SWE联合SMI技术在鉴别甲状腺结节良恶性的诊断价值

柏沁汶，何秀丽

(锦州医科大学附属第一医院超声科，辽宁 锦州 121000)

近年来，我国甲状腺癌发病率显著上升，在女性恶性肿瘤发病率中排名第4位，特别是30岁以下女性人群最主要的癌症类型[1]，所以甲状腺结节的早期发现、诊断对临床治疗有重要意义。2017年美国放射学会(american college of radiology，ACR)综合了美国国家癌症研究所数据、不同专家的意见以及甲状腺影像报告和数据系统(thyroid imaging reporting and date system，TI-RADS)信息，推出了全新的甲状腺影像报告与数据系统，称之为ACR TI-RADS[2]，剪切波弹性成像(shear wave elastography，SWE)技术具有重复性好、快速、无创、定量、实时、无依赖性等特点，通过定量评估甲状腺组织的硬度弥补了常规超声不足[3]。超微血管成像(superb microvascular imaging，SMI)技术属于高分辨率多普勒技术，可观察到微血管中极低流速血流信号，因此，本研究旨在分析SWE联合SMI在甲状腺结节良恶性鉴别诊断的价值。

1 资料与方法

1.1 临床资料

选取于2018年1月至2019年6月在锦州医科大学附属第一医院门诊经常规超声检查甲状腺结节患者105例，共111个结节，年龄20～72岁，平均年龄为(42.5±5.5)岁。根据纳入及排除标准，所有患者术前均行 SWE及SMI检查并进行TI-RADS分级。

纳入标准：(1)所有病例均经手术病理证实；(2)实性或以实行为主的结节(囊性成分<25%)；(3)直径≤30 mm；(4)经常规超声诊断为ACR TI-RADS 3～5类结节，其中3类结节23个，4a类30个，4b类15个，5类43个。排除标准：(1)单纯囊性结节；(2)伴蛋壳样或粗大钙化的结节；(3)之前做过手术或有过其他治疗。

1.2 仪器与方法

1.2.1 仪器 二维超声及SWE检查采用SuperSonic Imagine AixPlore新型超声诊断仪，SL15-4线阵探头，频率4～15 MHz。SMI检查采用Toshiba Aplio400型彩色多普勒超声诊断仪器。

1.2.2 检查方法 患者去枕平卧，头后仰，充分暴露颈部，嘱患者平静呼吸，检查过程中禁止吞咽。使用先行常规超声检查，确定结节位置，根据ACR TI-RADS分类方法对结节的成分、回声、形状、边缘、强回声情况赋予不同的分值并进行评估，对每一种超声特征相加所得分值进行TI-RADS分类。重新进行量化评分：(1)TI-RADS 1类(0分)；(2)TI-RADS 2类(1分)；(3)TI-RADS 3类(2分)；(4)TI-RADS 4a类(3分)；TI-RADS 4b类(4分)；(5)TI-RADS 5类(5分)。

启动灰阶模式找到结节，切换至剪切波弹性成像模式，找到结节最大的可疑切面，调节取样框大小，以包含整个结节及部分正常组织为宜，使Q-BOX尽可能完整覆盖整个结节，同一结节反复选取、测量感兴趣区内病灶的杨氏模量最大值(Emax)，绘制绘制受试者工作特征曲线(receiver operating characteristic curve，ROC)，选取最佳临界值，≥临界值为恶性结节，<临界值为良性结节。

启动灰阶超微血管成像(superb microvascular imaging，SMI)模式观察血流情况，探头放于皮肤表面，避免加压，适当调取样框大小使其刚好覆盖结节，调整色彩增益，以血管内彩色充填完整，无溢出为佳，观察记录结节内微血管分布情况，选取稳定性好且血流最丰富清晰的切面进行分析。

以上操作由两名经过培训后的主治医师进诊断分析，如若意见有分歧时，由两名医师讨论得出的结果为准，并记录参数。

1.3 统计学方法

采用SPSS 22.0及MedCalc统计分析软件进行数据分析。计量资料采用t检验，计数资料采用χ2检验。以病理结果为金标准，构建(ROC)曲线，得到曲线下面积(area under curve，AUC)，应用Z检验对联合前后TI-RADS分级的AUC进行比较，根据约登指数的最高临界点确定SWE、TI-RADS分级的最佳截断值。以P<0.05为差异具有统计学意义。

2 结 果

2.1 病理结果

共111个甲状腺结节，其中48个良性结节，其中甲状腺腺瘤12个，结节性甲状腺肿21个，桥本氏甲状腺炎6个，亚急性甲状腺炎9个；63个恶性结节，其中甲状腺乳头状癌61个，滤泡癌1个，甲状腺髓样癌1个。

2.2 甲状腺结节的SWE的杨氏模量最大值及ROC曲线分析

SWE图像表现见图1，良性结节的平均杨氏模量值为(38±5.7)kPa，恶性结节的平均杨氏模量值为(58.5±14)kPa ；当曲线下面积AUC为0.93(95% CI：0.88～0.97)时取43.8 kPa为诊断临界值，敏感度、特异性分别为87.3%，87.5%，见图2。

图1 甲状腺恶性结节弹性图像

图2 SWE杨氏模量最大值诊断甲状腺结节良恶性的ROC曲线

2.3 SMI鉴别甲状腺良恶性结节及ROC曲线分析

SMI图像表现见图3，根据Adler血流分级对结节进行分级，将0、Ⅰ级归为乏血供，视为良性；Ⅱ、Ⅲ级归为富血供，视为恶性，差异具有统计学意义(χ2=57.368，P<0.05)[4]，曲线下面积AUC为0.835(95%CI：0.753～0.916)，所得敏感度、特异性分别为85.7%、81.2%。与SWE技术相比，差异具有统计学意义(P<0.001)，见图4。

2.4 SWE联合SMI优化甲状腺TI-RADS分类

TI-RADS分类量化评分、SWE量化评分与SMI量化评分相加所得联合评分，以7分为最佳临界值，评分为7分的TI-RADS 3类结节上调为4a类(2例)，评分小于7分的TI-RADS 4a类结节下调为3类(5例)，评分大于等于7分的TI-RADS 4a类结节上调为4b类(21例)，评分小于7的TI-RADS 4b类结节下调为4a类(5例)，评分大于等于7分的TI-RADS 4b类结节上调为5类(4例)，5类结节不变，根据联合量化评分重新调整TI-RADS分类见表1。与联合之前的TI-RADS分级相比，AUC差异具有统计学意义(Z=3.258，P<0.05)，见图5。联合前后的敏感度差异具有统计学意义(P<0.001)，特异性差异无统计学意义(P>0.05)。

图3 甲状腺良性结节超微血管成像

图4 SMI诊断甲状腺结节良恶性的ROC曲线

表1 SWE联合SMI优化TI-RADS分类前后参数比较

图5联合评分前后TI-RADS分类诊断甲状腺结节良恶性的ROC曲线

3 讨 论

甲状腺结节是内分泌系统的多发病和常见病。经触诊所得的甲状腺结节患病率为3%～7%，经常规超声检查所得的甲状腺结节的患病率为20%～76%[5]。由于甲状腺癌起病隐匿，大部分早期无明显临床症状，主要通过偶然检查发现，故及时、准确的鉴别甲状腺结节良恶性，减少甲状腺癌的漏诊所带来的病情延误，同时避免过度手术及手术引起的并发症，显得尤为重要。临床检查和常规超声是鉴别良恶性结节的一线检查方法，2017年美国放射学会(ACR)针对TI-RADS分级具体制定如下[6]：(1)内部结构：囊性0分、海绵状0分、囊实性1分、实性2分；(2)回声水平：无回声0分、等回声或高回声1分、低回声2分、极低回声3分；(3)纵横比：<1 时 0分、>1时3分；(4)边界：光滑0分、不清晰1分、不规则或分叶状2分、向外侵犯3分；(5)钙化：无或伴大彗星尾0分、粗大钙化1分、边缘钙化2分、点状钙化点3分。所有特征得分相加，得出TI-RADS分类。

甲状腺恶性肿瘤结节与结节硬度有关，甲状腺癌类型中尤其是最常见的乳头状癌。滤泡癌、延髓癌和未分化癌有组织结构较软[7]。因此，已提出弹性成像一种可以帮助区分的补充工具恶性甲状腺良性结节。静态弹性成像在甲状腺特征鉴定中的应用结节已被证实。但是，静态弹性成像是一种定性诊断技术诸如高操作员依赖性和不可避免的限制观察者内和观察者之间的差异[8]。SWE作为一种新的诊断工具，可以通过定量测量组织的弹性及硬度来别分恶性和良性病变，操作时无需探头加压，对操作者的依赖性小，可重复性高等特点。实时SWE基于辐射的组合通过超声束和超快速在组织中感应的力成像序列能够捕获的传播由此产生的剪切波受到局部影响组织的粘弹性可用于估计组织硬度，称为杨氏模量(kPa)[9]。组织越硬，杨氏模量越高。王丹等[10]对杨氏模量平均值、最大值做对比得出，杨氏模量最大值定量评价效果更优。本研究参考Sebag等[11]将SWE模式下良性结节量化评分为1分，恶性结节量化评分为3分。

本研究中恶性组杨氏模量最大值的平均值(58.5±14)显著大于良性组(38±5.7)，得出杨氏模量最大值的诊断临界值为43.8 kPa，结果乐坚等[12](Emax=42.5 kPa时是最佳诊断临界值)结果相近。

甲状腺恶性结节的生长速度相比于良性结节的生长速度要快且组织破坏滤泡结构程度更高，其组织的硬度更高，所以Emax值比良性结节的要高，由于一些良性结节存在纤维化、钙化等变化导致Emax值升高，而恶性结节存在坏死、液化等导致硬度下降，Emax值降低。

正常甲状腺腺体内微血管排列有序，而肿瘤内血管排列纵横交错，新生血管分级不清晰，分支杂乱，粗细不均，SMI是一种新的血管成像技术，采用独特的全新自适应算法，通过消除信号来减少组织运动的伪影[13]。传统的多普勒成像应用滤波器消除杂乱和运动伪影，从而失去低速血流信息。与传统相比彩色多普勒成像方法比SMI分析了杂波运动的特点和使用多维滤波更好的区分组织运动和极低速血流信号。张岩等[14]将SMI与CDFI进行对比，认为SMI技术具有更高的血流敏感度，对Adler 分级中II、III级的检出率显著高于CDFI技术，本研究参考Adler[4]553-559血流分级方法并进行量化评分。0级：结节内未发现血流信号；I级：结节内有少量血流信号，可见1或2个点状或细短棒状血管；II级：结节内有中量血流信号，可见3或4个点状或1条相对清晰的长条状血流信号；III级：结节内有多量血流信号，可见5个以上点状血流信号或2条以上较长的血管。将SMI模式下0、I级良性结节量化评分为1分，II、III级恶性结节量化评分为2分。

综上所述，对SWE联合SMI对甲状腺良恶性结节鉴别具有一定的临床运用价值及可行性，补充了结节的硬度及微血流灌注信息，由于本研究样选取的是TI-RADS 3～5类甲状腺结节，故存在选择偏倚，且本量较小，病种较单一，后续研究还要加大样本量以进一步明确该方法的有效性和准确性。