陳李斯特,趙玉珍,陽 練,杜晶晶
(中日友好醫(yī)院 超聲診斷科,北京 100029)
聲脈沖輻射力彈性成像 (acoustic radiation force impulse imaging,ARFI)是新近開展的超聲彈性成像技術,該技術能夠對組織彈性分布特征進行定性、 定量分析評價,它包括聲觸診組織成像 (virtual touch tissue imaging,VTI)和聲觸診組織量化 (virtual touch tissue quantification VTQ)。 VTQ 技術可對正常甲狀腺和甲狀腺彌漫性病變中的橋本氏甲狀腺炎、毒性彌漫性甲狀腺腫、亞急性甲狀腺炎進行定量診斷,對評估甲狀腺彌漫性病變進程具有一定臨床意義,本文就聲觸診組織量化技術(VTQ)在診斷甲狀腺彌漫性病變中的應用予以綜述。
ARFI 技術利用短時程(<1s)、聚焦聲脈沖作用于組織ROI (感興趣區(qū)域) ,使其產(chǎn)生瞬時、 微米級位移 (1~10μm),同時發(fā)射聲脈沖序列探測組織位移,位移大小取決于組織彈性。VTQ 技術是通過線陣或凸陣超聲探頭向感興趣區(qū)域發(fā)射低頻振動或脈沖,感興趣區(qū)域組織發(fā)生微小形變從而產(chǎn)生橫向運動的剪切波,利用探頭對這種橫向剪切波的傳播速度進行檢測,測得橫向剪切波速度(shear wave velocity,SWV)(單位m/s),通過SWV 值反映組織硬度:值越大代表組織的硬度越大,反之代表組織的硬度越小。 該技術彌補了以往彈性成像只能定性或半定量的不足,以其簡便、客觀、無創(chuàng)的優(yōu)勢被廣泛應用于臨床,從近年臨床文獻報道中可以得出其應用領域主要涉及慢性肝纖維化、慢性腎病、乳腺腫物、甲狀腺腫物等,在甲狀腺彌漫性病變方面的應用則相對較少。
目前國內(nèi)外對于正常甲狀腺腺體組織的SWV 值沒有統(tǒng)一標準,Ioan Sporea 等[1]學者在評估了136 例無甲狀腺病變的患者的甲狀腺腺體SWV 值后得出正常甲狀腺組織左葉SWV 為 (1.98 ± 0.37)m/s,正常甲狀腺右葉SWV 為(2.01±0.48)m/s,平均SWV 值約為 (2.0±0.40)m/s,這與Vlad 等[2]人的研究結果大致相同(無病理性改變的甲狀腺組織SWV 值為2.07±0.44m/s)。 國內(nèi)學者張悅娜等[3,4]在分別研究22 例、50 例甲狀腺正常者后得出正常甲狀腺SWV為(1.87±0.05)m/s、(1.89±0.38)m/s。 李貝喬等[5]檢測了107名正常成人雙側甲狀腺實質的VTQ 值,分析后得出正常成人甲狀腺左側葉與右側葉VTQ 值差異無統(tǒng)計學意義(P>0.05)、 正常成人甲狀腺VTQ 值在男女性別之間差異有統(tǒng)計學意義(P<0.05)、正常成人甲狀腺VTQ 值在不同年齡組間差異無統(tǒng)計學意義 (P>0.05),因此認為利用VTQ技術可用于可定量分析正常成人甲狀腺組織的彈性。
甲狀腺彌漫性病變通常造成甲狀腺功能的異常,臨床常見的主要有慢性自身免疫性甲狀腺炎即橋本氏甲狀腺炎 (hashimoto's thyroiditis,HT)、 毒 性 彌 漫 性 甲 狀 腺 腫(Graves disease,GD)、亞急性甲狀腺炎( subacute granulomatous thyroiditis,SAT)等。 常規(guī)二維超聲檢查為甲狀腺彌漫性病變提供了豐富的診斷信息,但因其不同類型的病變在超聲表現(xiàn)具有較高相似性,二維圖像上存在一定的交叉重疊,為甲狀腺彌漫性病變的超聲進一步鑒別診斷提高了難度,而其診斷的金標準為有創(chuàng)穿刺活檢,操作費時且風險較高。 聲觸診組織量化技術作為一種新的成像技術,能夠通過腺體硬度測量的差異為甲狀腺彌漫性病變的鑒別診斷提供新方法,同時評估因腺體硬度差異而反映的甲狀腺纖維化進程,為慢性甲狀腺彌漫性病變患者的療效評估及隨訪觀察提供重要指標。
正常甲狀腺由均勻的濾泡構成,濾泡被覆單層立方上皮,濾泡間有豐富的毛細血管網(wǎng),當發(fā)生病變時腺體內(nèi)的濾泡會被不同程度地破壞,組織內(nèi)有不同程度的炎性細胞浸潤及纖維組織增生,所以不同的病變甲狀腺硬度不同,此為彈性檢查的理論依據(jù)。上述學者均在研究中設立了對照組與病例組之間進行比較,得出對照組與甲狀腺彌漫性病變病例組之間SWV 差異具有統(tǒng)計學意義 (P<0.05),其中Ioan Sporea 等[1]學者繪制ROC 曲線圖得出診斷甲狀腺彌漫性病變的最佳值為2.36m/s。 劇紅娟等[6]分別用線陣探頭與凸陣探頭測量對照組、病例組甲狀腺SWV 值,病例組均高于對照組等得出以SWV=2.1m/s 為臨界點,受試者工作特征曲線下面積為0.81,診斷甲狀腺彌漫性疾病的靈敏度、 特異度、 陽性預測值、 陰性預測值、 準確率分別為72.6%、81.3%、86.5%、64.2%、75.9%。 因此認為聲觸診組織量化技術可對甲狀腺彌漫性病變及正常甲狀腺組織進行區(qū)分。
1.2.1 VTQ 應用于GD
GD 是由于甲狀腺腺體本身產(chǎn)生甲狀腺激素過多而引起的甲狀腺毒癥,是內(nèi)分泌疾病中的多發(fā)病和常見病,占甲狀腺功能亢進(簡稱甲亢)患者的80%~85%[7],其病理改變?yōu)榧谞钕俨煌潭葟浡阅[大,濾泡上皮細胞增生,呈高柱狀或立方狀,濾泡腔內(nèi)的膠質減少或消失,濾泡間可見不同程度的淋巴細胞浸潤及纖維化。這些病理改變均可導致甲狀腺組織硬度增加,彈性減低,SWV 值增高。 Vlad等[2]和Ioan Sporea 等[1]分別測量了29 例、48 例GD 患者,得出的SWV 值分別為(2.82±0.47)m/s、(2.67±0.53)m/s,均高于健康對照組;劉媛媛等[8]報道,GD 甲狀腺組織的SWV平均值為(2.2±0.5)m/s,正常甲狀腺組織的SWV 平均值為(1.8±0.5)m/s,二者差異具有統(tǒng)計學意義(P<0.05);劇紅娟等[6]研究后得出,GD 甲狀腺組織的SWV 平均值為(2.04±0.37)m/s,大于正常甲狀腺組織的SWV 平均值(1.79±0.36)m/s;曹艷梅等[9]通過對GD 患者甲狀腺不同部位的測量得出GD 患者各部位SWV 值與對照組SWV 值均差異具有統(tǒng)計學意義(P<0.05),而不同部位甲狀腺組織的剪切波速度兩兩之間比較均無統(tǒng)計學意義 (P 均>0.05),同時繪制ROC 曲線圖得出SWV 值為2.075m/s 為截點時,其診斷GD 的靈敏度為73.8%,特異度為90.0%,正確率為81.7%,陽性預測值為88.6%,陰性預測值為76.6%,ROC 曲線下的面積為0.855,診斷準確度為中等;但羅洪霞等[10]發(fā)現(xiàn)GD 患者甲狀腺不同部位SWV 均低于正常對照組相應部位,與目前主流研究結果不符,這可能與病情進展程度和樣本組成等因素有關,其結論有待進一步驗證。綜上認為,VTQ 技術可用于鑒別正常甲狀腺與GD,但對于標準SWV值尚無統(tǒng)一意見。
1.2.2 VTQ 應用于HT
橋本氏甲狀腺炎(HT)又被稱為慢性淋巴細胞性甲狀腺炎,是一種將自身甲狀腺作為抗原的慢性炎癥性自身免疫疾病,甲狀腺可對過氧化物酶(TPOAb)、抗甲狀腺球蛋白(TGAb) 等抗體結合形成免疫復合物,根據(jù)機體產(chǎn)生的細胞毒反應、免疫介導等作用影響甲狀腺濾泡上皮細胞而形成免疫性炎癥[10]。 1912 年橋本策(Hashimoto)在德國醫(yī)學雜志(Arch.Klin.Chir)上首次報道了4 例女性甲狀腺病理改變呈彌漫淋巴細胞浸潤,濾泡上皮細胞嗜酸性變的患者[11]。 其病理改變主要為腺體內(nèi)漿細胞和淋巴細胞大量彌漫性浸潤,導致正常濾泡破壞、萎縮,濾泡結構破壞,間質纖維組織增生,隨著纖維化程度進展,硬度逐漸增加,因此SWV 值增高[12]。1975 年Fisher 提出的5 項指標診斷方案[13]中雖未明確指出應用超聲進行輔助診斷,但超聲檢查以其無創(chuàng)、簡便等優(yōu)勢現(xiàn)已廣泛應用于HT 的早期篩查。 近年來本病的發(fā)生率明顯增加,構成非碘缺乏地區(qū)的兒童和青少年甲狀腺腫大的常見原因之一,本病在兒童中發(fā)病和成人也是女多于男,約9:1,患病者中大多有甲狀腺腫,半數(shù)甲狀腺功能正常,約1/4 有甲亢,甲減僅占1/7[14],由于本病起病隱匿,發(fā)展緩慢,病程較長,常無特殊感覺[15],合并結節(jié)時往往易誤診、誤治,導致延誤病情或醫(yī)療資源浪費。在以往常用觸診評價HT 患者甲狀腺硬度時,沒有可量化的特征性指標反映及評估其甲狀腺功能狀態(tài),雖然穿刺活檢為評估腺體纖維化的金標準,但其為有創(chuàng)性檢查,潛在風險較大且費用較高[16],因此應用VTQ 技術進行HT 診斷稱為近年來研究者們的關注重點。劉媛媛等[8]報道,HT 患者甲狀腺組織的SWV 平均值為(2.4±0.8)m/s,劇紅娟等[6]報道,HT 患者甲狀腺組織的SWV 平均值為(2.59±0.21)m/s,二者均大于健康對照組;胡智安等[17]報道HT 患者甲狀腺左、右葉SWV 值分別為(3.87±0.42)、(3.85±0.45)m/s,雙側SWV 值差異無統(tǒng)計學意義(P<0.05),同樣也認為HT 組患者SWV 值高于健康對照組(SWV=1.54±0.42m/s);王紅梅等[18]將病例組100 例HT 患者與對照組50 例健康患者的甲狀腺組織檢測的SWV 值進行統(tǒng)計學分析,結果顯示病例組的SWV 均值為(3.15±0.37)m/s,對照組的SWV 均值為(2.30±0.03)m/s,對比差異有統(tǒng)計學意義(P<0.05)。 張毅等[19]研究得出,用SWV=2.40m/s 作為節(jié)點值診斷HT 的敏感性為96.7%,特異性為86.6%,陽性預測值為83.3%,陰性預測值為97.5%。張鳳娟等[20]通過繪制ROC 曲線并分析閾值得出當SWV=2.53 時,診斷HT 的靈敏度和特異度分別為87%、100%。 綜上認為,VTQ 技術能夠對正常甲狀腺與HT 進行鑒別,但其最佳診斷值有待進一步討論。
在SWV 值與HT 患者甲狀腺功能相關性研究方面,部分學者[18,20]對HT 患者按照甲狀腺功能差異進行了細化分組,得出甲功正常組(2.99±0.47m/s)與臨床甲減組(3.28±0.33m/s)SWV 均值差異有統(tǒng)計學意義(P<0.05)、甲功正常組(2.99±0.47m/s)與亞臨床甲減組(3.17±0.09m/s)SWV 差異無統(tǒng)計學意義(P>0.05)、亞臨床甲減組(3.17±0.09m/s)與臨床甲減組(3.28±0.33m/s)之間的SWV 均值差異性無統(tǒng)計學意義 (均P>0.05),故認為HT 患者甲狀腺功能與SWV 值甲狀腺硬度具有一定相關性;另一組數(shù)據(jù)得出HT甲亢型、HT 甲減型、HT 甲功正常型的平均剪切波速度分別為(3.22 土0.27)m/s、(3.27±0.66)m/s、(3.19 土0.74)m/s,3 組SWV 差異不具有統(tǒng)計學意義;曹艷梅[9]、Sporea[2]等 發(fā)現(xiàn)TSH 與甲狀腺組織的SWV 無直線相關性 (r=0.254,P=0.120);張悅娜等[3]在對20 例甲功正常、42 例甲減、18 例甲亢的橋本患者進行研究后得出三者SWV 比較差異無統(tǒng)計學意義;林蘅蘅等[21]研究得出HT 患者中甲功正常組與甲亢、甲減組VTQ 值比有統(tǒng)計學意義(P<0.01),甲亢與甲減組比有統(tǒng)計學意義(P<0.05),并得出HT 各組甲狀腺實質SWV 最佳診斷臨界值分別為1.89 (甲功正常組)、2.32(甲亢組)、2.45(甲減組)m/s,即SWV 排序為甲減組>甲亢組>甲功正常組,認為隨著HT 病情的進展,甲狀腺SWV值出現(xiàn)逐步升高趨勢,這與肖蓉等[10]的觀點大致一致:SWV 與血清TSH 呈正相關(r=0.585,P<0.05),這主要是由于甲亢患者血清TSH 減少后會刺激其甲狀腺組織,從而使濾泡上皮細胞水解甲狀腺球蛋白 (一種膠質蛋白),其TSH 越低,膠質水解越多,甲狀腺組織的硬度就越小,SWV隨之減?。焕詈S⒌萚22]報道,SWV 對照組<甲亢組<甲功正常組<甲減組,SWV 與血清中TGAb、TPOAb 含量之間無相關性。寧松[23]研究后得出,不同甲狀腺功能HT 患者甲狀腺剪切波速度差異無統(tǒng)計學意義,不同病程(患病年限)患者的甲狀腺剪切波速度差異有統(tǒng)計學意義。就目前現(xiàn)有研究看來,學者們對甲功與SWV 值相關性問題所持觀點不一,這可能與樣本組成、 治療情況、TSH 與病理進程相關性等因素有關,因此有待更進一步、更加嚴謹?shù)拇髷?shù)據(jù)研究來驗證。HT 患者的分組細致化將是今后的深入研究方向,甲狀腺SWV 值與TSH 水平的相關性研究也可以為HT 及除HT 之外的其它引起甲狀腺功能異常的疾病提供療效參考。
1.2.3 VTQ 應用于SAT
SAT 由De Quervain 于1940 年首先描述,又稱De Quer Vain 甲狀腺炎、巨細胞性甲狀腺炎、肉芽腫性甲狀腺炎,是一種可自行恢復的甲狀腺非細菌感染性疾病,多認為是病毒( 包括流感病毒、柯薩奇病毒、腮腺炎病毒等) 感染后引起的變態(tài)反應,臨床發(fā)病率約為4.9/10 萬[28]。 近年來有學者認為本病與病毒感染后引起的自身免疫功能紊亂有關。 其典型的病理改變?yōu)椋合袤w內(nèi)組織細胞浸潤呈肉芽腫型及出現(xiàn)異物巨細胞,甚至有假結核結節(jié),伴有輕度至中度纖維化,其特點是病變分布不均勻,病變與結核結節(jié)相似,故有肉芽腫性甲狀腺炎、巨細胞性甲狀腺炎和結核性甲狀腺炎之稱。 常規(guī)超聲對該病可做出初步診斷,但對于不典型者易誤診為惡性病變,VTQ 技術為本病提供了新的診斷方法:林子梅等[4]對34 例SAT 患者進行研究,其中24 例顯示SWV 為 “X.XX m/s”,余10 例SWV:(2.90±0.76)m/s 較對照組差異具有統(tǒng)計學意義(P<0.05),在排除人為操作失誤的情況下出現(xiàn)SWV 值測不出 (X,XX m/s)一般認為有2 種可能:一是ROI 為液性,二是ROI 硬度超過設備預設的上限值9.1m/s[25];有研究[17,8]分別得出亞急性甲狀腺炎SWV 值為 (2.32±0.24)m/s、(4.9±2.8)m/s (2.8~9.0m/s),差異較對照組均有統(tǒng)計學意義(P<0.05);胡智安等[17]測得SAT 患者SWV 均值為(2.34±0/24)m/s,大于健康對照組均值(1.54±0.24)m/s;田文娟等[26]將34 例SAT 患者共45 個病灶按病程進展分為急性期、中期及恢復期,得出剪切波速度在急性期、 中期及恢復期為 (5.15±1.06)m/s、(2.81±0.26)m/s 及 (1.89±0.15)m/s,差異均有統(tǒng)計學意義(均P<0.05),認為病灶組織硬度急性期最高,中期和恢復期硬度逐漸減低,在該研究進行過程中亦多次遇到SWV值為“X.XX m/s”的情況,更換探頭頻率為5.0MHz 重復檢查,結果部分SWV 值儀器顯示>4.0m/s 的具體數(shù)值,部分SWV 值仍顯示為“X.XX m/s”,由此推斷SAT 的病灶組織急性期硬度顯著增高。 綜上認為,VTQ 技術可以對SAT 與正常甲狀腺進行鑒別,并對SAT 病程的分期做出定量輔助診斷,但由于SAT 患者病情進展程度差異而導致其SWV值差較大導致無法得出最佳診斷值,恢復期SAT 與正常甲狀腺組織SWV 值基本一致,因此對于SAT 患者的甲狀腺SWV 值仍需開展進一步、標準化研究。
不同類型的甲狀腺彌漫性病變可對甲狀腺腺體組織造成不同程度的破壞因而使其硬度發(fā)生改變,在甲狀腺彌漫性病變后期往往造成以組織過度增生和腫大、濾泡間纖維性改變?yōu)樘攸c的腺體纖維化,最終可導致結構破壞和功能減退。 不同的甲狀腺纖維化程度帶來的SWV 值差異是否具有臨床意義,國內(nèi)外學者研究結果不一:劉媛媛[8]、林子梅等[4]報道SAT 組SWV 值>GD 組與HT 組,差異有統(tǒng)計學意義(P<0.05),而GD 組與HT 組之間差異無統(tǒng)計學意義(P>0.05);這與國外學者[1,2]研究結果相一致;而胡智安等[17]則得出甲狀腺SWV 值HT 組>SAT 組,差異具有統(tǒng)計學意義 (P<0.01)、GD 組與HT 組差異無統(tǒng)計學意義 (P>0.05),究其原因可能與樣本組成及疾病病程、分期相關;與之相反,張毅[19,6]等將GD 組患者和HT 組患者SWV 值進行對比研究后得出結果顯示HT>GD,兩者差異有統(tǒng)計學意義(P<0.05)。 綜上認為,VTQ 對于SAT 與HT、SAT 與GD 的診斷具有一定鑒別意義,但考慮SAT 的分期診斷除超聲外無臨床其他標準,不同分期對SAT 患者SWV 數(shù)值影響較大,無法對SAT 患者進行準確評估,需要待臨床診斷方面進一步標準化后再進行深入研究,而GD 與HT 的SWV 值差異是否具有明確鑒別意義,也需繼續(xù)進行大樣本分析研究。
聲觸診組織成像和定量技術 (virtual touch tissue imaging quantification,VTIQ) 是第三代ARFI 技術——聲觸診組織量化成像技術,它能夠將彈性定量信息與相對彈性變化融合在一幅二維圖像內(nèi),即將傳統(tǒng)ARFI 技術的VTQ 和VTI 融合在一起,因此能直觀反映病灶內(nèi)部不同區(qū)域的彈性特征,彌補了既往因組織內(nèi)部彈性差異而造成測量誤差的問題,VTIQ 具有更廣的適用性,其橫向剪切波速度(SWV)范圍更精確,測量范圍為0.5~10m/s,克服了傳統(tǒng)ARFI 技術測量范圍有限進而出現(xiàn)較多無效測量值的缺陷,其存在的多種顯示模式,提供的信息更豐富,同樣適用于囊性病變及質地較硬的病變,VTIQ 作為超聲彈性成像的一項新技術,對于診斷HT(彌漫型,含彌漫回聲減低型和彌漫回聲網(wǎng)絡型)及評估甲狀腺組織功能變化具有一定的實用價值。 目前國內(nèi)外關于VTIQ 技術對甲狀腺疾病的研究多集中在良惡性結節(jié)的鑒別,認為將VTQ 技術與VTIQ 技術結合可提高對甲狀腺惡性病變的診斷效能,但目前鮮有VTIQ 技術對于甲狀腺彌漫性病變的研究,深入探討其鑒別診斷的研究更尚未出現(xiàn),VTQ 技術與VTIQ 技術結合是否能提高甲狀腺彌漫性病變的診斷效能,此部分的空缺仍有待填補。
甲狀腺彌漫性病變在中醫(yī)方面無直接對應病名,根據(jù)目前現(xiàn)有資料可將其等同于“癭氣、癭病·虛勞、癭癰”,“癭氣”相當于甲狀腺功能亢進,癭病·虛勞相當于甲減,癭癰相當于急性、亞急性甲狀腺炎,中醫(yī)將甲狀腺相關疾病統(tǒng)稱為“癭病”,故三者皆屬“癭病”范疇。 現(xiàn)有的研究已將VTQ 技術應用到脂肪肝及彌漫性肝疾病的中醫(yī)證型相關性探討上并取得了一定研究成果,可見VTQ 技術作為中醫(yī)觸診的現(xiàn)代延伸手法,在SWV 值與中醫(yī)證型相關性方面的研究潛力有待發(fā)掘。目前國內(nèi)外對于甲狀腺彌漫性病變與中醫(yī)辨證證型的相關性研究仍處于空白階段,這部分內(nèi)容需要我們進一步展開研究。
VTQ 對甲狀腺彌漫性病變的病程估計、療效評估和隨訪管理具有一定意義,較之二維超聲能夠提供更多的臨床數(shù)據(jù)。 VTQ 技術在具有可定性定量、簡便無創(chuàng)等優(yōu)勢的同時也有一定的局限:取樣框大小的固定(5mmx6mm),使得其對微小結節(jié)的定性診斷準確性降低,而其測量上限值的存在則明顯影響了診斷效能及數(shù)據(jù)的最終統(tǒng)計結果;檢查者在操作過程中因患者呼吸、動脈搏動等因素造成的影響使得檢查時需多次反復測量以減小誤差。在臨床過程中我們?nèi)孕鑼⑵胀ǔ暸cVTQ 技術相結合,將影像學與臨床及檢驗、病理等資料相結合,全面分析,綜合評估,提高診斷及治療效率。