超微血管成像对甲状腺良恶性结节鉴别诊断的研究进展

郑坤龙，单叔煤，商 木，孙梦伟

(牡丹江医学院附属红旗医院超声科，黑龙江 牡丹江 157011)

甲状腺结节是指由各种原因引起的甲状腺组织中单个或多个异常结构，它是一种常见的甲状腺疾病。甲状腺结节的临床检查方法有很多，主要包括：甲状腺功能检查，B超检查，针吸涂片细胞学检查等。超声具有费用低、无辐射等特点，已被临床用作甲状腺结节诊断的首选方法。常规超声可以检测出大多数的甲状腺结节，但对区分良性和恶性结节存在一定的局限性，它需要与其他超声技术相结合，例如，彩色多普勒血流成像(color Doppler flow imaging，CDFI)，对比度增强超声(contrast enhanced ultrasound，CEUS)，剪切波成像(shear wave imaging，SWE)等，来鉴别良性和恶性结节。甲状腺结节中甲状腺癌的患病率约为5%至15%。由于甲状腺结节具有潜在恶性，正确鉴别良性和恶性结节非常重要[1]。尽管甲状腺癌的预后总体较好，但甲状腺结节的早期诊断和准确定性对判断预后和制定治疗策略具有十分重要的意义。近年来，随着超微血管成像(super mircovascular imaging,SMI)技术在甲状腺疾病中的逐渐应用，使超声上可以更清晰、更详细的检测出甲状腺结节周围和内部的微小血管和分支血流[2]，SMI对恶性结节内部穿支血管的检出率明显高于传统超声血流成像技术，SMI可以显示更为微小的血管，弥补传统超声血流成像技术的不足，为甲状腺结节的定性提供更加准确信息。本篇文章主要介绍SMI技术在确定甲状腺结节良恶性的应用进展进行综述。

1 SMI的基本原理和的分类

SMI是日本佳能公司于2014年在开发的最先进的血流成像技术。与传统的血流成像技术相比，SMI对管径小(<0.1 mm)和流量低的血管具有较高的灵敏度和分辨率[3]，而传统的血流成像技术很难显示这些血流。在组织结构中，血流和组织运动(杂波)都会产生多普勒信号，而低速血流将被强杂波信号覆盖。传统的多普勒技术使用一维壁式滤波器，会导致图像丢失；相反，SMI使用独特的算法抑制杂波并以相对较高的帧速率提取血流信号，而无需超声造影剂，就可提供高分辨率的血管分支细节[4-5]。SMI有两种模式：彩色模式(cSMI)和灰度模式(mSMI)。在彩色模式下，可以将平均帧从1级控制到7级。可以通过逐帧累积收集的流量信号来提高时间分辨率，从而更准确地评估血管的连续性。灰度模式仅关注血流信号，并通过减去背景信息来提高其灵敏度[5]。由于SMI是一种非侵入性技术，并且对低流速和小管径的血流信号具有高灵敏度，目前已经普遍用于微小血管的检测，从而更好的辅助二维超声诊断临床疾病。

2 SMI在确定甲状腺结节良恶性中的应用

由于超声具有安全、费用低、无辐射和无创操作等优点，超声已经成为诊断甲状腺结节首选检查方法，并可通过结节形态、内部回声、血流信号等声像图特点来评估结节的良恶性。近年来，国内外的较多研究发现，新生血管较多的甲状腺结节恶性机率较大并易发生扩散转移，与甲状腺良性结节比较，甲状腺恶性结节中穿支血管的检出率更高，且检出数量也更多[6]。目前超声血流成像技术对甲状腺结节的良恶性鉴别主要从血流分布情况、血流丰富程度和结节的血流形态等方面进行，SMI具有优秀的血流显示能力，可以显示出传统血流成像技术不敏感血流信号，SMI所提供的血流信息对确定结节的良恶性更加具有说服力。

2.1 血流分布临床中，kim血流分型是甲状腺结节常用的血流分布模式，共分为4种类型，I型： 无血流型，II型：边缘型，III型：中央型，IV型：混合型。刁雪红[7]等人对47例已知良恶性肿瘤的68个结节进行了CDFI和SMI检查。结果显示，良性甲状腺实性结节多为边缘型和混合型的血流分布模式，恶性甲状腺实性结节多为中央型的血流分布模式，且SMI对良性实性结节的边缘性型、恶性实性结节的中央型血流分布检出率均高于CDFI，差异均有统计学意义。Lu R[8]等研究显示，恶性结节中，SMI显示周围微血管不完整和内部微血管紊乱。良性结节显示完整的周围微血管(环状征)和均匀的内部分支，SMI对恶性结节预测的准确性与CDFI和能量多普勒( power Doppler imaging，PDI)比有显著差异(P=0.012)。杨海霞[9]等研究表明，SMI技术和CDFI技术对良性甲状腺实性结节I、III、IV型与恶性甲状腺实性结节I、II、IV型血流分布模式显示率无显著性差异(P>0.05)，而SMI在良性实性结节II型以及恶性实性结节III型的血流分布模式显示率优于CDFI，差异有显著性(P<0.05)。以上研究表明，良恶性结节的血流分布情况有差异，CDFI与SMI均可以显示出这种差异，但SMI对良性实性结节边缘型、恶性实性结节的中央型血流模式检出率较CDFI高，可以更准确的显示良恶性结节不同的血流分布，从而更好的辅助二维超声对结节的定性。

2.2 血流丰富程度Adler血流分级是甲状腺结节常用血流的分级，共有0～3级，0级：无血供；1级：少血供；2级：中等血供；3级：丰富血供。张岩[10]等50例甲状腺乳头状癌患者的61个病灶(所有病例均经穿刺或手术病理证实)，分别进行SMI和CDFI检查并观察相同病灶的血流情况，结果显示：CDFI检出病灶血管 0～1级33个，2～3级28个；SMI检出病灶血管0～1级6个，2～3级55个，SMI与CDFI两种技术对病灶血流分级的比较，差异有统计学意义(χ2=27.475，P<0.01)，SMI与传统CDFI技术相比具有较高血流敏感度。杨光旭[11]研究发现在良恶性结节中SMI的血流分级均大于或等于CDFI，对显示结节血流丰富程度两种技术的一致性差(k=0.36)。对恶性结节血流丰富程度的两种检测技术差异性明显(k=0.18)，相比较CDFI，SMI更易检出结节的3级血流。SMI和CDFI对甲状腺结节血流分级差异具有统计学意义，(χ2=17.51，P<0.01)。Kong Jing[12]等人对133个甲状腺结节进行SMI检查，结果显示恶性组结节内血管明显增多(P<0.05)。良恶性结节的血流分级存在差异，通过结节的血供情况可以帮助对甲状腺结节的定性，与传统的CDFI技术相比，SMI对结节的血流有更高的敏感性，可以更加准确的显示结节的血供情况程度，更加准确对结节的血流进行分级，从而帮助确定结节的良恶性。

2.3 血流形态近年来，国内外多项研究发现，结节内的穿支血管对确定甲状腺结节的良恶性具有一定的诊断价值，不规则走行的穿支血管常见于甲状腺恶性结节中[6,13]。刁雪红等人研究发现SMI显示甲状腺恶性结节内的血流血管粗细不等、走行迂曲，呈交叉状，与甲状腺良性结节内的血流血管相比，表现为粗、乱、不规则、呈脉络状或珊瑚状分布。Zhu[14]等研究发现使用CDFI和SMI在恶性甲状腺结节中检测到穿通血管(分别为41.4%和62.1%)。王欢[15]等研究对已知良恶性的120个结节采用SMI和CDFI检查，统计探测到的穿支血管数，结果显示，SMI检测到的穿支血管数高于CDFI检测出的穿支血管数(P<0.001)。异常形态的血管易出现在恶行结节中，SMI对病灶内的血管有较高的敏感性，并且可以显示微小、低速的血流信号，可以提高恶性结节中异常血管的检出率，更好的辅助二维超声对结节的良恶性进行鉴别，为诊断恶性结节提供证据。

3 SMI与其他超声血流成像技术的对比

目前超声诊断中常用的血流成像技术主要有CDFI、CEUS、PDI和SMI等。CDFI是临床中最常用的血流成像技术，可以观察病灶中血流性质、方向、流速、以及血流分布情况，从而提高疾病得检出率。,但CDFI有其局限性,其无法显示流速<1 cm/s的低速血流及管径小于0.2 mm的微血管。PDI是利用由血液中的红细胞散射能量形成的幅度信号，可以显示细小血管。PDI对血流方向和入射角度没有要求，提高了血流检测的敏感性，它还可以显示极低速度的血流。CEUS是近年来新发展的超声成像技术，通过静脉注射造影剂，从而使超声可显示出各个脏器组织的血管分布和微循环灌注水平的血流，被认作是超声上显示微循环的“金标准”，但CEUS是有创操作，患者还可能对造影剂出现过敏反应。Lu R[8]等对52个甲状腺结节进行CDI/PDI、SMI和CEUS检查，鉴别结节的良恶性，结果显示SMI在检测微血管血流信号方面明显优于CDI/PDI；SMI(86.54%)与CDI/PDI(67.31%)预测肿瘤的准确性有显著性差异(P=0.012)，SMI(86.54%)与CEUS(92.31%)预测肿瘤的准确性差异无统计学意义(P=0.339)。Zhao[16]等对76例(102个甲状腺结节)行6MI和CEUS检查，结合病理结果评估，结果显示SMI诊断甲状腺癌的敏感性、特异性和准确性分别为82.2%、79.3%和81.3%，CEUS低强化的符合率分别为80.8%、86.2%和82.3%，两者在鉴别甲状腺癌诊断价值方面可以媲美。在超声检查中通过血流信号的辅助诊断甲状腺结节的良恶性已经相当普遍，传统的血流检测技术在某些方面存在局限性，如CDFI不能显示微小血流，PDI不能显示血流方向，CEUS是有创操作，需要使用造影剂，患者有过敏的风险，而SMI规避了这些风险，且在评估甲状腺结节良恶性的准确率上，SMI高于CDFI与PDI，与CEUS相比准确性无显著差异。SMI为甲状腺结节的定性提供了一种高效、安全、低费用的方法。

4 SMI与其它检测手段联合作用

近年来，多模态超声技术较发展迅速。有学者研究发现，多模态超声在评价甲状腺结节性质中可起到重要作用。而SMI联合其他检测手段联合确定甲状腺结节性质的研究也逐渐出现，为诊断甲状腺结节的良恶性提供了新的手段和方向。陶玲玲[17]将SMI技术结合TI-RADS来诊断甲状腺结节良恶性，将179例患者的甲状腺187个结节分为TR 1～5类,之后结合SMI技术调整TI-RADS分类，校正后的AUC(Z=-2.616,P=0.009)和敏感度(Z=-1.988,P=0.047)均高于校正前，结果表明SMI技术与TI-RADS结合可提高诊断甲状腺结节的效能。Zhang[18]等用CDFI、SMI、CEUS、SMI联合CEUS对75个TI-RADS4结节进行检查，ROC曲线下面积分别为0.690(CDFI)、0.840(SMI)、0.910(CEUS)和0.903(CEUS和SMI联合模式),结果表明SMI与CEUS联合检查在灵敏度上有一定优势，但总体准确度与单独使用CEUS相当。吕燕芬[19]等运用SMI与SWE联合应用,对115个可疑甲状腺结节进行检查，结果表明SMI结合SWE诊断的准确率均高于单独使用SMI和SWE， SMI联合SWE对甲状腺结节良恶性有较高的鉴别诊断价值,两者结合可以提高诊断的特异度和准确度.杨光旭[20]等对215例甲状腺结节患者,术前均做SMI、细针穿刺活检(fine-needle aspiration，FAN)。基于SMI、FNA及两种方法结合对诊断甲状腺结节良恶性的准确性，结果表明SMI和FNA联合诊断的准确率均高于单独使用SMI、FNA检查，SMI结合FNA能够提高超声对甲状腺良恶性结节的诊断率。

临床上，多种技术联合检查疾病的优势逐渐显现，单一技术诊断存在局限性，SMI可以很好的与其他技术结合，可以提高甲状腺恶行结节的检出率。

5 展望

SMI作为一种新发展的超声血流成像技术，对低流速、管径小的血流有高敏感性，可以检测出传统血流成像技术低敏感血流信号，且具有便捷、安全、无创等特点，可以更好的辅助二维超声对恶性结节进行定性。虽然SMI在微血管评估方面较传统超声血流成像技术有优势，但SMI是一种新兴技术，还没有具体的诊断标准，需要更多的研究来确定诊断标准。相信未来通过不断的研究、完善，SMI将成为一种重要的超声诊断方法，可以与更多其他技术结合提高疾病的诊断率，并在更广泛的领域发挥作用。