其低特异度的潜在影响。本研究中安克侦诊断甲状腺结节的特异度值与既往研究[11-14]结果存在一定差异，可能与所用研究方法、CAD系统及参考标准等不同有关。

表2 安克侦辅助4名医师诊断甲状腺结节的ROC曲线分析结果

图2 安克侦辅助医师诊断甲状腺结节的ROC曲线 A～D.A、B、C、D医师

超声科医师的经验及其对CAD系统的信任程度均会影响其对甲状腺结节的最终诊断。由于甲状腺CAD系统分析图像需要一定时间，临床常规应用受限。安克侦系统有待进一步优化：①改进其算法，以提高特异度；②对超声科医师进行培训，提高图像质量和采用系统进行诊断的能力；③添加病史等信息至系统中；④如能在常规超声设备上实时应用，临床诊断甲状腺结节将更为简便、省时。

本研究的主要局限性：①医师均基于静态图像进行分析，可能导致基于ACR-TIRADS指南的误诊；②仅纳入接受甲状腺肿物切除术患者，可能导致选择偏倚；推测通过超声图像难以诊断部分良性结节，导致安克侦的特异度降低；③医师及安克侦分析图像均未涉及临床病史。

综上所述，甲状腺CAD系统安克侦对诊断甲状腺结节具有一定价值，其敏感度与具有5年诊断经验的超声科医师相似，以之辅助可不同程度提高超声医师、尤其是低年资医师对于甲状腺结节的诊断效能。