超微血管成像联合TI-RADS 分类诊断甲状腺结节良恶性效能评估

闫闻晓，周立峰，丛淑珍，裴书芳，冯占武，黄春旺

（广东省人民医院（广东省医学科学院）超声科，广东 广州 510080）

近年来，随着甲状腺超声检查的普及，甲状腺结节的检出率逐渐升高[1-2]。美国放射学会于2017 年提出了甲状腺影像报告和数据系统（Thyroid imaging reporting and data system，TI-RADS），对甲状腺结节的良恶性风险进行分层[3]。TI-RADS 评分标准主要包括甲状腺结节的结构、回声、形态、边缘、内部钙化形式等二维超声特征，未包含结节血流信号等相关信息，诊断结节良恶性的敏感度高、特异度相对较低[4-5]。微血管成像（Superb microvascular imaging，SMI）技术可以检测到组织内血流速度极低的微血管，较彩色多普勒技术能更好的显示结节内部血流信号[6-7]。本研究旨在评估SMI 技术结合TI-RADS 分类标准在鉴别甲状腺结节良恶性中的价值。

1 资料与方法

1.1 研究对象

回顾2018 年11 月—2021 年2 月在我院行手术治疗的106 例患者共118 个实性甲状腺结节，收集临床资料及相关超声图像、SMI 图像，对每个入选结节进行TI-RADS 评分及分类，所有结节均经手术病理证实。其中男36 例，女70 例，年龄19～78 岁，平均（41.3±18.5）岁。

1.2 仪器与方法

采用Toshiba Aplio500 彩色多普勒超声诊断仪，探头频率4～12 MHz，仪器配备SMI 成像软件。所有患者均有完整的二维超声及SMI 图像资料。进行SMI 检查时，取样框大小应包含病灶，测量标尺调整至尽可能小，彩色增益尽量增大至不出现彩色干扰，选取血流信号显示最全面的切面进行图像判读。

按照美国放射协会2017 年发布的TI-RADS 分类标准将甲状腺结节分为5 类：1 类、2 类恶性可能均≤2%；3 类，轻度可疑，恶性可能≤5%；4 类，中度可疑，恶性可能≤20%；5 类，高度可疑，恶性可能＞20%。甲状腺实性结节血流SMI 分为4 型：Ⅰ型，结节内无血流；Ⅱ型，以周边血流为主；Ⅲ型，以内部血流为主；Ⅳ型，结节周边及内部均存在血流。图像由2 名具有5 年以上工作经验的主治医师在不知晓病理结果的情况下进行分析。

1.3 统计学分析

采用SPSS 26.0 软件进行统计学分析，计数资料两组间比较采用χ2检验。对诊断效能的评估采用ROC 曲线，计算曲线下面积（AUC），采用Z 检验对ROC 曲线的AUC 进行比较，对不同SMI 分型的结节大小进行独立样本秩和检验。以P＜0.05 为差异具有统计学意义。

2 结果

2.1 病理结果

甲状腺结节共118 个，其中良性结节46 个（腺瘤4 个、结节性甲状腺肿42 个），恶性甲状腺结节72 个（乳头状癌66 个，淋巴瘤2 个，滤泡癌2 个，髓样癌2 个）。

2.2 甲状腺结节TI-RADS 分类

118 个甲状腺结节中，TI-RADS 分类：1 类0个，2 类22 个，3 类20 个，4 类14 个，5 类62 个（表1）1～3 类良性可能性大，4～5 类恶性可能性相对较大。TI-RADS 分类诊断甲状腺结节良恶性的ROC曲线（图1）AUC 为0.905（95%CI 0.817～0.992），敏感度、特异度分别为91.67%、78.26%。

图1 TI-RADS 分类诊断与联合SMI 共同诊断甲状腺结节良恶性的ROC 曲线。Figure 1. The ROC curves of benign and malignant thyroid nodules diagnosed by TI-RADS classification and combined with SMI.

表1 118 个甲状腺结节TI-RADS 分类与病理结果对照

2.3 SMI 技术鉴别甲状腺结节良恶性

甲状腺结节的血流分布模式结果见表2，图2～5。以SMI Ⅰ型、Ⅲ型作为诊断恶性标准，其敏感度、特异度分别为80.53%、91.30%。

图2 SMI Ⅰ型，结节内无血流。图3 SMI Ⅱ型，以周边血流为主。图4 SMIⅢ型，内部血流为主（穿支血管）。图5 SMI Ⅳ型，周边及内部均有血流。Figure 2.SMI type Ⅰ,nodule without blood flow.Figure 3.SMI type Ⅱ,peripheral blood flow predominates. Figure 4. SMI type Ⅲ,internal blood flow predominates(perforator vessel). Figure 5. SMI type Ⅳ,peripheral and internal blood flow.

表2 118 个甲状腺结节SMI 分型与病理结果对照

2.4 甲状腺TI-RADS 分类结合SMI 技术

TI-RADS 分类与SMI 技术联合诊断结节时，将SMI Ⅰ型、Ⅲ型结节分类上调1 类，即符合Ⅰ型、Ⅲ型结节联合诊断分类=TI-RADS 分类+1，5 类结节为最高分类不做调整（表3）。联合后诊断甲状腺结节良恶性的敏感度、特异度分别为97.22%、78.26%，ROC 曲线（图1）AUC 为0.915（95%CI 0.829～1.000）。与联合之前仅用TI-RADS 分类标准诊断相比，联合诊断的AUC 较联合之前大，差异具有统计学意义（P＜0.05）。

表3 TI-RADS 分类联合SMI 分型与病理结果对照

2.5 SMI 分型与结节大小的相关性分析

对不同SMI 分型的结节大小进行独立样本秩和检验分析，结果显示不同大小结节的SMI 类型有差异，见图6。在两两比较中，SMI Ⅰ型与Ⅱ型、Ⅲ型、Ⅳ型结节的大小差异均有统计学意义（P＜0.05），较小的结节基本表现为SMI Ⅰ型，Ⅱ～Ⅳ型结节大小间差异无统计学意义（P＞0.05）。

图6 不同SMI 分型的结节大小箱式图。Figure 6. Box diagram of nodule size with different SMI classifications.

3 讨论

常见的恶性甲状腺结节的共性特征为实性结节、低回声、纵横比≥1、边缘模糊、结节内部砂砾样微小钙化等，但上述典型特征常不能同时出现在同一结节中，部分不典型良、恶性结节的二维超声声像图特征存在重叠，因此不能仅凭二维超声某一特征准确鉴别结节性质[8]。美国放射学会发布的TI-RADS分类系统，规范了甲状腺结节诊断中使用的术语，并对危险进行分层，本研究显示，TI-RADS 分类用于甲状腺良恶性结节的鉴别诊断具有较高的诊断价值，AUC 为0.905，诊断敏感度、特异度分别为91.67%、78.26%。然而该系统忽略了彩色血流声像图特征的诊断价值。CDFI 和能量多普勒采用滤波技术只能检测到血流速度在壁滤波阈值以上的大血管，造成低速血流信息丢失。SMI 采用先进的杂波抑制技术检测最小噪音的最大信息，很好的显示微血管和低速血流[6]。微血管的分布差异有助于良恶性肿瘤的鉴别诊断，故SMI 技术较CDFI 能更好的显示组织血供情况[9]。

研究表明，SMI 模式下，恶性结节的血流特点是不完整的周边微血管系统和结节内部杂乱的微血管，良性结节的血流特点是完整的环状周边血管及结节内部均匀的血管分支[6]。SMI 与超声造影诊断甲状腺结节的效能相似[10]，且SMI 技术可更好的显示微血管分支网络及在结节中的分布和低速血流，而超声造影是一种血池成像，可显示管径比微血管粗的血管及分支[9]。因此SMI 作为新型无创检查方法对血流的检测具有优越性。SMI 技术联合常规超声检查可能成为区分甲状腺良恶性结节的重要方法。

在SMI 分型中，内部无血流型（Ⅰ）和内部血流为主型（Ⅲ型）结节的恶性比例较其它几型明显高，表明恶性甲状腺结节内丰富血供与乏血供同时存在[11]。恶性甲状腺结节的生长具有异质性，部分肿瘤组织生长伴随血管增多，导致结节内部血供丰富，同时部分肿瘤组织生长可破坏新生血管合并间质纤维化，使结节内部血供缺乏[12-13]。研究显示甲状腺结节超声造影的强化模式与结节大小密切相关，造影后恶性结节＜1 cm 表现为乏血供，1～＜2 cm 表现为少量造影剂进入，≥2 cm 表现为弥漫不均匀增强[14]。本研究中SMI Ⅰ型结节大小中位数为1.15 cm，较另外几种SMI 类型结节小，差异具有统计学意义。在SMIⅠ型及Ⅲ型中，恶性结节比例为94%、92%，将Ⅰ型和Ⅲ型血供模式作为诊断甲状腺恶性结节的敏感度、特异度分别为80.53%、91.30%。

TI-RADS 分类联合SMI 诊断中，将SMI Ⅰ型和Ⅲ型提示恶性纳入标准，具有上述SMI 类型的结节在原分类级别基础上上调1 类，发现有4 个4 类结节因SMI 血供Ⅰ型上调归为5 类，由中度恶性上调至高度恶性，在二维超声声像图上这4 个结节最大径均约1 cm，结节较小，钙化不明显，被分为TIRADS 4 类，联合SMI 后分类上调，增加了诊断为恶性结节的可能性。表明SMI 在乏血供型非典型恶性甲状腺结节诊断中具有提示意义。联合后诊断恶性甲状腺结节的敏感度提高至97.22%，较单独使用TI-RADS 分类的敏感度（91.67%）高，且AUC 较大（0.915、0.905），差异有统计学意义（P＜0.05）。

根据目前研究将结节内一个切面上贯穿长度达结节长径的1/3 以上的血管定义为穿支血管[15]，值得注意的是，SMI Ⅲ型结节中有16 个结节内可见穿支血管，而这16 个结节根据TI-RADS 分类均为5类，病理诊断均为甲状腺乳头状癌，诊断准确率为100%，敏感度强、特异度高，表明结节内存在穿支血管提示恶性可能。其原因可能为恶性甲状腺结节中肿瘤组织异常增生侵犯或包绕正常血管[16]，造成穿支血管粗细不等、走形迂曲；而良性甲状腺结节生长过程中不会破坏正常甲状腺组织及血管，血管走形自然、粗细均匀，因此良性结节周边及内部可检测到由正常组织延续而来的血流信号[17]。

本研究结果显示甲状腺结节SMI 模式与大小有一定相关性，恶性结节以SMI Ⅰ型和Ⅲ型为主。但本研究中淋巴瘤、髓样癌、滤泡癌数量较少，未能细化分组分析差异，且未分析SMI 与结节血管密度的相关性。为解决以上问题，今后可开展前瞻性研究，纳入更多恶性结节及SMI 分型，并分析与结节血管密度的相关性，为临床提供更精准的诊断信息。