常规超声联合S-detect及超声弹性成像技术对鉴别良恶性甲状腺结节的临床应用价值

王婷婷，闫瑞芳，李潜，丁思悦，高松坤，刘媛祎

1.新乡医学院第一附属医院核磁共振科，河南新乡 453100；2.郑州大学附属肿瘤医院（河南省肿瘤医院）超声科，河南郑州 450008

近年来，数据显示甲状腺结节的发病率逐年增加[1]，超声因其非侵入性、价低、重复性高、无放射性等优点，成为甲状腺疾病筛查的首选影像学检查方式[2]，超声弹性成像技术是在常规超声图像基础上根据病变组织和周围组织间硬度不同来判断肿物良恶性，Sdetect技术是韩国三星公司推出的一种基于对大量超声图像深度学习后研发的新型人工辅助诊断技术，目前正逐步应用于甲状腺结节诊断，本研究探索S-detect技术联合弹性成像技术是否可提高甲状腺良恶性结节影像学诊断，采用常规超声、S-detect、超声弹性成像方法依次对2021年1—8月在河南省肿瘤医院就诊并诊断为甲状腺结节的203例患者（273个甲状腺结节）进行良恶性鉴别，现报道如下。

1 资料与方法

1.1 一般资料

选取本院诊断为甲状腺结节的203例患者（273个甲状腺结节），男40例，女163例；年龄14～81岁，平均（45.01±11.76）岁。本研究经过河南省肿瘤医院伦理委员会批准，（批件文号2021-KY-0227-002）受试者知情同意。

1.2 纳入与排除标准

纳入标准：每个结节均由细针穿刺活检（fine needle aspiration biopsy,FNAC）或手术取得病理结果（部分良性结节经FNAC诊断为BethesdaⅡ类，余良性结节及所有恶性结节均由手术病理证实其良恶性）；术前均行甲状腺常规超声、S-detect、超声弹性成像检查。排除标准：既往有甲状腺手术史者；因各类原因图像显示不清楚者；经过治疗的结节者；检查前行穿刺已知结节性质者；肿块较大S-detect无法识别边缘者。

1.3 仪器与方法

1.3.1 仪器韩国Samsung超声诊断仪RS80A，配备超声弹性成像及S-detect诊断系统，频率为3～12 MHz的线阵探头。

1.3.2 方法患者仰卧于检查床，充分暴露颈部皮肤，先常规超声对甲状腺结节进行多切面探查，记录甲状腺结节的声像特征，以C-TIRADS分类为诊断标准对结节进行分类，C-TIRADS 4B类及以上为恶性。随后在二维图像显示清晰条件下进入弹性成像模式，感兴趣区（egion of interest，ROI）需满足以下要求：病灶尽量位于ROI中央区域，大小约为病灶的2～3倍，尽量避开气管以及颈部大血管区域。研究采用弹性成像改良版5分法[3-4]，其标准为：病灶整体或者大部分显示绿色记1分；病灶边缘显现绿色，中间显示蓝色记2分；病灶蓝色和绿色所占比例接近记3分；病灶整体为蓝色或只伴有少量绿色区域记4分；病灶及其周边组织均为蓝色，伴或不伴绿色记5分。其中1～3分考虑良性结节，4分以上考虑恶性。选取准备检测甲状腺结节的最佳超声横纵切面声像图，进入S-detect诊断系统，机器自动包络结节进行识别（如包络不精准可进行手动标记），给出“可能良性”“可能恶性”的结果，若数次检测结果不相同，赋予“可能恶性”诊断。

1.4 观察指标

C-TIRADS分类由两名超声医师（5年及10年以上工作经验）共同完成，若出现分类不一致情况，两者协商解决，在常规超声+S-detect联合进行对比时，只有当两种分类方法均考虑良性结节时，按照良性结节进行分类，当良恶性判断不一致情况下，归类为恶性，常规超声+弹性成像同样参考此标准进行，在常规超声+Sdetect+弹性成像三者联合时，两种及两种以上检查判断为恶性，按恶性进行分类，最终以病理结果为金标准进行检验。

1.5 统计方法

采用SPSS 23.0统计学软件进行数据处理，计数资料以[n(%)]表示；一致性比较采用Kappa检验，P＜0.05为差异有统计学意义。

2 结果

2.1 病理结果

203例患者共计273个甲状腺结节，其中恶性结节212个(77.65%)，良性结节61个(22.35%)。恶性结节中，乳头状癌211个，滤泡癌1个；良性结节中，结节性甲状腺肿48个，滤泡性腺瘤2个，穿刺活检良性8个，桥本甲状腺炎3个。

2.2 不同检查方式与病理结果的一致性检验

常规超声、S-detect、弹性成像、常规超声+S-detect、常规超声+弹性成像及三者联合与病理结果比较，一致性 检 验Kappa值 分 别 为0.713、0.801、0.553、0.796、0.789、0.826，可发现三者联合与病理的一致性更好。见表1。

表1 不同检查方式与病理结果一致性分析Table 1 Consistency analysis of different examination methods and pathological results

2.3 不同检查方式诊断效能分析

常规超声、S-detect、超声弹性成像、常规超声+Sdetect、常规超声+弹性成像及三者联合诊断甲状腺良恶性结节的敏感性、准确性、阴性预测值对比，差异有统计学意义（P＜0.05）；而特异性、阳性预测值对比，差异无统计学意义（P＞0.05）。见表2。

表2 不同检查方式甲状腺结节的诊断效能对比（%）Table 2 Comparison of diagnostic efficiency of thyroid nodules by different examination methods（%）

3 讨论

甲状腺结节是甲状腺细胞局部异常生长引起的结构病变，在疾病早期一般无任何临床症状，多为健康体检偶然发现，超声作为检查甲状腺结节首选影像学方式，通过对结节的大小、形态、回声、边界、血流、有无钙化及与周边组织关系等信息的观察做出判断。本研究中，常规超声诊断甲状腺结节的敏感性88.67%，特异性90.16%，准确性89.01%，说明常规超声可作为鉴别甲状腺良恶性结节的一种有效检测手段，为临床诊断提供重要帮助，但准确性上却不足90%，同样也说明常规超声诊断在判断甲状腺良恶性结节上存在着一定的不足，刘昱含等[5]认为对结节特征的正确判断，可有效提高对结节的诊断准确率，本研究重点在于是否可在常规超声诊断基础上联合其他有效超声新技术，更准确诊断甲状腺结节，为临床提供更多有效信息，减少不必要的手术及穿刺。

1991年Ophir等[6]提出了超声弹性成像的概念，超声弹性成像通过对病变组织的硬度进行良恶性的评估，组织在受到外力的作用时，会发生形变，根据压力信号的变化计算出组织变形程度，反映出病变组织硬度变化情况，质地较软的组织比质地硬的组织更容易发生变形，根据评分系统，结节越硬，评分越高，恶性可能性就越大，刘丽等[7]研究认为常规超声联合超声弹性成像能克服单一技术的不足，多角度反映出结节特征，在本研究中，常规超声+弹性成像技术敏感率、特异率分别都较单独使用常规超声和弹性成像技术单一技术有所提升，且在与病理一致性分析中发现，常规超声、弹性成像、常规超声+弹性成像一致性检验Kappa值分别为0.713、0.553、0.789，可发现联合应用后与病理的一致性有较大程度的提升。

近年来，人工智能辅助诊断系统快速发展，逐渐应用于临床应用研究，其中S-detect技术是通过计算机卷积神经网络对有病理结果的大量超声图像进行学习，综合分析不同结节的特征，对结节进行良恶性判断，在一定程度上避免了人为因素干扰。在本研究中，Sdetect单一应用诊断甲状腺良恶性结节的敏感性97.64%，准确性93.40%，与病理一致性分析时Kappa值为0.801，较使用常规超声诊断方法时诊断效能时显著提升，李潜等[8]对S-detect在不同年资超声医生研究中提出，S-detect在诊断的敏感性、特异性和准确性均高于低年资超声医师，在常规超声中加入S-detect可对超声医生和临床医师有重要的参考价值，提升低年资医生及基层医生诊断信心。在本研究273个结节中，Sdetect判断错误18个，回顾性分析时发现，错判结节中有6个S-detect纵横切面显示良恶性判断结果不一致，为了避免漏诊，取恶性可能结果，但这样有可能会对结节分级进行过高评估，8个为对钙化成分的错判，但在不同甲状腺分类中，ACR-TIRADS分级[9]及C-TIRADS分类[10]等中都将钙化作为甲状腺良恶性结节分类标准中一种重要判断指标，方明娣等[11]曾在研究中显示在S-detect技术中加入钙化特征可提高对甲状腺结节诊断正确性，但S-detect目前尚缺乏对钙化成分分析功能，余4个判断则为结节过小，边界显示欠清。

甲状腺良恶性结节的超声图像特征复杂多变，有研究中显示仅依靠单一超声技术来进行鉴别诊断的结果并不理想[12-13]，常规超声易受操作者主观因素影响且无法提供肿瘤组织硬度信息，弹性成像技术可以辅助提供肿瘤组织硬度信息，但弹性成像技术不足之处也在于一定程度容易受操作医生手法及主观因素影响，出现假阳性或假阴性的信息。S-detect当前技术尚缺乏对血流、钙化、弹性情况分析，且在使用过程中有时会出现对结节形状和边缘识别不佳情况，韩红等[14]研究认为这可能与人工智能在图像分析过程中演算程序不同有关，而对结节特征的不正确判断时，会直接影响对结节的正确判断，这时需要操作者进行手动包络修改。在本研究中依次加入不同诊断方法后可发现常规超声+S-detect+弹性成像三者联合应用的准确率97.10%明显高于单一或者两两诊断方式联合应用（P＜0.05），在与病理结果一致性分析中，三者联合诊断一致性检验Kappa值为0.826，为所有诊断方式中最高，同样反应出三种方法联合应用的优势，使诊断准确率上升，可为临床提供更准确的诊断结果，减少对患者不必要的穿刺。

但本研究有一定的局限性：①单中心研究；②为了满足所有结节均有病理结果或穿刺结果前提下，相较于临床实际，恶性病例所占比例偏高，会对研究结果产生一定影响。

综上所述，在常规超声诊断中联合应用S-detect及弹性成像技术，可提高甲状腺良恶性结节诊断效能，集合不同诊断方式的优势，实现优势互补，联合多种诊断方法的超声可能是未来提高甲状腺结节诊断效能的新型诊断模式，值得推广应用。