基于超声特征的列线图预测甲状腺乳头状癌中央淋巴结转移

陈文琴，邓红艳，李 璐，卢文娟，叶新华

南京医科大学第一附属医院超声诊断科，江苏 南京 210029

近年来随着超声技术的不断发展，甲状腺癌的检出率大大提高［1］。甲状腺乳头状癌（papillary carcinoma of the thyroid，PTC）是甲状腺癌最常见的病理学类型，占比80%以上，尽管PTC发展缓慢且预后良好，但是容易发生颈部淋巴结转移［2］。颈部中央区淋巴结（central lymph node，CLN）是PTC最早和最常发生转移的部位，是局部复发以及远处转移的独立危险因子，影响患者的远期生存率［3］。超声作为甲状腺检查最主要的影像学手段，在甲状腺癌及其颈部淋巴结转移的诊断方面具有重要的价值［4］。然而，受超声科医师扫查技巧、诊断经验等的影响，甲状腺癌颈部转移性淋巴结检出率仅为30%～50%［5］。

目前国内外指南关于临床颈部中央区淋巴结转移阴性的PTC患者是否行CLN清扫（CLN dissection，CLND）的意见不一，而常规CLND手术会增加喉返神经损伤、低钙血症、甲旁腺功能低下等不良反应的发生率［6］。为减少术后并发症的风险，达到精准治疗的目的，本研究积极寻找CLN转移（CLN metastasis，CLNM）影响因素并建立列线图预测模型，为临床决策提供参考依据。

1 资料和方法

1.1 一般资料

回顾并收集2019年9月—2020年8月于南京医科大学第一附属医院接受甲状腺腺叶+峡部切除、行双侧CLND手术的364例PTC患者的术前超声及临床资料。根据专家共识中央淋巴结范围定义为颈部Ⅵ、Ⅶ区，上起自舌骨水平，两侧至颈总动脉内侧缘，下至无名动脉上缘。根据术后常规病理学检查结果将患者分为CLNM阴性组200例和CLNM阳性组164例。纳入标准：① 甲状腺手术前行二维超声检查，且检查资料完整；② 行病理学检查，确诊为PTC；③ 在超声检查前未接受任何形式的甲状腺结节治疗。排除标准：合并头颈部其他肿瘤者。

1.2 仪器和方法

采用德国Siemens公司的Acuson S2000（14L5线阵高频探头，频率5～14 MHz）、法国SuperSonic公司的Aixplorer（L4-15线阵探头，频率4～15 MHz）超声诊断仪器，由5年以上工作经验的高年资超声科医师检查并诊断。患者取仰卧位，充分展露颈区，检查顺序为右侧、峡部和左侧，探头与皮肤表面垂直，分别在横切面、纵切面进行扫描，定位结节最清晰切面并保存图像，记录以下参数：结节数目（单灶、多灶）、结节位置（上中下极、腹中背侧、内中外侧）、大小（上下径、左右径、前后径）、纵横比（＜1、≥1）、回声（等及高回声、低回声、极低回声）、形态（规则、不规则）、边缘（光整、模糊、毛刺或分叶）、结节内微小钙化（无、有）、血流（不明显、明显）。本研究中，甲状腺结节大小为各切面上的最大径。另外，病灶数目较多者，选择直径最大或者TI-RADS评分最高的结节的超声图像进行分析（图1）。

图1 CLNM阴性组与CLNM阳性组甲状腺结节超声图像

1.3 统计学处理

采用R 4.1.2及MedCalc 18.2.1进行统计学分析。应用最小绝对收缩与选择算子（least absolute shrinkage and selection operator，LASSO）方法进行因素选择，基于LASSO回归模型中非零系数的特征，使用多变量logistic回归分析筛选独立危险因素来构建预测模型。使用C指数及校准曲线检验评价列线图的区分度和校准度。为了量化该列线图的辨别性能，采用Bootstrap重采样（1 000次）内部验证计算C指数，并绘制决策曲线分析（decision curve analysis，DCA）以确定列线图的临床有用性。通过受试者工作特征（receiver operating characteristic，ROC）曲线的曲线下面积（area under curve，AUC）评价列线图的准确度，使用MedCalc评价其与单一的颈部淋巴结超声检查的差异性。P＜0.05为差异有统计学意义。

2 结 果

2.1 患者特征

共364例PTC患者被纳入本研究，年龄19～72岁，平均年龄（42.4±11.9）岁，其中男性95例，女性269例。164例（45.1%）患者术后病理学检查显示存在CLNM。患者的临床及超声特征见表1。

续表

2.2 特征选择

在患者临床及超声特征中，有8个因素在LASSO回归中具有非零系数（图2），这些因素包括性别、年龄、结节前后径、结节内微钙化、结节内血流、形态、结节位置（上中下极）、桥本甲状腺炎、病灶数目、颈部可疑淋巴结。多因素logistic回归分析结果进一步显示年龄（OR＝1.962）、结节前后径（OR＝2.398）、结节形态（OR＝1.988）、病灶数（OR＝1.599）、颈部可疑淋巴结（OR＝2.950）是PTC患者出现CLNM的独立影响因素（均P＜0.05，表2）。

图2 特征参数的选取

表2 多因素logistic回归分析PTC患者出现CLNM的影响因素

2.3 列线图构建

基于多因素logistic回归分析结果提示的年龄、结节前后径、结节形态、病灶数、颈部可疑淋巴结这5个独立影响因素构建列线图，来预测PTC患者出现CLNM的概率（图3）。每个预测因子根据其在多因素logistic回归中的OR值按比例分配一个分数，其总分用于确定PTC患者出现CLNM的风险。

图3 预测PTC患者出现CLNM风险的列线图模型

2.4 临床验证

预测列线图的C指数为0.730（95% CI 0.681～0.775），在内部验证中，该列线图在1 000次Bootstrap重采样后获得了较高的C指数（0.715），表明其具有良好的区分度。校准图和显示列线图预测的概率与实际发生率没有显著偏差，这表明列线图的校准度较好（图4A）。DCA的结果表明，列线图在预测CLNM时产生了净收益，在临床决策方面具有良好的应用价值（图4B）。

图4 预测PTC患者出现CLNM的列线图模型的临床验证

绘制列线图及单一颈部淋巴结超声检查预测PTC患者发生颈部CLNM的ROC曲线（图4C），结果显示列线图预测PTC患者发生颈部CLNM的AUC为0.730，大于颈部淋巴结超声单独预测（AUC为0.638），差异有统计学意义（P＜0.001）。

3 讨 论

2015年美国甲状腺协会（American Thyroid Association，ATA）危险分层将CLNM作为重要评价指标，认为CLNM是术后复发及远处转移的危险因素［7］。本研究中164例（45.1%）PTC患者存在CLNM，这与既往研究［3，5，8-9］中PTC患者出现CLNM的概率（24.1%～64.1%）相符合。目前国内外指南均推荐对高危甲状腺癌患者行CLND，同时对于低危患者，预防性CLND常被用来提供准确的术后分期以指导后续治疗，这主要是由于PTC患者中CLNM发生率高而术前检出率较低［9-10］。部分学者［11］认为，目前尚不能证实预防性颈部中央区淋巴结清扫可以改善患者远期生存，并且手术操作有增加手术并发症的风险。因此，术前明确CLNM高风险的患者，一方面能有效地避免高风险患者的局部复发和二次手术，另一方面能降低低风险PTC患者出现甲状旁腺功能减退或者喉返神经麻痹等并发症的风险。总而言之，尽早明确颈部中央区淋巴结转移是避免二次手术、改善患者预后的关键［12］。目前，超声引导下细针及粗针穿刺等应用显著提高了淋巴结转移的诊断率，但受操作者技术和医疗水平等限制，部分地区尚未普及，也存在穿刺病理学检查仍不能确定良恶性的情况［11］。寻找CLNM危险因素并建立列线图预测模型可帮助临床医师更好地作出临床决策，该模型依赖于用户友好的数字界面，可以更准确、更简单地预测PTC患者存在CLNM的概率。

超声检查是诊断甲状腺病变的首选方法，能够显示病灶形态、内部回声、钙化及血流等信息。本研究通过分析364例PTC患者超声影像学特征发现，原发灶直径、结节形态、病灶数目是造成CLNM的高危因素；其中多因素logistic回归分析指出前后径超过1 cm是CLNM的高危因素。有研究［13-14］指出，随着肿瘤的浸润范围及深度的扩大，肿瘤与甲状腺被膜及腺体内淋巴管的接触面积也增加，肿瘤细胞随淋巴引流转移至周围淋巴结的机会也越多。当结节表现为不规则形态时，常提示癌结节细胞增殖速度较快、恶性程度更高，容易侵犯周围组织及扩散发生颈部淋巴结转移［9］。此外，本研究发现PTC病灶多发与颈部中央区淋巴结转移明显相关，这与多项研究［15-16］结论一致，表明PTC多灶癌常具有更强的侵袭性，可能与疾病进展状态相关，包括PTC患者的风险分层、管理指南和治疗后监测。

本研究结果提示年龄＜45岁的PTC患者更容易发生颈部CLNM，这与赵博等［13］及徐晓琴等［17］的研究结论一致，他们认为PTC患者颈部淋巴结转移呈现出年轻化的趋势，与现代人生活压力大、亚健康状态相关。虽然普遍认为年龄是影响PTC颈部淋巴结转移的因素之一，但目前在具体的年龄分组标准上有所差异［18］。美国癌症联合委员会第8版分化型甲状腺癌TNM分期系统建议将55岁作为甲状腺癌患者年龄的切点值［19］。在一项针对60～90岁甲状腺癌颈部中央区淋巴结转移的研究［12］中，研究人员发现转移组患者平均年龄［（80.12±5.54）岁］大于未转移组［（75.74±8.21）岁］。今后的研究可以在年龄界值上进一步探讨，以区分不同危险程度的PTC患者，更好地服务于临床。

甲状腺癌滤泡上皮中有维生素D 受体（vitamin D receptor，VDR）以及合成和降解25-羟基维生素D［25(OH)D］的酶，与甲状腺正常滤泡上皮细胞比较，其含量和分布均存在差异，当VDR表达降低时，甲状腺癌分化程度也同时下降，提示25(OH)D可能参与甲状腺癌细胞的增殖和分化［20］。本研究中25(OH)D水平对于PTC患者颈部中央区转移的风险预测意义不明显。既往研究［21］表明，维生素D在包括乳腺癌、结肠癌、前列腺癌和胰腺癌在内的各种癌症中发挥抗增殖、抗炎和促分化作用。有研究［20，22］指出，血清25(OH)D水平降低与甲状腺癌风险升高有关，当25(OH)D≤20 ng/mL时甲状腺癌的发生风险明显升高。值得注意的是，25(OH)D在PTC分期中的预后预测意义存在争议［23］。一项对334例患者的回顾性研究［24］发现，维生素D缺乏状态可能会影响PTC预后，但具体实验室值与癌症阶段之间没有显著关系。研究［25］指出，与原位PTC癌组织或其相邻的正常组织相比，PTC淋巴结转移组织中的VDR表达显著降低，弱化了维生素D在PTC组织中的抗增殖作用，这可能是导致PTC患者血清25(OH)D水平与转移相关性不明显的原因。

本研究基于年龄、结节前后径、结节形态、病灶数及超声下可疑淋巴结5个独立影响因素建立的列线图预测模型具有良好的区分度和校准度。临床医师可根据此列线图模型计算出PTC患者出现CLNM的概率，例如1例40岁患者存在3个可疑癌结节，并且较大者前后径超过1 cm，其病灶形态不规则，但超声下未提示可疑CLNM，依据列线图该患者总分约为260分，提示其存在中央区CLNM的概率为77%，临床有望以此为参考制订患者的手术方案，达到精准医疗的目的。不容忽视的是本研究仅纳入了临床资料较全且接受手术的患者，可能会存在难以避免的选择偏倚。此外，仍有多种危险因素未纳入研究，因此本模型的临床适用性有待进一步验证。