常规超声联合剪切波弹性成像多参数权重法鉴别甲状腺结节的临床价值

李子凤 王金萍 朱 琳 张昌峰 刘 莎 严继萍

常规超声是临床鉴别甲状腺良恶性结节的首选方法，但结节的常规超声图像存在重叠［1］，且其预测良恶性结节的权重也不尽相同，临床应用具有局限性。超声引导下细针穿刺细胞学检查（fine needle aspiration cytology，FNAC）是目前术前定性诊断甲状腺结节的常用方法，但具有创伤性，操作者及病理医师的主观差异也会影响诊断结果，高达30%的细胞学结果不确定［2-3］，导致良性结节可能出现过度诊断和过度治疗［4］。近年来超声多模态成像在甲状腺良恶性结节鉴别诊断中发挥着越来越重要的作用，剪切波弹性成像（shear wave elastography，SWE）可反映组织硬度，现已广泛应用于浅表器官和肝脏病变的检查［5］，但目前关于SWE 参数的研究多根据计数法对结节的分类进行升级或降级［6］，鲜有研究分析弹性成像参数权重对诊断结果的影响，权重法是对超声特征的权重赋予不同分值，对甲状腺结节进行量化分级。本研究通过分析甲状腺良恶性结节常规超声和SWE 检查结果，建立多参数权重的预测模型，旨在探讨其临床应用价值。

资料与方法

一、研究对象

选取2021年6月至2022年9月山西医科大学附属人民医院经病理证实的甲状腺结节患者168 例（共175 个甲状腺结节），其中男51 例，女117 例，年龄18～67岁，平均（46.6±10.8）岁。纳入标准：①年龄＞18岁；②均行常规超声检查、SWE、超声引导下FNAC或手术治疗，结节最大径≤2 cm；③常规超声和SWE 检查资料完整且图像质量佳。排除标准：①既往行活检、甲状腺手术或热消融治疗者；②周边无正常甲状腺实质作为参考的最大径＞2 cm 的结节；③组织学或细胞病理学结果无法诊断或诊断不满意者。将168 例患者随机分为建模组138 例和验证组30例，建模组中男44例，女94例，年龄18～67岁，平均（45.8±11.1）岁，共145个甲状腺结节，最大径5.25～19.81 mm，平均（9.33±4.12）mm；包括103 个恶性结节（甲状腺乳头状癌102 个、嗜酸性粒细胞癌1 个）和42 个良性结节（结节性甲状腺肿35 个、结节性甲状腺肿伴腺瘤性增生3个、桥本甲状腺炎2 个、滤泡腺瘤和亚急性肉芽肿性甲状腺炎各1 个）；验证组中男7 例，女23 例，年龄18～66 岁，平均（45.9±11.3）岁，共30 个结节，最大径4.95～15.62 mm，平均（8.59±3.64）mm；包括22个恶性结节（均为甲状腺乳头状癌）和8 个良性结节（结节性甲状腺肿6 个、滤泡腺瘤2 个）。两组性别、年龄比较差异均无统计学意义。本研究经山西医科大学附属人民医院医学伦理委员会批准，患者均签署知情同意书。

二、仪器与方法

1.仪器：使用法国声科Aixplorer 和西门子Acuson Sequoia 彩色多普勒超声诊断仪，线阵探头，频率4～10 MHz；仪器预设甲状腺扫查条件。

2.常规超声及SWE检查：患者取仰卧位，于肩颈下垫枕，充分暴露颈前区，先行甲状腺常规超声检查，于纵、横切面仔细扫查，锁定目标结节后采集标准图像并存储，以供后续分析。获取常规超声图像特征，包括：①成分、回声、边缘、后方回声，其定义均参照2017版美国放射学会（ACR）TI-RADS 委员会白皮书［7］；②点状强回声，其定义为最大径≤0.1 cm 的点状强回声，分为有或无；③纵横比，结节横切面前后径≥左右径定义为纵横比≥1，反之为纵横比＜1；④血流信号，结节周边或内部均无彩色血流定义为无血流信号，结节周边或内部有彩色血流定义为有血流信号。然后启动SWE 模式，静置5 s，待图像稳定后冻结并启动仪器自带的Q-Box功能，感兴趣区域的选择为仪器默认取样框，避开囊性或钙化区域，测量结节杨氏模量最大值、平均值（Emax、Emean）。每个结节均重复定位并测量3 次，取平均值。以上操作均由两名具有5年工作经验且经过标准化培训的超声医师完成，采用盲法对常规超声图像和SWE图像进行分析，出现分歧时协商解决。

三、统计学处理

应用SPSS 26.0统计软件，计量资料以x±s表示，采用t检验；计数资料以频数或率表示，采用χ2检验或Fisher 精确检验。应用二元Logistic 回归分析甲状腺良恶性结节的独立危险因素，计算OR值和95%可信区间，然后根据OR值进行权重评分，具体为：①OR值≥1.0～1.2 表明无关联，权重记为0 分；②OR值≥1.2～1.5表明关联性弱，权重记为1分；③OR值≥1.5～3.0表明关联性中等，权重记为2 分；④OR值≥3.0～10.0 表明关联性强，权重记为3 分；⑤OR值≥10.0表明无限关联，权重记为4 分［8-9］。每个甲状腺结节的积分为其独立危险因素权重评分之和，据此建立多参数权重积分的预测模型。绘制受试者工作特征（receiver operating characteristic，ROC）曲线分析预测模型鉴别建模组和验证组甲状腺良恶性结节的诊断效能；曲线下面积（area under the curve，AUC）比较采用Delong检验。P＜0.05 为差异有统计学意义。

结果

一、建模组甲状腺良恶性结节常规超声及SWE 检查结果比较

建模组甲状腺良恶性结节纵横比≥1、实性成分、点状强回声占比、Emax及Emean比较差异均有统计学意义（均P＜0.05）；其余超声特征比较差异均无统计学意义。见图1和表1。

表1 建模组甲状腺良恶性结节常规超声及SWE检查结果比较

图1 建模组甲状腺良恶性结节SWE图

二、SWE鉴别建模组甲状腺良恶性结节的诊断效能

ROC 曲线分析显示Emax 鉴别甲状腺良恶性结节的截断值为38.3 kPa，AUC 为0.813（95%可信区间：0.731～0.896），高于Emean（截断值为28.9 kPa，AUC 为0.730，95%可信区间：0.645～0.815），差异有统计学意义（P＜0.001）。见图2。

图2 SWE鉴别建模组甲状腺良恶性结节的ROC 曲线图

三、建模组甲状腺良恶性结节的独立危险因素及其对应权重积分

二元Logistic回归分析显示，预测建模组甲状腺良恶性结节的独立危险因素为纵横比≥1、实性成分、点状强回声及Emax≥38.3 kPa（均P＜0.05），其对应的权重积分分别为4、3、3、2 分。见表2。建模组甲状腺良恶性结节权重积分对应的恶性率见表3。

表2 建模组甲状腺良恶性结节的二元Logistic回归分析及其对应权重积分

表3 建模组甲状腺良恶性结节权重积分对应的恶性率

四、预测模型的建立及其诊断效能分析

依据建模组甲状腺结节恶性率的分布建立预测模型，见表4。ROC 曲线分析显示，当截断值为7.5 分时，预测模型鉴别建模组甲状腺良恶性结节的AUC 为0.906（95%可信区间：0.850～0.961），灵敏度87.4%，特异性90.5%，准确率88.0%；鉴别验证组甲状腺良恶性结节的AUC 为0.918（95%可信区间：0.808～0.985），灵敏度91.9%，特异度75.0%，准确率87.0%。见图3。

表4 依据建模组甲状腺结节建立的预测模型

图3 预测模型鉴别建模组和验证组甲状腺良恶性结节的ROC曲线图

讨论

常规超声是临床评估甲状腺良恶性结节的首选方法［10］，目前国内多采用ACR TI-RADS 和C-TIRADS作为甲状腺良恶性结节风险分层的常用方法。C-TIRADS［11］采用计数法进行危险分层，ACR TI-RADS［7］采用权重法进行分层，但其均是基于常规超声图像特征，未考虑甲状腺结节硬度的影响。研究［12］证实基于组织硬度的弹性成像参数在甲状腺良恶性结节鉴别诊断中具有较好价值，Gao 等［6］研究认为SWE 可定量检测甲状腺结节硬度，但单独应用SWE 鉴别甲状腺良恶性结节具有局限性［13］。研究［14］表明，ACR TI-RADS采用权重法积分后对甲状腺结节进行危险分层，其鉴别诊断良恶性结节的灵敏度、特异度、阳性预测值、阴性预测值、准确率及AUC 分别为70.2%、89.7%、89.2%、71.4%、79.1%、0.879，但其未考虑组织硬度所占权重的影响。基于此，本研究将常规超声与SWE 联合应用，探讨多参数权重法鉴别甲状腺良恶性结节的临床应用价值。

本研究结果发现甲状腺良恶性结节常规超声特征中纵横比≥1、实性成分、点状强回声占比比较差异均有统计学意义（均P＜0.05），与既往研究［6-7，11］结果一致。纵横比≥1可能与恶性结节多呈浸润性生长有关，点状强回声可能与恶性结节内富含沙砾体有关［15］。C-TIRADS 认为极低回声、边缘模糊、边缘不规则或向甲状腺外侵犯是可疑恶性结节的超声特征，而本研究甲状腺良恶性结节回声、边缘、后方回声及血流信号比较差异均无统计学意义，可能与操作者主观判断和纳入样本量有关。SWE 是超声弹性成像中最常用的方法，弥补了常规超声在评估结节硬度方面的不足。本研究结果显示甲状腺良恶性结节Emax、Emean 比较差异均有统计学意义（均P＜0.05），分析原因可能与甲状腺良恶性结节的病理改变有关，良性结节主要由滤泡细胞组成，其内充满胶质成分，质地较软；而恶性结节的组织分支较多，间质多纤维化，存在沙砾体，质地较硬。另外，本研究ROC 曲线分析显示Emax 鉴别甲状腺良恶性结节的AUC（0.813）高于Emean（0.730），表明其是SWE的最佳诊断参数，与唐丽娜等［13］研究结果一致。Gao等［6］研究认为Emax为51 kPa是鉴别甲状腺良恶性结节的截断值，高于本研究的截断值，分析原因可能为本研究排除了影响SWE 图像质量的粗大钙化结节。

本研究发现不同超声特征权重评分存在差异，纵横比≥1 的OR值最大，为11.2，所占权重最高，记为4 分，这可能与恶性结节易向周围组织浸润，使前后径增大的生长特点有关；实性成分和点状强回声的OR值分别为9.4、8.5，均记为3分，这可能与甲状腺乳头状癌中富含沙砾体有关；Emax≥38.3 kPa 的OR值为1.5，记为2 分，这可能是由于甲状腺乳头状癌细胞大部分呈乳头状生长，纤维间质较多，结节整体硬度较硬。Xu 等［12］研究采用SWE 权重法对2445 个甲状腺结节的可疑超声特征进行赋分，结果表明权重法在预测甲状腺结节性质方面具有重要作用。本研究综合考虑了甲状腺良恶性结节常规超声特征和硬度的影响，根据OR值对不同独立危险因素进行权重评分，建立预测模型，结果显示其鉴别建模组甲状腺良恶性结节的AUC为0.906（95% 可信区间：0.850～0.961），灵敏度为87.4%，特异度为90.5%，准确率为88.0%；鉴别验证组甲状腺良恶性结节的AUC 为0.918（95%可信区间：0.808～0.985），灵敏度为91.9%，特异度为75.0%，准确率为87.0%，表明该模型在鉴别甲状腺良恶性结节中具有良好的诊断效能，有助于减少临床工作中对良性结节的过度治疗。

本研究的局限性：①为单中心、小样本、回顾性研究；②纳入的恶性结节多为甲状腺乳头状癌，可能存在选择偏倚；③SWE 易受气管、呼吸、心率等因素的干扰，可能会影响检查结果的准确性；④对于超声引导下FNAC 为TBSRTC Ⅱ类［2］的良性结节无长期随访数据，可能存在假阴性病例；⑤未探索TBSRTC 分类法中不能明确诊断的Ⅰ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ类甲状腺结节。今后需针对以上不足深入探讨。

综上所述，常规超声联合SWE 多参数权重法在鉴别甲状腺良恶性结节中具有较好价值，对临床减少甲状腺结节过度诊断和过度治疗方面具有潜在的应用价值。