摘要:目的 應(yīng)用列線圖模型預(yù)測分化型甲狀腺癌(DTC)頸部淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移的風(fēng)險。方法 收集2019年1月至2021年12月手術(shù)病理確診的DTC患者的臨床及頸部超聲檢查資料,分為訓(xùn)練組(n=444)和驗證組(n=125)。采用Lasso回歸篩選組間差異的數(shù)據(jù),采用多因素Logistic回歸分析結(jié)合Lasso回歸分析中選擇的特征,建立預(yù)測模型。采用C指數(shù)、校準圖來評估預(yù)測模型的診斷性能。結(jié)果 淋巴結(jié)短徑≥0.5 cm、長短徑比值lt;2、淋巴結(jié)門消失、囊性變、高回聲、鈣化及異常血流(P均lt;0.001)是建立模型的預(yù)測因素。該模型具有良好的鑒別能力,訓(xùn)練組C指數(shù)為0.938(95%CI=0.926~0.961)。結(jié)論 基于DTC頸部淋巴結(jié)超聲聲像圖特征建立了列線圖模型,可以準確評估DTC頸部淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移風(fēng)險。
關(guān)鍵詞:分化型甲狀腺癌;淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移;列線圖
中圖分類號: R445.1" 文獻標志碼: A" 文章編號:1000-503X(2023)03-0355-06
DOI:10.3881/j.issn.1000-503X.15214
Nomogram-Based Prediction of Risk of Cervical Lymph Node Metastasis in Differentiated Thyroid Carcinoma
TIAN Yan,XI Xuehua,MA Jiaojiao,TANG Jiajia,LI Huilin,ZHU Qi,ZHANG Bo
Department of Ultrasound,China-Japan Friendship Hospital,Beijing 100029,China
Corresponding author:ZHANG Bo Tel:010-84205417,E-mail:thyroidus@163.com
ABSTRACT:Objective To establish a nomogram for predicting the risk of cervical lymph node metastasis in differentiated thyroid carcinoma (DTC).Methods The patients with complete clinical data of DTC and cervical lymph node ultrasound and diagnosed based on pathological evidence from January 2019 to December 2021 were assigned into a training group (n=444) and a validation group (n=125).Lasso regression was performed to screen the data with differences between groups,and multivariate Logistic regression to establish a prediction model with the factors screened out by Lasso regression.C-index and calibration chart were employed to evaluate the prediction performance of the established model.Results The predictive factors for establishing the model were lymph node short diameter≥0.5 cm,long-to-short-axis ratiolt;2,disappearance of lymph node hilum,cystic transformation,hyperechogenicity,calcification,and abnormal blood flow (all Plt;0.001).The established model demonstrated a good discriminative ability,with the C index of 0.938 (95%CI=0.926-0.961) in the training group.Conclusion The nomogram established based on the ultrasound image features of cervical lymph nodes in DTC can accurately predict the risk of cervical lymph node metastasis in DTC.
Key words:differentiated thyroid carcinoma;lymph node metastasis;nomogram
Acta Acad Med Sin,2023,45(3):355-360
頸部淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移(cervical lymph node metastasis,CLNM)是甲狀腺癌最常見的轉(zhuǎn)移方式,發(fā)生率為15%~50%,其中隱匿性轉(zhuǎn)移高達70%~80%[1]。術(shù)前CLNM準確診斷對于分化型甲狀腺癌(differentiated thyroid carcinoma,DTC)患者非常重要,頸側(cè)區(qū)淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移增加了甲狀腺乳頭狀癌(papillary thyroid carcinoma,PTC)患者的局部復(fù)發(fā)風(fēng)險,并降低了無瘤生存率[1-2],在制訂甲狀腺癌切除方案和預(yù)測患者預(yù)后時需評估CLNM的情況。但目前超聲預(yù)測DTC CLNM風(fēng)險尚無統(tǒng)一的影像學(xué)標準。本研究建立列線圖模型,旨在幫助臨床醫(yī)生更準確地判斷DTC患者是否存在CLNM,進而輔助臨床治療決策。
資料和方法
資料來源 2019年1月至2021年12月在中日友好醫(yī)院接受甲狀腺切除及淋巴結(jié)清掃術(shù)的患者。納入標準:(1)手術(shù)病理確診為DTC;(2)超聲檢查后8周內(nèi)接受甲狀腺切除及頸部淋巴結(jié)清掃術(shù)。排除標準:(1)頸部淋巴結(jié)超聲檢查資料不完整;(2)超聲圖像不清晰。最終納入569例DTC患者,分為訓(xùn)練組444例,驗證組125例。本研究經(jīng)中日友好醫(yī)院倫理委員會批準,所有患者均豁免知情同意(2020-67-K380)。
方法 采用美國飛利浦公司EPIQ7、德國西門子公司S3000、日本佳能公司Aplio 500和中國邁瑞公司Resona 8彩色多普勒超聲診斷儀,使用10~14 MHz線陣探頭。于圖像存儲與傳輸系統(tǒng)工作站中收集患者頸部淋巴結(jié)超聲檢查資料,記錄淋巴結(jié)長徑、短徑、長短徑比值(long-to-short-axis ratio,L/S)、形態(tài)、回聲、淋巴結(jié)門是否消失、囊性變、鈣化及血流情況。由2名具有5年以上工作經(jīng)驗的超聲科醫(yī)師共同評估淋巴結(jié)相關(guān)特征。
統(tǒng)計學(xué)處理 采用SPSS 20.0和R統(tǒng)計軟件,符合正態(tài)分布的計量資料以均數(shù)±標準差表示,組間比較采用t檢驗;計數(shù)資料以例數(shù)和百分數(shù)表示,組間比較采用卡方檢驗。采用Lasso回歸分析從所有頸部淋巴結(jié)超聲特征中篩選預(yù)測效果最好的特征組合。采用多因素Logistic回歸分析結(jié)合Lasso回歸分析中選擇的特征,建立預(yù)測模型。繪制校準曲線,以評估CLNM列線圖模型的校準情況。采用一致性指數(shù)(C指數(shù))對該模型的預(yù)測性能進行評價,并將列線圖模型在驗證組進行驗證。P<0.05為差異有統(tǒng)計學(xué)意義。
結(jié)" 果
一般情況 444例訓(xùn)練組中,轉(zhuǎn)移組253例,共385個淋巴結(jié),男89例,女164例,平均年齡(40.30±13.05)歲(17~81歲);非轉(zhuǎn)移組191例,共234個淋巴結(jié),男52例,女139例,平均年齡(47.55±13.07)歲(18~79歲),兩組在短徑(P=0.003)、L/S(Plt;0.001)、囊性變(Plt;0.001)、高回聲(Plt;0.001)、淋巴結(jié)門消失(Plt;0.001)、形態(tài)(Plt;0.001)、鈣化(Plt;0.001)和異常血流(Plt;0.001)方面差異具有統(tǒng)計學(xué)意義(表1、圖1)。125例驗證組中,轉(zhuǎn)移組75例,共81個淋巴結(jié),男31例,女44例,平均年齡(40.45±12.63)歲(19~69歲);非轉(zhuǎn)移組50例,共52個淋巴結(jié),男28例,女22例,平均年齡(47.99±12.37)歲(22~73歲)。
超聲特征選擇 對訓(xùn)練組619個淋巴結(jié)的超聲特征進行Lasso回歸分析結(jié)果顯示,除形態(tài)不規(guī)則(OR=1.638,95%CI=0.409~8.104,P=0.496)外,淋巴結(jié)短徑(OR=0.144,95%CI=0.084~0.240,Plt;0.001)、L/S(OR=4.738,95%CI=2.698~8.521,Plt;0.001)、淋巴結(jié)門消失(OR=4.012,95%CI=2.403~6.797,Plt;0.001)、囊性變(OR=16.936,95%CI=0.030~33.842,Plt;0.001)、高回聲(OR=6.953,95%CI=3.890~12.843,Plt;0.001)、鈣化(OR=9.448,95%CI=3.604~30.292,Plt;0.001)及異常血流(OR=12.319,95%CI=6.905~22.890,Plt;0.001)均為DTC的風(fēng)險因素(圖2)。
預(yù)測模型的建立 納入淋巴結(jié)短徑≥0.5 cm、L/Slt;2、淋巴結(jié)內(nèi)高回聲、淋巴結(jié)門消失、囊性變、鈣化、異常血流(周邊/混合)建立DTC CLNM預(yù)測模型,以列線圖表示(圖3)。
評估CLNM風(fēng)險列線圖模型 用于預(yù)測DTC CLNM風(fēng)險的列線圖的校準曲線在訓(xùn)練組中顯示出良好的一致性,C指數(shù)為0.938(95%CI=0.926~0.961)(圖4A);在驗證組中也顯示出較良好的一致性,C指數(shù)為0.934(95%CI=0.917~0.958)(圖4B)。
討" 論
DTC主要包括PTC和濾泡狀癌,總體預(yù)后良好,其中PTC的10年生存率可達90%以上,然而,50% PTC患者存在CLNM,處理不當(dāng)可能對長期生存率造成一定影響[3-5]。美國甲狀腺協(xié)會2015年修訂的指南強調(diào)發(fā)現(xiàn)CLNM的重要性,提出頸部淋巴結(jié)的數(shù)量和大小是PTC復(fù)發(fā)的預(yù)測因子[6]。并推薦所有甲狀腺惡性腫瘤患者常規(guī)術(shù)前應(yīng)進行超聲檢查[7]。超聲是評價甲狀腺癌CLNM的首選方法,而CLNM的存在與否嚴重影響治療方案的選擇(尤其是手術(shù)方法)[8]。但目前通過頸部淋巴結(jié)的超聲特征評估DTC CLNM的風(fēng)險尚無統(tǒng)一的標準。列線圖通過數(shù)字可視化提高了應(yīng)用的準確性,提供了更易于理解的界面,以更好地支持臨床決策,近些年在腫瘤學(xué)研究中得到廣泛應(yīng)用[9-10]。本研究嘗試建立列線圖模型,旨在幫助臨床醫(yī)生更準確地判斷DTC患者是否存在CLNM。
本組研究人群女性偏多,與既往研究報道的女性發(fā)病率較高結(jié)果相似[11]。DTC有明顯的區(qū)域CLNM傾向[12-13],最常發(fā)生在靠近甲狀腺中央?yún)^(qū)域,超聲檢查時應(yīng)按照頸部淋巴結(jié)分區(qū)規(guī)范掃查,避免遺漏。評估淋巴結(jié)大小的常用方法包括測量短徑、長徑、體積以及計算L/S。有研究提示淋巴結(jié)L/Slt;2診斷淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移的敏感度為24%~80%,特異度為71%~89%。本研究結(jié)果顯示,淋巴結(jié)短徑≥0.5 cm、L/Slt;2均為DTC的風(fēng)險因素。
DTC CLNM的聲像圖特征主要表現(xiàn)為高回聲、微鈣化、淋巴結(jié)門消失、囊性變和血管分布異常(周邊或周邊及內(nèi)部混合血管模式)。Shin等[14]和Leboulleux等[15]研究顯示點狀鈣化和囊性變診斷DTC CLNM具有非常高的特異度(均為100%),但敏感度較低(分別為46%和11%);淋巴結(jié)門消失診斷DTC CLNM的敏感度為88%~93%,特異度為53%~90%;高回聲診斷DTC CLNM的敏感度為55%~86%,特異度為70%~95.5%;異常血管分布診斷DTC CLNM的敏感度為53%~86%、特異度為82%~95%[16-18]。本研究Lasso回歸分析結(jié)果顯示,淋巴結(jié)門消失、囊性變、高回聲、鈣化及異常血流均為DTC的潛在風(fēng)險因素。頸側(cè)區(qū)囊性淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移與腫瘤的侵襲性行為有關(guān),是患者無病生存的獨立預(yù)后因素[19],本研究列線圖中也顯示淋巴結(jié)囊性變的分值最高。
然而,僅僅根據(jù)某個單獨的超聲特征診斷DTC CLNM的準確性較低,例如,橋本甲狀腺炎的頸部中央淋巴結(jié)反應(yīng)性增生形狀可接近圓形;淋巴結(jié)肉芽腫感染和鱗狀細胞癌的淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移都可能引起微鈣化;某些形式的化膿性淋巴結(jié)炎也可表現(xiàn)為淋巴結(jié)內(nèi)囊性變,均易誤診為轉(zhuǎn)移淋巴結(jié)。甲狀腺轉(zhuǎn)移淋巴結(jié)的超聲特征與組織學(xué)結(jié)構(gòu)密切相關(guān),鏡下轉(zhuǎn)移淋巴結(jié)高回聲部分為濾泡結(jié)構(gòu)[4]。然而,脂肪細胞的大小與濾泡相似,也可以形成聲學(xué)界面。因此,當(dāng)甲狀腺癌患者頸部淋巴結(jié)出現(xiàn)結(jié)節(jié)性高回聲時,需要仔細鑒別淋巴結(jié)是否存在局灶性脂肪變性。此外,甲狀旁腺也表現(xiàn)為高回聲,要注意與CLMN鑒別[20]。轉(zhuǎn)移淋巴結(jié)通常表現(xiàn)為周邊或偏心型血管分布,主要是因為腫瘤血管的增殖和腫瘤分泌的血管生成因子導(dǎo)致的血管分流。但組織細胞性壞死性淋巴結(jié)炎和結(jié)核性淋巴結(jié)炎也會出現(xiàn)類似表現(xiàn)[21]。因此,對于DTC應(yīng)進行規(guī)范、多切面、詳細地頸部淋巴結(jié)掃查,結(jié)合多個指標評估CLNM,同時注意與其他疾病的鑒別。
Elsholtz等[22]通過CT、MRI影像特征對淋巴結(jié)進行風(fēng)險分類,構(gòu)建了轉(zhuǎn)移淋巴結(jié)的影像報告和數(shù)據(jù)系統(tǒng)。林文金等[23]對頸部淋巴結(jié)短徑增大、邊緣不規(guī)則、邊界不清、高回聲、微鈣化、囊性變及異常血流信號的特征進行賦分,構(gòu)建甲狀腺癌轉(zhuǎn)移淋巴結(jié)超聲影像報告和數(shù)據(jù)系統(tǒng)。本研究建立并驗證了一種新的評估工具,采用7個頸部淋巴結(jié)的超聲聲像圖特征構(gòu)建列線圖,結(jié)果顯示該列線圖具有良好的鑒別能力和校準能力,不需要額外估測賦分值,便于術(shù)前準確評估甲狀腺癌CLNM風(fēng)險。
本研究存在一些局限性:首先,收集的病例數(shù)據(jù)來自于同一家醫(yī)院,模型的泛化能力還有待驗證。其次,危險因素分析沒有包括所有影響CLNM的潛在因素。此外,本研究未納入術(shù)后、其他惡性腫瘤的CLNM及淋巴瘤患者。
綜上,本研究結(jié)果顯示,基于DTC頸部淋巴結(jié)超聲聲像圖特征構(gòu)建列線圖模型,包括淋巴結(jié)短徑≥0.5 cm、L/Slt;2、淋巴結(jié)門消失、囊性變、高回聲、鈣化及異常血流,可以較準確地評估DTC CLNM風(fēng)險,輔助臨床提供更精確的診療方案。
參 考 文 獻
[1]Liu Z,Lei J,Liu Y,et al.Preoperative predictors of lateral neck lymph node metastasis in papillary thyroid microcarcinoma[J].Medicine,2017,96(10):e6240.DOI:10.1097/ MD.0000000000006240.
[2]Harries V,Mc GM,Wang LY,et al.Is a prophylactic central compartment neck dissection required in papillary thyroid carcinoma patients with clinically involved lateral compartment lymph nodes[J]. Ann Surg Oncol,2021,28(1):512-518.DOI:10.1245/s10434-020-08861-4.
[3]Jiang LH,Yin KX,Wen QL,et al.Predictive risk-scoring model for central lymph node metastasis and predictors of recurrence in papillary thyroid carcinoma[J].Sci Rep,2020,10(1):710.DOI:10.1038/s41598-019-55991-1.
[4]Wu X,Zhang L,Sun J,et al.Correlation between sonographic features and pathological findings of cervical lymph node metastasis of differentiated thyroid carcinoma[J].Gland Surg,2021,10(5):1736-1743.DOI:10.21037/gs-21-253.
[5]Haugen BR,Alexander EK,Bible KC,et al.2015 American Thyroid Association management guidelines for adult patients with thyroid nodules and differentiated thyroid cancer:The American Thyroid Association Guidelines Task Force on Thyroid Nodules and Differentiated Thyroid Cancer[J].Thyroid,2016,26(1):1-133.DOI:10.1089/thy.2015.0020.
[6]Lee J,Lee SG,Kim K,et al.Clinical value of lymph node ratio integration with the 8th Edition of the UICC TNM classification and 2015 ATA risk stratification systems for recurrence prediction in papillary thyroid cancer[J].Sci Rep,2019,9(1):13361.DOI:10.1038/s41598-019-50069-4.
[7]American Thyroid Association (ATA) Guidelines Taskforce on Thyroid Nodules and Differentiated Thyroid Cancer,Cooper DS,Doherty GM,et al.Revised American Thyroid Association management guidelines for patients with thyroid nodules and differentiated thyroid cancer[J].Thyroid,2009,19(11):1167-1214.DOI:10.1089/thy.2009.0110.
[8]Rivera-Robledo CG,Velázquez-Fernández D,Pantoja JP,et al.Recurrent papillary thyroid carcinoma to the cervical lymph nodes:outcomes of compartment-oriented lymph node resection[J].World J Surg,2019,43(11):2842-2849.DOI:10.1007/s00268-019-05094-9.
[9]Wang HJ,Zhang L,Liu Z,et al.Predicting medication nonadherence risk in a Chinese inflammatory rheumatic disease population:development and assessment of a new predictive nomogram[J].Patient Prefer Adherence,2018,12:1757-1765.DOI:10.2147/PPA.S159293.
[10]Wang D,Liu CS,Yan TY,et al.A nomogram for predicting lymph nodal metastases in patients with appendiceal cancers:an analysis of SEER database[J].J Invest Surg,2021,34(8):924-930.DOI:10.1080/08941939.2019.1711467.
[11]Huang ML,Yan CJ,Wei HL,et al.Clinicopathological characteristics and prognosis of thyroid cancer in northwest China:a population-based retrospective study of 2490 patients[J].Thorac Cancer,2018,9(11):1453-1460.DOI:10.1111/1759-7714.12858.
[12]Abboud B,Smayra T,Jabbour H,et al.Correlations of neck ultrasound and pathology in cervical lymph node of papillary thyroid carcinoma[J].Acta Chir Belg,2020,120(4):238-244.DOI:10.1080/00015458.2019.1592988.
[13]Feng JW,Qin AC,Ye J,et al.Predictive factors for lateral lymph node metastasis and skip metastasis in papillary thyroid carcinoma[J].Endocr Pathol,2020,31(1):67-76.DOI:10.1007/s12022-019-09599-w.
[14]Shin LK,Olcott EW,Jeffrey RB,et al.Sonographic evaluation of cervical lymph nodes in papillary thyroid cancer[J].Ultrasound Quarterly,2013,29(1):25-32.DOI:10.1097/ruq.0b013e31827c7a9e.
[15]Leboulleux S,Girard E,Rose M,et al.Ultrasound criteria of malignancy for cervical lymph nodes in patients followed up for differentiated thyroid cancer[J].J Clin Endocrinol Metab,2007,92(9):3590-3594.DOI:10.1210/jc.2007-0444.
[16]Chung SR,Baek JH,Choi YJ,et al.Diagnostic algorithm for metastatic lymph nodes of differentiated thyroid carcinoma[J].Cancers(Basel),2021,13(6):1338.DOI:10.3390/cancers13061338.
[17]Song J,Yan T,Qiu W,et al.Clinical analysis of risk factors for cervical lymph node metastasis in papillary thyroid microcarcinoma:a retrospective study of 3686 patients[J].Cancer Manag Res,2020,12:2523-2530.DOI:10.2147/CMAR.S250163.
[18]Liu Z,Zeng W,Liu C,et al.Diagnostic accuracy of ultrasonographic features for lymph node metastasis in papillary thyroid microcarcinoma:a single-center retrospective study[J].World J Surg Oncol,2017,15(1):32.DOI:10.1186/s12957-017-1099-2.
[19]Kim JK,Kim MJ,Choi SH,et al.Cystic lateral lymph node metastases from papillary thyroid cancer patients[J].Laryngoscope,2020,130(12):E976-E981.DOI:10.1002/lary.28631.
[20]Davies L,Chen AY,Givi B,et al.Current trainee and workforce patterns for thyroid and parathyroid surgery in the United States[J].Endocr Pract,2021,27(7):749-753.DOI:10.1016/j.eprac.2021.02.010.
[21]Sim JK,Lee JY,Hong HS.Differentiation between malignant and benign lymph nodes:role of superb microvascular imaging in the evaluation of cervical lymph nodes[J].J Ultrasound Med,2019,38(11):3025-3036.DOI:10.1002/jum.15010.
[22]Elsholtz FHJ,Asbach P,Haas M,et al.Introducing the node reporting and data system 1.0 (Node-RADS):a concept for standardized assessment of lymph nodes in cancer[J].Eur Radiol,2021,31(8):6116-6124.DOI:10.1007/s00330-020-07572-4.
[23]林文金,薛恩生,林振湖,等.構(gòu)建甲狀腺癌頸部淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移影像報告和數(shù)據(jù)系統(tǒng)[J].中國醫(yī)學(xué)影像技術(shù),2021,37(10):1452-1455.DOI:lO.13929/j.issn.1003-3289.2021.10.003.
(收稿日期:2022-07-22)