ARFI技术联合ACR TI-RADS评分系统对甲状腺良恶性结节的诊断价值*

张惠萍，任恬恬， 张帆， 余祥， 文育锋， 江明菲

243000安徽 马鞍山，马鞍山市人民医院 超声科(张惠萍、任恬恬、张帆、余祥)； 241002安徽 芜湖，皖南医学院 公共卫生学院(文育锋、江明菲)

甲状腺结节是一种比较常见的疾病，具有恶性风险的结节占5%～15%[1]，早期缺乏对应的临床表现，部分患者难以早期发现。2017版美国放射学会甲状腺影像报告与数据系统(American College of Radiology Thyroid Imaging Reporting and Data System， ACR TI-RADS) 是通过二维超声征象词典来对甲状腺结节进行系统评分与分类，是目前世界上最新最权威的评分系统[2]，声辐射力成像(acoustic radiation force impulse，ARFI) 技术作为医学新技术领域的一项突破，是在二维超声的基础上对组织弹性硬度进行定量评估和分析[3]。前者使超声报告结果更加准确可信，后者能提供二维超声所不能得到的硬度信息，本文旨在运用两种方法分别及联合对甲状腺结节进行良恶性评估，探讨其在甲状腺良恶性结节鉴别诊断中的临床应用价值。

1 资料与方法

1.1 一般资料

选择2017年1月至2019年5月在我院行甲状腺结节切除术的174例患者作为研究对象，其中男性18例，女性156例,平均年龄为(51.00±12.99)岁，共174个结节。纳入标准：结节及结节旁正常组织行常规超声检查及声触诊组织成像(virtual touch tissue quantification，VTQ)检查，结节均经手术病理证实，结节最小径超过6 mm，结节为非单纯囊性，甲状腺腺体未合并弥漫性病变。排除标准：非手术切除结节，介入治疗后结节。

1.2 仪器和方法

采用彩色多普勒超声诊断仪(西门子 Acuson S2000),内置ARFI成像技术软件VTQ技术，高频线阵探头9L4，频率4～9 MHz。检查时受检者平卧，头颈部仰伸，使颈前区充分暴露，必要时使用优化检查功能。先使用常规二维灰阶超声多切面扫查甲状腺结节，对结节的形态、回声、结构、边缘、局灶性强回声及内部血流进行观察并记录，然后对结节及结节周边正常组织进行VTQ测量。

1.3 ACR TI-RADS评分系统2017版[2]

ACR TI-RADS评分是以结构、回声、形态、边缘和局灶性强回声为基础，对每个结节进行评分，然后根据分值确定结节的分类，ACR TI-RADS将甲状腺结节分为5个类别：0～1分良性(TR1)，2分无可疑恶性(TR2)，3分(TR3)低度可疑恶性，4～6分(TR4)中度可疑恶性，≥7分(TR5)高度可疑恶性，其对应的恶性风险分别为<2%、<2%、<5%、≥5%且<20%、≥20%。

1.4 ARFI技术

完成ACR TI-RADS诊断标准分类后，切换纵切面，继续扫查受检结节，注意不要用力按压，使结节充分展示在屏幕正中，然后打开弹性成像模式(ARFI-VTQ)，先避开甲状腺结节内的钙化区并挑选感兴趣区放置取样框，取样框大小为5 mm×6 mm，要求受检者屏住呼吸，点击update按键，测得剪切波速度(shear wave velocity,SWV)的定量数值(单位：m/s)，选取稳定后的图像存储，然后测量结节周边正常甲状腺组织SWV的定量数值，各测量7次[4],最高值和最低值剔除，取5个值的平均值作为SWV值。

1.5 良恶性评判标准

1.5.1ACR TI-RADS评分系统诊断标准 根据以上ACR TI-RADS评分系统，0～1分(TR1)、2分(TR2)、3分(TR3)判为良性结节；4～6分(TR4)、≥7分(TR5)判为恶性结节。

1.5.2ACR TI-RADS+VTQ诊断标准 通过受试者工作特征(receiver operating characteristic,ROC)获得SWV截断值，将ACR TI-RADS评分≥4分、且SWV≥截断值者为恶性判断标准。

1.5.3诊断金标准 以手术病理结果为金标准，174例病例共174个甲状腺结节，均为手术切除标本，标本诊断均在本院病理科完成。

1.6 统计分析

资料统计与分析使用统计学SPSS 17.0软件进行。数据符合正态分布，其中计量资料以均数±标准差表示，计数资料以率(%)表示。采用t检验进行两样本均数的比较，χ2检验进行两样本率的比较；方差分析(多重两两比较采用SNK法)比较结节旁正常组织组、良性结节组、恶性结节组VTQ平均值的差异。构建ROC曲线并计算曲线下面积，采用χ2检验，比较分别进行ARFI技术、ACR TI-RADS评分系统及二者联合的诊断价值之间有无差异性。P<0.05为差异有统计学意义。

2 结 果

2.1 以病理结果为标准的良性结节与恶性结节的比较

结果显示良性结节人群的平均年龄为(51.00±12.99)岁，恶性结节人群的平均年龄为(47.95±9.88)岁，两组差异不具有统计学意义(t=1.74，P>0.05)，性别指标在两组中差异不具有统计学意义(χ2=0.22，P>0.05)。结节形态(χ2=41.57,P<0.01)、边缘(χ2=46.97，P<0.01)、内部回声(χ2=36.06，P<0.01)、钙化(χ2=30.44，P<0.01)等在良性结节和恶性结节两组中差异均有统计学意义，而结构(χ2=0.32,P>0.05)在良性结节和恶性结节两组中差异不具有统计学意义(图1、2，表1)。

2.2 不同类型组间VTQ均值差异的比较

VTQ平均值在3组中呈现：恶性结节组(5.64±3.28)m/s>良性结节组(2.42±1.78)m/s>结节旁正常组织组(1.89±0.74)m/s，差异有统计学意义(表2)。

表1 良性结节与恶性结节组基本情况比较

表2 恶性结节组、良性结节组、结节旁正常组织三组中的比较

2.3 VTQ-SWV在良恶性结节判断结果的分析

以ROC曲线中的VTQ=2.69为界，VTQ<2.69组中良性结节(图3)为81个、恶性结节(图4)为8个；VTQ>2.69组中良性结节为15个，恶性结节为70个，两组VTQ值比较差异具有统计学意义(χ2=94.62,P<0.001)(表3)。

表3 VTQ诊断结果与病理结果比较

2.4 不同诊断方法的诊断效能分析

2.4.1ACR TI-RADS、VTQ、ACR TI-RADS+VTQ对恶性结节诊断分析 分别构建ACR TI-RADS、VTQ、ACR TI-RADS+VTQ对恶性结节诊断的ROC曲线结果显示：ACR TI-RADS的ROC曲线下面积为0.86，VTQ的ROC曲线下面积为0.88，ACR TI-RADS+VTQ的ROC曲线下面积为0.91，提示ACR TI-RADS、VTQ、ACR TI-RADS+VTQ均对甲状腺结节性质的判定具有较高的价值(图5)。

2.4.2VTQ-SWV技术对恶性结节诊断价值分析 ROC曲线显示：当VTQ-SWV为2.69时，诊断技术最佳，曲线下面积为0.88，敏感性为89.7%，特异性为84.4%(图6)。

2.5 不同诊断标准价值的比较

三种检查方法中，ACR TI-RADS的敏感性及阴性预测值均为100.00%，但特异性及阳性预测值较低，分别为72.92%、75.00%；VTQ的特异性和阳性预测值分别为92.71%、90.50%，但敏感性较低85.90%；ACR TI-RADS+VTQ的特异性及阳性预测值高于单一ACR TI-RADS，ACR TI-RADS+VTQ的敏感性及阴性预测值高于单一VTQ(表4)。

表4 ACR TI-RADS、VTQ、ACR TI-RADS+VTQ对病理结果良性、恶性结节的诊断价值的比较

3 讨 论

近年来，人群中甲状腺结节的发病率逐年上升[5-6]。对于临床治疗效果而言，如若能早诊断甲状腺恶性结节，将具有重要意义[7]。

本次研究依据2017版ACR TI-RADS 分类诊断标准对174个甲状腺结节进行分类评估后，显示ACR TI-RADS阴性预测值最高，但其特异性和阳性预测值较低。ACR TI-RADS分类诊断标准中甲状腺结节的诸多超声征象，在良性结节与恶性结节的比较中显示：形态、边缘、内部回声、钙化等在良性结节和恶性结节两组中差异均有统计学意义。本研究中的ACR TI-RADS分类的诊断敏感性为100%，可能和本次入选的病例均为正常甲状腺腺体背景下的结节有关，未选取合并弥漫性甲状腺疾病的原因是为了避免结节硬度受到甲状腺炎性疾病或甲状腺功能异常的改变，影响VTQ测值的正确性[8]。例如合并桥本氏甲状腺炎的甲状腺结节多表现为实性低回声结节，与周围组织边界不清，且常伴有钙化，ACR TI-RADS分类评分较高，鉴别合并桥本氏甲状腺炎的甲状腺结节良恶性曲线下面积为0.816，假阳性率高[9]。在今后的研究中可加入异常甲状腺腺体背景下的结节，让研究结果更加全面。可见 ACR TI-RADS单一方法对良恶性鉴别依然存在不足之处。

ARFI技术是由Nightingale等[10]在2001年首次提出的，VTQ技术是其中之一，通过测量反映组织的弹性数值来判定组织的硬度，具有无创、准确、客观等特性[11]。有研究证明，正常组织、纤维化组织、非浸润性癌变和浸润性癌变组织的弹性系数存在明显差异[12]，2005年该技术应用于甲状腺[13]。研究表明ARFI技术在甲状腺结节性质的诊断中具有重要价值[14-16]。本研究数据分析结果显示，甲状腺结节旁正常组织的VTQ平均值(1.89±0.74)m/s，明显低于良性结节VTQ平均值(2.42±1.78)m/s，比较差异有统计学意义(P<0.05)，甲状腺良性结节VTQ平均值(2.42±1.78)m/s显著低于甲状腺恶性结节VTQ平均值(5.64±3.28)m/s，比较差异具有统计学意义(P<0.01)，该结果反映出结节旁正常甲状腺组织硬度明显低于良性结节，且显著低于甲状腺恶性结节，而良性结节组织硬度要显著低于恶性结节。这与Friedrich-Rust等[17]研究结果一致。甲状腺疾病病灶硬度与组织病理学具有很好相关性[18-19]，良性甲状腺结节一般硬度不高，是因其内均存在腺泡，腺泡内富含丰富胶质，一般不会出现对周围组织的浸润及侵袭，而恶性甲状腺结节中最为常见的乳头状癌，其组织有较多分支，可见微血管及纤维存于结节中，并且钙化及硬度增加的现象也常伴有[20]。所以VTQ测值越高结节的恶性可能越大[21]。本研究使用VTQ-SWV技术对甲状腺良恶性结节进行诊断，ROC曲线图显示当VTQ-SWV为2.69 m/s时，诊断技术最佳，曲线下面积为0.88，敏感性为89.7%，特异性为84.4%，具有较高的特异性和诊断价值。将 ARFI 技术中的 VTQ技术融入 TI-RADS分类诊断标准中，将二者联合应用对甲状腺结节诊断时的曲线下面积为 0.91，均高于二者单独诊断时的曲线下面积，能提高诊断效能。

但是在本研究中由于检测到较高的VTQ值而误诊15例良性结节为恶性结节，其中12例病理结果显示结节性甲状腺肿伴胶原化、钙化；另外3例钙化占据大部分结节。说明有小部分情况下良性结节的组织也可能较硬，从而导致一定比例的假阳性存在于VTQ技术诊断中[22]

这项研究还存有一些局限性，此次研究中检查医师的手法、姿势、受检者的呼吸情况及结节本身的性质(如有液化或粗大钙化)等都有可能对检查结果有影响。

综上所述，将ARFI技术中的VTQ 技术与TI-RADS 分类诊断标准联合应用对甲状腺结节诊断时的曲线下面积为0.91，均高于二者单独诊断时的曲线下面积。ARFI技术联合ACR TI-RADS评分系统为诊断甲状腺良恶性结节提供了客观的超声影像学数据，提高了诊断符合率，对甲状腺结节临床处理方案的决策选择具有重要的指导意义。

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