张 艳，罗渝昆，杨 明，张 颖，李俊来，唐 杰

中国人民解放军总医院超声科，北京 100853

不同病变之间的弹性存在差异，早期癌变在出现解剖结构的异常前，硬度就发生变化，因此，组织硬度的评估对于病变的早期发现具有重要的意义。超声弹性成像能够很好地评价组织硬度，包括图像直观显示及定量分析，可达到触诊的效果。目前有多种模式的弹性成像可供选择，其中，助力式弹性成像(elasticity imaging，EI)及声触诊组织成像和定量(Virtual TouchTMtissue imaging and quantification，VTIQ)是两种常用的方法，但两种方法的优劣尚存在争议，其结果的准确性与结节特征的关系也有待研究。本研究以拟行甲状腺结节手术的62例患者为研究对象，比较了EI和VTIQ弹性成像的效果，评估了两者在甲状腺良恶性结节诊断中的应用价值及影响其诊断效果的因素。

对象和方法

对象2016年8月至2018年1月在中国人民解放军总医院就诊拟行甲状腺结节切除术的患者62例，其中，男13例，女49例，平均年龄(42.6±12.2)岁(21～70岁)，平均病灶大小(1.16±0.83)cm(0.4～4.3 cm)，所有病理结果均由手术切除获得。排除标准：(1)病理结果不确定者；(2)甲状腺结节内含明显大钙化，导致弹性成像质量差者；(3)结节合并甲状腺弥漫性病变者；(4)曾行微创消融者。本研究经中国人民解放军总医院伦理委员会批准，所有患者在弹性成像检查前均签署知情同意书。

方法采用Simens S2000 彩色多普勒超声诊断仪，探头型号L9- 4，频率4～9 MHz，具备助力式弹性成像EI及声脉冲辐射力成像技术(acoustic radiation force impulse，ARFI)(包括VTIQ)功能。检查由1名从事常规超声检查10年以上、并经过甲状腺弹性成像检查技术培训(>60 d)的医师进行操作。该医师在检查及诊断时不知道患者的其他辅助检查结果，病理诊断医生不知患者的病情。

检查时患者取平卧位，将肩部稍抬高，尽量充分暴露颈前区。首先对患者甲状腺进行常规扫查，记录甲状腺大小、形态、实质回声、结节的数目、具体位置、形态大小、轮廓边界，内部回声、钙化、血流分布。根据文献[1]报道，以结节距离甲状腺腺体边缘距离≥2 mm为远离边缘，以<2 mm为靠近边缘。甲状腺的边缘包括内侧(即气管旁)，外侧(颈动脉旁)、前被膜、后被膜。内部回声分为实性及囊实混合回声。形状分为规则(圆形或椭圆形)或不规则形。边界分为清楚及不清楚。钙化分为大钙化(直径1.0 mm以上、伴有声影)、微小钙化(1 mm以下、点状、无声影)及无钙化。彩色多普勒血流成像(color doppler flow imaging，CDFI)模式下进行血流分型(Ⅰ型：无血流型；Ⅱ型：结节周边见较丰富血流、内部无或少许血流；Ⅲ型：结节内见丰富血流、周边少或无血流)。

确定目标结节后，选择病灶最大切面作为观察切面，超声探头轻置于甲状腺上，不施加压力，弹性取样框包括整个病灶，成像过程中根据显示器压力指数变化情况调整施压大小，图像下方显示的质控指数越高，图像质量越好，55以上视为质量可靠。图像中红、绿、蓝色分别表示质软、质中、质硬。将感兴趣区(region of interest，ROI)置于病灶内不同位置测量应变率(strain ratio，SR)(如出现质硬区域，则选取质硬区测量)，随后将相同大小的ROI置于病灶旁相同深度的正常腺体组织测量SR，之后获得病灶/正常组织的SR比值，即应变指数(strain index，SI)，测量3次，取平均SI值。随后选取病灶最大切面、图像最清晰时选择进入VTIQ模式，以质量模式判断成像质量，质量图显示为均匀分布的绿色，视为成像质量好，在质量最高区域选定有效的剪切波速度(shear wave velocity，SWV)测量范围，嘱患者屏住呼吸，切换至VTIQ模式，将ROI置于病灶内硬度相对较高区域，分别进行测量(3组以上)，计算平均SWV值。

根据以往报道，EI模式下应变图弹性评分为4分：1分：结节整体呈绿色(即质软)；2分：结节内主要为绿色，夹杂少许蓝色；3分：结节内主要为蓝色，夹杂少许绿色；4分：结节完全为蓝色(即质硬)[2-3]。

以手术病理结果为金标准，将弹性成像结果与病理结果比较，分为诊断正确组和错误组，分析结节特征与弹性成像诊断结果的关系。

统计学处理采用SPSS 18.0统计软件，符合正态分布的计量资料以均数±标准差表示，EI-SI法及VTIQ诊断甲状腺结节性质的价值采用受试者工作特性曲线(receiver operating characteristic curve，ROC)的曲线下面积(area under curve，AUC)评价，并获得SI、SWV最佳诊断界值；结节大小与EI评分结果准确性的关系采用ROC曲线评价，并获得界值。采用Logistic回归方法分析甲状腺结节特征对EI及VTIQ结果准确性的影响，因变量分别为EI评分、EI-SI及VTIQ的诊断结果，诊断正确赋值为“0”，诊断错误赋值为“1”；自变量分别为结节大小、位置、回声、钙化、边界、形态、血流分型，0=“不靠边”，1=“靠边缘”，0=“实性”，1=“囊实性”，0=“无钙化”，1=“含钙化”，0=“边界清楚”，1=“边界不清”，0=“形态规则”，1=“形态不规则”，0=“CDFI血流Ⅰ、Ⅱ型”，1=“CDFI血流Ⅲ型”。以P<0.05为差异有统计学意义。

结 果

病理结果62例结节中，22例为良性，包括2例慢性炎症，1例腺瘤，19例结节性甲状腺肿；40例恶性均为甲状腺乳头状癌。

两种弹性成像技术鉴别诊断甲状腺良恶性结节的比较将应变图评分≥3分视为质硬，则EI评分法中43例(69.35%，43/62)诊断正确，19例诊断错误，鉴别诊断甲状腺良恶性结节的灵敏度为90.00%，特异度为31.82%，准确度为69.32%。EI-SI及VTIQ模式评估甲状腺良恶性结节的ROC曲线结果显示，EI-SI评价法及VTIQ诊断甲状腺结节的AUC分别为77.8%(95%CI：0.64～0.91)(P=0.000)和74.3%(95%CI：0.62～0.87)(P=0.002)(图1)。当SI以2.67为界值时，50例(80.65%，50/62)诊断正确，12例诊断错误，鉴别诊断结节良恶性的灵敏度为87.5%，特异度为68.2%。VTIQ模式下，SWV以3.0为界值时，45例(72.58%，45/62)诊断正确，17例诊断错误，鉴别诊断结节良恶性的灵敏度为77.5%，特异度为63.6%。

甲状腺结节特点对EI及VTIQ成像结果的影响将结节大小、位置、边界、形态、钙化、CDFI分型纳入Logistic回归分析，结果显示：结节的位置(P=0.02)、大小(P=0.04)影响EI评分的准确性。EI评分诊断正确组结节大小为(0.902±0.42)cm，诊断错误组结节大小为(1.75±1.17)cm，差异有统计学意义(P=0.009)；ROC AUC为0.71(95%CI：0.55～0.87)，当以结节最大径0.95 cm为界时，EI诊断的敏感性和特异性分别为63.2%和62.8%。诊断错误组结节靠近边缘者16例，不靠近边缘者3例。EI-SI及VTIQ的诊断准确性与结节特征无关(P<0.05)(表1)。

讨 论

甲状腺癌的发病率居高不下，引起人们的重视，大量超声特征不典型的病灶涌现，给常规超声诊断带来挑战，弹性成像是一种重要的超声辅助诊断方法，应用于多器官诊断中，但在甲状腺疾病诊断中，其价值尚有争议[4- 6]，临床实践中发现对于同一病灶，不同激励方式的弹性成像方法经常存在不一致结果。本研究对比研究了EI及VTIQ的诊断价值，并分析得出EI评分结果与结节的部分特征有关。

生物组织受压后压力分布不均匀，组织的弹性变化呈非线性，因此，在弹性检查过程中，特别是当过度施压时，常出现伪像。为保证良好的可重复性，本研究中采用的EI弹性成像组织激励依靠心血管生理搏动产生，探头仅轻置于颈部，不人为施压，此法避免了操作者压力控制不平稳的问题。以往在乳腺方面的研究表明，结节的大小、深度及腺体的厚度均影响EI成像质量[7]。在甲状腺结节方面，Kim等[8]曾探讨结节大小、深度及距离颈动脉的位置与EI准确性的关系，结果显示只有结节的位置(与颈动脉的距离)与EI成像结果的准确性相关，其他因素都无关。实际上，结节靠近颈动脉也意味着靠近甲状腺腺体的外侧缘，靠近甲状腺的其他边缘亦影响EI的准确性，例如，结节靠近峡部、气管、甲状腺前被膜及后被膜，由于毗邻颈前肌群和/或气管，周围没有足够的甲状腺组织，所以结节受周围相对较硬结构的限制而容易形变。本研究显示，与其他特征(回声、边界、形态、血流、钙化)相比，结节与腺体边缘的距离对EI评分结果的影响最显著，靠近边缘的结节更容易诊断错误。

EI-SI：弹性成像-应变指数；VTIQ：声触诊组织成像和定量

EI-SI：elasticity imaging-strain index；VTIQ：virtual TouchTMtissue imaging and quantification

图1EI-SI及VTIQ诊断甲状腺结节性质的ROC曲线

Fig1ROC curves of EI-SI and VTIQ for the diagnosis of thyroid nodules

表1 多因素分析甲状腺结节超声特征与EI及VTIQ诊断准确性的关系Table 1 Multivariate analysis of ultrasound characteristics of thyroid nodules and the accuracy of EI and VTIQ

EI：弹性成像；SI：应变指数；VTIQ：声触诊组织成像和定量

EI-SI：elasticity imaging；SI：strain index；VTIQ：virtual TouchTMtissue imaging and quantification

EI评分的准确性还与结节的大小有关，对于0.95 cm以下的结节，诊断的敏感性和特异性相对较高，而对0.95 cm以上的结节容易评估错误，究其原因，甲状腺结节内部异质性特征明显，随着体积的增大，内部常常出现液化、坏死，对于此类结节，传统EI诊断明显不足，因其以取样框内病灶整体的弹性为基准进行评估，结节内实性成分容易误判为质硬，而出现假阳性结果。本研究中囊实混合性结节共7例，其中2例EI评分诊断正确(结节均小于0.95 cm，并且远离腺体边缘)，5例诊断错误(结节均大于0.95 cm)。故尽管EI对于囊实混合性结节诊断困难，大小仍是重要因素，对于小于0.95 cm的含液性结节，EI评分尚能正确评估。半定量SI法能够弥补EI评分的主观判断缺陷，本组7例囊实混合性结节的SI测值均小于2.67。此外，因剪切波在液体中不传播，VTIQ对于囊实性成分评估相对客观。尽管Logistic结果显示，VTIQ准确性与结节大小无关，但在17例诊断不一致的病例中，13例(76.47%)结节最大径均≤1 cm，提示其对于小结节的准确度相对较低，因此，实际诊断中，针对不同类型的结节，VTIQ与EI可相互补充。

众所周知，钙化为质地坚硬物质，Szczepanek-Parulska等[9]研究认为，钙化的存在可使结节的硬度增加，因此，含钙化结节不适合弹性成像检查评估。实际上，结节内的钙化有多种类型，对弹性成像的影响取决于钙化的大小及分布范围，本研究中排除了伴声影的斑片状(粗)钙化结节，因其影响弹性检查效果，特别是在VTIQ模式下，常出现弹性图缺失，测量无效，对于少量斑点状或点状钙化，本组结果显示其对EI及VTIQ的准确性并无明显影响。另外，对于富血供结节，EI容易评估为质硬，可能与血管平滑肌含量及张力高有关，而VTIQ则与EI结果不一致，表现为质软。本研究中有2例甲状腺小结节(最大径<1 cm)血流异常丰富，呈现“血球”样，病理结果相异(腺瘤、乳头状癌)，但EI均质硬，VTIQ均质软，故对于此类结节的弹性成像价值有限。

综上，甲状腺结节的部分特征可影响EI评分的诊断结果，例如：EI评分对于小于0.95 cm且不靠腺体边缘的结节诊断准确率高，反之，则诊断能力降低。明确其准入标准，可避免干扰因素影响，从而更好地发挥弹性成像的诊断价值。

本研究尚存在一定的局限性：(1)样本量较小，因选择对象为有手术病理结果患者，故良性病例较少，仍需扩大样本量增加研究参数全面分析；(2)慢性炎症或纤维化的腺体组织背景对结节的弹性结果有无影响，今后将进一步探讨。