李婷婷,呂國榮,沈浩霖,陳可悅,李玲,楊舒萍*
1.福建醫(yī)科大學附屬漳州市醫(yī)院超聲醫(yī)學科,福建 漳州 363000;2.泉州醫(yī)學高等專科學校母嬰健康服務應用技術(shù)協(xié)同創(chuàng)新中心,福建 泉州 362000;*通信作者 楊舒萍 2419981500@qq.com
近年,甲狀腺乳頭狀癌(papillary thyroid carcinoma,PTC)的發(fā)病率不斷上升[1-3]。有無頸部淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移與患者預后密切相關(guān)[3-4]。頸中央?yún)^(qū)淋巴結(jié)是PTC轉(zhuǎn)移的首站淋巴結(jié),術(shù)前準確評估中央?yún)^(qū)淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移(central compartment lymph node metastasis,CLNM)有助于制訂臨床決策[5-6]。CT及MRI檢測CLNM的敏感度較低,分別為55%和41%[1,7];由于頸部復雜的解剖關(guān)系,超聲對CLNM的檢出率僅為30.0%~40.0%[8]。既往研究構(gòu)建模型術(shù)前預測頸部淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移,但模型泛化能力差,難以在臨床廣泛應用[9-10]。基于美國放射學會甲狀腺影像報告和數(shù)據(jù)系統(tǒng)(American college of radiology thyroid imaging reporting and data system,ACR TI-RADS)構(gòu)建模型鮮有報道[11]。因此,本研究基于ACR TI-RADS評分系統(tǒng)[11],應用赤池信息準則(Akaike information criterion,AIC)構(gòu)建PTC發(fā)生CLNM的風險預測模型,以提高術(shù)前預測CLNM的準確性。
1.1 研究對象 開發(fā)隊列:選取2019年1—12月于福建醫(yī)科大學附屬漳州市醫(yī)院行甲狀腺全切或次全切除術(shù)+頸部淋巴結(jié)清掃(包括中央?yún)^(qū)和側(cè)頸區(qū)淋巴結(jié))的住院患者,納入標準:①年齡≥18歲;②術(shù)前行甲狀腺及雙側(cè)頸部淋巴結(jié)超聲檢查;③甲狀腺病灶及頸部淋巴結(jié)術(shù)后病理提示PTC。排除標準:①超聲圖像不完整;②既往甲狀腺手術(shù)史;③超聲評估和記錄的結(jié)節(jié)與病理明確的癌灶不一致;④病理診斷雙側(cè)腺葉PTC僅單側(cè)頸部淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移;⑤頸部超聲可疑淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移;⑥跳躍性轉(zhuǎn)移。最終納入284例PTC共296枚癌灶,其中男76例,女208例;273例單發(fā)癌灶,10例2枚癌灶,1例3枚癌灶;最大徑約3.1~43.0 mm,平均(10.3±6.4)mm。
驗證隊列:選取2020年1—4月于福建醫(yī)科大學附屬漳州市醫(yī)院行甲狀腺全切或近全切除術(shù)+頸部淋巴結(jié)清掃的住院患者,納入和排除標準同上,最終納入54例PTC共59枚癌灶,其中男12例,女42例;最大徑約3.3~36.5 mm,平均(10.0±6.3)mm。分析癌灶及頸中央?yún)^(qū)淋巴結(jié)的超聲征象,并記錄患者年齡、性別、癌灶數(shù)量、癌灶部位及頸部淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移情況。根據(jù)病理結(jié)果將患者分為無轉(zhuǎn)移組和轉(zhuǎn)移組。本研究經(jīng)醫(yī)院倫理委員會批準(20160702),所有患者均知情同意。
1.2 甲狀腺超聲檢查 采用Siemens S3000型超聲儀,探頭頻率7~9 MHz;Hitachi Vision Preirus型超聲儀,探頭頻率7~13 MHz;Mindray Resona 7s型超聲儀,探頭頻率7~14 MHz。
1.3 超聲圖像分析 由3名具有7年以上工作經(jīng)驗并進行ACR TI-RADS評分培訓的超聲診斷醫(yī)師[醫(yī)師A(主治醫(yī)師)、B(副主任醫(yī)師)、C(主任醫(yī)師)]采用盲法閱片。由醫(yī)師A、B同時檢查癌灶以下征象:①最大徑;②部位(左葉,右葉,峽部);③數(shù)量;④成分、邊界、回聲、鈣化、形態(tài)。由醫(yī)師C采用盲法分析所有癌灶的影像資料,并計算ACR總分。ACR評分賦值標準[11]:成分(囊性0分、囊實性1分、實性或基本實性2分);邊緣(光滑或不確定0分、分葉或不規(guī)則狀2分、腺外侵犯3分);回聲(無回聲0分,高回聲1分,低回聲2分,極低回聲3分);鈣化(彗星尾征或無鈣化0分,大鈣化1分,環(huán)狀鈣化2分,微鈣化3分);形態(tài)(高寬比<1取0分,高寬比>1取1分)。
模型構(gòu)建和驗證:開發(fā)隊列按3∶1隨機劃分為訓練集和驗證集。訓練集用于模型構(gòu)建,驗證集用于模型內(nèi)部驗證。驗證隊列用于模型外部驗證。
1.4 統(tǒng)計學方法 采用R 4.0.2軟件(http://www.rproject.org/)。計量資料以±s表示,采用t檢驗進行分析;計數(shù)資料以例(%)表示,組間比較采用χ2檢驗。使用rms包進行單變量分析和多變量Logistic回歸分析篩選獨立危險因素,估計調(diào)整后的優(yōu)勢比(odds ratio,OR)和相應的95%置信區(qū)間(confidence interval,CI)。依據(jù)AIC向后逐步回歸選擇最小AIC值對應的預測模型。在構(gòu)建集中采用Hosmer-Lemeshow擬合優(yōu)度檢驗對上述模型進行校準度檢驗。應用受試者工作特征(ROC)曲線計算最佳診斷截斷值。
在開發(fā)隊列的驗證集中進行內(nèi)部驗證。在驗證隊列中進行外部驗證,根據(jù)Logistic回歸分析計算驗證組中每例患者的總積分,以總積分作為唯一自變量、淋巴結(jié)是否發(fā)生轉(zhuǎn)移作為因變量進行回歸分析。采用val.prob()函數(shù)計算C統(tǒng)計量,并繪制校準曲線。Unreliability檢驗評估校準度。P<0.05表示差異有統(tǒng)計學意義。
2.1 模型構(gòu)建 單變量分析和多變量Logistic回歸分析結(jié)果表明,性別、癌灶數(shù)量、最大徑、ACR TI-RADS評分是預測頸中央?yún)^(qū)淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移的獨立危險因素,見表1、2。
表1 開發(fā)隊列PTC患者一般資料和超聲特征的單變量分析
表2 開發(fā)隊列中PTC發(fā)生頸CLNM征象的多變量Logistic回歸分析
最小AIC值(270.135)對應的模型為:Y=-4.564+0.102×X1+0.757×X2+0.380×X3+0.846×X4。
其中,X1為最大徑,X2為癌灶數(shù)量(0=1,1≥2),X3為ACR TI-RADS評分,X4為性別(0=女,1=男),見圖1。模型C統(tǒng)計量為0.759(95%CI0.696~0.822),CLNM的預測率與實際發(fā)生率一致性較好(P=0.948,圖2A)。ROC曲線分析顯示,以0.421為模型最佳診斷截值時,曲線下面積為0.759(圖3),模型診斷效能最高,敏感度、特異度和約登指數(shù)分別為0.839、0.609、0.448。當Y≥0.421時,認為CLNM。
2.2 模型驗證 內(nèi)部驗證:模型C統(tǒng)計量為0.748(95%CI0.632~0.864),CLNM的預測率與實際發(fā)生率的一致性較好(P=0.310,圖2B)。外部驗證:模型C統(tǒng)計量為0.866(95%CI0.779~0.953),校準曲線顯示CLNM的預測率和觀測率的一致性良好(P=0.125,圖2C)。
伴有頸部淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移的PTC病死率和復發(fā)率是無轉(zhuǎn)移患者的30倍以上[12-14]。由于頸中央?yún)^(qū)淋巴結(jié)較小、位置較深,同時受到頸部氣管環(huán)及氣體的影響,使得CLNM常無法被彩色多普勒超聲高效檢出,導致臨床醫(yī)師無法準確判斷是否進行預防性頸淋巴結(jié)清掃術(shù)[3]。因此,迫切需要能夠準確預測CLNM的模型。2017版ACR TI-RADS[11]規(guī)范了甲狀腺結(jié)節(jié)的超聲診斷,可以全面反映PTC的聲學特征,但目前依據(jù)AIC構(gòu)建基于ACR TI-RADS評分的CLNM風險預測模型鮮有報道。
3.1 PTC的超聲特征與CLNM的關(guān)系 本研究結(jié)果表明,最大徑和ACR總分是PTC患者發(fā)生CLNM的獨立危險因素,其中最大徑與CLNM高度相關(guān),已在既往研究中得到證實[15-18]。但既往研究中癌灶直徑多為分類變量,而本研究將癌灶最大徑作為連續(xù)變量納入分析,發(fā)現(xiàn)病灶最大徑與CLNM顯著相關(guān),其原因可能是病灶越大,PTC病程越長或倍增時間越短,轉(zhuǎn)移風險越高[15-18]。何學森等[19]報道ACR TI-RADS分值有助于預判PTC及轉(zhuǎn)移風險。本研究基于ACR TIRADS評分系統(tǒng)[11],將邊緣、鈣化情況、回聲、縱橫比和成分轉(zhuǎn)化為評分進行建模,更全面地評估PTC特征,結(jié)果進一步證實ACR評分與CLNM高度相關(guān),評分每增加1分,患者發(fā)生CLNM的風險也會相應地增加,因此超聲醫(yī)師應對結(jié)節(jié)進行準確評分。本研究中癌灶部位不是CLNM的危險因素,與蘭雨等[15]的研究結(jié)果一致。
3.2 PTC的臨床病理特征與CLNM的關(guān)系 本研究結(jié)果表明,性別及癌灶數(shù)量是PTC發(fā)生CLNM的獨立危險因素。癌灶是否多發(fā)往往提示腫瘤的惡性程度[20]。本研究中癌灶數(shù)量是術(shù)后病理隨訪所得,因此,為了在術(shù)前做出明確的診斷和預測,建議盡可能對所有可疑的病灶進行細針穿刺活檢。年齡及性別是否影響CLNM,不同研究結(jié)果存在差異[7,15-16,18]。本研究提示性別具有較高的OR值,表明女性患者發(fā)生CLNM的風險比男性患者高,即女性CLNM的可能性大于男性,推測與不同性別激素水平差異有關(guān)[21]。年齡與CLNM無明顯相關(guān),與既往報道一致[17]。
3.3 預測模型的診斷效能 不同學者構(gòu)建的預測模型納入了癌灶的不同惡性征象,如邊緣、微鈣化等,且多以邏輯回歸分析所篩選出的獨立危險預測因素進行構(gòu)建,可能存在一致性較差或過度擬合的問題[6-7]。本研究選擇AIC最低值(270.135)對應的模型為最終模型,一致性檢驗及擬合優(yōu)度檢驗顯示該模型具有良好的一致性與校準度,泛化能力較強。以0.421為診斷截值,模型能達到最大診斷效能。內(nèi)、外部驗證表明模型預測能力良好。
3.4 本研究的局限性 本研究未分析多灶的PTC是否位于同側(cè)與頸中央?yún)^(qū)淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移的關(guān)系;未納入PTC微轉(zhuǎn)移病例進行研究。希望未來有多中心研究對本研究結(jié)果進行驗證。
總之,模型的構(gòu)建納入了ACR TI-RADS評分值,可以較全面地反映PTC的影像學特點。以最小AIC值對應的模型為最終模型,驗證其泛化能力,結(jié)果提示模型能在術(shù)前較準確地預測CLNM,可以在臨床推廣應用。