王亞軍 康 驊 趙 菁 海 濤 張小麗 蔡 偉

(首都醫(yī)科大學(xué)宣武醫(yī)院甲狀腺乳腺疾病診療中心，北京 100053)

甲狀腺癌是頭頸部最常見的惡性腫瘤,20多年來，發(fā)病率在全球范圍內(nèi)呈快速上升，已經(jīng)成為增長(zhǎng)速度最快的惡性腫瘤[1-2]。甲狀腺癌中95%以上是甲狀腺乳頭狀癌(papillary thyroid carcinoma, PTC)，我國(guó)甲狀腺乳頭狀癌也成為最常見的惡性腫瘤之一，居女性惡性腫瘤第5位，尤其小于1 cm的甲狀腺微小乳頭狀癌(papillary thyroid microcarcinoma, PTMC)增長(zhǎng)最快，占新增甲狀腺癌一半以上[3]。PTMC與PTC的生物學(xué)特性相似，如侵犯甲狀腺被膜和淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移，中央?yún)^(qū)淋巴結(jié)是其最易轉(zhuǎn)移的部位[4]。不同臨床表現(xiàn)和生物學(xué)特性的PTMC發(fā)生中央?yún)^(qū)淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移的風(fēng)險(xiǎn)存在很大差異[5]，因此對(duì)PTMC臨床表型的分析將有利于評(píng)估其發(fā)生中央?yún)^(qū)淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移的風(fēng)險(xiǎn)，也將對(duì)PTMC的臨床特征認(rèn)識(shí)更加全面，有利于腫瘤患者的個(gè)體化精準(zhǔn)治療。

聚類分析是一種重要的進(jìn)行臨床表型分型的多變量統(tǒng)計(jì)方法，主要包括系統(tǒng)聚類、K-均值聚類、兩步聚類法等幾種統(tǒng)計(jì)方法[6]。系統(tǒng)聚類是依據(jù)群體中個(gè)體間距離的遠(yuǎn)近逐步將所有數(shù)據(jù)聚為一類；K-均值法是研究者將數(shù)據(jù)預(yù)分為K組，根據(jù)某個(gè)距離函數(shù)反復(fù)計(jì)算最終把所有數(shù)據(jù)分入K個(gè)聚類中；兩步聚類法是通過構(gòu)建和修改聚類特征樹完成初步歸類，再根據(jù)一定的統(tǒng)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行聚類并最終確定類別的數(shù)量。其中兩步聚類法可同時(shí)處理連續(xù)變量和分類變量，還可自動(dòng)確定最終的聚類個(gè)數(shù)，具有自動(dòng)探索未知領(lǐng)域的能力，具有其他兩種聚類方法不可替代的優(yōu)點(diǎn)[7]。本研究通過對(duì)PTMC病例資料進(jìn)行回顧性分析，選擇兩步聚類法研究PTMC的臨床表型，進(jìn)一步推斷PTMC發(fā)生中央?yún)^(qū)淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移的相關(guān)影響因素，為臨床PTMC個(gè)性化手術(shù)治療提供理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 研究對(duì)象

本研究選擇2015年1月至2019年6月就診于首都醫(yī)科大學(xué)宣武醫(yī)院甲狀腺乳腺疾病診療中心的PTC患者 625 例，依據(jù)術(shù)前臨床資料和術(shù)后病理結(jié)果以及納入和排除標(biāo)準(zhǔn)，選擇明確診斷PTMC的 481 例患者作為研究對(duì)象。研究對(duì)象入選標(biāo)準(zhǔn)：①患者為初次手術(shù)；②年齡16～80歲；③術(shù)前臨床診斷為甲狀腺癌，術(shù)后病理證實(shí)為甲狀腺微小乳頭狀癌(最大直徑≤1 cm)，并行甲狀腺癌根治術(shù)(一側(cè)腺葉及峽部切除，或甲狀腺全切，并行區(qū)域性淋巴結(jié)清掃術(shù))。排除標(biāo)準(zhǔn)：①多發(fā)甲狀腺乳頭狀癌中有單個(gè)腫瘤直徑大于1 cm；②甲狀腺癌合并其他頭頸部惡性腫瘤；③既往頭頸部放射治療史患者。

1.2 手術(shù)方法

所有患者經(jīng)超聲檢查提示甲狀腺結(jié)節(jié)為甲狀腺影像報(bào)告和數(shù)據(jù)系統(tǒng)(thyroid imaging reporting and data system,TI-RADS)分級(jí)4級(jí)以上，行甲狀腺細(xì)針穿刺病理檢查，診斷為或可疑診斷甲狀腺乳頭狀癌。所有患者接受全身麻醉下手術(shù)，頸部低領(lǐng)橫切口或經(jīng)乳暈腔鏡下手術(shù)，充分暴露雙側(cè)甲狀腺后，被膜下多點(diǎn)注射納米碳懸浮液，每側(cè)腺葉上中下注射2～3個(gè)點(diǎn)，每個(gè)點(diǎn)0.1 mL，腺體表面充分按摩3～5 min后進(jìn)行手術(shù)。游離錐狀葉找黑染的喉前淋巴結(jié)，可能0～5枚，再暴露Ⅵ區(qū)氣管前和腫瘤側(cè)氣管旁淋巴結(jié)，尋找1～5枚黑染淋巴結(jié)，3個(gè)部位的淋巴結(jié)送術(shù)中冰凍病理檢查。少數(shù)情況喉前或氣管前、氣管旁未能取出淋巴結(jié)則相應(yīng)部位術(shù)中冰凍病理缺如。淋巴結(jié)病理檢查的同時(shí)，行腫瘤側(cè)甲狀腺腺葉及峽部切除，以及同側(cè)中央?yún)^(qū)淋巴結(jié)清掃術(shù)。上述操作完成的同時(shí)，病理科基本上可以回報(bào)冰凍病理淋巴結(jié)結(jié)果。若上述淋巴結(jié)術(shù)中冰凍結(jié)果為陽(yáng)性，且淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移數(shù)量較多(大于3個(gè))，則行對(duì)側(cè)腺體切除，反之，則保留對(duì)側(cè)腺體。中央?yún)^(qū)淋巴結(jié)清掃范圍，上至甲狀軟骨，下至胸腺后方水平面，內(nèi)側(cè)至氣管食管溝，后方至喉返神經(jīng)背面，外側(cè)至頸血管鞘前方，包括氣管旁、氣管前和喉前淋巴結(jié)等。如果術(shù)前超聲提示頸側(cè)部有可疑轉(zhuǎn)移淋巴結(jié)，則行細(xì)針穿病理檢查，如有轉(zhuǎn)移則行功能保留頸淋巴結(jié)清掃術(shù)。術(shù)前細(xì)針穿刺可疑的甲狀腺癌的患者，則術(shù)中納米碳被膜下注射后切除病變腺葉，送冰凍快速病理進(jìn)一步診斷后，確定是否送檢淋巴結(jié)快速病理和切除范圍。

1.3 隨訪

所有患者術(shù)后定期復(fù)查，左旋甲狀腺素片替代及抑制促甲狀腺激素(thyroid stimulating hormone,TSH)治療，術(shù)后1個(gè)月復(fù)查甲狀腺功能，調(diào)整藥量直至TSH達(dá)標(biāo)。淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移大于3個(gè)或腺體外侵犯的高危因素患者行術(shù)后131Ⅰ治療。術(shù)后每3～6個(gè)月行頸部超聲檢查及甲狀腺功能檢查。隨訪時(shí)間24～67個(gè)月。

1.4 統(tǒng)計(jì)學(xué)方法

兩步聚類計(jì)算方法：由SPSS 21.0 統(tǒng)計(jì)軟件進(jìn)行分析，將患者性別、年齡、腫瘤直徑、腫瘤是否多發(fā)、腫瘤被膜是否受累、頸部淋巴結(jié)是否轉(zhuǎn)移、是否合并其他甲狀腺良性疾病等7個(gè)影響因素作為聚類分析的變量。距離度量采用對(duì)數(shù)相似值。兩步聚類分析方法的實(shí)現(xiàn)主要包括以下幾個(gè)步驟：①對(duì)所有數(shù)據(jù)進(jìn)行初始?xì)w類，自定義最大類別數(shù)，通過利用層次方法的平衡迭代規(guī)約和聚類(balanced iterative reducing and clustering using hierarchies,BIRCH)算法構(gòu)建和修改聚類特征樹完成初步歸類。②解決處理非典型值(異常值)即噪聲處理。③對(duì)預(yù)聚類后經(jīng)過噪聲處理的結(jié)果進(jìn)行再聚類，軟件根據(jù)一定的統(tǒng)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行自動(dòng)聚類得到最佳聚類結(jié)果。

2 結(jié)果

2.1 一般資料

本研究從2015年1月至2019年6月入院的625例PTC患者中，依據(jù)納入標(biāo)準(zhǔn)和排除標(biāo)準(zhǔn)，經(jīng)石蠟切片病理證實(shí)和鏡下測(cè)量腫瘤大小，共診斷PTMC患者 481例，約占總PTC患者77.0%(481/625)。481例PTMC患者中，男性125 例、女性 356例，比例為1 ∶2.85,平均年齡(44.87±12.14)歲；合并甲狀腺腺瘤19 例(3.95%)、合并橋本甲狀腺炎114例(23.70%)、合并結(jié)節(jié)性甲狀腺炎110 例(22.87%)、合并甲狀腺腺瘤和結(jié)節(jié)性甲狀腺炎者9例(1.87%)、合并結(jié)節(jié)性甲狀腺炎和橋本甲狀腺炎 4例(0.83%)、合并甲狀腺腺瘤和橋本甲狀腺炎者 2例(0.42%)，無合并癥223例。PTMC 患者中 232例行患側(cè)腺葉加峽部切除以及患側(cè)中央?yún)^(qū)淋巴結(jié)清掃術(shù)、118例行甲狀腺全切除術(shù)及患側(cè)中央?yún)^(qū)淋巴結(jié)清掃術(shù)、94例行甲狀腺全切加雙側(cè)中央?yún)^(qū)淋巴結(jié)清掃術(shù)、37例行甲狀腺切除和中央?yún)^(qū)淋巴結(jié)及頸側(cè)區(qū)淋巴結(jié)清掃術(shù)。PTMC中伴中央?yún)^(qū)淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移者 207 例(43.0%)；其中中央?yún)^(qū)淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移189例、中央?yún)^(qū)及頸側(cè)區(qū)轉(zhuǎn)移18例。481例PTMC患者中37例行中央?yún)^(qū)及頸側(cè)區(qū)淋巴結(jié)清掃，頸側(cè)區(qū)淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移陽(yáng)性率約為3.74%。

2.2 兩步聚類分析法對(duì)PTMC臨床特征的分析

按照臨床數(shù)據(jù)資料的不同特征，將患者“性別”、“腫瘤是否多發(fā)”、“腫瘤被膜是否受累”、“頸部淋巴結(jié)是否轉(zhuǎn)移”、“是否合并其他甲狀腺良性疾病”等作為分類變量，將“年齡”、“腫瘤直徑”作為連續(xù)變量，輸入SPSS 21.0軟件的兩步聚類算法中，聚類質(zhì)量結(jié)果詳見圖1。輸入7個(gè)變量(5個(gè)分類變量、2個(gè)連續(xù)變量)，最終將數(shù)據(jù)聚成3類，聚類質(zhì)量良好。聚類1中包含 161 個(gè)樣本(33.89%，161/475)，聚類2中包含 202 個(gè)樣本(42.53%，202/475)，聚類3中包含 112 個(gè)樣本(23.58%，112/475)，離群者5個(gè)樣本，已排除的案例1例。

圖1 聚類質(zhì)量結(jié)果圖Fig.1 Clustering quality results

兩步聚類分析法將PTMC患者分為3類，其中類別1中所有患者均無腫瘤累及甲狀腺被膜，以單發(fā)腫瘤為主(75.74%)，腫瘤直徑均小于其他兩組患者，其淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移率最低為32.54%；類別2組患者腫瘤直徑較大，均有被膜受累，且均為單發(fā)腫瘤，其淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移率為38.61%；類別3組中患者均有甲狀腺被膜受累和多發(fā)腫瘤(均達(dá)到100%)，腫瘤直徑與類別2組差異不大，而與類別1組有顯著差異，其淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移率高達(dá)57.14%，明顯高于PTMC中央?yún)^(qū)淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移率43.0%，也高于類別1和類別2組。3組不同類別的患者中合并良性甲狀腺疾病的發(fā)病率有一定差異。3組不同聚類患者的臨床表型分析詳見表1和圖2。

圖2 聚類總體分布圖Fig.2 Clustering population distribution map

表1 兩步聚類分析所得3類患者臨床表型特征

圖3顯示的聚類分析的預(yù)測(cè)變量重要性的分析結(jié)果可以看出，對(duì)PTMC進(jìn)行臨床分型的各種因素中，被膜是否受累是最有預(yù)測(cè)作用的因素，預(yù)測(cè)作用為100%，其次為腫瘤是否多發(fā)，其預(yù)測(cè)作用達(dá)到71%，以上兩種因素的預(yù)測(cè)作用均大于50%，提示這兩種因素是決定PTMC臨床分型的重要因素。其他因素的預(yù)測(cè)作用則較弱，腫瘤直徑預(yù)測(cè)作用為14%、淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移3%、合并癥預(yù)測(cè)作用2%。類別3組患者中均存在被膜受累和多發(fā)腫瘤，其淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移率是57.14%，是3組中淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移陽(yáng)性率最高的，提示具有腫瘤累及被膜和多發(fā)腫瘤的患者中央?yún)^(qū)淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移陽(yáng)性率高。

2.3 驗(yàn)證中央?yún)^(qū)淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移的影響因素

兩步聚類分析是一種具有良好自我探索功能的統(tǒng)計(jì)方法，以上統(tǒng)計(jì)結(jié)果顯示：具有腫瘤侵犯被膜、多發(fā)腫瘤、腫瘤直徑較大等因素的 PTMC 發(fā)生中央?yún)^(qū)淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移的概率高，因此這些因素是影響淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移的危險(xiǎn)因素，但其統(tǒng)計(jì)分析結(jié)果是否與臨床實(shí)際相一致還需要進(jìn)一步驗(yàn)證。將聚類分析中選用的性別、年齡、腫瘤大小、腫瘤數(shù)量、被膜受累情況、合并甲狀腺良性疾病(橋本甲狀腺炎、結(jié)節(jié)性甲狀腺炎、甲狀腺腺瘤)等因素與淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移情況進(jìn)行單因素相關(guān)性分析，結(jié)果顯示：患者年齡、腫瘤大小、腫瘤數(shù)量、甲狀腺被膜受累等4個(gè)因素與中央?yún)^(qū)淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移相關(guān)(P<0.05)(表2)?；颊咝詣e、是否合并其他甲狀腺良性疾病都與淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移無顯著相關(guān)性。再將以上4個(gè)因素進(jìn)行多因素二元 Logistic回歸分析，結(jié)果詳見表3，該結(jié)果提示患者年齡與中央?yún)^(qū)淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移無相關(guān)性，腫瘤被膜是否受累、腫瘤數(shù)量、腫瘤最大直徑與淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移有相關(guān)性。以上結(jié)果驗(yàn)證了聚類分析結(jié)果提示的腫瘤累及被膜、腫瘤數(shù)量及腫瘤大小是影響PTMC中央?yún)^(qū)淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移的危險(xiǎn)因素。將以上結(jié)果結(jié)合分析，可見甲狀腺被膜是否受累、腫瘤大小、腫瘤數(shù)量等因素是PTMC中央?yún)^(qū)淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移的影響因素，其中甲狀腺被膜受累和多發(fā)腫瘤是更重要的預(yù)測(cè)因素。

表2 PTMC中央?yún)^(qū)淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移單因素分析

表3 PTMC中央?yún)^(qū)淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移多因素相關(guān)性分析

3 討論

PTMC雖然微小，但也具有侵襲性，有局部復(fù)發(fā)和遠(yuǎn)處轉(zhuǎn)移的風(fēng)險(xiǎn)，其中淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移是重要的影響預(yù)后的因素[8-11]。PTMC行單純腺葉切除即可，術(shù)前沒有淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移證據(jù)的不常規(guī)行中央?yún)^(qū)淋巴結(jié)清掃，而術(shù)前超聲對(duì)中央?yún)^(qū)淋巴結(jié)的漏診率可達(dá)50%以上。因此，PTMC淋巴結(jié)的準(zhǔn)確判斷對(duì)患者手術(shù)方式的選擇[12-13]和預(yù)后非常重要，術(shù)中快速冰凍病理淋巴結(jié)檢查可以提供很好的依據(jù)[14-15]。

性別和年齡與PTMC淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移有一定的相關(guān)性，Oh等[16]研究2 329例中央?yún)^(qū)淋巴結(jié)清掃的PTMC患者，提示年齡<40歲、男性是淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移的獨(dú)立危險(xiǎn)因素，王朝暉等[17]研究700例PTMC患者也有類似發(fā)現(xiàn)。本研究小于45歲、45歲以上淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移率分別是54.62%(124/227)、32.68%(83/254)，差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義；男性患者淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移率高于女性，分別為 50.40%(63/125)、40.45%(144/356)，統(tǒng)計(jì)學(xué)P值接近0.05。PTMC多發(fā)病灶增加淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移的風(fēng)險(xiǎn)，Zheng等[18]分析3 543例PTMC病例，3個(gè)以上病灶明顯增加中央?yún)^(qū)淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移概率，Kim等[19]分析5 656個(gè)病例，認(rèn)為雙側(cè)病灶是頸部中央?yún)^(qū)淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移的獨(dú)立危險(xiǎn)因素。本研究也提示多發(fā)病灶PTMC淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移率顯著高于單發(fā)病灶(53.64%vs38.18%)。PTMC病灶大小與淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移的關(guān)系較為明確，本研究大于5 mm的PTMC淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移率明顯高于5 mm以下者(48.92%vs30.77%)，與文獻(xiàn)[20]報(bào)道一致。有關(guān)PTMC病灶大小與淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移關(guān)系的分界值仍有爭(zhēng)議，有5、6、8.5 mm不等[21-22]。PTMC被膜侵犯增加淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移的風(fēng)險(xiǎn)，本研究與多數(shù)研究[20,23]一樣，認(rèn)為是獨(dú)立危險(xiǎn)因素。

本研究采用兩步聚類分析的方法對(duì) PTMC 患者進(jìn)行臨床亞型分類，從而推論中央?yún)^(qū)淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移的相關(guān)因素。這一統(tǒng)計(jì)方法采用的變量既可以是連續(xù)變量，也可以是分類變量，具有快速、智能、準(zhǔn)確的優(yōu)點(diǎn)，適用于大樣本及多變量的研究[24]。同時(shí)，兩步聚類分析方法可預(yù)測(cè)每個(gè)變量在分類中的重要性，本研究結(jié)果顯示，腫瘤累及甲狀腺被膜、腫瘤多發(fā)對(duì)聚類結(jié)果影響最大，而患者性別和年齡對(duì)聚類結(jié)果影響最小。類別3組中患者中央?yún)^(qū)淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移率較其他兩組明顯升高，且類別3組中患者均存在甲狀腺被膜受累和腫瘤多發(fā)，因此被膜受累和腫瘤多發(fā)是影響淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移的危險(xiǎn)因素。再將這一推論進(jìn)行驗(yàn)證，可見甲狀腺被膜是否受累、腫瘤大小、腫瘤數(shù)量等因素是PTMC中央?yún)^(qū)淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移的影響因素，其中甲狀腺被膜受累和多發(fā)腫瘤是更重要的預(yù)測(cè)因素。