引用本文： 王惠, 南彩玲, 马苏美, 姚亚宁. 声辐射力脉冲弹性成像对甲状腺良恶性结节的鉴别诊断价值. 中国普外基础与临床杂志, 2014, 21(9): 1087-1091. doi: 10.7507/1007-9424.20140262 复制
甲状腺结节是一类常见的甲状腺疾病，近10%的成人可经触诊发现甲状腺结节[1]，常规超声检查的检出率可高达67% [2]。声辐射力脉冲（acoustic radiation force impulse，ARFI）作为一种新的定量评估组织硬度的方法，已广泛应用于腹部和浅表器官疾病的诊断中，但对于甲状腺疾病的诊断价值的研究却不多[3-8]。因此，本研究拟探讨ARFI的声触诊组织定量（virtual touch tissue quantification，VTQ）技术对良恶性甲状腺结节的鉴别诊断价值。
1 资料与方法
1.1 研究对象
纳入标准：①病灶直径≥7 mm（取样框大小为6 mm×5 mm）；②实性结节或以实性为主的结节；③与病灶相同的深度有足够的甲状腺组织可供测量；④未经相关药物治疗或手术。共纳入笔者所在医院2012年9月至2013年9月期间收治的58例甲状腺疾病患者、共计63个甲状腺结节。所有患者均经常规超声检查发现甲状腺结节，并均行超声弹性成像（EI）及ARFI。58例患者中，男19例，女39例；年龄17～76岁、（54±9）岁；结节直径0.8～4.2 cm、（2.9±0.7）cm；病灶位于甲状腺左侧叶36个，右侧叶25个，峡部2个；53例单发，5例多发。
1.2 仪器与方法
3种检查方法均使用Siemens Acuson S2000超声仪器完成。该仪器配有EI成像软件、ARFI成像软件和9L4探头，探头频率为5.0～14.0 MHz，中心频率为7.5 MHz。检查前嘱患者仰卧，充分暴露其颈部。①先行常规超声检查，记录病灶大小、内部回声情况、边界、形态、有无微钙化、内部血供、纵/横径比等。②启动EI模式，将探头轻置于甲状腺表面，显示结节的最大切面，并保持探头相对固定，尽量使结节位于取样框的中心部位，调整取样框至结节大小的2倍。当显示屏上代表EI外界压力及压放频率的定量指标（QF）≥60时，选取重复性好和相对稳定的弹性图像以评价EI分级。③切换至ARFI的VTQ模式，保持探头位于相同部位，方向及深度均不变，尽量将取样框放在病灶的实性部位，嘱患者暂停呼吸，至图像稳定后，按下“Update”键，测得剪切波速度（SWV）值。同一病灶测量5次（操作条件不变），取平均值。测量时尽量避开钙化或液化坏死区。当所测组织硬度过硬或过软、超出仪器的测量范围（0～9 m/s）时，显示屏则会出现“x.xx m/s”字样。此时结合二维超声检查判断结节的性质，若为实性，将SWV当作9 m/s处理；若为液性，将SWV当作0处理[9]。
1.3 EI分级标准
EI分级按照Siemens Acuson S2000超声仪特有的5色（紫、蓝、绿、黄及红）5级分法，其中绿色为平均硬度，红色和黄色代表硬度大于平均硬度，紫色和蓝色代表硬度小于平均硬度。硬度分级从低到高依次分为：Ⅰ级，结节内为紫、绿、黄及红杂乱色；Ⅱ级，结节内完全为紫绿色；Ⅲ级，结节内紫绿色区域＞50%；Ⅳ级，结节内黄红色区域＞50%；Ⅴ级，结节内完全为黄红色。以EI分级＜Ⅳ级为甲状腺良性结节的诊断标准，≥Ⅳ级为恶性结节的诊断标准[10-12]。
1.4 统计学方法
数据采用SPSS 13.0统计软件进行分析。良恶性结节的SWV值比较采用单因素方差分析，良恶性结节的恶性表现数量和EI分级比较采用秩和检验。同时构建受试者工作特征曲线（receiver operating characteristic curve，ROC），以约登指数（约登指数=灵敏度＋特异度-1）最大的临界点作为最佳诊断界点，再根据曲线下面积（AZ）比较3种技术的诊断价值。检验水准α=0.05。
2 结果
2.1 术后病理学检查结果
58例患者的63个结节均经术后病理学检查证实，其中恶性18个，良性45个。18个恶性结节中，包括乳头状癌17个，髓样癌1个。45个良性结节中，包括结节性甲状腺肿24个，甲状腺腺瘤19个，亚急性甲状腺炎结节2个。
2.2 甲状腺结节的常规超声表现
18个恶性结节中有15个结节的恶性表现数量≥3项（图 1A），3个结节＜3项；45个良性结节中有23个结节的恶性表现数量≥3项，22个结节的数量＜3项（图 1B）。恶性结节的恶性表现数量较良性结节多（Z=4.138，P=0.001），见表 1。
图1
示良恶性甲状腺结节的常规超声图像。1A：甲状腺乳头状癌；1B：甲状腺滤泡性腺瘤图 2 示良恶性甲状腺结节的超声EI图像。2A：甲状腺乳头状癌；2B：甲状腺滤泡性腺瘤图 3 示良恶性甲状腺结节的VTQ图像。3A：甲状腺乳头状癌，SWV值为5.75 m/s；3B：甲状腺滤泡性腺瘤，SWV值为1.34 m/s
表1
63个甲状腺结节的常规超声表现结果
Table1.
Results of conventional ultrasound for 63 thyroid nodules
2.3 甲状腺结节的EI分级
18个恶性结节中，16个结节的EI分级≥Ⅳ级
（图 2A），2个结节的EI分级＜Ⅳ级。45个良性结节中，12个结节的EI分级≥Ⅳ级，33个结节的EI分级＜Ⅳ级（图 2B）。恶性结节的EI分级较良性结节高（Z=4.743，P=0.001），见表 2。
表2
63个甲状腺结节的EI分级结果（个）
Table2.
Results of EI grades for 63 thyroid nodules(case)
2.4 甲状腺结节的SWV值
45个良性结节的SWV值为1.87～2.59 m/s、（2.28±0.36）m/s，18个恶性结节的SWV值为4.17～5.75 m/s、（5.04±0.82）m/s。恶性结节的SWV值高于良性结节，差异有统计学意义（t=13.690，P=0.001）。18个恶性结节中，16个结节的SWV值≥3.39 m/s（图 3A），2个结节的SWV值＜3.39 m/s。45个良性结节中，4个结节的SWV值≥3.39 m/s，41个结节的SWV值＜3.39 m/s（图 3B）。
2.5 ROC曲线分析
常规超声诊断、EI及VTQ技术诊断甲状腺结节良恶性质的ROC曲线见图 4。常规超声和EI的AZ分别为0.837（95% CI：0.712～0.962，P=0.001）和0.863（95% CI：0.751～0.974，P=0.001），具有中等诊断价值，VTQ的AZ为0.900（95% CI：0.810～0.990，P=0.001），具有较高的诊断价值。三者AZ值比较差异无统计学意义（P＞0.05）。依据约登指数，确定常规超声恶性表现≥3项为常规超声检查的最佳诊断界点，此时其灵敏度为83.3%，特异度为86.7%，准确率为85.7%；EI分级≥Ⅳ级为EI的最佳诊断界点，此时其灵敏度为94.1%，特异度为82.6%，准确率为87.3%；SWV≥3.39 m/s为VTQ技术的最佳诊断界点，此时其灵敏度为88.9%，特异度为91.1%，准确度率90.5%。
图4
示常规超声、EI及VTQ技术诊断良恶性甲状腺结节的ROC曲线
3 讨论
随着超声技术的不断发展，甲状腺结节的检出率明显提高，早发现、早诊断对结节临床治疗方法的选择具有重要意义。本研究分别探讨了常规超声检查、EI及ARFI的VTQ技术对甲状腺结节良恶性的鉴别诊断价值。
3.1 常规超声检查的诊断价值
本研究首先采用常规超声检查对63个甲状腺结节的5项常规超声表现进行分析，即低回声、边界不规则、微钙化、内部血流及纵/横径比是否大于 < 1 [13]，结果恶性结节的超声恶性表现数量较多（P=0.001）。同时构建常规超声检查的ROC曲线，结果显示，AZ值为0.837，提示具有中等诊断价值；当常规超声表现符合3项时，其灵敏度、特异度及准确率分别为83.3%、86.7%及85.7%。影响常规超声检查判断甲状腺结节性质的原因如下：①二维超声对病灶的物理性质较为敏感，但甲状腺结节的病理学类型多样，存在异病同像和同病异像的现象；②常规超声仍以结节的血流情况作为良恶性鉴别的重要指标，但50%以上的甲状腺恶性结节不能测得血流信号[14]。
3.2 EI的诊断价值
以EI分级Ⅳ级作为诊断恶性结节的标准，则良恶性结节EI分级的差异有统计学意义，恶性结节的EI分级较高（P=0.001）。同时构建EI的ROC曲线，结果显示，其AZ值为0.863，具有中等诊断价值，最佳诊断界点为Ⅳ级，这与其他学者[15-16]的研究结论一致；最佳临界点对应的灵敏度、特异度及准确率分别为94.1%、82.6%及87.3%。EI检查通过利用组织硬度的差异进行硬度分级。在外力作用下，较软部分组织较较硬部分更易发生形变，而组织的硬度与病灶的病理学结构密切相关，故其通过了解组织硬度判断所检测组织的良恶性[11, 17]，可弥补常规超声检查的不足。
3.3 VTQ技术的诊断价值
ARFI与传统EI的原理不同，它将聚焦声脉冲短时间作用于感兴趣的组织区，使其产生瞬时位移，同时探测组织位移变化情况，因位移大小反映了组织硬度[18]，故ARFI可对组织的硬度作出定量评估[19]。其优点是可从体表对深部组织施压，同时降低操作者主观因素的干扰。VTQ技术属于ARFI技术，它通过计算组织振动过程中的SWV值，能定量反映组织的弹性特征。SWV值越高，组织越硬，弹性越低。本组资料结果显示，恶性甲状腺结节的SWV值高于良性（P=0.001），即恶性结节的硬度显著大于良性，这与文献[20-23]报道的结果一致。究其原因与良恶性结节的病理学结构有关：甲状腺乳头状癌的癌细胞排列呈乳头状，并形成复杂的分支结构，且癌细胞周围有砂粒体及淋巴细胞浸润，故硬度较高；而滤泡性腺瘤和结节性甲状腺肿均含有滤泡及胶质，故二者的质地较软。同时本研究构建了SWV值的ROC曲线，结果显示，AZ值为0.900，最佳诊断界点为3.39 m/s，相应灵敏度、特异度及准确率分别为88.9%、91.1%及90.5%，提示其对甲状腺结节具有较高的鉴别诊断价值[24]。以上结果显示，VTQ技术可以较准确地检测组织的硬度，为鉴别甲状腺结节的性质提供了信息。
EI技术和ARFI的VTQ技术对良恶性甲状腺结节的鉴别诊断存在一定的局限性，分析原因如下：①良性结节可发生钙化及纤维化，而恶性结节可发生出血、液化等；②测量过程中患者屏气配合不佳、存在一些未知因素影响测量结果（如结节大小、深度及纵横切面）等。故在实际操作过程中，EI技术和ARFI技术需结合常规超声检查以综合判断肿块的良恶性。
综上所述，在甲状腺结节良恶性的鉴别方面，EI和ARFI的VTQ技术均是对常规超声检查的有力补充，能够较客观地反映病灶的硬度，为鉴别诊断提供一定的帮助；同时为弥补EI和ARFI的VTQ技术对甲状腺良恶性结节鉴别诊断的不足，需要结合常规超声检查结果进行综合分析，才能进一步提高诊断价值。
甲状腺结节是一类常见的甲状腺疾病，近10%的成人可经触诊发现甲状腺结节[1]，常规超声检查的检出率可高达67% [2]。声辐射力脉冲（acoustic radiation force impulse，ARFI）作为一种新的定量评估组织硬度的方法，已广泛应用于腹部和浅表器官疾病的诊断中，但对于甲状腺疾病的诊断价值的研究却不多[3-8]。因此，本研究拟探讨ARFI的声触诊组织定量（virtual touch tissue quantification，VTQ）技术对良恶性甲状腺结节的鉴别诊断价值。
1 资料与方法
1.1 研究对象
纳入标准：①病灶直径≥7 mm（取样框大小为6 mm×5 mm）；②实性结节或以实性为主的结节；③与病灶相同的深度有足够的甲状腺组织可供测量；④未经相关药物治疗或手术。共纳入笔者所在医院2012年9月至2013年9月期间收治的58例甲状腺疾病患者、共计63个甲状腺结节。所有患者均经常规超声检查发现甲状腺结节，并均行超声弹性成像（EI）及ARFI。58例患者中，男19例，女39例；年龄17～76岁、（54±9）岁；结节直径0.8～4.2 cm、（2.9±0.7）cm；病灶位于甲状腺左侧叶36个，右侧叶25个，峡部2个；53例单发，5例多发。
1.2 仪器与方法
3种检查方法均使用Siemens Acuson S2000超声仪器完成。该仪器配有EI成像软件、ARFI成像软件和9L4探头，探头频率为5.0～14.0 MHz，中心频率为7.5 MHz。检查前嘱患者仰卧，充分暴露其颈部。①先行常规超声检查，记录病灶大小、内部回声情况、边界、形态、有无微钙化、内部血供、纵/横径比等。②启动EI模式，将探头轻置于甲状腺表面，显示结节的最大切面，并保持探头相对固定，尽量使结节位于取样框的中心部位，调整取样框至结节大小的2倍。当显示屏上代表EI外界压力及压放频率的定量指标（QF）≥60时，选取重复性好和相对稳定的弹性图像以评价EI分级。③切换至ARFI的VTQ模式，保持探头位于相同部位，方向及深度均不变，尽量将取样框放在病灶的实性部位，嘱患者暂停呼吸，至图像稳定后，按下“Update”键，测得剪切波速度（SWV）值。同一病灶测量5次（操作条件不变），取平均值。测量时尽量避开钙化或液化坏死区。当所测组织硬度过硬或过软、超出仪器的测量范围（0～9 m/s）时，显示屏则会出现“x.xx m/s”字样。此时结合二维超声检查判断结节的性质，若为实性，将SWV当作9 m/s处理；若为液性，将SWV当作0处理[9]。
1.3 EI分级标准
EI分级按照Siemens Acuson S2000超声仪特有的5色（紫、蓝、绿、黄及红）5级分法，其中绿色为平均硬度，红色和黄色代表硬度大于平均硬度，紫色和蓝色代表硬度小于平均硬度。硬度分级从低到高依次分为：Ⅰ级，结节内为紫、绿、黄及红杂乱色；Ⅱ级，结节内完全为紫绿色；Ⅲ级，结节内紫绿色区域＞50%；Ⅳ级，结节内黄红色区域＞50%；Ⅴ级，结节内完全为黄红色。以EI分级＜Ⅳ级为甲状腺良性结节的诊断标准，≥Ⅳ级为恶性结节的诊断标准[10-12]。
1.4 统计学方法
数据采用SPSS 13.0统计软件进行分析。良恶性结节的SWV值比较采用单因素方差分析，良恶性结节的恶性表现数量和EI分级比较采用秩和检验。同时构建受试者工作特征曲线（receiver operating characteristic curve，ROC），以约登指数（约登指数=灵敏度＋特异度-1）最大的临界点作为最佳诊断界点，再根据曲线下面积（AZ）比较3种技术的诊断价值。检验水准α=0.05。
2 结果
2.1 术后病理学检查结果
58例患者的63个结节均经术后病理学检查证实，其中恶性18个，良性45个。18个恶性结节中，包括乳头状癌17个，髓样癌1个。45个良性结节中，包括结节性甲状腺肿24个，甲状腺腺瘤19个，亚急性甲状腺炎结节2个。
2.2 甲状腺结节的常规超声表现
18个恶性结节中有15个结节的恶性表现数量≥3项（图 1A），3个结节＜3项；45个良性结节中有23个结节的恶性表现数量≥3项，22个结节的数量＜3项（图 1B）。恶性结节的恶性表现数量较良性结节多（Z=4.138，P=0.001），见表 1。
图1
示良恶性甲状腺结节的常规超声图像。1A：甲状腺乳头状癌；1B：甲状腺滤泡性腺瘤图 2 示良恶性甲状腺结节的超声EI图像。2A：甲状腺乳头状癌；2B：甲状腺滤泡性腺瘤图 3 示良恶性甲状腺结节的VTQ图像。3A：甲状腺乳头状癌，SWV值为5.75 m/s；3B：甲状腺滤泡性腺瘤，SWV值为1.34 m/s
表1
63个甲状腺结节的常规超声表现结果
Table1.
Results of conventional ultrasound for 63 thyroid nodules
2.3 甲状腺结节的EI分级
18个恶性结节中，16个结节的EI分级≥Ⅳ级
（图 2A），2个结节的EI分级＜Ⅳ级。45个良性结节中，12个结节的EI分级≥Ⅳ级，33个结节的EI分级＜Ⅳ级（图 2B）。恶性结节的EI分级较良性结节高（Z=4.743，P=0.001），见表 2。
表2
63个甲状腺结节的EI分级结果（个）
Table2.
Results of EI grades for 63 thyroid nodules(case)
2.4 甲状腺结节的SWV值
45个良性结节的SWV值为1.87～2.59 m/s、（2.28±0.36）m/s，18个恶性结节的SWV值为4.17～5.75 m/s、（5.04±0.82）m/s。恶性结节的SWV值高于良性结节，差异有统计学意义（t=13.690，P=0.001）。18个恶性结节中，16个结节的SWV值≥3.39 m/s（图 3A），2个结节的SWV值＜3.39 m/s。45个良性结节中，4个结节的SWV值≥3.39 m/s，41个结节的SWV值＜3.39 m/s（图 3B）。
2.5 ROC曲线分析
常规超声诊断、EI及VTQ技术诊断甲状腺结节良恶性质的ROC曲线见图 4。常规超声和EI的AZ分别为0.837（95% CI：0.712～0.962，P=0.001）和0.863（95% CI：0.751～0.974，P=0.001），具有中等诊断价值，VTQ的AZ为0.900（95% CI：0.810～0.990，P=0.001），具有较高的诊断价值。三者AZ值比较差异无统计学意义（P＞0.05）。依据约登指数，确定常规超声恶性表现≥3项为常规超声检查的最佳诊断界点，此时其灵敏度为83.3%，特异度为86.7%，准确率为85.7%；EI分级≥Ⅳ级为EI的最佳诊断界点，此时其灵敏度为94.1%，特异度为82.6%，准确率为87.3%；SWV≥3.39 m/s为VTQ技术的最佳诊断界点，此时其灵敏度为88.9%，特异度为91.1%，准确度率90.5%。
图4
示常规超声、EI及VTQ技术诊断良恶性甲状腺结节的ROC曲线
3 讨论
随着超声技术的不断发展，甲状腺结节的检出率明显提高，早发现、早诊断对结节临床治疗方法的选择具有重要意义。本研究分别探讨了常规超声检查、EI及ARFI的VTQ技术对甲状腺结节良恶性的鉴别诊断价值。
3.1 常规超声检查的诊断价值
本研究首先采用常规超声检查对63个甲状腺结节的5项常规超声表现进行分析，即低回声、边界不规则、微钙化、内部血流及纵/横径比是否大于 < 1 [13]，结果恶性结节的超声恶性表现数量较多（P=0.001）。同时构建常规超声检查的ROC曲线，结果显示，AZ值为0.837，提示具有中等诊断价值；当常规超声表现符合3项时，其灵敏度、特异度及准确率分别为83.3%、86.7%及85.7%。影响常规超声检查判断甲状腺结节性质的原因如下：①二维超声对病灶的物理性质较为敏感，但甲状腺结节的病理学类型多样，存在异病同像和同病异像的现象；②常规超声仍以结节的血流情况作为良恶性鉴别的重要指标，但50%以上的甲状腺恶性结节不能测得血流信号[14]。
3.2 EI的诊断价值
以EI分级Ⅳ级作为诊断恶性结节的标准，则良恶性结节EI分级的差异有统计学意义，恶性结节的EI分级较高（P=0.001）。同时构建EI的ROC曲线，结果显示，其AZ值为0.863，具有中等诊断价值，最佳诊断界点为Ⅳ级，这与其他学者[15-16]的研究结论一致；最佳临界点对应的灵敏度、特异度及准确率分别为94.1%、82.6%及87.3%。EI检查通过利用组织硬度的差异进行硬度分级。在外力作用下，较软部分组织较较硬部分更易发生形变，而组织的硬度与病灶的病理学结构密切相关，故其通过了解组织硬度判断所检测组织的良恶性[11, 17]，可弥补常规超声检查的不足。
3.3 VTQ技术的诊断价值
ARFI与传统EI的原理不同，它将聚焦声脉冲短时间作用于感兴趣的组织区，使其产生瞬时位移，同时探测组织位移变化情况，因位移大小反映了组织硬度[18]，故ARFI可对组织的硬度作出定量评估[19]。其优点是可从体表对深部组织施压，同时降低操作者主观因素的干扰。VTQ技术属于ARFI技术，它通过计算组织振动过程中的SWV值，能定量反映组织的弹性特征。SWV值越高，组织越硬，弹性越低。本组资料结果显示，恶性甲状腺结节的SWV值高于良性（P=0.001），即恶性结节的硬度显著大于良性，这与文献[20-23]报道的结果一致。究其原因与良恶性结节的病理学结构有关：甲状腺乳头状癌的癌细胞排列呈乳头状，并形成复杂的分支结构，且癌细胞周围有砂粒体及淋巴细胞浸润，故硬度较高；而滤泡性腺瘤和结节性甲状腺肿均含有滤泡及胶质，故二者的质地较软。同时本研究构建了SWV值的ROC曲线，结果显示，AZ值为0.900，最佳诊断界点为3.39 m/s，相应灵敏度、特异度及准确率分别为88.9%、91.1%及90.5%，提示其对甲状腺结节具有较高的鉴别诊断价值[24]。以上结果显示，VTQ技术可以较准确地检测组织的硬度，为鉴别甲状腺结节的性质提供了信息。
EI技术和ARFI的VTQ技术对良恶性甲状腺结节的鉴别诊断存在一定的局限性，分析原因如下：①良性结节可发生钙化及纤维化，而恶性结节可发生出血、液化等；②测量过程中患者屏气配合不佳、存在一些未知因素影响测量结果（如结节大小、深度及纵横切面）等。故在实际操作过程中，EI技术和ARFI技术需结合常规超声检查以综合判断肿块的良恶性。
综上所述，在甲状腺结节良恶性的鉴别方面，EI和ARFI的VTQ技术均是对常规超声检查的有力补充，能够较客观地反映病灶的硬度，为鉴别诊断提供一定的帮助；同时为弥补EI和ARFI的VTQ技术对甲状腺良恶性结节鉴别诊断的不足，需要结合常规超声检查结果进行综合分析，才能进一步提高诊断价值。
