超声弹性成像在甲状腺结节诊断中的应用综述

超声弹性成像在甲状腺结节诊断中的应用综述

【摘要】甲状腺结节是临床常见病,据统计，在无临床症状的人群中约4％～7％可探及至少一个甲状腺结节，超声检查发现结节约17％～27％，而在尸检中发现甲状腺结节者约50％。甲状腺结节大部分为良性，但也有5％左右为恶性。因此,早期发现并判断甲状腺结节的良恶性非常重要。目前超声检查已经成为甲状腺结节的首选检查方法。随着超声造影、弹性超声成像、实时三维超声、超声活检等对甲状腺诊断的不断应用和发展，其中弹性超声成像对甲状腺结节的诊断具有较高的敏感性。以下对弹性超声成像在甲状腺结节中的应用作--综述。

关键词：超声弹性成像 甲状腺结节 诊断

超声弹性成像是近年发展起来的一项超声新技术，最早较多地应用于乳腺肿块的良、恶性判断，现今亦用于前列腺肿块的良、恶性判断以及对肝纤维化程度的评价，其价值得到了肯定，但超声弹性成像对甲状腺结节的研究不多,Lyshcik等和俞清等运用该技术对甲状腺疾病进行了初步研究。本研究对甲状腺结节进行实时超声弹性成像研究,旨在探讨其在鉴别诊断甲状腺良、恶性结节中的应用价值。

1、超声弹性的发展和成像原理

1.1超声弹性成像的概念最早由Ophir等于1991年提出,通过不断实践,逐渐发展起来的一项新技术,它主要是在对组织施加外力时,应用超声测量组织扭曲的程度从而评估其硬度的一种方法;其弥补了X线、超声、MRI、CT等传统医学成像不能直接提供组织弹性的不足,具有无创、简便等优点,被广泛应用于临床,成为目前医学弹性成像的一个研究热点。

1.2超声成像的基本原理是对组织施加一个内部(包括自身的)或外部的动态或者静态/准静态的激励。在弹性力学,生物力学等物理规律作用下,组织将产生一个响应,例如位移、应变、速度等的分布产生一定改变。利用超声成像方法,结合数字信号处理或数字图像处理技术,可以估计出组织内部相应情况,从而间接或直接反映组织内部的弹性模量等力学属性的差异。实时组织弹性成像将激励前后回声信号移动幅度的变化转化为实时彩色图像,弹性系数小的组织受激励后位移变化幅度大,显示为红色;弹性系数大的组织受激励后位移变化幅度小,显示为蓝色;弹性系数中等的组织显示为绿色,以色彩对不同组织的弹性编码,借其反映组织硬度。有实验研究表明弹性成像能有效分辨不同硬度的物体,反映物体与周围组织相比较的硬度相对值。

2、超声弹性成像可大致分为血管内超声弹性成像及组织超声弹性成像两大类。 2.1血管内超声弹性成像

血管内弹性成像是利用气囊、血压变化或者外部挤压来激励血管，估计血管的运动即位移(一般为纵向)，得到血管的应变分布，从而表现血管的弹性。血管内超声弹性成像技术是一种对血管壁和动脉硬化斑局部力学特性进行的成像技术。万明习以血管超声成像为基础的血管壁弹性显微成像试验，在世界上首次获得了实际血管真正意义上的横断面弹性显微图像，将血管力学实验研究推进到了二维或三维亚毫米微结构层次。血管壁弹性成像可用于评估粥样斑块的组成成

分、评价粥样斑块的易损性、估计血栓的硬度和形成时间，甚至观察介入治疗和药物治疗的效果，具有重要的临床价值。 2.2组织超声弹性成像

又称静态/准静态的超声弹性成像,狭义的超声弹性成像仅指这种成像方法。采用静态/准静态的组织激励,沿探头纵向压缩组织,根据各种组织弹性系数不同,施加激励后组织产生应变也不同,对组织受压前后反射的回波信号进行分析,估测组织硬度。

3、常规超声在结节性甲状腺疾病中的诊断

常规超声诊断边界清晰，形态规则，内部回声均匀的结节，以及以囊性为主的大结节、内部有或无伴彗星尾征的点状强回声的小囊性结节，诊断为良性结节;实性低回声结节，内伴有不规则强回声或散在点状强回声、形态不规则边界不清、周围淋巴结转移之一的特征，则诊断为恶性结节。

结节性甲状腺肿常表现为多结节样改变,当其与甲状腺癌同时存在时,恶性结节往往易被掩盖或忽略而导致漏诊。甲状腺良恶性结节的鉴别诊断以二维超声为基础,结合彩色多普勒血流显像及其病理基础能提高其诊断的准确性。当甲状腺内多发结节时不仅考虑为良性或恶性,而且要考虑良恶性并存的可能性。如果超声检查怀疑甲状腺癌时应定期随访,必要时可行超声造影、超声弹性成像、三维超声、超声引导下活检等进一步诊断。

4、超声弹性成像在结节性甲状腺疾病中的诊断

超声弹性成像能反映被测组织的弹性(即硬度)方面的信息,而组织的硬度与其内部病理结构密切相关。一般来说,某些疾病如癌症可导致病变组织硬度的改变,甲状腺恶性结节要比良性结节内的组织硬度高,组织弹性的重建就能为这些疾病的诊断提供重要的信息。 4.1弹性成像的分级和诊断标准

根据结节在弹性图中所显示的颜色差异进行评分，0分:结节表现表现为红蓝绿三色相间; 1分:结节与周围组织均呈单一绿色; 2分:结节以绿色为主，且分布较均匀; 3分:结节呈杂乱的蓝绿相间的马赛克状，或结节以蓝色为主; 4分:结节超过90%显示为蓝色。其中，以0－2级为判断甲状腺良性结节的诊断标准，以3－4 级为判断甲状腺恶性结节的诊断标准。

联合超声诊断标准对于二维超声图不具备典型恶性结节特征，但怀疑恶性结节者，在常规超声诊断的基础上，应用弹性成像技术，当弹性成像分级0-2级者诊断为甲状腺良性结节，3-4级者诊断甲状腺恶性结节。 4.2实时超声弹性成像的局限

超声弹性成像存在一定局限性,操作过程中受到操作者主观因素的影响,包括施加力度的大小、振动频率等,而位于深部的肿瘤所受的压力要低于位于浅表者,影响检测结果。超声不但在鉴别肿瘤良恶性中,早期发现恶性肿瘤及介入治疗监测上将会得到更广泛的应用,而且三维超声弹性成像,甚至可望借用超声显微镜技术实现细胞水平的弹性成像,进行生物组织的复杂力学特性研究与成像,利用超声弹性成像进行人体仿生材料的研制等等,应用前景非常广泛。 4.3实时超声弹性成像的优势

随着高分辨力超声设备的出现和图像质量的改善,可以检出甲状腺内<1cm的结节。但常规超声无法获取甲状腺结节硬度的信息,而结节的硬度是临床医生经手指触诊所需获取的信息,并以此作为评判结节良、恶性的条件之一。超声弹性成像可将组织硬度显示出来,弥补了常规超声的这一不足。弹性成像的原理基

于人体组织受压时,软的部分比硬的部分更容易变形。不同深度的位移量由组织变形前后超声反射信号作测定,通过计算出的相应的位移以彩色编码表示,以绿色表示平均硬度,红色表示：较平均硬度更软,而蓝色表示：较平均硬度更硬。Konofagou的研究显示,由于恶性病变可浸润周围组织内并结合紧密,因此恶性结节边界常不规则,活动度较差,相对形变也会减小。上述表现与甲状腺恶性结节的超声弹性图相符,表现为结节以蓝色为主或全部由蓝色所覆盖,范围甚至可超出结节的范围,弹性分级较高。

5、超声弹性成像结果存在可能影响因素

本研究中用纵、横切面的超声弹性成像鉴别甲状腺良、恶性结节,虽然敏感性均为100% ,但特异性分别为73.3%和76.7%,准确性分别为72.3%和75.9%。弹性成像对于鉴别良、恶性结节的敏感性较高,可以避免常规超声中存在漏诊的不足,但特异性相对偏低,导致误诊率增高,从而也相应降低了其诊断的准确性。导致上述不足的原因可能与下列因素有关:⑴本研究对象中的大部分良性结节较大,这影响到ROI选择和弹性图的分级。罗葆明等对乳腺肿块的研究显示,ROI面积≥肿块面积2～3倍以上时弹性成像所反映的肿块的软硬程度较准确。Giuseppett等的研究显示,超声弹性成像对检测乳腺内<2cm病变的敏感性和特异性为 86%及100%。富丽娜等的研究结果表明乳腺内<2cm病变的敏感性和特异性为88.2%和86.3% ,< 3cm的病灶为86.9%和76.2%。可见病灶的大小直接影响到诊断的特异性和准确性。⑵甲状腺深部的结节比同性质的位于甲状腺浅部的结节在超声弹性图上表现的硬一些,因为位于深部的结节所受的压力要低于位于浅表者,故相应产生的形变也较小,反映出的结节的硬度较高,弹性分级也相应增高。⑶本研究所使用的彩色多普勒超声诊断仪,操作过程在很大程度上受到操作者主观因素的影响,包括施加力度的大小、振动的频率等。罗葆明等对乳腺良、恶性病变鉴别诊断的准确性以压力与压放频率为2～3时最高。在控制压力指数的同时需实时动态观察超声弹性图以较准确地进行弹性分级。上述原因也可能是一部分良性结节弹性分级偏高的原因之一。⑷在少数结节中,横切面的弹性分级要比纵切面的弹性分级略高。可能因为在纵切面时,探头与甲状腺的纵轴平行,线阵探头可与颈部皮肤贴合,被检组织所受的形变压力相对均匀,故所反映的超声弹性图也相对真实和准确;而在横切面,由于颈部存在自然弧形,线阵探头无法与颈部保持贴合,位于探头中央的组织比位于探头两端的组织所受压力大,其产生的形变也相应较大,弹性分级也会相应降低。当结节位于甲状腺下极时,对弹性纵切面成像的操作产生了一定的难度,所得弹性图不一定真实反映结节的软硬程度,而横切面获取弹性图结果也许更能真实反映结节的软硬程度。 6、小结

综上所述,超声弹性成像对甲状腺良、恶性结节有较高的鉴别诊断价值,是一种较有前途的超声检查技术。良性结节以结节性甲状腺肿多见,大体标本良性结节较软,一般比甲状腺实质稍韧或与甲状腺实质相当,多因长期的增生、复旧使甲状腺肿组织中滤泡肿大,滤泡腔内充满胶质,形成增生结节。在超声弹性图上表现为以绿色为主,弹性分级较低。良性结节内可出现钙化,以团状钙化多见,尤其在嗜酸细胞性滤泡腺瘤,其滤泡腔内的类胶质可钙化。超声弹性图中,除了钙化成分表现为较硬的蓝色外,其余部位多表现为以绿色为主,故弹性分级也相应较低。良性结节内还可见斑片状及弧形钙化,钙化灶在良性结节内所占比例的多少对弹性分级的影响不一。占比例较小的钙化对超声弹性分级几乎没有影响,但较大的钙化增加了结节内蓝色区域的面积,此类结节的弹性分级偏高。在超声弹性成像中

受到多种因素的影响，这样给良恶性结节的鉴别诊断带来了更大的困难。所以在良恶性甲状腺的鉴别诊断时，还应该结合常规的二维超声成像、彩色多普勒显像、超声引导穿刺来帮助鉴别诊断。

参考文献

1 Ophir J, Cespedes I, Ponnekantic H, et al .Elastography: a quantitative method for imaging the elasticity of biological tissues［J］.Ultrasonic Imaging,1991， 13: 111

2 富丽娜,王怡,王涌.超声弹性成像与常规超声联合应用在乳腺病灶良恶性鉴别上的价值.中国医学计算机成像杂志, 2007, 13(2):124

3 俞清,徐智章,王文平,等.甲状腺占位性病变的实时超声弹性成像表现.中国医学影像技术, 2007, 23(11): 1612

4 俞清,徐智章,毛枫,等.实时超声弹性成像在甲状腺占位性病变中的初步应用.上海医学影像, 2007, 16(3): 189

5 俞清，王文平，季正标，等.实时超声弹性成像评估物体硬度的实验研究.中华超声影像学杂志，2007，16(11)：997-999

6 罗建文,白净1超声弹性成像的研究进展[J]1中国医疗器械信息, 2005, 11 (5): 23-311 7 Rago T, Vitti P. Role of thyroid ultrasound in the diagnostic evaluation of thyroid nodules.Best Pract Res Clin Endocrinol Metab，2008，22 (6):913-928

8 杨琳，马芳，刘媛媛，等.超声弹性成像对乳腺实质性肿瘤定性诊断价值[[J].同济大学学报:医学版，2008,29(5):135-137

9 任新平,詹维伟,周萍,等.实时超声弹性成像及灰阶超声检查在甲状腺占位性病变诊断的对比研究.中国超声医学杂志,2009,25(2):128-132

10 吕珂,姜玉新,张缙熙,等.甲状腺结节的超声诊断研究.中华超声影像学杂志,2003,12(5):285-288