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剪切波弹性成像联合TI-RADS鉴别诊断甲状腺结节良恶性的价值分析

2020-09-01 359 上传者：管理员

摘要：目的:评价甲状腺影像报告与数据系统(thyroid imaging reporting and data system,TI-RADS)联合剪切波弹性成像(shear wave elastography,SWE)对甲状腺结节良恶性鉴别诊断的价值。方法:术前对209例患者的209个甲状腺结节行TI-RADS风险评估和SWE参数测定,以手术病理诊断结果为金标准,评估以TI-RADS特征和SWE参数进行诊断的有效性,确定预测恶性结节SWE平均值的最佳界值,比较单独TI-RADS以及TI-RADS联合SWE的诊断效能。结果:209个甲状腺结节中,良性55个(占26.32%),恶性154个(占73.68%)。恶性结节的SWE参数明显高于良性结节(P<0.01),低回声或极低回声(P<0.001)和SWE平均值(≥15.65 kPa,P<0.01)是甲状腺恶性结节相关的预测指标。相比于单独TI-RADS诊断,TI-RADS联合SWE评价甲状腺良恶性结节的受试者工作特征曲线下面积明显增大(P<0.001);联合诊断的敏感度为96.75 %,特异度为63.64%,准确度为88.04%,阳性预测值为88.17%,阴性预测值为87.50%。结论:SWE平均值是甲状腺恶性结节的独立预测因子,而且TI-RADS联合SWE能明显提高甲状腺良恶性结节的鉴别诊断效能。

关键词：
TI-RADS分类
剪切波弹性成像
甲状腺结节
诊断
超声检查
鉴别
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超声检查已广泛应用于甲状腺结节检查[1]。2011年韩国学者KWAK等[2]根据甲状腺结节的5个可疑恶性超声特征,建立了甲状腺影像报告和数据系统(thyroid imaging reporting and data system,TI-RADS),但利用每个超声特征单独预测恶性结节的敏感性相对较低(26.5%～59.1%)[3],且良恶性结节在超声图像上存在交叉性,TI-RADS分类尚不完善。细针抽吸细胞学检查被认为是术前鉴别甲状腺良恶性结节的金标准,但其无法诊断和诊断不确定发生率较高[4]。实时剪切波弹性成像(shear wave elastography,SWE)是一种新的无创超声技术,可以反映病变的生物学特性,用于甲状腺结节良恶性的鉴别诊断[5]。本研究旨在确定联合应用TI-RADS和SWE是否有助于甲状腺结节良恶性的鉴别诊断。

1、资料与方法

1.1研究对象

福建省肿瘤医院2017年10月—2019年10月收治209例甲状腺结节患者,男性53例,女性156例,年龄为21～77岁,平均年龄(45.11±12.63)岁。患者纳入标准:(1)年龄>18周岁;(2)术前同时接受超声和SWE检查;(3)未行治疗的TI-RADS≥3类结节;(3)手术病理证实的结节。排除标准:(1)完全囊性或囊性部分>50%的结节;(2)完全钙化结节;(3)平均直径<5 mm或>40 mm的结节。本研究经医院伦理委员会审核通过(编号为SQ2016-008-01),所有患者均知情同意。每位患者只纳入1个甲状腺结节作为研究对象,多结节时选择其中最可疑恶性或最大结节,因此本研究共分析209个甲状腺结节。

1.2仪器

应用法国SuperSonic Imagine公司的实时剪切波弹性成像超声诊断仪,探头频率为4～15 MHz,弹性定量值单位为kPa。

1.3TI-RADS和SWE检查方法

由两位在甲状腺诊断方面具有5年以上经验的医师分析超声和SWE图像。嘱患者仰卧,充分暴露颈部,多切面观察甲状腺结节及颈部淋巴结情况。依据Kwak版TI-RADS词典[3],仔细评估并记录以下超声特征:组成(实性、混合性),回声(低回声或极低回声、高回声或等回声、混合回声),边界(边缘不规则或微小分叶、规则),纵横比(>1和<1),钙化(微钙化、粗钙化或无钙化)等。对每个结节进行TI-RADS分类。

SWE弹性图像标尺均设定为100 kPa,将探头轻放于颈部甲状腺体表位置,分别取结节纵切及横切最大切面,取样框覆盖肿物,嘱患者平静呼吸后屏住呼吸,待图像稳定3 s后冻结测值,并保存图像至硬盘中,测定SWE最大值(Emax)、平均值(Emean)、标准差(Esd)及病灶组织与正常甲状腺组织的对比值(Eratio)。每个结节在常规超声检查后,纵向切面上进行3次SWE检查,取三次数值的平均值为最终测量值。

1.4甲状腺结节良恶性评价方法

以病理结果为金标准,Emax、Emean、Esd、Eratio及超声TI-RADS分类为检验变量,构建受试者工作特征(receiver operating characteristic,ROC)曲线,确定约登指数最大时的诊断临界值。

常规超声诊断标准:TI-RADS≥4a类为阳性,<4a类为阴性。SWE诊断标准:Emean≥临界值为阳性,<临界值为阴性。TI-RADS联合SWE诊断标准:TI-RADS≥4b类、TI-RADS为4a类且Emean≥临界值为阳性;TI-RADS≤3类、TI-RADS为4a类且Emean<临界值为阴性。

1.5统计学方法

应用SPSS 19.0、GraphPad Prism 6.0及MedCalc 12.2.0.0软件进行统计分析。通过卡方检验、秩和检验比较良恶性结节的常规超声和SWE特征差异;确定约登指数最大时,预测恶性结节Emean的最佳界值;应用Logistic回归模型进行单因素、多因素分析,评估诊断为恶性结节的风险比值比(odds ratio,OR)及其95%可信区间(confidence interval,CI),以及筛选恶性结节的独立影响因素;构建ROC曲线,计算曲线下面积(area under curve,AUC)比较诊断效能。以P<0.05认为差异有统计学意义。

2、结果

2.1甲状腺结节的病理组织学诊断结果

209例甲状腺结节患者中,良性与恶性患者的平均年龄、性别和结节位置均无明显差异(P值均>0.05);结节平均直径为(13.52±8.21)mm,良恶性结节间大小比较的差异具有统计学意义(P<0.001)。

209个甲状腺结节中,良性结节55个(占26.30%),其中包括51个结节性甲状腺肿、3个结节性桥本氏甲状腺炎和1个肉芽肿性甲状腺炎;恶性结节154个(占73.68%),其中包括149个乳头状癌、1个滤泡癌和4个髓样癌。

2.2TI-RADS与SWE检查结果

常规超声和SWE特征如表1所示,所有变量在良恶性结节之间比较差异均有统计学意义(P<0.01)。Logistic多因素分析显示,低回声或极低回声是与甲状腺恶性结节相关的预测指标,其OR值为5.376(P<0.001,表2)。表3显示了基于TI-RADS分类的恶性结节概率,各分类之间恶性结节所占百分比的差异具有统计学意义(P<0.001)。以TI-RADS≥4a作为鉴别甲状腺结节良恶性的界值,AUC为0.699,敏感度较高(98.05%),但特异度较低(41.82%)。

甲状腺恶性结节的Emax、Emean、Esd参数明显高于良性结节(P值均<0.01,表1,图1～2),Eratio值的差异无统计学意义(P=0.42)。Logistic回归分析结果显示,SWE参数中Emean预测恶性结节的OR值最高(1.128,P<0.004),是鉴别甲状腺结节良恶性的最有效参数;以Emean≥15.65 kPa作为鉴别良恶性结节的界值,AUC为0.697,敏感度和特异度分别为83.12%和56.36%,特异度较TI-RADS有所提高。

2.3TI-RADS联合SWE诊断甲状腺结节的效能

TI-RADS结合SWE评价甲状腺结节的良恶性时,AUC为0.802,均高于单独TI-RADS和SWE诊断,差异有统计学意义(Z=3.603,P<0.001和Z=2.649,P=0.008)(图3);TI-RADS结合SWE诊断时,在保证较高的敏感度(96.75%)和准确度(88.04%)的同时,阳性预测值和特异度也有较大提高(分别为88.17%和63.64%),阴性预测值为87.50%(表4)。

表1甲状腺良恶性结节超声基本特征和SWE参数比较

表3TI-RADS分类示甲状腺结节恶性概率与病理诊断结果对照

图1一例40岁男性患者的甲状腺超声检查图像

图2一例56岁女性患者的甲状腺超声检查图像

图3比较单独TI-RADS、SWE及TI-RADS结合SWE评价甲状腺结节良恶性时最佳界值的AUCs

表4TI-RADS、SWE及两者联合在甲状腺良恶性结节诊断中的效能

3、讨论

常规超声是甲状腺结节诊断的基础,它可以反映结节的结构特征。本研究分析显示,甲状腺结节不同单一声像特征在良恶性结节之间均有明显差异(P≤0.01),其中低回声或极低回声是甲状腺恶性结节相关的预测指标。然而没有单一的超声特征可以准确预测甲状腺恶性结节[6]。本研究将Kwak TI-RADS应用于临床,TI-RADS 3、4a、4b、4c及5类结节恶性率随分类增高呈上升趋势,显示对甲状腺结节具有较好的风险评估和分类管理效能,但恶性率均高于Kwak版TI-RADS推荐的恶性率;这一结果与刘如玉等[7]的研究结果相仿,可能与本研究样本中恶性比率高(占73.68%,154/209)以及检查者对部分良恶性结节超声特征判断存在主观性有关。以TI-RADS≥4a作为鉴别良恶性结节的最佳界值时,其敏感性较高,但特异性较低。因此,在实际临床应用中,TI-RADS分类系统存在不足,可能出现较高的误诊率[8]。

SWE操作简单,重复性较好,能够提供组织硬度的定量信息,有助于提高甲状腺良恶性病灶的诊断率[9,10]。目前已有较多研究根据SWE界值来评估结节良恶性[11,12,11,11,18]。然而SWE的最佳界值尚没有统一,选取的最佳界值及诊断效能差异较大,这可能与研究者应用的方法不同有关。DUAN等[6]研究显示,以Emax53.2 kPa、Emean 34.5 kPa和Emin21.8 kPa作为界值,SWE鉴别甲状腺恶性结节优于常规超声;而在不同的SWE参数中,发现Emean的诊断准确率最高(79.6%)。LIU等[14]研究也显示,Emean≥38.3 kPa是所有SWE参数中鉴别良恶性结节最有用的预测指标。本研究中,恶性结节的Emax、Emean和Esd值明显高于良性结节(P≤0.01),其中Emean是最有效的独立预测指标(OR=1.128,P<0.004),这与前述研究结果一致。当Emean≥15.65 kPa作为界值时,诊断良恶性结节的敏感度、准确度、阳性预测值和曲线下面积均优于SWE其他参数,但与TI-RADS比较的差异无统计学意义(Z=0.0389,P=0.969)。本组用于区分良恶性结节的Emean界值明显低于PARK等[15]的85.2 kPa、SEBAG等[16]的65.0 kPa及BHATIA等[10]的34.5 kPa,分析原因可能与不同操作者对超声探头预压程度的差异较大,导致获取的杨氏模量值不同有关[17]。另外,SWE的结果也受到如颈动脉搏动、肿瘤大小、位置、粗大钙化、囊性改变以及淋巴细胞浸润和纤维化导致甲状腺结构改变等潜在混淆因素的影响[12],因此单独SWE诊断甲状腺结节有其局限性。

以往文献显示,TI-RADS联合SWE对改善甲状腺良恶性结节的诊断效能存在争议[11,11,11,18],不同研究得到了肯定或否定的结果,或者有研究者认为仅能在减少某些患者不必要的细针抽吸细胞学活检方面有价值[18]。本研究结果显示,两者联合评价甲状腺结节的良恶性时,AUC为0.802,较单独TI-RADS(0.699)和SWE(0.697)明显增大,差异有统计学意义(Z=3.603,P=0.0003;Z=2.649,P=0.008),在保证较高的敏感度和准确度的同时,特异度、阳性预测值和阴性预测值均有较大提高,可以降低单独TI-RADS和SWE的误诊率以及SWE的假阳性率。

本研究存在局限性:首先,研究是以手术为金标准,可能导致恶性结节相对较多的选择偏差;其次,病例数较少,且病理类型单一,这与甲状腺乳头状癌多见有关,今后还需要大样本的前瞻性研究。

综上所述,Kwak版TI-RADS分类系统是一种较实用的临床工具,而SWE能够提供甲状腺结节硬度的定量信息。本研究结果显示在TI-RAD基础上加入SWE,可以较准确分层甲状腺结节的风险,提高甲状腺良恶性结节的诊断效能。

参考文献：

[7]刘如玉,姜玉新,杨筱,等.甲状腺结节的影像报告与数据系统分级与201 5年美国甲状腺学会推荐超声恶性风险分层的比较研究[J].中华医学超声杂志(电子版),2017,14(4):263-268.

[17]崔智飞,张波涛,李蒙迪,等.超声探头压力对甲状腺实时剪切波弹性成像杨氏模量值的影响[J].放射学实践,2018,33(5):520-524.

唐丽娜,刘娜香,陈琬萍,王瑶琴,陈轶洁,黄伟钦,邓小红,谢文婷.TI-RADS联合剪切波弹性成像对甲状腺结节良恶性的鉴别诊断价值[J].肿瘤,2020,40(08):557-563.

基金:福建省科技厅引导性项目(编号:2017Y0021);福建省卫生计生面向农村和城市社区推广适宜技术项目(编号:2017008);国家临床重点专科建设项目资助[编号:(2013)544]